Stabil : Zahnräder

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Beschrieben werden hier die Stabil-Messingzahnräder :


Eine Sammlung von Messdaten der Kegelräder, Zahnräder, Kronräder und der Schnecke ist auch vorhanden.

Hinweise auf ähnliche Teile, die an anderer Stelle beschrieben werden :



Kegelrad 23mm Durchm. (Teil 24)

Zwei von diesen Kegelrädern waren bereits 1911 im Kasten 52. Später waren auch immer nur zwei davon in den Kästen ab Größe 52.
Die vergleichbaren "Bevel Gears No. 30" von Meccano erschienen frühestens 1914, wahrscheinlich jedoch erst 1920.

Mittleres Kegelrad 24 Das Bild zeigt oben die Vorderseite und unten die Rückseite eines Rades.
Links ist ein Teil aus dem Jahr 1913. Solche Räder waren 1912-1914 in den Kästen enthalten. Sie sind aus massivem Messing hergestellt.
Die zweite Spalte zeigt Kegelräder von 1917. Derartige Räder gab es 1915-1921. Sie sind kriegsbedingt aus Zink oder aus Aluminium gefertigt, ganz selten auch aus Eisen. In der Mitte ist die Nabe nun erhöht. Dadurch lässt sich das Rad einfacher mit Muttern auf dem Gewindestift befestigen.
Die Teile der dritten Spalte waren von etwa 1922-1935 üblich. Sie bestehen aus massivem Messing. 1928 hatte man vergessen, die Räder mit einer Nabe zu versehen. Das hat man dann um 1935 nachgeholt.
Die rechte Spalte zeigt schließlich die endgültige Form mit Nabe, wie sie etwa 1936, 1938-1940 und ab 1950 in den Kästen lagen. Um 1937/38 gab es die Teile in gleicher Form aus Aluminium gefertigt, was von den Kunden nicht honoriert wurde. Etwa 1940-1943 wurden sie kriegsbedingt dann aus Zink hergestellt.
Wie bei Stabil üblich hat die Nabe nur ein Gewindeloch für die Feststellschraube.

Die Kegelräder haben 22 Zähne. Der Außendurchmesser wird 1911-1914 in den Inhaltslisten mit 25mm, 1915-1920 mit 23mm, 1921 mit 22mm, 1924-1925 wieder mit 23mm, 1927 mit 22mm und ab 1929 endgültig mit 23mm angegeben. Real liegt der Durchmesser in den 10er Jahren bei 22.4mm, Anfang der 20er Jahre bei 22.6mm, danach bei 22.7mm und in den 50er und 60er Jahren bei 22.9mm. Die Dicke ist bis 1914 wegen der Mininabe meist 7mm. 1915-1935 ist sie 6mm. Bei den Rädern mit Nabe ab 1936 sind es 12mm (+-0.2mm). Die Bohrung ist 3.9-4.05mm. Die Zahnbreite ist bis etwa 1926 4.2mm, danach etwa 5mm (Messtoleranz +-0.2mm). Der Teilkegelwinkel ist 45 Grad.

Mehr Messdaten sind verfügbar.

Bei der Einführung des großen Kegelrades 24a und des kleinen Kegelrades 24b im Jahr 1921 hätte man die Chance gehabt, die Zähnezahl des bisherigen Kegelrades 24 von 22 auf 24 anzuheben. Man hätte dann ganzzahlige Übersetzungsverhältnisse herstellen können. Die Firma Walther hat das aber nicht getan.


Kegelrad 36mm Durchm. (Teil 24a)

Das große Kegelrad 24a erschien 1921. Eines nur war im größten Kasten 55 enthalten - zusammen mit einem kleinen Kegelrad 24b.
Die vergleichbaren "Bevel Gears No. 30c" von Meccano erschienen erst 1927.

Großes Kegelrad 24a Links oben im Bild liegt ein Rad von 1923. Solche Räder gab es 1921-1927.
Rechts oben liegt ein Rad von etwa 1966. Diese Räder gab es spätestens ab 1929. Das Rad zeigt zwei zusätzliche Löcher mit Innengewinde.
Unten links sieht man ein Rad von der Rückseite. Die beiden Gewindelöcher haben einen Abstand von etwa 21mm (Fertigungstoleranz +-0.3mm).
Unten rechts erkennt man, dass die Gewindelöcher zum Anschrauben eines Mitnehmers vorgesehen sind. So kann man das Kegelrad auch an Glatten Wellen befestigen.

Die Kegelräder 24a haben 36 Zähne. Ihr Außendurchmesser ist in allen Vorlagenheften mit 36mm angegeben, was auch mit einer Toleranz von +-0.3mm stimmt. Die Räder sind 4.8-6.4mm dick. Die Mittelbohrung ist 3.9-4.1mm. Bei Teilen aus den frühen 20er Jahren passt keine 4mm-Achse durch. Die Zahnbreite ist 4.2-5.2mm.
Das Kegelrad 24a ist fast immer aus Massivmessing gefertigt - selbst die Teile der Jahre um 1941 sind aus Messing. Räder aus Zink sind nur aus den frühen 50er Jahren (Korea-Krieg) bekannt - sie sind vermessingt.

Mehr Messdaten und ein Bild sind verfügbar.

Das Kegelrad 24a kann mit den Kegelrädern 24, einem weiteren Kegelrad 24a und mit dem kleinen Kegelrad 24b zusammen benützt werden. Der Teilkegelwinkel ist 45-55 Grad, je nach Charge. Häufig liegt er eher bei 45 Grad.


Kegelrad 14mm (Teil 24b)

Das große Kegelrad 24b erschien 1921. Eines nur war im größten Kasten 55 enthalten - zusammen mit einem großen Kegelrad 24a.
Die vergleichbaren "Bevel Gears No. 30a" von Meccano erschienen erst 1927. Bei Märklin gibt es kein Kegelrad vergleichbarer Größe.

Kleines Kegelrad 24b Links oben im Bild sehen Sie ein Rad von 1923 von der Vorderseite. Solche Räder gab es 1921-1927.
Links unten sehen Sie ein solches Rad von der Rückseite. Die Nabe ist 3.2mm hoch.
Rechts oben steht ein Rad von etwa 1966. Diese Räder mit Nabe gab es spätestens ab 1929. Rechts unten sieht man ein solches Rad von der Rückseite. Man erkennt die Schraubnabe, mit der man es an Glatten Wellen befestigen kann. Es gibt nur ein Loch für die Feststellschraube. Diese Naben sind 5.7-6.4mm hoch.

Die Kegelräder 24b haben 12 Zähne. Ihr Außendurchmesser ist 13.5-13.95mm. Die Räder vor 1925 sind 9.3mm dick, die Räder mit Feststellnabe dagegen 12.5mm. Die Mittelbohrung ist 3.95-4.05mm. Die Zahnbreite ist 5.5-5.7mm.
Das Kegelrad 24b ist normalerweise aus Massivmessing gefertigt. Räder aus Zink sind aus den frühen 50er Jahren (Korea-Krieg) bekannt. Ob es Teile aus Zink schon um 1942 gab, ist nicht bekannt.

Mehr Messdaten und ein Bild sind verfügbar.

Man erkennt in der oberen Reihe im Bild, dass über den Zähnen noch ein dünner Ring zu sehen ist, der für einen gewissen Abstand der Befestungsmutter von den Zähnen sorgt.

Das kleine Kegelrad 24b kann mit dem großen Kegelrad 24a mit einem Achswinkel von 90 Grad problemlos benützt werden. Man sollte aber bedenken, dass beim kleinen Kegelrad 24b der Teilkegelwinkel bei 35 Grad liegt.
Bei der Kombination des kleinen Kegelrades 24b mit dem mittleren Kegelrad 24 ist der optimale Achswinkel etwa 80 Grad.
Zwei kleine Kegelräder 24b können nur miteinander benützt werden, wenn man sie mit der Feststellschraube auf der Achse befestigt. Es sind dazu nur die neueren Räder (ab 1929) geeignet. Die Achsen sollten dann einen Winkel von 70 Grad (oder etwas weniger) bilden, damit die Zähne an ihrem äußeren Ende die Kraft übertragen.


