La mia scala Z

Locomotive Elettriche

FS E321

Di questa simpatica locomotiva ed il suo 'cane' E322 non ho ancora messo  a disposizione le casse in Z su shapeways. Il motivo è che la motorizzazione o è molto difficile da fare, o con piccoli adattamenti della cassa si può fare molto facilmente. 

Allora prima di stampare un cassa su shapeways ho stampato la cassa in casa con la mia stampante a filamento. La qualitá non è perfetta ma va bene per fare prove di ingombri

Ho provato la via dell'adattamento della cassa. Aggiungendo 1.5 mm di lunghezza alla cabina, si puó usare la motorizzazione della economica Br89.

La Br 89 va privata della cassa, dei  cilindri delle aste delle bielle e del condensatore di filtro

Il risultato mi sembra discreto . Il telaio della Br89 è 1mm piú lungo e quindi dovró allungare il pancone posteriore. Non credo che l'apparenza del modello ne verrà compromessa.

Pancone allungato. 

Senza scalette non rende bene. Credo che sará necessario accorciare il telaio Br89

In ogni caso ci sono delle modifiche da fare.

Per la prova, ho tagliato la cassa in corrispondenza della vite di fissaggio del motore e pulsante che ferma la cassa mini-club. 

Con la cassa definitiva, farò il contrario: asporteró tutto il blocco vite-pulsante. Il motore rimarrá incollato invece che avvitato.

FS E321 a Venezia Santa Lucia 198x,Photo © Werner Hardmeier da photorail.it

This is the first of a series of electrically powered switchers FS started to build in the 50s. It normally operated together with another unit, in all mechanical and electrical aspects similar but for the lack of the cabin.

I have made this model with my in-house filament 3D printer just to see how I could use the cheap and abundant Br89 chassis. 

The print quality is not perfect but it works for the purpose of trying out.

The Br89 chassis fits perfectly with the exception of the crew block at the rear for which I had to cut a recess in the shell.

Should I make a final model, I will just cut out the screw block.

In any case I would remove the horrible mini-club couplers.

FS E326

Il modello è stato riprodotto inizialmente come modello statico diviso in due parti. La cassa, ed il carro, carrelli e sale (tutto fuso in un solo pezzo.)

Successivamente, dopo aver acquisito un po di esperienza con motorizzazioni varie ho implementato di nuovo il modello con la motorizzazione.

Il problema principale è stato creare le ruote. che hanno dimensioni particolari ed anche delle vele particolari.

Sono un sostenitore delle tecniche di addittive manufacturing e quindi ho voluto sperimentare in questa direzione.

Tutte le ruote sono stampate con la mia stampante SLA. Il risultato mi sembra buono (4).

Ho poi ricopertoi cerchi delle rote con uno spesso strato di rame usando il metodo della elettrodeposizione.

Si dipingono prima i cerchi con una lacca conduttiva a base di nanoparticelle di argento.

Poi si passa alla elettrodeposizione, fatta in un bagno acidico di sali di rame con un anodo di rame puro.

Dopo circa tre ore si é  formato uno strato di rame di uno spessore superiore a 0.2 mm (5). Lo strato non è uniforme e quindi ho poi dovuto lisciare le ruote al dremel (6).

le ruote monteranno ruote dentate da 30 denti che ingaggeranno nelle 3 viti senza fine montate sull'albero che connette i due motori (7)

Invece gli assali del carrello sono inseriti nei recessi conici dei carrelli.  I carrelli sono avvitati al carro tramite due viti M1 che si infilano nelle asole dei carrelli (8).

Il passo successivo del completamento delle ruote è la nichelatura. Questa viene fatta in un bagno di acetato di nichel (fatto in casa) con un elettrodo di nickel puro. 

Dopo mezzora le ruote hanno uno strato di nickel lucido che le protegge (9).

Il taglio nel mezzo dell'asse della sala serve a separare la sala in due meà esatte.

Un tondino di acciaio da 0.8 mm viene inserito nel cavo dell'albero (10) ed infine il pignone viene calettato sul todino e poi inpringionato fra le due metà della sala con del cianoacrilato (11).

FS E3026.002 a ravenna 1976, Photo © Werner Hardmeier da photorail.it
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This lovely engine was produced in few units. The design is very characteristic of the early days of electric traction, with big wheels as those used in fast steam  engines.

