Koppelingen voor de trams van Waan

De E.S.M. begon met Kadee

Hoe koppel je tramrijtuigen in schaal 0? In navolging van veel modelbouwers in schaal 0e (O16.5) gingen we op het Eiland Waan van start met Kadee #26. Deze koppeling was ontwikkeld voor h0, en was dus voor de 0e-rijders een logische keuze. Zij rijden met smalspoormaterieel in schaal 0 op 16,5mm-spoor. Voor de Electrische Spoorweg-Maatschappij van het Eiland Waan, daarentegen, bleken er na verloop van tijd toch ook nadelen te zitten aan deze Amerikaanse koppeling. De oplossing werd gevonden in een zelfgebouwde bekerkoppeling.

Overstappen naar een Kadee die was ontworpen voor een grotere schaal was geen optie: nadelen waren de minder goede verkrijgbaarheid, en het grotere formaat. De h0-Kadees konden makkelijk doorgaan voor tramkoppelingen van het formaat Albert-koppeling - al was het systeem anders - maar de 0n3- en 0-Kadees zijn beslist te spoors van uiterlijk voor de relatief kleine 0m-trams.

Aantrekkelijk aan de Kadees was de mogelijkheid om zonder tussenkomst van de menselijke hand motorrijtuigen en aanhangrijtuigen te koppelen. Ook ontkoppelen, door middel van een magneet tussen de spoorstaven, verloopt automatisch. Nu zijn de gebruikte Kadees ontwikkeld voor gebruik in h0-voertuigen op de daarvoor gangbare spoorwijdte van 16,5 mm. Maar de geometrie en het gedrag van de 0m-trams op 22,5mm-spoor wijken in verscheidene dimensies af van h0-materieel.

Uitzwaaiende wagenbakken

Vooral bij tweeassige trammotorrijtuigen is de overhang vrij groot. Het voor- en achterbalkon steekt relatief ver uit, en zwaait daardoor uit in de krappe bogen die gangbaar zijn in een tramnet. De Kadee-koppeling is vast bevestigd onder het balkonscherm, dus aan het uiteinde van het rijtuig. Bij het inrijden van de boog zwaait het balkon, en daarmee de koppeling, steeds verder uit. Daarmee verlaat de koppeling de positie 'hart-spoor', waar de KaDee zich idealiter hoort te bevinden.

Gevolg is dat de koppeling van het aanhangrijtuig ook wordt meegenomen in deze uitzwaaibeweging. Alleen als de overhang van het aanhangrijtuig exact gelijk is aan de overhang van de trekkende tram geeft dit geen problemen; maar dit komt zelden voor. De uitzwaaiende koppeling van het motorrijtuig zwiept het aanhangrijtuig uit het spoor; einde van het natuurgetrouwe trambedrijf. Vergelijk de posities van de koppeling aan beide uiteinden van de bakwagen!

Dit zou op te lossen zijn door de koppeling te bevestigen aan een langere arm. Dan zou de Kadee-kop verder kunnen uitzwenken dan de oorspronkelijke Kadee-box toestaat. Dat levert wel een nieuw probleem op: om het automatisch koppelen te behouden, moet die langere arm nauwkeurig gecentreerd worden, zodat twee te koppelen voertuigen op recht spoor precies tegenover elkaar staan met hun kleine Kadee #26-klauwtje. (Koppelen op gebogen spoor is met Kadees sowieso onmogelijk. Intussen is het advies van gevorderde modelbouwers dat kaarsrechte sporen in het echt, en zeker op modelgenieke tracés, zelden voorkomen...)

Verticale problemen

Naast bogen kent het tracé op het Eiland Waan ook hellingen. In het verticale vlak doet zich daar een soortgelijk probleem voor. De koppeling van een tractievoertuig met een grote overhang duikt naar beneden wanneer het voertuig aan een hellend baanvak begint. De Kadee-kop komt dan onder de kop van het aangehangen rijtuig uit, en floep, daar blijft de aanhangwagen staan. De klauw is niet meer dan 3mm hoog. Idealiter zitten beide koppen op horizontaal spoor op dezelfde hoogte, maar vaak is dat niet zo. Een 'duik' van een paar mm is dan al genoeg voor een ongewenste ontkoppeling. Automatisch, ja, maar zo was het niet de bedoeling.