Bemerkungen zu den Zahnrädern 25, 25a, 25b

Theoretische Werte
Zahn-
rad
KKØFKØFKØ
2513.75>=10.8812.50
25a38.75>=35.8837.50
25b63.75>=60.8862.50
Zum Verständnis der Zahnräder müssen wir noch auf einige technische Begriffe zurückgreifen.
Als Kopfkreisdurchmesser (KKØ) bezeichnet man den Außendurchmesser - außen an den Spitzen der Zähne gemessen.
Der Fußkreisdurchmesser (FKØ) wird dagegen dort gemessen, wo die Zähne innen beginnen - wo sie auf dem Zylinder des Zahnrades anfangen. Der Fußkreisdurchmesser konnte in den folgenden Untersuchungen nur mit einer Genauigkeit von +-0.2mm gemessen werden.
Der Kopfkreisradius (KKR) ist der halbe KKØ, der FKR der halbe FKØ.
Zahnbreite ist die Breite des Zahnkranzes in Achsrichtung - bei den Zahnrädern 25a, 25b und 25 vor 1927 also gleich der Dicke des Zahnrads, bei den Zahnrädern 25 ab 1928 ist es ( Gesamtdicke - Nabenlänge ).
Die Zahndicke erkennt man, wenn man auf die Zahnscheibe schaut. Die Zahndicke sollte auf halber Zahnhöhe so groß wie die Weite der Zahnlücke sein.

Zahnrad-
Kombination
Achs-
Abstand
TKR1TKR2
25 - 251 - 12.5 6.256.25
25 - 25a2 - 25.0 6.2518.75
25 - 25b3 - 27.5 6.2531.25
25a - 25a3 - 37.5 18.7518.75
25a - 25b4 - 50.0 18.7531.25
25b - 25b5 - 62.5 31.2531.25
Der Teilkreisdurchmesser (TKØ) ist eine rein rechnerischer Durchmesser als Vorgabe für die Konstruktion eines Zahnrades. Man ordnet den beiden ineinander greifenden Zahnrädern zwei Zylinder zu, die sich berühren. Deren Durchmesser heißen Teilkreisdurchmesser. Je größer die Zähneanzahl, desto größer ist der Teilkreisdurchmesser. Die Hälfte davon heißt Teilkreisradius.
Der Teilkreisdurchmesser ist am Zahnrad selbst nicht messbar.
Modul = Teilkreisdurchmesser / Zähnezahl. Das sollte bei den Stabil-Zahnrädern 25, 25a, 25b immer 0.625 sein. Zwei Zahnräder, die in einem Getriebe ineinander greifen, müssen den gleichen Modul haben.

Will man bei einem Metallbaukastenmodell Kraft von einer Achse auf eine andere mit Zahnrädern übertragen, so sollte man darauf vertrauen können, dass die beiden Achsen gemeinsam in einem Paar Flacheisen gelagert werden können. Die beiden Achsen sollten demnach einen Abstand voneinander haben, der einem Vielfachen des beim System üblichen Lochabstandes (bei Stabil 12.5mm) entspricht.
Die beteiligten Zahnräder müssen deshalb passende Teilkreisradien vorweisen, die in der Tabelle rechts als TKR1 und TKR2 aufgeführt sind. Beim Achsabstand wird die Lochanzahl und die Millimeteranzahl angegeben.
Wären die Stabil-Zahnräder nach den aktuellen Industrienormen gefertigt, so müsste der KKR jedes Rades um 0.625mm (=Modul) größer sein als der TKR - oder TKØ = KKØ - 1.25mm.

Damit die Zahnräder nicht klemmen, muss gelten : max(KKR1+FKR2,KKR2+FKR1) < Achsabstand
(Stabil-Löcher der 60er Jahre haben 4.25mm Ø, die der Gewindestifte 3.95mm Ø. In den 30er Jahren sind es 4.15mm/3.85mm. Das Spiel jeder Achse ist also maximal 0.3mm. Durch Ungenauigkeiten in der Fertigung und beim Zusammenbau des Modells wird dieses Spiel aber voll ausgeschöpft.)
Eine völlig andere Ursache für das Klemmen von Stabil-Zahnrädern kann in einer zu großen Dicke der Zähne liegen.

Damit die Zahnräder sicher ineinander greifen, muss gelten : KKR1 + KKR2 > Achsabstand + 0.9mm
Hier werden die Kopfkreisradien benötigt. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, nimmt das eine Zahnrad das andere nicht sicher mit. In den 0.9mm sind das Achsspiel beider Achsen (0.6mm), aber auch eine Fertigungstoleranz (0.3mm) mit berücksichtigt.
(Beim Übertragen von Kraft über die Zahnräder werden deren Achsen in den Lagern nach außen gedrückt.)

Die genannten Bedingungen gelten auch für die Schnecke 32a.

Leider müssen bei Stabil diese Bedingungen diskutiert werden, denn die Firma Walther hat die Maße der Zahnräder mehrfach geändert. Manche Änderungen waren keine Verbesserungen. In seltenen Fällen sind die Teile schlichtweg nur bedingt verwendbar.
Wenn die Räder klemmen, so kann man durch konstruktive Maßnahmen den Achsabstand vergrößern - über das theoretische Vielfache des Lochabstandes hinaus. Es ist manchmal aufwändig, funktioniert aber fast immer.
Wenn die Zähne unzureichend ineinander greifen, so muss man den Achsabstand verringern - unter das theoretische Vielfache des Lochabstandes. Es geht dann eben nicht anders - außer man nimmt Zahnräder aus einer anderen Fertigungscharge.

Wenn man das Achsspiel bei Stabil berücksichtigt, so kann man bei Stabil auch Zahnräder von Meccano, Märklin und Stokys verwenden. Man sollte dann Achsen mit 3.7mm Ø aus den frühen 20er Jahren verwenden und Flacheisen aus den 50er Jahren. Wenn das Achsspiel zu klein ist, klemmen die Räder.
Interessante Zahnradkombination sind beispielsweise


Zahnrad 15mm (Teil 25)

Nur ein einziges von diesen kleinen Zahnrädern war 1911 im Kasten 52 enthalten. Es hatte über all die Jahre immer 20 Zähne. In den Vorlagenheften ist der Durchmesser immer mit 15mm angegeben. Bei den gemessenen Exemplaren schwankt er zwischen 14.0 und 14.5mm.
Etwa 1928 (nicht vor Oktober 1927) bekam das Zahnrad 25 eine Nabe. Die Teile vor dieser Zeit waren 6.0-6.8mm dick. Die Bohrung ist 3.85-4.00mm. Ab 1928 ist die Gesamtdicke 11.8-12.0mm, wobei der gezahnte Bereich 5.9-6.15mm breit ist. Die Nabe hat 8.9-9.0mm Ø. Die Bohrung ist 4.05mm (+-0.07mm).

In den Modellen für den Kasten 52 diente das Zahnrad 25 bis 1920 immer nur als Sperrrad zusammen mit der Sperrfeder (Teil 27). Als 1912 der Kasten 53 erschien, wurde es erstmals auch als Zahnrad verwendet - zusammen mit dem Kronenrad (Teil 32). In den ersten Kästen 53 von 1912 war auch nur ein Zahnrad 25 enthalten. Erst im Laufe von 1913 wurden dann zwei Zahnräder 25 in den Kasten 53 gegeben.
Mit dem Kasten 54 wurden 1913 (oder 1914) dann auch die größeren Zahnräder (Teile 25a und 25b) eingeführt. Nun wurde das kleine Zahnrad 25 auch als Stirnzahnrad genützt. Vier Stück wurden in die Kästen 54 und 55 gegeben. Allerdings wurden in keinem Modell für den Kasten 54 (zumindest bis 1921) alle diese vier Zahnräder 25 gebraucht.
Die Ergänzungskästen 53a enthielten zumindest bis 1915 drei Zahnräder 25, damit im so entstandenen Kasten 54 immer vier Exemplare zur Verfügung standen - selbst wenn man einen Kasten 53 von 1912 damit ergänzte.
Die Anzahlen der Zahnräder 25 in den einzelnen Kästen wurde nach 1913 nie mehr geändert.

Die ersten Zahnräder für einen Baukasten benützte Johann Korbuly bereits 1901 in seinem Holzbaukasten Matador. Doch spätestens 1904 gab es auch bei Meccano Zahnräder mit 20 und mit 50 Zähnen, ein Kronenrad mit 50 Zähnen, eine Schnecke und eine Sperrklinke. Die entsprechenden Stabil-Teile der frühen Zeit haben eine auffällige Ähnlichkeit mit den Teilen von Meccano.

