De bouw van Loc NS 4012 door Ronald
Ronald SmitsAan het woord is Ronald Smits, over de bouw van de Loc NS 4012. Deze machine wordt gebouwd op schaal 1:5,5 en gaat rijden op de nieuwe spoorbreedte 10¼ Inch (260mm). Hij is hier sinds september 2019 mee bezig en de eerste herkenbare onderdelen zijn inmiddels gereed.
- Waarom een NS 4000?
- De Bogie
- Hersporingsvijzels
Nadat ik mijn hele jeugd als vrijwilliger bij Nienoord Spoorwegen actief was geweest verhuisden Natasja en ik in 1992 Naar Goes. Ik was net afgestudeerd en vanwege de crisis destijds, lagen de banen niet voor het oprapen. In Goes kon ik een mooie betrekking aanvaarden dus de keuze was snel gemaakt. Ik wist natuurlijk wel dat daar een echte museum-stoomtrein reed, de Stoomtrein Goes Borsele (SGB) maar aanvankelijk had ik geen animo om daar iets mee te gaan doen. Toen ik er echter in maart 1993 eens een kijkje ging nemen ging het snel. Een week na mijn eerste bezoekje werd ik ingeschreven als vrijwilliger aldaar en 2 weken later kreeg ik de vraag of ik toe wilde treden tot het bestuur. De combinatie van mijn opleiding enerzijds en mijn kennis en ervaring op het gebied van stoomlocomotieven anderzijds werd als relevant gezien. Uiteindelijk zou ik 13 jaar bestuurslid blijven, totdat het bedrijf dat Natasja en ik inmiddels waren begonnen zoveel tijd en aandacht ging opeisen dat dit niet meer te combineren was.
Ronald bij een Loc van de Stoomtrein Goes BorseleEen van de vraagstukken die bij de SGB voor lag was hoe het eindpunt van de lijn in Hoedekenskerke aantrekkelijker te maken voor de bezoekers. Een ander vraagstuk was hoe jeugd op een wat jongere leeftijd te kunnen betrekken bij de stoomhobby. De minimum leeftijd om een rol te kunnen spelen bij de SGB was om veiligheidsredenen gesteld op 14 jaar. Één van de oplossingen die we zagen was om in Hoedekenskerke een 7¼ Inch spoorbaan aan te leggen net als in Leek. Dit was leuk voor de bezoekers en bood tevens de mogelijkheid om met jongere vrijwilligers aan de slag te gaan, en zo een soort kweekvijver te realiseren voor toekomstige vrijwilligers op de echte trein.
Toen deze 7¼ Inch spoorbaan vorm begon te krijgen, ontstond er ook perspectief voor het realiseren van iets wat ik altijd al had gewild, het bouwen van een NS 3900 op deze spoorbreedte. Enthousiast ging ik aan de slag. Via de contacten die ik inmiddels had kon ik de hand leggen op een goede algemeen-plan tekening van de loc waar veel op stond. Al spoedig stond er een frame, waren er wielen, aspotten en nog veel meer onderdelen. Echter, de geboorte van onze oudste zoon, een drukke baan en een intensieve hobby maakte dat er geen tijd meer overbleef voor het bouwen aan mijn NS 3900. Ik was in die jaren niet alleen actief als bestuurslid bij de SGB maar deed inmiddels ook ca 30 dagen per jaar dienst als machinist op de grote stoomlocomotieven. Het NS 3900 project werd even geparkeerd.
Wel lukte het nog om een diesellocomotief te bouwen, een schaal 1:7 model van een NS 6400. Nadat deze loc de eerste jaren de treindienst in Hoedekenskerke had verzorgd, verhuisde hij op enig moment naar Nienoord, en doet hier inmiddels al jaren dienst als reserve loc.
Pas in 2018 ontstond er weer tijd om verder te bouwen aan de NS 3900. Ik zocht alle oude onderdelen bij elkaar maar kwam geleidelijk tot het inzicht dat ik nu heel anders zou bouwen dan destijds. Daarnaast waren we op Nienoord inmiddels bezig met het aanleggen van een 10¼ Inch spoorbaan en daarop mocht natuurlijk een mooie Nederlandse stoomloc niet ontbreken. Uiteindelijk nam ik het besluit om niet op de bestaande basis voort te bouwen, en met pijn in het hart verdween mijn 3900 in de oud-ijzerbak. Soms kun je maar beter resoluut zijn.
Voorbeeld uit de nagenoeg volledige set tekeningen van de NS 4000Eén van de zaken die anders moest was dat mijn locomotief behalve praktisch bruikbaar en geschikt voor dagelijks personenvervoer ook een zo natuurgetrouw mogelijk schaalmodel moest worden. Zo veel mogelijk op basis van originele fabriekstekeningen. Van de NS 3900 zijn echter weinig tekeningen beschikbaar. Uiteindelijk kon ik wel de beschikking krijgen over een nagenoeg volledige set tekeningen van de NS 4000.
Daarnaast wordt er ook een NS 4700 gebouwd voor 7¼ Inch, met dezelfde kwaliteit en hetzelfde detailniveau als wat ik voor ogen heb. Beide locomotieftypen hebben veel overeenkomsten en daardoor is het erg inspirerend om samen op te bouwen.
Verder heeft de NS 4000 een buiten liggende stoomverdeling waardoor het stangenstelsel aan de buitenkant interessanter is om te zien dan dat van een NS 3900.
Ook is de in Zweden gebouwde NS 4000 van een veel moderner ontwerp dan de oorspronkelijke Nederlandse locomotieven, en is daardoor weliswaar gecompliceerd, maar erg fraai om te zien en een uitdaging om in model na te bouwen.
