Stabil : Kettenräder und Kette

Beschrieben werden hier die Stabil-Kettenräder und die Kette :

Zahnkranzring 68mm Durchm. (Teil 29)
Zahnscheibe 37mm Durchm. (Teil 29a)
Kette 3m lang (Teil 42)
Kettenöse oder Einhaköse (Teil 42a)
Kettenöse - Selbstbau

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

Die Messingzahnräder (Teile 24-24b, 25-25b, 32, 32a, 20) bilden eine eigene Kategorie mit Kegelrädern, Stirnrädern, Kronenrad, Schnecke, Zahnstange.
Die Patentzahnräder (Teile 25c-f) sind bei Stabil die bevorzugten Zahnräder. Sie sind als Stirn- und Winkelräder verwendbar. Eine Zahnstange gibt es auch.

Zahnkranzring 68mm Durchm. (Teil 29)
Zahnscheibe 37mm Durchm. (Teil 29a)

Der Zahnkranzring 29 und die Kette 42 erschienen 1921 zunächst einmal als Teile für den Gewichtsmotor. Kette und Kettenräder wurden aber auch schon 1921 in die Kästen 54 und 55 gegeben. Im Kasten 54 waren je zwei Zahnkranzringe 29 und Zahnscheiben 29a enthalten, der Kasten 55 enthielt dagegen vier Zahnkranzringe 29 und zwei Zahnscheiben 29. Diese Bestückung wurde nie mehr geändert.

Der Zahnkranzring hat 34 Zähne, die Zahnscheibe 17. Das Übersetzungsverhältnis ist 2:1. Die Teile wurden nie geändert. Sie waren immer vernickelt.

Zahnkranzring 29 und Zahnscheibe 29a

Das Bild zeigt links einen Zahnkranzring 29 und rechts eine Zahnscheibe 29a. Der Zahnkranzring wird über eine Lochscheibe 35b oder ein 5-Loch-Flacheisen an der Achse befestigt.

Auffällig am Zahnkranzring sind die dicken, steilflankigen Zähne. Man wählte diese Zahnform, weil man ein Abgleiten der Kette unbedingt vermeiden wollte. Der Gewichtsmotor, für den der Zahnkranzring ja gemacht wurde, sollte ja durch Sandsäckchen von 1kg Masse angetrieben werden, die man an die Kette hängte. Zwei miteinander verschraubte Zahnkranzringe mussten das Drehmoment aufnehmen.
Damit man die Zähne zweier Zahnkranzringe ohne viel Probieren passend übereinander legen kann, wurden sie an einer Stelle mit einem kleinen Loch versehen. Wenn alle Löcher zweier übereinander liegender Kränze offen sind, so liegen auch alle Zähne exakt übereinander. Entsprechendes gilt bei den Zahnscheiben.

Teil	Kopf- kreis- Ø	Fuß- kreis- Ø	Mat. Dicke	Boh- rung Ø	Ø Mittel- loch	Zahn- dicke Fuß	Zahn- dicke Mitte	Ø kleines Loch	Modul	Ketten- glied- länge
Zahnkranzring 29	68.7	62.6	0.95	4.2	37.2	3.8	3.35	1.9	1.91	5.88
Zahnscheibe 29a	37.0	31.1	0.9	4.15	4.2	3.2	2.75	2.7	1.95	5.93

Die Tabelle zeigt die Maße der beiden Kettenräder. Die Durchmesser variieren +-0.2mm über die gesamte Zeit. Beim FKØ ist noch eine Messtoleranz von +-0.2mm zu bedenken.
In den Vorlagenheften bis 1929 ist als Durchmesser für den Zahnkranzring 70mm angegeben, ab 1930 dann 68mm, was schon eher stimmt. Für die Zahnscheibe wurden bis 1929 38mm, danach 37mm genannt. Diese Angaben waren nur in den Inhaltslisten, nicht bei den Abbildungen der Teile.
Der Modul wurde berechnet (=KKØ/(Z+2)). Die ebenfalls berechnete Kettengliedlänge ist ein Mindestwert für die zu benützende Kette (=(FKØ+1.0)*PI/Z; Z=Zähnezahl, 1.0=Draht-Ø Kette).
Die Zahnscheibe 29a hat schmalere Zähne. Da die Zahnlücke dadurch breiter ist, ergibt sich ein radiales Spiel mit der Kette.