Zur Erklärung der im Folgenden verwendeten Abkürzungen KKØ (Kopfkreisdurchmesser) und FKØ (Fußkreisdurchmesser) verweise ich auf die Bemerkungen zu den Zahnrädern 25, 25a, 25b.
Theoretisch müsste das Zahnrad KKØ=13.75mm und FKØ=10.9mm haben, wobei eine eventuelle Profilverschiebung oder eine größere Kopfhöhe (bzw. Zahnhöhe) nicht berücksichtigt wurden. Mit 14.0-14.5mm ist der reale KKØ aber deutlich größer.

Zahnrad 25
Das Bild zeigt sechs Varianten des Zahnrades 25. Es gibt aber wesentlich mehr Varianten. In jeder Spalte wird oben die entsprechende Variante von unten, darunter von oben gezeigt - sofern möglich.

Die 1. Spalte zeigt ein Zahnrad von 1913. Die Zahnräder 25 der Jahre 1911-1913 haben einen KKØ von 14.00mm und eine FKØ von 11.0mm. Sie passen exakt ins Stabil-System.
Leider hat man etwa 1914 den KKØ auf 14.45mm und den FKØ auf 11.7mm erhöht. Diese neuen Zahnräder passen zwar exakt zu den größeren Zahnrädern 25a und 25b, aber man kann keine zwei dieser Zahnräder 25 nebeneinander am gleichen Flacheisen verzahnen. Die Ø sind zu groß. Somit ist diese Änderung überhaupt nicht zu verstehen.
Diese Zahnräder 25 aus massivem Messing sind bis 1915 oder später, jedenfalls bis alle aufgebraucht waren, in die Kästen gegeben worden.

Die 2. Spalte zeigt nur ein Zahnrad von etwa 1915-1920 - genauer kann ich es nicht angeben. Das Zahnrad besteht aus Aluminium und ist schwarz. Zahnräder 25 aus vermessingtem Stahl oder aus Zink, ja sogar aus einer Magnesiumlegierung sind aus dieser Zeit gefunden worden.
Bei diesem Zahnrad 25 ist auch schon die Zapfenform der Zähne zu erkennen, die um diese Zeit eingeführt wurde und die danach nicht mehr geändert wurde. Das Rad hat meistens einen KKØ von 14.45mm und einen FKØ von 11.15mm. Zwei am gleichen Flacheisen verzahnte Räder klemmen gewöhnlich.

In der 3. Spalte sieht man ein Teil von 1926. Solche Teile gab es 1921-1927, eventuell schon 1920. Sie bestehen wieder aus massivem Messing.
Der KKØ liegt im gesamten Zeitraum bei 14.3mm. Um 1924 waren FKØ von 11.25mm üblich. Wenn man die damals üblichen 3.7mm-Gewindestiften in 4.1mm-Löchern von Flacheisen bedenkt, so kann man zwei Zahnräder 25 im gleichen Flacheisen vielleicht noch klemmfrei verzahnen.
Um 1926 waren die FKØ dann bei 10.7mm. Obwohl dieser FKØ passt, klemmen zwei dieser Zahnräder 25 auch. Diesmal sind die Zähne ein klein wenig zu dick. Sie können zwar noch voll ineinander greifen. Beim Drehen der Räder bräuchten die Zähne aber etwas mehr Spielraum.

Die 4. Spalte zeigt dann ein Zahnrad mit Nabe von 1930. Solche Teile gab es frühestens Ende September 1927, wahrscheinlich aber erst 1928. Bis 1936, danach vielleicht 1938-1940, später ab 1956 wieder bis Mitte der 60er Jahre war diese Art aus massivem Messing gebräuchlich. Um 1937/1938 gab es die Teile aus Aluminium. 1941-1943 wurde aus Zink gefertigt.
Der KKØ liegt um 1930 bei 14.35-14.39mm; um 1960 sind es 14.39-14.44mm. Der FKØ kann 10.8-11.1mm sein. Zwei solche Zahnräder 25 klemmen wegen den zu großen Ø oder der zu großen Zahndicke. Manchmal wurde gesagt, in einem Märklin-Flacheisen (Lochabstand=12.7mm) würden sie nicht klemmen. Das stimmt aber nur in manchen Fällen.
Einige Teile aus Alu haben so dicke Zähne, dass sie sich gar nicht mit anderen Zahnrädern verzahnen können.
Einige Zahnräder aus Zink haben KKØ von 14.4mm und FKØ von 11.4mm - sie sind damit zu groß. Ihre Zähne sind aber dünn genug, dass sie ansonsten gut funktionieren.

In der 5. Spalte wird ein Zahnrad von 1955 gezeigt. Wahrscheinlich gab es diese Variante 1950-1955. Das Material ist vermutlich eine Zinklegierung. Die Oberfläche ist vermessingt.
Dieses Zahnrad ist größer als die anderen (KKØ=14.5mm; FKØ=11.5mm) und die Zähne sind dicker als bei allen anderen. Diese Zahnräder klemmen sogar mit den Zahnrädern 25a aus der gleichen Zeit, wenn man sie auf dem gleichen Flacheisen verzahnt.

Das Zahnrad in der 6. Spalte stammt von 1966. Im wesentlichen gleicht es dem Zahnrad in der 4. Spalte. Es ist aber minimal kleiner (KKØ=14.3mm, FKØ=10.9mm) und die Zähne sind schmaler - es ist jeweils nur ein oder zwei Zehntel von Millimetern, aber die Wirkung ist fundamental.
Obwohl man bereits Anfang der 60er Jahre die Zähne schmaler gemacht hat, klemmen zwei Zahnräder 25 manchmal noch wegen der Größe. Bei den Zahnrädern ab 1966 kommt das nicht mehr vor.

Mehr Messdaten sind verfügbar.

Nach dieser Betrachtung meine ich, dass die Geschichte der Zahnräder 25 und 25b das schwärzeste Kapitel in der Geschichte von Stabil ist.
Man sollte ja meinen, dass zwei in einem Flachband nebeneinander liegende Achsen, wenn sie gekoppelt sind durch zwei miteinander verzahnte Zahnrädern 25, ohne Probleme und mit wenig Reibung Kraft übertragen können. Bei Stabil ist das aber nur selten möglich.
Die Zahnräder 25 sind fast immer 0.3-0.5mm im Durchmesser zu groß !! Zwei solche Zahnräder 25, miteinander verzahnt, klemmen meistens, wenn der Achsabstand nur 12.5mm beträgt.

Zahnrad 25 - Zähne Das Bild rechts (Autor Jürgen Kahlfeldt) gibt einen Eindruck von den Zahnformen beim Zahnrad 25.

Im Bild oben sieht man ein Zahnrad 25 mit Zähnen in Zapfenform. Ich habe den Namen "Zapfenform" gewählt, weil die Zähne einem medizinischen Zäpfchen (Suppositorium) im Schnitt gleichen.
Im Bild sind die Zähne ausreichend weit voneinander entfernt. Wenn die Zähne nämlich zu dick sind, kann man nur noch einen größeren Abstand der Achsen wählen, um ein Klemmen zu vermeiden.
Oft sind beim Zahnrad 25 die Zapfen nahe der Spitze etwas dicker als auf der Seite zum Zahnrad. Man kann das auf dem Bild erkennen.

Im Bild unten ist ein Zahnrad 25 gezeigt mit Zähnen in angenäherter Dreiecksform, wie sie um 1913 gängig waren. Diese Zähne machen keine Schwierigkeiten.
Wie man im Bild sieht, sind die Zähne bei beiden Zahnrädern 25 nicht besonders präzise gefertigt.

Zahnrad 25 mit Zahnrad 25b aus Alu Wie bereits angedeutet, kann nicht nur ein zu großer Durchmesser der Zahnräder, zum Klemmen führen. Oft sind einfach die Zähne zu dick.