Initially I reproduced this model as a static model (1,2). I then resolved to make a dynamic model.

1st version

The real problem was how to make the beautifully webbed  wheels in metal.

I am a fan of additive manufacturing technology. So I have used this technology to see how it may work. 

I printed the wheels  with my SLA printer (4) in a epoxy resin. Both the big driving wheels as well as the small bogey wheels came out well. 

I then used electrodeposition to add a thick layer of copper on the rims . This is done first by coating the rim with a silver nano particle paint, which makes the rim conducting. Then the electrodeposition is performed in a copper acidic bath with a pure copper anod.

After about 3 hours a ~0.2 mm thick layer of solid copper had grown on the rims (5). 

As the layer of copper was uneven, I turned the wheels on a dremel with sandpaper, to make them smooth (6). I will later coat them in nickel to improve the harness.

The driving wheels will be equipped with  30 tooth gears that engage in the 3 worms attached to the motor shaft connecting the two motors (7).

The bogeys are attached to the main carriage with M1 screws. The bogey wheels are snapped into the conical recesses in the bogey sides (8).

While I await for the 30 tooth gears to test the model I am rather satisfied by the look of it.

The next step in the driving wheel making is the nickel electrocoating.

This is made in a nickel acetate (self made) bath with a pure nickel anode.

In half an hour the wheel rim is coated with a protective layer of shiny nickel (9). 

Do you see in the picture a cut in the shaft? This is used to cut the axle precisely in half. Then a 0.8mm steel rod is inserted in the hollow shaft (10) and then the gear is jammed on the rod between the two wheels (11). Everything is then sealed with cianoacrylate 

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3rd Version

The first version of the motor-plant had the following main problems:

What was good though, was the idea of 3D printing the wheels. In fact I wanted to improve by even printing M0.3 pinions on the wheels.

I have not documented the second version of the motor plant I made, because it did not work well at all. So I made a new motor plant version (the third).

In the new model, the wheelsets are printed in 2 semi axles 

Which have long shaft so that they can be easily re-worked at the lathe.

These are the works on the axles:

Here (13)is how the wheelsets go into the model. The wheelsets snap into the chassis thanks the flexibility of the plastics that allow to insert the wheelset shafts into channels smaller than the diameter.

The result is shown in (15). 

This model was used for many circuit trials to find the magic formula to avoid the intrinsic problems of this locomotive (which by the way were present even in the real locomotive).

This locomotive suffers from too big wheels (2m in real) arranged on a long rigid frame. This in the real locomotive created big problems of excessive wear of the flanges and also derailment in station switches, if approached at speed faster than 30km/h.

In Z scale, the problems are bigger due to the smaller radii of curves.

After 4 re-designs and prints of the outer frame, 6 of the chassis , 3 of the bogies, and 7 of the small bogie wheels I finally have a design that works

The small bogie wheels dimensions were very critical to fix. I had to find the soft spot between sufficient grip on the track and appearence (flanges not too big w.r.t. the wheel diameter).

Good looking wheels but with insufficient grip would cause the front bogie to derail.

I think I have now found the good recipe. However a new problem now comes.

With a central motor, the ballast has to be on the front and back side. 

This means that the inertia on the Yaw axis is high. The effect is that the model sways when entering/exiting curves.

So there shall be a 4th version, in which I will go back to the architecture of the 1st design with two separate motors and a central ballast.

It will be anyway a better model as it will have the new 615S motors and the improvements of the 3rd version 

FS E424 001

Il modello di partenza su shapeways è diviso in due parti: la cassa e due copri  carrelli. I copri carrelli sono gli stessi che si possono usare per la e636

La meccanica viene donata da una loco svizzera mini-club. Il passo ed l'interperno sono buoni. Però c'é il problema dei ganci che sono troppo lunghi

Rimuovendo i copri carrelli, si possono tagliare le scatole porta-ganci che andranno rifatte in maniera più compatta.

I copri carrelli originali vanno sostituiti con quelli disponibili su shapeways. I due copri carrelli sono uniti da un setto cilindrico. Basta tagliarlo molto gentilmente con un sottile seghetto modellistico.

i copri carrelli si inseriscono ad incastro sui carrelli e bloccano gli assi.

Il risultato  è gia buono. I pantografi sono prodotti in stampa 2D e ripiegati. Visto con una e424 Lima in N, ma mancano un pò di cose

Cosa manca?