Dat dit mogelijk is, komt vooral door de filosofie van Kadee dat de modelspoorder een wagon vertikaal uit het treinverband moet kunnen tillen. Waar dat voor nodig is, is me een raadsel, want zoiets gebeurt bij het Grote Voorbeeld ook niet. Hooguit wordt een container uit de trein getild, maar een hele wagon? Om dit mogelijk te maken, is de klauw van Kadee open aan de boven- en onderkant. Om ongewenst ontkoppelen van tramwagens op hellingsovergangen tegen te gaan, is geprobeerd om de koppen te voorzien van een soort kraag waardoor die vertikale beweging onmogelijk werd. Het functioneerde, maar de koppeling kreeg het aanzien van een bovenmaatse vrachtwagenkoppeling: zo'n horizontale trompet-opening, met een Kadeetje erin.

Een ander vertikaal probleem is de ontkoppelpin van de Kadees die erg laag hangt, vlak boven de bovenzijde van de spoorstaaf. Bij een trambaan, waar zich wegdek kan bevinden tussen de spoorstaven, bestaat het gevaar dat de pin blijft hangen achter oneffenheden van het wegdek. Dat gebeurde af en toe, en leidde zelfs tot ontsporingen.

Het voorbeeld als voorbeeld

Na sinds 1996 aangemodderd te hebben met een koppeling die op zich goed is, maar die niet geschikt is voor het soort modelbaan dat ik bedrijf, is het besluit gevallen. Een echte bekerkoppeling moet het worden, net als bij echte oude trams (maar niet op het Isle of Man, overigens). Op een optreden in 2004 (of was het al 2002) merkte een toeschouwer (Karel B.?) op: gebruik dan echte tramkoppelingen. Ik had al eens een paar bekerkoppelingen gemaakt in 0, die met elkaar gekoppeld werden door een koppelijzer ('lummel'). Dat was, zoals in het echt, voorzien van twee puntige uiteinden en aan beide einden doorboord. Ook door de beide bekers zat zo'n boorgat. IJzer in beker, pin door gat; vast. Helemaal volgens het voorbeeld. Maar om dat pinnetje door het gat te krijgen, dat was te veel gepriegel. Het leverde meer irritatie dan genoegen op, en daar is de modelbouw niet voor. Exit natuurgetrouwe bekerkoppeling.

Toch ben ik daarvan teruggekomen. Alle krediet daarvoor gaat naar de 2m-Strassenbahnfreunde. Zij ontwikkelden een redelijk voorbeeldgetrouwe, functionele tramkoppeling voor schaal 1:22½. Dat moet op halve grootte ook lukken, leek mij. En inderdaad.

In plaats van twee boorgaten heeft het koppelijzer aan ieder uiteinde een zaagsnede. Daar valt een staaldraad in die verend rust in een zaagsnede in de beker. Koppelijzer in de beker schuiven, draad klikt in zaagsnede, vast. De koppeling wordt gelost door het koppelijzer een kwartslag te draaien; de verende staaldraad wordt dan uit de zaagsnede getild en het koppelijzer wordt niet meer vastgehouden. Het koppelijzer heeft een (niet voorbeeldgetrouwe) handgreep om dit draaien mogelijk te maken. Weliswaar hebben we daarmee weer een omlaag hangend element dat in botsing zou kunnen komen met oneffenheden van het wegdek, maar daar is de handgreep te kort voor.