Das Bild rechts zeigt oben ein Zahnrad 25 aus Aluminium aus der Zeit um 1937. Unten ist ein Zahnrad 25b, auch aus Aluminium, aus dem Jahr 1938. Bei beiden Zahnrädern sind die Zähne zu dick. Man kann die Zähne gar nicht tiefer ineinander schieben.
Zusätzlich sind bei diesen beiden gezeigten Varianten die Durchmesser noch größer, als bei den vielen anderen Varianten der Zahnräder 25 und 25b.


Zahnrad 39mm Durchmesser (Teil 25a)

Das Zahnrad 25a erschien 1912 (oder 1913) mit dem Kasten 54, der eines davon enthielt. In den Vorlagenheften ist der Durchmesser immer mit 39mm angegeben. Bei den gefundenen Exemplaren schwankt er zwischen 38.5 und 39.0mm.
Die frühen Zahnräder 25a hatten nur 58 Zähne. Um 1919 wurden es dann 60 Zähne. Die Zahnräder 25a sind 2.5-3.0mm dick. Nur aus der Zeit um 1919 ist ein Teil mit 60 Zähnen und einer Dicke von 1.87mm gefunden worden. Die Bohrungen sind 4.05mm (+-0.1mm). Die äußeren vier Löcher haben einen Abstand von 12.5mm vom Zentrum.

Bis 1920 war nur eine Zahnrad 25a in den Kästen 54 und 55. Ab 1921 war ein Zahnrad 25a bereits im Kasten 52 enthalten, und im Kasten 55 waren zwei davon. Das wurde später nie mehr geändert.

Das Zahnrad 25a unterscheidet sich von den Zahnrädern der anderen Metallbaukasten-Hersteller durch seine Zähnezahl, seine Anordnung der Löcher und insbesondere durch seine Dicke von 2.5-3.0mm. Insbesondere die Zahnscheibe ist bei den Teilen der anderen Hersteller nur etwa 1.7mm stark.

Zur Erklärung der im Folgenden verwendeten Abkürzungen KKØ (Kopfkreisdurchmesser) und FKØ (Fußkreisdurchmesser) verweise ich auf die Bemerkungen zu den Zahnrädern 25, 25a, 25b.
Wenn man zwei Zahnräder 25a miteinander verzahnt, so sollte der Abstand ihrer Achsen rechnerisch mindestens 37.5mm (3*12.5mm) betragen. Theoretisch müsste das Zahnrad KKØ=38.75mm und FKØ=35.9mm haben.
Die realen Werte sind KKØ=38.5-39.1mm und FKØ=35.3-36.0mm, wenn man von einem Prototyp aus 1913 einmal absieht.
Sie klemmen untereinander nie, und sie haben immer ein sicheres Ineinandergreifen der Zähne.

Zahnrad 25a
Das Bild zeigt sechs Varianten des Zahnrades 25a. Es gibt aber wesentlich mehr Varianten. Die Vorderseite der Zahnräder 25a sieht gleich aus wie die Rückseite.

Oben links sehen Sie ein Zahnrad 25a von 1914 mit 58 Zähnen. Schon 1913 gab es diese Zahnräder 25a aus massivem Messing. Zuerst gab es einen Prototyp mit einem KKØ von 37.7mm und einen FKØ von 34.3mm. Die Zahnräder waren zu klein. Die damaligen Zahnräder 25 und 25a berührten sich gerade mal an den Spitzen. Die Firma Walther musste reagieren. Die KKØ und FKØ wurden um 1mm erhöht. Wahrscheinlich hat man dabei auch die Zahnräder 25 und 25b vergrößert.
Die neueren Zahnräder 25a gab es spätestens 1914. Im Laufe des Jahres 1915 (oder auch später) wurden sie - kriegsbedingt - aufgebraucht.
Die neueren Zahnräder 25a haben einen KKØ von 38.8mm und einen FKØ von 35.4mm. Eine Kombination mit den neuen Zahnrädern 25 von 1914 (KKØ=14.4mm,FKØ=11.7mm) ist gut, aber auch die kleineren Zahnräder 25 von 1913 (KKØ=14.0,FKØ=11.0mm) passen.
Die Bohrungen sind nicht gesenkt. Die äußeren Löcher sind nicht exakt gebohrt. (Das untere Loch ist 1mm nach rechts, das linke um 2mm nach links oben versetzt.)

Oben in der Mitte ist ein Zahnrad aus Zink mit 58 Zähnen zu sehen. Etwa 1915-1919 gab es diese Zahnräder. Wahrscheinlich schon 1919, spätestens 1920, gab es dann diese Zahnräder aus Zink mit 60 Zähnen. Von da an gibt es das Zahnrad 25a nur noch mit 60 Zähnen.
Ob es die Zahnräder 25a auch aus Eisen oder Aluminium gab, ist nicht bekannt. Die Zähne haben die Dreiecksform. Die Bohrungen sind nicht gesenkt.
Mit KKØ=38.9 und FKØ=35.9 ist das Zahnrad etwas groß. Mit dem Alu-Zahnrad 25 aus den 10er Jahren (KKØ=14.45mm, FKØ=11.15mm) klemmt es. Wenn man als Achsen Gewindestifte von 3.7mm Ø nimmt, geht es befriedigend.
Auch bei diesem Teil sind die äußeren Löcher nicht exakt gebohrt - jedoch bei weitem nicht mehr so stark abweichend, wie im vorherigen Beispiel.

Oben rechts sieht man ein Zahnrad 25a von 1926 mit 60 Zähnen. Das Zahnrad besteht aus massivem Messing. Die Zähne haben die Zapfenform. Die Bohrungen sind nach 1921 immer gesenkt.
Solche Teile gab es 1921-1937, dann 1938-1940 und dann wieder ab etwa 1955.
Bei den Zahnrädern 25a aus Messing ist KKØ 38.75-38.95mm. Der FKØ ist 35.0-35.75mm.
Die kleinsten dieser Zahnräder 25a gab es 1926, die größten 1928. Insgesamt streuten die Werte im Laufe der Jahre doch beträchtlich.

Unten links liegt ein Zahnrad 25a von 1937/1938 aus Aluminium. Es gleicht weitgehend dem Messingtyp. Mit KKØ=38.9mm und FKØ=35.6mm gehört es zu den großen Zahnrädern 25a. Es bereitet keine Probleme.

Unten in der Mitte ist ein Zahnrad 25a aus Zink aus der Zeit um 1941-1943. Die Zahnform ist bei Zink mehr der Dreiecksform angenähert. Die Bohrungen sind gesenkt. Mit KKØ=39.05mm und FKØ=36.0mm ist diese Zahnrad 25a das größte überhaupt. Zwei Zahnräder 25a an einem Flacheisen klemmen nicht miteinander. Dagegen klemmt nahezu jede Kombination mit einem Zahnrad 25 wegen der Größe.
Um 1951-1954 gab es wieder große Zahnräder 25a. Sie wurden wahrscheinlich aus einer Zinklegierung gefertigt und danach vermessingt. Mit KKØ=39.0mm und FKØ=35.8mm sind sie unmerklich kleiner als die älteren Zink-Teile. Auch sie klemmen mit fast allen Zahnrädern 25, wenn der Achsabstand 25mm (2*12.5mm) - wie eigentlich vorgesehen - beträgt.

Unten rechts liegt schließlich ein Zahnrad 25a von 1966. Es ist mit KKØ=38.5mm und FKØ=35.3mm das kleinste Zahnrad 25a, wenn man vom zu kleinen Prototyp von 1913 einmal absieht. Es klemmt nie.
Das neue Zahnrad 25a gab es erst Mitte der 60er Jahre. Noch 1962 hatten die Zahnräder 25a den KKØ=38.77mm und FKØ=35.5mm. Diese Zahnräder 25a klemmen in der Regel auch nicht - man hätte deren Maße eigentlich beibehalten können.

Mehr Messdaten sind verfügbar.

Zahnrad 25a - Zähne Wie oben bereits angedeutet, ist es beim Zahnrad 25a immer nur die Größe, nicht die Zahnform, die in wenigen Fällen zum Klemmen führen kann.
Das Bild rechts (Autor Jürgen Kahlfeldt) gibt einen Eindruck von der Zahnform, die beim Zahnrad 25a üblich ist. Sie ist ein Mittelding zwischen der Dreiecksform und der Zapfenform. Meist neigen die Zähne mehr zur Zapfenform. In keinem Fall sind die Zapfen nahe der Spitze dicker als am Zahnfuß.
Die Zähne sind beim Zahnrad 25a zudem immer ausreichend weit voneinander entfernt.