Zwei Zahnscheiben 29a können als Stirnzahnräder mit einem Achsabstand von 34mm (passt nicht zum Stabil-Lochabstand) eingesetzt werden. Man montiert dabei die eine der beiden Zahnscheiben zwischen zwei Lochscheiben 35a, welche größer als die Zahnscheibe sind. Die Zähne der andere Zahnscheibe, die ja in die Zähne der ersten Zahnscheibe eingreifen, werden nun durch die Lochscheiben so geführt, dass die Zähne beider Zahnscheiben nicht auseinander gleiten können (siehe Abbildung).
Die Kombination eines Zahnkranzringes 29 mit einer Zahnscheibe 29a ist besonders interessant, denn in diesem Fall haben die Achsen sogar einen Abstand von 50mm (4 Loch), was genau ins Stabil-System passt. Im Modell einer Windturbine wurde diese Kombination angewendet.
Nur bei der Kombination zweier Zahnkranzringe 29 greifen die Zähne nicht tief genug ineinander. Ursache ist die Zahnform. Der Achsabstand wäre 66.5mm, was nicht zum Stabil-System passt. Ein Bild verdeutlicht die Kombinationsmöglichkeiten.

Zwei Zahnscheiben 29a können auch als Winkelräder genützt werden. Bei anderen Kombinationen stört die Zahnform des Zahnkranzringes.
Mit den Zahnrädern 25c-f kann man die Kettenräder auch kombinieren, wie an dem Modell der historischen Lokomotive Puffing Billy gezeigt wird. Man sollte die Zahnräder 25c-f aus Kunststoff nehmen - bei denen werden die Zähne nicht verbogen.

Vor 1915 wurde die Teilenummer 29 übrigens für den Fallklotz benützt.

Kette 3m lang (Teil 42)

Sie wurde 1921 bei Stabil eingeführt. Es gab sie nur in Längen von 3 Meter. Im Kasten 54 war so ein 3-Meter-Stück, im Kasten 55 waren zwei. Die Ausstattung für den Kasten 54 war damit recht üppig.

Stabil-Kette

Zeitliche Entwicklung der Kette
Jahr	Breite außen	Breite innen	Ø Draht	Glied- länge
1924	7.05	>=2.7	1.05	5.97
1930	7.35	>=2.9	1.00	5.81
1941	7.90	>=3.3	1.00	6.04
50er	7.45	>=3.5	1.00	5.94
60er	7.40	>=3.0	1.00	5.91

Statistik über 36 Ketten (J. Kahlfeldt)
	Breite außen	Breite innen	Ø Draht	Glied- länge
Minimalwerte	6.6	2.7	0.9	5.81
Maximalwerte	8.0	3.5	1.0	6.19
Mittelwert	7.3	3.1	1.1	5.96

Oben im Bild liegt eine Kette von 1924 von oben gesehen;
in der zweiten Zeile eine Kette von 1941 von unten gesehen.
Die dritte Zeile zeigt eine Kette - wahrscheinlich aus den 50er Jahren von unten;
die vierte Zeile eine Kette - wahrscheinlich aus den 60er Jahren von unten und
die letzte Zeile eine Kette aus den 20er Jahren von unten.

Die Stabil-Ketten sind aus Eisendraht gefertigt und außen immer vermessingt oder gelb chromatiert.

Die beiden Tabellen rechts zeigen Maße gefundener Ketten. Die obere Tabelle zeigt Messwerte von Ketten, die zeitlich zugeordnet werden konnten.
Die untere Tabelle zeigt maximale und minimale Messwerte von etwa 36 vermessenen Stabil-Ketten. Ebenso wird der Mittelwert über die Messreihe angegeben. Diese Statistik wurde von Jürgen Kahlfeldt ausgeführt.