FS E424.089 a Vasto, 03/89  © Marco Cacozza da photorail.it
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The E424 was a type of electric locomotive that was produced in Italy in the years following WW2 on prototypes developed during the war.

It had a very long career with the last units still serving in 2008.

I have reproduced the version that served in the early 70s. This is madeof a body shell (1a)  and the bogie sides (1b) both on Shapeways.

For the motor plant I have used the one from the Swiss loco Re4/4 IV  (2) which Märklin makes as model  8847 or similar.

The bogies must be stripped of their sides which can be replaced with the shapeways ones (4).

Everything is painted with Puravest colors castano, Isabella and rosso segnale. The pantographs are those I make by printing in 2-D and folding.

To me they look more realistic than the ones in the N-scale model of Lima (5).

I still need to fit window panes, decals and my couplings.

FS E428 III serie

Foto del modello per mostrare come è stato progettato.

Il modello su shapeways  è per adesso statico ed è diviso in due parti:  La cassa,

Ed i carri, carrelli e ruote . Tutti questi  pezzi sono uniti da un setto  che può essere tagliato per liberare le ruote ed i carrelli

la scocca e telaio si dipingono bene con colori puravest (isabella, castano e rosso segnale), dopo averla lavata in soluzione di acqua calda (la massima temperatura di un rubinetto), ammoniaca e sgrassatore. 15 minuti in una vasca ad utrasuoni o un paio d'ore sul termosifone. 

Le ruote sono venute benissimo e scorrono bene nelle boccole coniche. 

I due carri ed i carrelli sono articolati sui rispettivi perni.

Credo che con un piccolo peso aggiunto alla cassa. potrebbe essere trainata.

Ovviamente l'obbiettivo in futuro è di motorizzarla. Ma questo richiederá molta sperimentazione.

Per il momento mi accontenteró di :


Fs E428.215, deposito locomotive Bologna centrale 22/09/85. Photo ©  Donato Rossi da photorail.it

FS E432

La più veloce di tutte le locomotive trifase, destinata a trainare importanti treni passeggeri, fu anche la locomotiva dell'ultimo  viaggo in trifase in Italia.

Ho atteso abbastanza prima di poter fare questa locomotiva, perchè ho aspettato a lungo di trovare due set di ruote della Br24. Le ruote del bissel invece appartengono ad una Br89.

Il telaio motore è fatto per ospitare duo motorini coreless da 4mm∅. Questi sono accoppiati  da un asse cavo su cui è montato un pignone che trasmette la rotazione all'asse di trasmissione. Questo ha 4 viti senza fine che si imperniano sui pignoni delle ruote.

Tutta la trasmissione è racchiusa fra due gusci speculari, che sono fissati con due viti M1.

I gusci (1A), insieme ai due bissel (1B), alle flange blocca motori (1D) e blocca ruote (1C) ed i 2 pantografi (1E) , sono stampati sulla stampante a filamento in PLA.

La cassa è invece stampata in unico pezzo in tecnologia SLA.

Le bielle, tranne una ereditatat dal Br24,  sono tagliate a seghetto da un foglio di ottone da 0.3 mm.

La cassa è verniciata in castano,  isabella, e rosso segnale Puravest. Il telaio in bruno.


E432.xxx al deposito locomotive di Alessandria 1974, © Wrner Hardmeier da photorail.it
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This locomotive is the summa of three-phase railway technology in Italy. It was designed to pull fast passenger trains. 

It was also the last locomotive to pull a train the day  the three-phase network was switched off.

The difficulty of modelling this locomotive was to find the large drivers to realise the motor plant. 

I had to wait quite some time to find 2 sets of wheels from a Br24 at acceptable price. The bissel wheels are instead from a Br89 (with geared axle replaced by a steel shaft).

The motor plant uses two 4mm∅ motors connected to the same input shaft which trough 2 spur gears drives a transmission shaft on which four worms drive the wheel pinions.

All this is housed in a chassis made of two plastic plates held together by two M1 screws.

The plates (1B) are printed in PLA by FDM , together with the two bissels (1B) a retainer for the wheelsets (1C), a retainer for the motors (1D) and the pantograph parts (1E).

The shell is instead printed by SLA in resin.

For the side rods I could just use one of the Br24 ones, the others I had to make from a  0.3mm thick  brass sheet.