Zahnrad 63mm Durchmesser (Teil 25b)

Das Zahnrad 25b erschien 1912 (oder 1913) mit dem Kasten 54, der eines davon enthielt. Es war immer nur ein Zahnrad 25b in den Kästen 54 und 55.
In den Vorlagenheften ist der Durchmesser bis 1929 mit 65mm angegeben; ab 1930 ist er etwas korrekter mit 63mm genannt.
Die frühen Zahnräder 25b hatten nur 96 Zähne. Um 1920 wurden es dann 100 Zähne. Die Zahnräder 25b sind 2.45-3.25mm dick. Nur aus der Zeit um 1919 ist ein Teil mit mit 96 Zähnen und einer Dicke von 1.87mm gefunden worden. Die Bohrungen sind 4.0mm (+-0.08mm).

Die Anordnung der Löcher ist etwas eigenwillig. Sie hat ihren Ursprung im ersten Modell, einer Windturbine, in welchem das Zahnrad 25b erstmals eingesetzt wurde.
Zunächst sind insgesamt 9 Löcher kreuzförmig im Stabil-Lochabstand von 12.5mm angeordnet. Zusätzlich sind vier Löcher so angeordnet, dass eine Platte 1e (3*3 Loch) in allen Löchern darauf befestigt werden kann.

Das Zahnrad 25b ist eine Eigenentwicklung von Walther. Märklin hat erst später, Anfang der 20er Jahre, selbst ein Zahnrad mit 96 Zähnen (Teil 31) herausgebracht. Bei Meccano erschien ein Zahnrad mit 95 Zähnen (Teil 27c) erst 1930 - sie hatten aber ab 1923 ein Zahnrad mit 133 Zähnen.
An dem Zahnrad 25b von Stabil sind die Zähnezahl, die eigenwillige Anordnung der Löcher und die Dicke von etwa 3mm charakteristisch.

Zur Erklärung der im Folgenden verwendeten Abkürzungen KKØ (Kopfkreisdurchmesser) und FKØ (Fußkreisdurchmesser) verweise ich auf die Bemerkungen zu den Zahnrädern 25, 25a, 25b.

Wenn man zwei Zahnräder 25b miteinander verzahnt, so sollte der Abstand ihrer Achsen 62.5mm (5*12.5mm) betragen.
Theoretisch müsste das Zahnrad 25b demnach KKØ=63.75mm und FKØ=60.9mm haben.
Die realen Werte sind jedoch mit KKØ=62.7-63.6mm und FKØ=59.6-60.5mm immer kleiner als die theoretischen.
Die Größe der Zahnräder führt also nie zum Klemmen. Eine Kombination der Zahnräder 25 mit 25b ist daher - von der Größe her gesehen - klemmfrei möglich. Leider sind beim Zahnrad 25b aber manchmal die Zähne zu dick, was dann doch zum Klemmen führen kann.

Einige Varianten des Zahnrades 25b sind mit einem KKØ unter 63.4mm zu klein. Wenn man zwei Achsen mit den kleinsten Zahnrädern 25b (KKØ=62.7mm) im Abstand von 62.5mm (5 Loch) miteinander verzahnt, so berühren sich die Spitzen der Zahnräder gerade noch. Bei etwas Belastung rutscht das eine Zahnrad durch. Eine sichere Verzahnung zweier Zahnräder 25b miteinander hat man erst bei einem KKØ von 63.4mm. Der gleiche Effekt ergibt sich bei der Verzahnung der Zahnräder 25a und 25b miteinander, wenn man die kleinen Exemplare verwendet.

Zahnrad 25b
Das Bild zeigt vier Varianten des Zahnrades 25b. Es gibt aber wesentlich mehr Varianten. Die Vorderseite der Zahnräder 25b sieht gleich aus wie die Rückseite.

Oben links sehen Sie ein Zahnrad 25b von 1914 mit 96 Zähnen. Schon 1913 gab es diese Zahnräder 25b aus massivem Messing. Zuerst gab es einen Prototyp mit einem KKØ von 62.8mm und einen FKØ von 59.7mm. Die Zahnräder waren zu klein. Die damaligen Zahnräder 25 und 25b berührten sich gerade mal an den Spitzen. Die Firma Walther erhöhte darauf KKØ und FKØ um 0.5mm. Die Zahnräder 25a und wahrscheinlich die Zahnräder 25 auch wurden ebenso vergrößert.
Die neueren Zahnräder 25b gab es spätestens 1914. Im Laufe des Jahres 1915 (oder auch später) wurden sie - kriegsbedingt - aufgebraucht.
Die neueren Zahnräder 25b haben einen KKØ von 63.4mm und einen FKØ von 60.2mm. Eine Kombination mit den Zahnrädern 25 von 1914 (KKØ=14.4mm,FKØ=11.7mm) ist gut, aber auch die kleineren Zahnräder 25 von 1913 (KKØ=14.0,FKØ=11.0mm) passen.
Die Zähne haben die Dreiecksform. Die Bohrungen sind nicht gesenkt. Die äußeren Löcher sind nicht exakt gebohrt.

Oben rechts ist ein Zahnrad aus Zink mit 96 Zähnen zu sehen. Etwa 1915-1919 gab es diese Zahnräder. Spätestens 1920 gab es diese Zahnräder aus Zink dann mit 100 Zähnen. Ob es die Zahnräder 25a auch aus Eisen oder Aluminium gab, ist nicht bekannt.
Die Zähne haben die Dreiecksform. Die Bohrungen sind nicht gesenkt.
Mit KKØ=63.45und FKØ=60.3 ist es passend.

Unten links sieht man ein Zahnrad 25b von 1928 mit 100 Zähnen. Das Zahnrad besteht aus massivem Messing. Die Zähne haben die Zapfenform. Die Bohrungen sind nach 1921 immer gesenkt.
Solche Teile gab es 1921-1937, dann 1938-1940 und dann wieder ab etwa Mitte der 50er Jahre.
In den 20er und frühen 30er Jahren liegt der KKØ bei 63.45mm, der FKØ bei 60.3mm. Zwei Zahnräder 25b an einem Flacheisen treffen sich immer und übertragen Kraft, wenn auch die Zähne nicht voll ineinander greifen.

Unten rechts liegt schließlich ein Zahnrad 25b aus den 60er Jahren. Es ist mit KKØ=63.3mm und FKØ=60.15mm minimal kleiner als die zuvor beschriebenen Teile. Die Bohrungen sind stark gesenkt.

Nicht gezeigt werden einige pathologische Varianten des Zahnrades 25b.
Mehr Messdaten sind verfügbar.

Zahnrad 25b aus Messing - Zähne Probleme mit der Zahnform, insbesondere mit der Zahndicke, gab es offensichtlich öfter.
Das Bild rechts (Autor Jürgen Kahlfeldt) zeigt oben ein Zahnrad 25b aus Messing von 1913. Die Zähne sind eher dreieckig und schmal.
Darunter sieht man ein Zahnrad 25b aus Messing mit Zähnen in Zapfenform, die viel zu dick sind. Die Zähne zweier solcher Räder können nicht voll ineinander greifen. Das untere Rad stammt wahrscheinlich aus dem Jahr 1921.

Zahnrad 25b aus Zink - Zähne In den 10er Jahren wurde das Problem der zu dicken Zähne durch Nachfräsen behoben.
Das Bild rechts (Autor Jürgen Kahlfeldt) zeigt oben ein Rad mit 96 Zähnen aus Zink aus der Zeit um 1918. Darunter sieht man ein nachgefrästes Rad aus etwa der gleichen Zeit.
In späteren Zeiten hat man sich eine solche Mühe nicht mehr gemacht.

Ich danke Jürgen Kahlfeldt für seine Mitarbeit, seine Messungen und Fotos.


Zahnrädchen pass. zum Knirpsfedermotor (Teil 25g)

Dieses Zahnrädchen wurde 1933 zusammen mit dem Knirps-Federmotor heraus gebracht. Zu jedem solchen Motor gehörte ein solches Zahnrädchen mit 14 Zähnen. Man konnte damit auf die beiden großen Zahnräder des Getriebes des Knirps-Federmotors zugreifen.
Mit den anderen Stabil-Motoren passt es nicht zusammen.
Das Zahnrädchen 25g ist 1937/1938 auch aus Aluminium gefertigt worden. Teile aus Zink sind nicht gefunden worden.