Auffällig ist schon an den Bildern oben, dass die Breite der Ketten recht unterschiedlich sein kann. Für die Modelle ist das nur von geringer Bedeutung. Sie muss lediglich innen so breit sein, dass die Zähne zweier Zahnkranzringe 29 und einer Lochscheibe 35b dazwischen noch hineinpassen, also mindestens 2.3mm (siehe Gewichtsmotor). Diese Bedingung wird von allen Ketten erfüllt.
Die innere Breite ist schwer zu messen. Deshalb wird in der oberen Tabelle nur der an einer Kette gemessene kleinste Wert angegeben.

Ketten auf gleiche Länge bringen

Die Kettengliedlänge ist 6.0mm (+-0.2mm). Ein 3-Meter-Stück Kette kann damit zwischen 484 und 517 Kettenglieder haben. Wenn man nur an einzelne Transmissionen mit zwei Kettenrädern und nur einer Kette denkt, so ist das nicht problematisch.
Zudem werden die Ketten durch starke Beanspruchung oder lange Benutzung mit der Zeit gedehnt und damit langsam immer länger.

Bei Stabil werden Ketten in vielen Modellen jedoch paarig verwendet (siehe z.B. im Leuchtturm oder im Rollenspiel).
Bei diesen paarigen Kettenantrieben benötigt man man zwei Ketten von gleicher Länge und gleicher Gliederanzahl. Man muss beides genau prüfen. Die Anzahl der Glieder beider Ketten muss exakt gleich sein. Die Längen der Ketten dürfen sich maximal um 3mm unterscheiden.
Man hängt am besten beide Ketten an ein hohes Brett. Damit lässt sich die metrische Länge und auch die Anzahl der Glieder relativ einfach vergleichen.
Es ist hilfreich, wenn man etwa alle 30 Glieder den Draht einer kleinen Büroklammer durch die Endschlaufen eines Kettengliedes als Markierung steckt. Man kann sich ja immer einmal verzählen. Erst wenn die beiden Ketten im Modell eingebaut sind, entfernt man die Büroklammern wieder.

Beim Modell des Leuchtturms benötigt man zwei Ringe aus je drei Meter Kette. Wenn man keine zwei Ketten aus der gleichen Produktionscharge hat, ergeben sich eventuell wegen der unterschiedlichen Kettengliedlänge Probleme. Das Problem ist aber lösbar, wenn man jedes der 3-Meter-Stücke in der Mitte teilt und überkreuzt wieder zusammen setzt (siehe Skizze rechts : Jeder Teilbalken enthält die gleiche Anzahl Kettenglieder).

Historisches zur Kette

Die Kette für den Kettenantrieb hat eine Strickleiterform. Solche Ketten wurden früher industriell als Ölungsketten eingesetzt. Man legt einen Kettenring um die Achse, deren Lager geschmiert werden soll. Durch die Drehung der Achse bewegt sich der Kettenring auch. Das herabhängende Ende der Kette hängt man in ein Eimerchen mit Schmieröl. Durch die sich drehende Kette wird das Öl tropfenweise zur Achse empor gehoben und wandert dort zum Lager, das geschmiert werden soll.
Die Ketten brauchten keine besondere Gliedlänge. (Honi soit qui mal y pense.)

Hornby benützte diese Ketten 1916 für seine Kettenantriebe mit Kettenrädern in zunächst vier Größen. Seine "Sprocket Chain" (Nr. 94) kann auch mit seinen "Gear Wheels" zusammen verwendet werden - die Kette greift dabei zwischen jeden zweiten Zahn. Er verwendete eine Kettengliedlänge von 4.27mm.
Märklin kam etwa 1927 mit einer deutlich abweichenden Kette (Nr. 11747), die - wie die Trix-Kette ab 1933 - eine Gliedlänge von etwa 4.75mm hat.

Bei Walther wählte man eine viel größere Gliedlänge von 6mm. Man entwickelte dazu nur zwei Größen von Kettenrädern - ein kleineres Kettenrad von vielleicht 8 Zähnen fehlt einfach. Die anderen Systeme haben so ein Rad.
Wenn man will, kann man die Stabil-Kette auch mit den Zahnrädern 25a und 25b benützen. Die Kette greift dann in jede dritte Zahnlücke. Walther hat diese Möglichkeit nie in einer Schrift erwähnt. Man kann es ja mal probieren.