The body shell is painted in the traditional 'castano and isabella' with buffer plate in 'rosso-segnale'. All colors are from Puravest. The chassis is painted in bruno.


FS E444

La scocca di partenza è il modello disponibile su shapeways in Frosted Ultra Detail (FUD) e Frosted Extreme Detail (FXD). Per una buona riuscita consiglio il FXD.

Il telaio donatore è una Dr216 (la Dr 218 dovrebbe essere pure OK)

Le prove di adattamento scocca/telaio le ho fatte su un prototipo in PLA che mi sono stampato in casa (ugello da 0.25 mm e PLA). Giacché ho anche provato la difficoltá di dpingerlo

Ancora per prova  ho usato due pantografi giapponesi provenienti da un treno della PlusUp. Sono troppo piccoli però. Ne farò in stampa 2D.

Infatti con i pantografi stampati in 2D e ripiegati l'effetto è molto migliore. Secondo me non sfigura con la mitica 444 Rivarossi

Il telaio senza gli orribili ganci mini-club entra benissimo nella scocca

Cosa manca:

FS E444.072 a Milano centrale 20/01/1983, . Photo ©  Donato Rossi da photorail.it
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This splendid engine was brutalised by a transformation programme that yielded the ugly e444r (the only ones you can still see pulling trains in Italy).

I chose to reproduce the engine in its original beauty, the model (1) is on Shapeways.

Like in N-scale it easy to motorise this model with the chassis of a Märklin DB DR216 (2)

I made first a home print (3) on my filament printer to check the accommodation of the DR 216.

It worked very well. To show the complete appearance I set up two PlusUP pantographs (4), which however looked too small.

I finally made the Shapeways model and it looks very well (6) side-by side its N scale bigger brother from Rivarossi.

For this last picture I printed FS type 52 pantographs (5) with my filament printer. 



FS E444R

Non sono sicuro se la "ribollita", il nomignolo  dato alla classe derivata dalle E444 mi sia mai piaciuta.

Forse non è neanche brutta, ma io gli ho sempre dato la colpa che fece sparire dai binari la E444 originale, che è sempre stata per me una gioia da vedere.

Ho riprodotto questo modelllo facendo esattamente quello che le FS fecero nella riqualificazione: ho tagliato, nel CAD, le cabine e le ho sostituite con le nuove. 

Ho verniciato il modello nella livrea originale, certo non nei colori XMPR, che ha me non piacciono.

FS E444R 046, Photo by maurizio messa on flickr

By the late 80's class E444 had been for 20 years on rail. Pulling with ever more frequency faster trains, as the rail network was being improved for speed.

The more frequent high speed use, with heavier trains, showed the quality of the initial design, but also some limitations.

In 1989 FS, based on all the lessons learned on other classes, decided to rejuvenate the E444 with a revamping programme.

The class, that emerged from the programme, was called E444R. Several mechanical and electrical improvements were introduced. But the most notable was the replacement of the cabins. The old, beautiful all-round steel cabins were replaced with composite angular ones. Apparently aerodynamics, crew comfort,  noise and vibration control gained a lot. About aesthetics, I am not sure.

Initially and only for 7 years the new class wore a flashy livery in the colours 'grigio perla', 'grigio ardesia' and 'rosso segnale'.

This is the same I have reproduced. I have  derived the model from my E444 model by performing, in CAD, the same operations that FS did: cutting the cabins and adding the new angular ones. 

FS E554

Volevo fare queste bellissime macchine da quando le avevo viste nelle stazioni di Alessandria e Savona. Sono macchine complesse e difficili da modellare: quasi nessuna simmetria ed un pantografo di una complessità assurda.

Il modello CAD include tutta la complessità del parte fissa del pantografo.

Per il telaio motore, ho dovuto progettarne uno da zero. Fortunatamente le sale della Br89 Märklin corrispondono come dimensioni.

Il telaio ospita anche due ingranaggi delle Br89 e ed infine due motorini cinesi.

La prima prova di stampa mostra una buona riuscita del telaio e della parte fissa del  pantografo 


FS E554.162 a San Giuseppe di Cairo 1974, Photo © Werner Hardmeier da www.drehscheibe-online.de 
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The FS  had once a very sizeable network electrified with three-phase alternate overhead lines.

The three-phase network shrunk progressively, being replaced by 3000V direct current system.

The last isolated chunks of three-phase survived in Piemonte and Liguria till 1976.