Zahnrad 25g Im Mittel ist der KKØ=9.55mm, FKØ=6.9. Die Bohrung ist 4.0mm, die Dicke 3.9mm, Modul 0.59, TKØ=8.36mm.
Als kleinsten Lochabstand erkennt man etwa 8.1mm im Bild links. Dieser Lochabstand passt nicht zu Stabil.

Muttern am Zahnrad 25g Das Zahnrädchen muss mit Muttern an einem Gewindestift befestigt werden.
Wie das Bild rechts zeigt, sind die Stabil-Muttern größer als der Fußkreis-Durchmesser (Durchmesser zwischen den Zähnen gemessen).
Die Zähne des einen Rades kommen unweigerlich mit den Muttern des anderen Zahnrades zusammen und klemmen mit diesen. Die Achsen haben ja auch in Achsrichtung ein Spiel. Zusätzlich können die Muttern selbst sich gegenseitig verklemmen, weil sie zu nahe beieinander sind.
Man kann das Problem beheben, wenn man - wie im Bild unten gezeigt - die kleineren 6-kant-Muttern von Meccano verwendet.

Eine Kombination Zahnrad 25 mit Zahnrad 25g ist, wenn überhaupt, nur mit Meccano Muttern möglich, da die Zahnräder 25 breiter als die Zahnräder 25g sind.
Mit den Zahnrädern 25a und 25b tauchen die genannten Probleme nicht auf.


Sperrfeder (Teil 27)

Die Sperrfeder erschien 1911 mit dem Kasten 52. Zusammen mit einem Zahnrad kann man damit eine Achse abbremsen. Die Kerbe an der Spitze der Feder drückt dabei zwischen zwei Zähne eines Zahnrades und hemmt dieses. Wenn man die Federspitze anhebt, ist die Achse wieder frei beweglich. Eine richtige Sperrwirkung erzielt man aber nicht, denn die Achse kann immer in beide Richtungen, wenn auch etwas gebremst, gedreht werden.
Ein vergleichbares Teil gibt es bei keinem anderen Metallbaukasten-System.

Bis etwa 1914 war nur eine Sperrfeder in den Kästen ab Größe 52. Ab etwa 1915 waren zwei in den Kästen 53 und 54. Im Kasten 55 waren sogar drei.
Ab 1921 war nur noch eine Sperrfeder in den Kästen 52-54. Im Kasten 55 waren es zwei. Die Verringerung erfolgte wegen der gleichzeitigen Einführung der Sperrklinke.

Sperrfeder (Teil 27) Das Bild zeigt oben zweimal eine Sperrfeder, wie sie 1950-1970 in den Kästen enthalten war. Sie ist vernickelt. Verzinkte Teile sind aus der Zeit von 1941-1943 bekannt.
Die Sperrfeder ist links vom Zahnrad fest zu verschrauben, wenn sie von oben auf das Zahnrad drücken soll (Links-Montage).

Das dritte Teil von oben ist eine Sperrfeder aus der Mitte der 30er Jahre. Solche Sperrfedern waren nachweislich 1926-1939, sicherlich sogar 1925-1941 in den Kästen enthalten.
Die Teile bestehen aus Eisenblech und sind vermessingt. Alle Teile sind stark nachgedunkelt.
Die Teile haben die gleichen Maße wie die späteren vernickelten. Nur das Langloch ist etwas höher angebracht.
Diese Sperrfeder ist links vom Zahnrad zu verschrauben.

Unten im Bild sehen Sie ein Teil einer besonderen Charge. Die Teile sind seitenvertauscht hergestellt. Diese Teile gab es 1921-1924. Auch in den Modellen, die in den damaligen Vorlagenheften gezeigt werden, kommen diese gespiegelten Teile vor. Anscheinend hat man bei Walther absichtlich die Sperrfedern für eine kurze Zeit auf eine andere Art gefertigt. Es gab 1921-1924 nur diese Variante des Teils.
Die Teile sind aus vermessingtem Eisen.
Diese Sperrfeder ist rechts vom Zahnrad zu verschrauben (Rechts-Montage).


Die Sperrfedern von 1911 bis etwa 1913 sind als Prototypen zu sehen. Sie sind vernickelt. Mit 81mm Länge sind sie deutlich kürzer als die späteren Teile. Sie haben noch kein kleines Loch an der Spitze. Sie sind links vom Zahnrad zu montieren.
Spätestens 1915 erschienen die endgültigen Sperrfedern. Sie sind wahrscheinlich verzinkt. Auch sie sind links vom Zahnrad zu montieren.

Die endgültigen Sperrfedern sind 86.8-87.3mm lang. Das Material ist 0.37-0.48mm dick. Das Langloch 4.2/6.3mm groß (+-0.2mm).
Die Kerbe an der Spitze, die zwischen den Zähnen des Zahnrades eindringen soll, ist bei den früheren Teilen stärker ausgeprägt. 1921 war sie noch 1.8mm tief. Um 1926 waren es nur noch 1.5mm. In der Mitte der 30er Jahre war sie dann - bis 1970 - nur noch etwa 1.2mm tief.

In der Mitte der 50er Jahre wurde auch die Kerbe etwa 1mm nach außen versetzt. Die Kerbenmitte ist bei den späteren Teilen 72.5mm vom Anfang entfernt. Bei den älteren Teilen sind es nur 71.5mm. Man erkennt es am Bild oben. Bei Teilen um 1911 ist die Entfernung nur 69mm.

Die Sperrfeder sperrt nicht. Sie bremst nur stark ab. Je stärker man sie durchbiegt, um so stärker ist der Druck der Kerbe auf das Zahnrad, um so größer ist auch die Bremskraft. Hebt man die Spitze an, so kann das Zahnrad sich wieder frei bewegen.
Damit man die Spitze auch an unzugänglichen Stellen anheben kann, hat man dort das kleine Loch (Ø meist 2.75mm, selten bis 2.9mm) angebracht. Man kann dort eine Schnur befestigen und so die Sperrfeder auch aus der Ferne anheben.

In Konvoluten findet man häufig Sperrfedern, bei denen die Spitze an der Kerbe abgebrochen ist. Wenn man die Spitze stärker nach oben abbiegt (oder gar entfernt), kann man wirklich eine Sperrwirkung erzielen. Dann kann die Achse mit dem Zahnrad nur noch in eine Richtung gedreht werden. Bei der Seiltrommelachse eines Kranes ist solch ein Verhalten ja gewünscht.

Die Sperrfeder kann mit allen Zahnrädern 25-25f (auch Patentzahnrädern) verwendet werden.


Sperrklinke (Teil 27a)

Die Sperrklinke wurde 1921 eingeführt. Eine ist in den Kästen 52-54 enthalten. Im Kasten 55 sind zwei.

Das Teil erschien schon vor 1904 bei Meccano als "Pawl" (Teil 33). 1917 übernahm es dann Märklin und schließlich 1921 auch Walther. Meccano dagegen schuf 1922 eine völlig andere "Pawl", die dem technischen Vorbild eher entspricht. Darauf wurde das ursprüngliche Teil bei Meccano nicht mehr hergestellt.

Insgesamt ist dieses Teil eine aufwändige Konstruktion, deren Aufgabe auf andere Art günstiger und realitätsnaher hätte gelöst werden können.

Sperrklinke (Teil 27a) Oben im linken Bild sehen Sie einen Prototyp aus dem Jahre 1921. Das Teil ist schwarz und wurde in dieser Form auch in den Vorlagenheften von 1921-1924 gezeigt.
Das runde Loch hat 4.36mm Ø, der Schlitz ist 4.05mm breit.
Das entsprechende Teil von Meccano aus dem Jahr 1915 ist fast identisch in Aussehen und Form. Lediglich das Loch ist etwa 1mm versetzt und kleiner. Der Schlitz ist bei Meccano 1mm tiefer. Beide Teile sind schwarz.

Sperrklinke, Varianten Die im linken Bild unter gezeigten vernickelten Teile gab es sicher schon 1922, spätestens aber ab 1924 in dieser Form.
Das runde Loch hat meist 4.1mm Ø. Der Schlitz ist etwa 5.3mm breit. Das Material ist 0.77-0.85mm dick.
Aus der Zeit von 1941-1943 sind verzinkte Teile bekannt.