De conclusie was dan ook: het wordt een NS 4000.
Een Zweedse NS4000 (foto van L.J. Alberts)
De bouw
De bouw van loc 4012 is gestart in september 2019. Inmiddels zijn nagenoeg alle onderdelen die zich zich onder de voetplaat bevinden klaar. Hieronder worden enkele elementen besproken.
Bogie
Bogie
De bogie is geheel gereed en geschilderd.
 Compleet 3D gefreesd wiel |  Wielen met conische klembus. (Let op de opschriften) |
De wielen zijn getekend naar de originele tekeningen en compleet 3D gefreesd. Ook de opschriften in wielband en as-naaf zijn correct. In het tekeningenarchief van de fabrikant NOHAB was van iedere locomotief per as vastgelegd welke opschriften iedere as-naaf en wielband precies had.
Wiel met kap over de klembusDe verbinding tussen wiel en as is gerealiseerd doormiddel van een conische klembus. Door het vastdraaien van de boutjes in de klembus wordt deze gelijktijdig vastgetrokken tegen zowel de astap als de naaf van het wiel. Daardoor kunnen de wielen eenvoudig gemonteerd maar ook weer gedemonteerd worden. Deze klemconstructie wordt vervolgens aan het zicht onttrokken door middel van een kap die de uiterlijke vorm heeft van de oorspronkelijke wielnaaf en as.
Ook het frame van de bogie bestaat uit 3D gefreesde delen. De beide zijframes bestaan elk uit één stuk materiaal waaruit de frameplaat, scheenstukken en zelfs de klinknagelkoppen zijn vervaardigd. Het voordeel van deze werkwijze is dat het bogieframe volmaakt recht en haaks en zeer maatvast blijft.
Het dubbele draaipunt van de hangarmVeel bogie’s van stoomlocomotieven hebben in het midden een schuifstuk om de benodigde zijdelingse verplaatsing bij bogenloop mogelijk te maken. Deze schuifstukken worden dan doormiddel van veren naar de middenpositie gedwongen. De NS 4000 heeft hiervoor een andersoortige oplossing. Hier hangt de voorzijde van de locomotief doormiddel van armen aan het bogieframe. Wanneer de loc een boog inloopt wordt de bogie opzij geduwd waardoor de voorzijde van de locomotief omhoog gedrukt wordt.
Ontwerp van de hangconstructie
Omgekeerd duwt het gewicht van de loc de bogie dus steeds naar de middenpositie. Wanneer deze middenpositie echter genaderd wordt, wordt de zijwaartse kracht component steeds kleiner wat tot een onrustige loop zou leiden wanneer rechtuit gereden wordt. Om die reden is deze hangarm voorzien van twee draaipunten naast elkaar die rusten op een dubbele nok. Op die manier neigt de arm er dus naar om verticaal te blijven staan en kan deze slechts met enige moeite uit die positie worden gebracht.
Teneinde slijtage van deze dubbele nok te beperken is dit onderdeel gemaakt uit toolox, een geharde staalsoort. Ook zijn de hangarmen van smeergaatjes voorzien.
Hersporingsvijzels
Hersporingsvijzel, nog in ongeschilderde toestandAls er tegenwoordig een trein ontspoort wordt dat beschouwd als een fors incident; De treinenloop wordt stilgelegd, er komt een algemeen leider van Prorail, de Inspectie Leefomgeving en Transport komt een onderzoek uitvoeren, er komt een delegatie van de spooraannemer die die de infrastructuur gaat inspecteren en er komt een ploeg mannen van Prorail Incidentenbestrijding voorzien van vrachtwagens met equipment om het ontspoorde voertuig weer in de rails te zetten. Verder wordt de loopbaarheid van het materieel beoordeeld door een vertegenwoordiger van de vervoerder en soms komt ook de KLPD nog een onderzoek uitvoeren. Al met al duurt de stremming van de spoorbaan (in beide richtingen) minimaal een halve dag, vaak langer.
In vroeger dagen werd daar anders mee omgegaan. Iedere stoomlocomotief was voorzien van een 2-tal vijzels waarmee de Machinist en de Leerling samen het ontspoorde voertuig weer in de rails konden zetten. Nadat ze zich ervan overtuigd hadden dat de infrastructuur (spoorbaan en directe omgeving) geen onoverkomelijke schade hadden opgelopen werd de reis vervolgd, en werd later melding gemaakt van het incident.
Deze vijzels, die ook in de ons omringende landen tot de standaard uitrusting van een locomotief behoorden werden veelal opgehangen onder de tender. Ze waren zo ontworpen dat ze door 2-man te hanteren waren en konden behalve in verticale richting, ook in horizontale richting worden bewogen. Dit om het voertuig nadat het opgeheven was weer recht boven de rails te kunnen brengen alvorens het weer te laten zakken.
In het Zweedse tekeningenarchief dat de basis vormt voor de bouw van de NS 4012, is ook een tekening gevonden van de destijds geplaatste vijzels. Daardoor was het mogelijk om de beide vijzels na te bouwen. Niet alleen zijn alle uiterlijke vormen correct nagemaakt, de vijzels zijn ook functioneel gemaakt. Overigens is het niet de bedoeling om ze daadwerkelijk te gaan gebruiken indien de loc mocht ontsporen, maar het zou in theorie wel kunnen.
Voor de draadspindels die voorzien zijn van trapezium-schroefdraad kon teruggevallen worden op materiaal dat op de markt beschikbaar is voor gebruik in 3D-printers. De overige onderdelen zijn 3D gefreesd.
- wordt vervolgd -