In order to guarantee continuity and rapidity of transport, the FS organised trains that had double engines , one with three-phase pick-ups and one with DC pick-up.

The two coupled engines (typically an e626 and a e554) were nicknamed 'amphibious complex'.

I always wanted to make these systems. I already made the e626 so the e554 was the obvious next step.

The e554 has several complexities: it is mostly asymmetrical, it has a terribly complicated trolley, it has a 0-10-0 wheel arrangement.

All this complexity made it for a very entertaining subject.

The shell (1) reproduces accurately the body of the engine, as well as the fixed part of the trolley (4). The moving part, with the long bars ending with the pick-ups, will be made in 2D-print folded.

The chassis (2,3) makes use of 5 wheelsets from 2 Br89 (I bought for little on ebay), two gears from the same, 2 additional cog wheels  and 2 Chinese coreless motors.

A large lead block sits in the middle of the motors to ballast the loco, which would otherwise weigh very little.

The first test of the chassis shows the correct height of the buffers.

A preview of the Amphibious complex.

FS E626

La scocca di partenza è il modello disponibile su Shapeways in Frosted Ultra Detail (FUD) e Frosted Extreme Detail (FXD). Per una buona riuscita consiglio il FXD.

Il modello è fatto da due parti: la cassa ed il telaio con carrelli

la scocca e telaio si dipingono bene con colori puravest (isabella, castano e rosso segnale), dopo averla lavata in soluzione di acqua calda (la massima temperatura di un rubinetto), ammoniaca e sgrassatore. 15 minuti in una vasca ad utrasuoni o un paio d'ore sul termosifone. 

Ho fabbricato un telaio per una motorizzazione tipo e626 tibidabo (motore-> ingranaggio->albero con 2 viti senza fine-> ingranaggi calettati sulle ruote.)

Il telaio ha la parte superiore, che alloggia il motore,  fusa in piombo e la parte inferiore che racchiude gli ingranaggi fatta in PLA.

La parte in piombo è stata fusa in una forma di sabbia da fusione impressa con  un master fatto in PLA.

La prossima che faró sarà fusa in silicone ad alta temperatura.

FS E626.196 a Firenze Santa Maria Novella, 197x. Photo © Werner Hardmeier da photorail.it
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The E626 is the first electric engine produced for the standard 3 kV DC electric lines. Built in the year 20s lasted till the end of the 90s.

The model is me on shapeways is made of two parts: the shell (1) and the chassis and bogeys  (2).

The livery (3) is the classic chestnut brown (castano PV 1 140 1412 ) for roof, chassis and bogeys and light brown (isabella PV 1 141 1412 ) on the shell, both colors are from the Puravest line.

1a motorizzazione

Ho fabbricato un telaio per una motorizzazione tipo e626 tibidabo (motore-> ingranaggio->albero con 2 viti senza fine-> ingranaggi calettati sulle ruote.)

Il telaio ha la parte superiore, che alloggia il motore,  fusa in piombo e la parte inferiore che racchiude gli ingranaggi fatta in PLA.

La parte in piombo è stata fusa in una forma di sabbia da fusione impressa con  un master fatto in PLA.

La prossima che faró sarà fusa in silicone ad alta temperatura.

Infine il modello viene assemblato e il tocco finale sono i due pantografi FS tipo 32, sempre stampati in forma piatta e piegati.

Il colore è il rosso segnale (puravest PV1 153 1412).

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The motoring (4) is self made with  a coreless motor (model LM MK 8-16) from Lineamodel, that drives through 2 cog wheels M0.3 (13/27) a shaft with 2 screws (all from Lineamodel) which sit on top of the central geared spoked wheels.

The shafts of the  geared wheels (Kato N model 11-608). have been shortened by 2.5 mm to fit the Z gauge and the conical ends have been ground away, 

The motoring sits perfectly (6) into the shell.

The bogeys are secured to the main chassis and the central cart by means of plastic springs (7) shaped as E which are glued with the top and bottom arms of the E while the central arm works as elastic element.

As wheelsets for the bogeys I have again used the same Kato model 11-608, even though I could have used the 11-609 which have no central pinion.

The wheelsets are held in place by suitably shaped internal bogeys (8), printed in PLA.

Finally the model is put together  and the finishing touch are the two FS type-32 pantographs, again printed in flat and folded in shape.