Das Teil wurde etwa zwischen 1936 und 1950 (genauer kann ich es im Moment nicht sagen) minimal geändert. Dabei wurde das runde Loch etwa 0.5mm nach oben versetzt und der Schlitz etwas 0.5mm nach unten verlängert.
Die Auswirkung kann an dem Bild rechts begutachtet werden. Oben sieht man die ältere Variante, unten die neuere.

Die Anwendung der Sperrklinke kann anhand des Bildes rechts erläutert werden. Im runden Loch wird die Sperrklinke an einem dahinter liegenden Flacheisen lose befestigt. Durch den Schlitz und das dahinter liegende Flacheisen geht die zu sperrende Achse, auf der vorne ein kleines Zahnrad 25 befestigt ist. Durch ihr Eigengewicht sinkt der Teil mit Schlitz der Sperrklinke nach unten und der kleine Haken greift in das Zahnrad und sperrt es. Die Achse kann jetzt nur noch rechts herum bewegt werden. Drückt man auf die waagerechte Fläche, so wird der Sperrhaken angehoben, und die Achse kann rechts und links herum gedreht werden.
Die Sperrklinke kann auch mit den Zahnrädern 25a-25f verwendet werden. Der Schlitz hat dann keine Bedeutung.


Kronenrad 38mm Durchm. (Teil 32)

Das Kronenrad 32 erschien Ende 1911 mit dem Kasten 53, der eines davon enthielt. Es hieß damals noch "Kronen- oder Übertragrad" und hatte 50 Zähne. Ab 1915 wurde nur noch der Name Kronenrad verwendet. Aus der Zeit um 1916 sind dann Räder mit 53 Zähnen bekannt. Spätestens 1919 wurden es dann endgültig 54 Zähne.
Bis 1920 war ein Kronenrad 32 in den Kästen 53 bis 55. Ab 1921 waren im Kasten 55 zwei enthalten.
In den Vorlagenheften wird ab 1924 der Durchmesser mit 39mm, ab 1929 mit 38mm angegeben.

Das Kronenrad gab es bereits 1904 bei Meccano, ab 1906 dort sogar in zwei Größen. Bei Stabil blieb es bei einem Kronenrad - dem großen.

Kronenräder vor 1919 Links im Bild sehen Sie ein Kronenrad der Jahre 1911-1914. Das Teil ist aus massivem Messing gedreht. 50 Zähne hat es. Der Außendurchmesser beträgt 36.5mm.
Es wurden mehrere dieser Teile gefunden, die sich meist nur in der Nabenlänge unterscheiden.

Das Bild in der Mitte zeigt ein Rad von vielleicht 1915-1918. Es besteht vollständig aus Eisen, sowohl Zahnscheibe als auch Nabe, was mit einem Magneten überprüft wurde. Bei der Fertigung wurde die schon gezahnte Scheibe eingefärbt und anschließend mit der Nabe vernietet.
Das Rad ist sogar in den Vorlagenheften der Jahre 1916-1919 abgebildet. Es hat 50 Zähne. Der Außendurchmesser ist 35.9mm.
Ich danke Jürgen Kahlfeldt für das Teilbild.

Rechts im Bild sieht man ein Rad aus Zink, ebenfalls aus der Zeit von vielleicht 1915-1918. Dieses Rad hat jedoch 53 Zähne und hat einen Durchmesser von 36.75mm. Die Mittelbohrung erscheint auf den Bildern etwas groß, hat aber innen einen Durchmesser von 4.2mm.

Genauere Maße der Teile werden an anderer Stelle gezeigt (Autor Jürgen Kahlfeldt).


Kronenräder ab 1918 Die im nebenstehenden Bild gezeigten Kronenräder haben alle 54 Zähne. Die gelblichen bestehen aus Messing. Die Außendurchmesser sind 37.0-37.7mm. Soweit nicht anders vermerkt, ist der Nabendurchmesser 10mm.

Links im Bild sehen Sie ein Teil von 1926. Derartige Räder findet man in Kästen von 1919-1926, vielleicht schon Ende 1918.
Die Teile von 1919-1921 haben eine dickere Nabe von 11mm Durchmesser und eine etwas breitere Vernietung in der Mitte. Später ist der Naben-Ø nur 10mm.
Die Kronräder von 1919 sind die ersten Teile, die nach dem Ersten Weltkrieg wieder aus Messing hergestellt wurden.

Die Teile in der Mitte gab es ab 1927, spätestens 1928. Es ist die endgültige Form des Teils. Diese Räder wurden bis 1970 in die Kästen gegeben.

Rechts oben im Bild sehen Sie eine Abart mit zusätzlichen Löchern, die aber für Stabil nicht benützbar sind. Kronenräder dieser Art gab es um 1957.
Die zusätzlichen kleinen Löcher haben einen Durchmesser von 3.55mm. Wenn man eine Trix-Lochscheibe LS29 darüber legt, so passen die Löcher ganz exakt zueinander. Einer Verwendung zusammen mit Trix steht also nichts mehr im Wege.

Rechts unten sieht man ein Kronenrad aus Aluminium, wie es um 1937-1941 üblich war. Es gibt auch Räder, die anscheinend aus Zinkblech hergestellt wurden, und die den Jahren 1942-1943 zuzuordnen sind. Das Rad aus Zinkblech gab es mit einer Nabe aus Aluminium oder mit einer Nabe aus Messing (!) .

Kronenrad an Glatter Welle Die Nabe an den Kronenrädern hat keine Gewindebohrung für eine Feststellschraube. Die Nabe dient nur als Sicherheit, dass das Rad senkrecht auf der Achse steht und nicht taumelt.

Will man das Rad aber auf einer Glatten Welle montieren, so kann man sich eines Mitnehmers (Teil 7b) bedienen. Dieser kann aber - wegen der Nabe - nur an der Vorderseite moniert werden. Das Bild rechts zeigt das.
Die vier äußeren Löcher haben von der Mittelbohrung einen Abstand von 12.7mm. Bei nur einem Loch an Abstand passt das auch zum Stabil-System - jedoch besser noch zu Märklin und Meccano.

Diverse Maße von Kronenrädern hat Jürgen Kahlfeldt zusammengestellt. Er hat auch gute Bilder erstellt, indem er verschiedenste Varianten des Kronenrads auf seinen Scanner gelegt hat.
Vielen Dank dafür.

Schnecke (Teil 32a)

Die Schnecke 32a wurde erst 1921 in Stabil übernommen. Nur eine ist in den Kästen ab Größe 52 enthalten. Sie ist für die Zahnräder 25-25b bestimmt.
Bis 1926 hatte die Schnecke keine Nabe. Ab 1927 (spätestens im September 1927) bekam sie als erstes der Messingteile eine eigene Schraubnabe. Die Nabe war mit einer Madenschraube aus Messing versehen, die mit zum Teil gehörte.
Nur die Schnecke bekam damals so eine Madenschraube. Für den Mitnehmer (Teil 7b) und für das Zahnrad 15mm (Teil 25) waren bis 1955 normale Schrauben zum Feststellen zu verwenden. Erst 1956 wurde die Madenschraube als Teil 7c ein abgekoppeltes, eigenständiges Stabil-Teil.
Um 1930 bekam die Schnecke eine Madenschraube aus Eisen, die aber immer noch zur Schnecke selbst gehörte.

Ein vergleichbares Teil gab es bereits vor 1904 bei Meccano als "Worm" (Teil 32). 1917 übernahm es dann Märklin und schließlich 1921 auch Walther.

Zur Erklärung der im Folgenden verwendeten Abkürzungen KKØ (Kopfkreisdurchmesser) und FKØ (Fußkreisdurchmesser) verweise ich auf die Bemerkungen zu den Zahnrädern 25, 25a, 25b.

Schnecke (Teil 32a) Links oben im Bild sehen Sie eine Schnecke von 1921 stehend.
Links unten ist eine Schnecke von 1926 liegend zu sehen.
Rechts oben steht eine Schnecke mit Nabe von 1957 mit Madenschraube (Teil 7c).
Rechts unten liegt eine Schnecke von 1966.