Aan de achterzijde van de koppeling bevindt zich een gat dat dient als draaipunt om een vertikale as. Daardoor kan de koppeling uitzwaaien naar links en rechts. Er is geen centreerveer. De koppeling is aan de bodem van het voertuig bevestigd met een M2-boutje. Om de koppeling niet omlaag te laten hangen, zit er om het boutje een duwveer, tussen bodem en koppeling, die de koppeling neerdrukt zodat die rust op de omlaag wijzende kop van de bout. In rust verkeert de koppeling daardoor in horizontale stand. Er is verder geen geleideraam of iets dergelijks. Doordat er enige speling is tussen gat en bout kan de koppeling enigszins omhoog en omlaag bewegen. De zijdelingse beweging is in principe ongehinderd; de koppeling kan een hoek van 180° beschrijven, al is dat nooit nodig.

De koppeling ziet er redelijk voorbeeldgetrouw uit. De hoofdafmetingen zijn afgeleid van de bekerkoppelingen van de Haagsche Tramweg-Maatschappij. Een opvallend verschil is wel de lengte van het koppelijzer. Dat steekt enkele millimeters meer naar voren dan de schaalgrootte. Overigens is het de gewoonte dat het koppelijzer in de koppeling van de bijwagen blijft. De motorwagen kun je immers altijd gebruiken zonder koppelijzer, maar de bijwagen niet. Ja, lees dat nog maar 'n keer.

Bouwbeschrijving

De koppelingen zijn te fabriceren zonder bijzondere gereedschappen, en met gangbare materialen. Er komt wel enig solderen aan te pas. Daarvoor gebruikte ik een weerstandssoldeerstation, maar met een flinke bout gaat het ook. Onderstaand de materialen, en een stapsgewijze beschrijving.

Er zijn ongetwijfeld modelbouwers die betere bouwmethoden weten, die mogelijkheden zien om een draaibank aan het werk te zetten, die andere materialen willen gebruiken: gaat uw gang. De outillage van de werkplaats van de Electrische Spoorweg-Maatschappij te Port Ehgl (Waan) is bescheiden; de constructieve vaardigheden van het schaarse personeel eveneens. Vandaar onderstaande keuzen.

• Messing staaf Ø 1,5mm (voor de koppelijzers)
• Messing buis Ø 2,5 / 1,5 mm (uit-/inwendig)(voor het koppelingslichaam)
• Messing buis Ø 2,5 mm inwendig (voor fixeerhuls en beker)
• Staaldraad Ø 0,25 mm
• Messingdraad Ø 0,5 mm (voor handgreep)
• Soldeerbout, soldeer, vloeimiddel
• Miniatuurboormachine met slijpschijfje
• Fijne metaalzaag
• IJzerzaag
• Vijlen