Als Ersatz für die Stabil-Kette kann die Drahtkette (K061) des Schweizer Metallbaukasten-Systems Stokys verwendet werden. Sie ist allerdings vernickelt, hat aber die Kettengliedlänge von 6.0mm. Jemand hat mir einmal erzählt, die Stokys-Kette werde von einer Drahtfabrik in der Nähe von Basel gefertigt.
Stokys-Kettenräder (Z051-Z054) mit 13, 26, 44, 58 Zähnen müssten dann auch passen.

Es gab ab 1905 bei Meccano eine "Chain 12' " (Nr. 42). Nach etwa 1914 wurde das Teil von Meccano nicht mehr in die Kästen gegeben. Von Märklin wurde das Teil aber übernommen und als "Kette 4m" (Nr. 11709) weiter genützt. Diese Kette ist aber nicht zur Verwendung mit Kettenrädern geeignet. Man verwendet sie wie ein Seil.

Kettenöse oder Einhaköse (Teil 42a)

Dieses Teil, erschienen 1921, heißt in den Vorlagenheften bei den Abbildungen der Teile immer Einhaköse und in den Inhaltslisten immer Kettenöse. Bei den Modellen werden auch beide Namen verwendet. Man konnte sich bei Walther wohl nicht auf einen Namen einigen.
Sechs solche Ösen waren im Kasten 54 enthalten. Im Kasten 55 waren 12 Stück.

Kette mit Ösen

Die Ösen sind eigentlich nur simpel gebogene Drahtstücke. Sie sind immer vermessingt. Der Draht hat 1mm Ø. Außen ist die Öse 6mm breit. Die Rundung für den Gewindestift hat außen etwas mehr als 6mm Ø. Das Einhak-Ende ist zu Zeiten, in denen Ketten mit geringer Breite (20er und 30er Jahre) in die Kästen gegeben wurden, auch etwas weniger breit (5.7mm statt 6.1mm; siehe links im oberen Bild).

Die Ösen werden in die Endschlaufe der Kettenglieder, die ja auch das folgende Kettenglied fassen, zusätzlich mit eingehängt (siehe Bild links). Hier werden Ösen aus Eigenproduktion verwendet. Eine Herstell-Anleitung ist verfügbar.

Bei den anderen Metallbaukastensystemen gibt es die Kettenöse nicht. Sie wäre aber bestimmt eine Bereicherung.

Die Öse wurde zuerst bei dem Modell des Leuchtturms verwendet. Man konnte damit einen Gewindestift in die Kette einhängen, der zum Heben der Kabinen eines Paternoster-Aufzuges diente (siehe Bild rechts).
In allen anderen Modellen wird die Öse als Haken zum Aufheben einer Achse benützt. Man soll, laut Bauanleitung, die Öse dazu aufbiegen. Dies wird beispielsweise im Modell des Rollenspiels so empfohlen.

Ich selbst rate davon ab, die Ösen zu verbiegen. Man bekommt beim Zurückbiegen die ursprüngliche Form nicht mehr hin. Ich empfehle, die Ösen selbst herzustellen.

Eine genaue Anleitung für den Selbstbau ist verfügbar.

Heber

Es gibt für die Kettenöse einige Anwendungen, die in den Vorlagenheften nicht beschrieben werden.
Links im Bild sehen Sie einen Heber für Tischtennisbälle, der hier aber gerade auf Talfahrt ist. Das Teil verfügt schon über einiges an Stabilität.

Außerdem kann die aufgebogene Kettenöse als kurze, fast 20mm lange Drahtöse angesehen werden. Die Verwendung der Klemmplatte 40b sollte kein Tabu sein.
Man kann Baggerschaufeln, Flacheisen, Winkel und vieles mehr an die Kettenöse anschrauben !
Man muss sie nur selbst fertigen.

Man kann Teile aber auch an der Kette mit einem Faden festknoten. Man braucht dann nicht einmal mehr eine Kettenöse. Man sieht es z.B. am Modell des Abraumbaggers im Vorlagenheft von 1930.