Die Schnecken ohne Nabe stammen aus der Zeit von 1921-1926. Sie sind 15.9mm lang, haben einen Außendurchmesser (KKØ) von 13mm und einen Kerndurchmesser (FKØ) von etwa 10.2mm. Die Steigung ist etwa 2.1mm.
Leider ist die Bohrung meist nur 3.8mm. Das ist zu wenig, weil man die meisten Gewindestifte - auch wenn sie aus der damaligen Zeit stammen - einfach nicht hindurch stecken kann. So mancher Sammler hat diese Schnecken auf 4mm aufgebohrt.

Die Schnecke mit Nabe erschien spätestens im September 1927. Die Schnecken sind jetzt 22mm lang, wobei 6mm auf die Nabe entfallen. Die Nabe hat 9mm Ø. Der Außendurchmesser (KKØ) ist 13mm, der Kerndurchmesser (FKØ) 10.2mm.
Ab etwa 1956 ist der Außendurchmesser (KKØ) nur noch 12.75mm. Der Kerndurchmesser (FKØ) liegt bei 10mm. Die Steigung ist 2.1mm. (Die Werte erinnern an ein BSW-½"-Gewinde.)
Die Bohrung macht keine Probleme mehr - sie ist 4.05mm Ø.
Mehr Messdaten sind verfügbar.
In der Zeit um 1937/38 wurde die Schnecke in gleicher Form aus Aluminium gefertigt. Etwa 1941-1943 wurde die Schnecke kriegsbedingt dann aus Zink hergestellt.

Die Achse eines Zahnrades 25 sollte von der Schneckenachse einen Abstand von 12.5mm haben. Mit einem Zahnrad 25a sollte der Achsabstand 25.0mm und mit einem Zahnrad 25b 37.5mm sein. Es sollte immer ein Vielfaches des Stabil-Lochabstandes sein.
Für die Maße der Schnecke kann man durchaus die Maße des Zahnrades 25 zum Vergleich heranziehen. Die Maße sollten theoretisch annähernd gleich sein. Der FKØ sollte 10.9mm betragen, der KKØ 13.75mm. Ein KKØ von 14mm ist auch in Ordnung.

KombinationKleinster KKØ
des Zahnrads
Schnecke - Zahnrad 2513.8
Schnecke - Zahnrad 25a38.5
Schnecke - Zahnrad 25b63.8
Leider sind bei der Schnecke sowohl KKØ als auch FKØ fast 1mm kleiner. Die Zähne der Zahnräder müssen aber in das Gewinde der Schnecke hineinreichen, um mit der Schnecke arbeiten zu können. Dazu muss die Bedingung KKR1 + KKR2 > Achsabstand + 0.9mm erfüllt sein.
Die Tabelle rechts zeigt die kleinsten Außendurchmesser (KKØ) der Zahnräder, die mit der Schnecke noch im üblichen Lochabstand verwendet werden können.
Beim Zahnrad 25 ist das in den meisten Fällen möglich. Beim Zahnrad 25a gelingt es noch. Beim Zahnrad 25b ist es nicht mehr möglich.
Die Tabelle wurde erstellt für eine Schnecke mit KKØ=13.0mm.

Die Schnecke von Märklin (Nr. 10910) mit KKØ=13.9mm und der Worm von Meccano (Nr. 32) mit KKØ=13.75-14.25mm (abhängig vom Jahr) passen somit besser zum Stabil-System als die originale Schnecke.


Zahnstange für Zahnräder 25-25b (Teil 20)

Die Zahnstange (so hieß das Teil bis 1926) erschien im Jahr 1921 in den Stabil-Baukästen. Bedingt durch die Einführung der Patentzahnräder wurde ab 1927 der neue Name Zahnstange für Messing-Zahnräder verwendet. Ab 1938 stand bei den Abbildungen der Teile Zahnstange für Zahnräder 25-25b, während man in den Inhaltslisten die alte Bezeichnung "Zahnstange für Messing-Zahnräder" bis zum Ende weiter benützte.
Zwei Exemplare des Teils waren in den Kästen ab Größe 53 enthalten.

Das Teil ist eine Eigenentwicklung von Walther. Leider kann man mehrere Stabil-Zahnstangen 20 nicht aneinander reihen, was bei den "Rack Strips" (Teil 110) von Meccano ab 1919 möglich ist. Die 1926 erschienenen Zahnstangen für Patentzahnräder (Teil 20a) kann man dagegen aneinander reihen.

Zahnstange (Teil 20) für Messingzahnräder Oben im Bild sieht man die Zahnstange von unten. Sie ähnelt einem Winkeleisen von 9 Loch Länge.

Darunter sieht man eine Zahnstange von etwa 1957. Man beachte den Abstand der Zahnspitzen zur oberen Abbiegung - es sind fast 4mm.
Die Spalte zwischen der Zahnlinie und der oberen Abbiegung ist 2.7mm weit.

Unten sehen Sie ein Teil von etwa 1930. Der Abstand der Zahnspitzen zur oberen Abbiegung ist 1.3mm. Die Spalte ist nur 1.6mm weit.

Die Zahnstange kann ersatzweise als ein Winkeleisen von 9 Loch Länge (entsprechend 112mm) verwendet werden. Das ist auch die häufigste Verwendung im gesamten System - insbesondere weil es bei Stabil ja Winkeleisen nur in den Längen von 10, 15 und 25 Löchern gibt.
Der Teil der Zahnstange mit den 9 kleineren Langlöchern ist an den Enden nicht abgerundet. Die 9 kleineren Langlöcher sind 4.1/6.2mm groß. Das Material ist 0.55mm dick, in den End-20er und in den frühen 30er Jahren meist 0.6mm. Die Zähne sind 1.4mm hoch.

Die Verwendung als Zahnstange ist auf die nach oben gebogenen 44 Zähne beschränkt. Dieser Teil der Zahnstange ist 87mm lang. Modul ist 0.63.
Die beiden daneben liegenden Langlöcher sind 4.1/7.1mm groß.

An den Bildern fällt auf, dass der Abstand der Zahnspitzen zur oberen Abbiegung doch recht unterschiedlich sein kann. Obere Abbiegung - das ist dort, wo die Fläche mit den 9 kleineren Langlöchern beginnt.
In den 20er und frühen 30er Jahren betrug dieser Abstand 1.3-1.7mm. Ab den späten den 30er Jahren bis in die frühen 60er Jahre findet man Abstände zwischen 2.2-3.8mm ! Um 1966 sind es dann aber nur noch 0.8mm.
Da das Teil selten als Zahnstange genützt wurde, interessierte man sich offensichtlich nicht für eine qualitativ hochwertige Fertigung.

Die Spaltweite, also der Abstand der Zahnlinie zur dahinter liegenden Fläche, beträgt in den 20er und frühen 30er Jahren 1.6-1.9mm. In den 50er und 60er Jahren (auch 1966 noch) sind es 2.7mm.

Wenn man will, kann man jetzt von drei Perioden des Teiles sprechen :
Die erste bis Mitte der 30er Jahre, die zweite bis in die Mitte der 60er Jahre und die dritte danach. Selbst die Zeit ab Ende 1941 bis 1943 könnte man auch als eigene Periode nennen, denn in dieser Zeit wurden die Teile verzinkt.
Ich tue das hier nicht. Die Teile wurde zu selten in ihrer Funktion als Zahnstange verwendet. Üblich ist die Verwendung als Ersatz-Winkeleisen. Und in der Gesamtlänge und in den Lochgrößen gab es nie nennenswerte Veränderungen.

Die Stabil-Zahnstange für Messingzahnräder ist ein aufwändig gefertigtes Teil mit doch recht begrenzten Verwendungsmöglichkeiten. Man kann die Teile ja nicht einmal richtig aneinander reihen. Wahrscheinlich entstand die Zahnstange, wie es bei Walther üblich war, als ein neues Teil für ein ganz spezielles neues Modell - hier war es wohl ein Wagenheber. Danach wurden keine grundlegenden Verbesserungen mehr am Teil gemacht.
Aber nicht nur bei Walther rätselt man um den Sinn mancher Teile - bei den anderen namhaften Herstellern kann man auch wunderliche Teile finden.

Vor 1915 wurde die Teilenummer 20 übrigens für die Sockelschraube mit Mutter benutzt.

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