• Koppelijzer. Dat maken we eerst, want dat hebben we nodig bij het in elkaar zetten van de koppeling.
• Vijl het uiteinde van de 1,5mm-staaf over een lengte van 2mm schuin af. Niet rondom, maar alsof de staaf schuin is doorgezaagd. Het langste deel van de punt is de onderzijde van het koppelijzer.
• Maak bovenop, meteen achter de afschuining een zaagsnede, 0,5mm diep, haaks op de lengterichting. Test met een los stukje van het 0,25mm staaldraad of dat in de zaagsnede wil liggen. Haal zonodig het zaagje er nog eens doorheen: wijder mag wel, veel dieper niet.
• Buig een oogje met een binnen-Ø van 1,5mm en een staartje.
• Soldeer dit oogje vast op 2,5mm van de zaagsnede. Het staartje - de handgreep - moet naar beneden wijzen, en ongeveer 4mm lang zijn.
• Maak 2,5 mm van het oogje een tweede zaagsnede bovenop en haaks, ook weer 0,5mm diep. Test met staaldraadje.
• Zaag de staaf, vanaf de zaagsnede, schuin naar beneden door zodat ook aan dat einde een omlaag wijzende punt ontstaat. Beetje gladvijlen. Voilà, uw eerste koppelijzer.
• Koppeling. Zaag een stuk van 30mm van de 2,5/1,5mm-buis af. Haaks!
• Maak een fijne zaagsnede van 1/3 diepte op 2mm van het einde. Niet dieper dan 1/3.
• Maak deze zaagsnede iets ruimer, maar niet dieper, met de ijzerzaag.
• Buig een rechte U van staaldraad; poten 15mm, onderzijde 3,5 mm. De onderzijde moet in de zaagsnede passen; de poten komen aan weerszijden van de buis te zitten.
• Slijp met het slijpschijfje halverwege in de twee 'zijkanten' van de buis een groef in de lengterichting van ca. 10 mm lang en 0,5mm diep. Daar komen straks de uiteinden van de U in te rusten.
• Zaag een mof van ca. 10 mm van de buis met binnen-Ø 2,5mm
• Zaag van dezelfde buis een plakje van 1 à 1,5mm. Dat wordt de rand van de beker. Schuif deze ring op het uiteinde van de koppeling, vluchtend met de kopse kant. Controleer dat de ring niet de zaagsnede afdekt; die moet vrij blijven. Soldeer de ring vast.
• Priegelwerkje: hou in de ene hand de koppeling vast, met de U-veer in de zaagsnede en zijn poten in de groeven; schuif nu vanaf het achtereinde de mof over de groeven waar de poten in liggen, tot de veer stevig vast zit. Het rechte onderstuk van de U moet netjes vrij in de zaagsnede rusten. Herhaal dit zonodig.
• Test: steek het koppelijzer in de koppeling en controleer of de staaldraad in de zaagsnede van het koppelijzer klikt. Als dat gebeurt, zit het koppelijzer vast, en kunt u trekken wat u wilt, maar het komt er pas uit als u het een kwartslag draait. Controleer met het oog en op de tast of de staaldraad vrij beweegt. Niet forceren of de draad verbuigen. Als de staaldraad telkens netjes terugveert op de bodem van de zaagsnede in de koppeling, is de positie goed.
• De mof niet meer verschuiven en nu gauw vastsolderen. Klikt het koppelijzer nog steeds goed vast?
• U heeft nu al één koppeling. Maak er nog één.
• Bevestiging. Verscheidene mogelijkheden: Knijp het achterste deel van de koppeling, ca. 6 mm, plat in de bankschroef, boor er een gat Ø 2mm in. Let goed op dat, van voren gezien, het platte deel in hetzelfde horizontale vlak ligt als het horizontale deel van de stalen U-veer. Let ook op dat het platte vlak in de lengteas ligt, en niet is geknikt.
  
• Bevestig de koppeling met een 2mm-boutje onder de vloer van de tram. Hoogte heb ik gestandaardiseerd op 10mm boven bovenzijde spoorstaaf. Van onder naar boven: kop van bout, platte deel koppeling, stuk schroefdraad, bodem tram, moer. Om te voorkomen dat de koppeling treurig naar beneden hangt, een duwveertje om de bout doen, tussen de vloer van de tram en het platte deel van de koppeling. Die wordt door het veertje omlaag gedrukt en ligt daardoor vlak op de binnenzijde van de boutkop.
• Andere bevestigingsmogelijkheid: soldeer aan het vlakke deel van de koppeling een strip fosforbrons van 5 mm breed en ca. 50mm lang. Buig die strip 90° omhoog en 90° terug naar horizontaal, zodat dat laatste deel rust tegen de bodem van de wagen. Gaatje in beide, boutje erdoor, met weinig verticale speling bevestigen.
• Kies het bevestigingspunt zodanig dat de koppeling in linkse of rechtse positie net uitsteekt onder de bufferbalk. In centrale positie steekt-ie dan iets verder uit. Doordat er geen buffers in de weg zitten, zijn er geen problemen met deze kortgekoppelde afstand.
• Ik heb nog een rangeerdersstok gemaakt, bestaande uit een 5mm ø rondhoutje van 20cm lang met een langwerpig lusje aan het uiteinde, 3mm breed en 10mm lang. Daarmee kun je het handgreepje van het koppelijzer een kwartslag draaien zonder met je vingers onder de tram te hoeven reiken, al lukt dat meestal ook wel.

Zeg nou zelf, zo'n Kadee is toch geen porum, vergeleken met een bekerkoppeling?