The color for them is rosso segnale (puravest PV1 153 1412).

2a motorizzazione

Il primo impianto motore che ho realizzato per l'E626 non funzionava molto bene. Era olto instabile e, nonostante l'enorme zavorra, non aveva una buona forza di trazione.

Inoltre quello che mi infastidiva era che, a differenza della vera loco, questo telaio utilizzava solo 2 dei 6 assi.

Quindi sono ritornato al tavolo da disegno. Ho progettato un nuovo telaio e nuovi carrelli in modo che tutti e 6 gli assi fossero azionati. A causa del poco spazio a disposizione e della strana articolazione dei carrelli ho utilizzato tre motori indipendenti.

I due carrelli estremi hanno motori montati lateralmente (9), mentre il carro centrale ha il motore centrato (10).

La carrozza centrale è incorniciata nel telaio ei due carrelli sono trattenuti da fasce elastiche che ne consentono la rotazione (11), (12).


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The first motor plant  I realised for the E626 did not work very well. It was very unstable and despite the huge ballast, it did not have good traction force.  

Also what annoyed me was that unlike the real loco, this chassis was using only 2 out of the 6 axles.

So back to the drawing board. I designed a new chassis and bogeys so that all 6 axles were powered. Due to the little space available and the strange articulation of the bogies I used three independent motor  plants.

The two bogies have side mounted motors (9), while the central car has the motor centred (10).

The central car is framed in the chassis and the two bogies are retained by  elastic bands  which allow their rotation (11),(12).

It definitely moves much better than its predecessor.




3a motorizzazione

La motivazione è stata quella di avere una soluzione meno costosa e più facile da montare e mettere a punto rispetto alla precedente.

Questa volta ho voluto riprendere l'idea di utilizzare un unico motore, usata nella prima motorizzazione che ho realizzato, ma questa volta motorizzando tutte le ruote.

La complicazione di un modello di 626 è che le 2 sale montate sul carro sono facili da motorizzare peró le sale montate sui 2 carrelli sono difficili da raggiungere visto che il perno di rotazione dei carrelli è sul loro bordo interno e quindi il movimento da un motore centrale deve 'scavalcare' i perni di rotazione.

Come soluzione ho progettato un albero di trasmissione articolato che contiene un ingranaggio paracentrale (che si impegna sul pignone del motore), e che ha calettate 6 viti senza fine ed è diviso in tre sezioni collegate da molle elicoidali

In questa maniera le molle fungono anche da punto di rotazione per i carrelli e non c'è bisogno di un giunto tra carrello e carro.

Poiché i carrelli sono flottanti rispetto al telaio centrale e quindi non beneficiano del suo peso per mantenere l'aderenza al binario, ho fuso 2 zavorre di piombo, sagomate come l'interno della cassa, che sono appoggiate su ciascun carrello. Le zavorre sono profilate in maniera da fare ruotare i carrelli mantenendosi sempre appoggiate ad essi.

le prese di corrente sono su tutte le 12 ruote e sono fatte con filo di bronzo fosforoso da 0.25mm ∅. Le ruote provengono dal solito stock di Br89 'bastler'.


Once again I revisited this model to make another motor plant (the third).

The motivation was to have a solution less expensive and easier to assemble and tune than the previous one.

This time I wanted to go back to the idea of using a single motor, similar to the first motor plant I made, but this time motoring all the wheels.

The complication of this model is that there is a central chassis that holds 2 wheelsets and 2 bogies that have a cantilever attachment to the chassis which also acts as pivot.

So I designed an articulated transmission shaft that holds a large cog, 6 worm gears and it is split in three sections connected by helical springs 

The springs act also as pivot point for the bogies.  

The motor is glued to the chassis and drives the shaft through a pinion.

I made the springs from a 0.25 mm ∅ phosphor-bronze wire. The springs are glued with gear-glue to the 3 sections of the shaft.

Since the bogies are 'floating' with respect to the central chassis, I have made 2 lead blocks that are 'sitting' on each bogie.

The blocks are fixed neither to the chassis nor to the bogies, however they discharge all their weight just on the bogies.

Current pick up is on all 12 wheels. Wheels come from the usual Br89 stock.

Here is a short video I made to document the assembly and the first ride.

FS E633

La scocca di partenza è il modello disponibile su shapeways in Frosted Ultra Detail (FUD) e Frosted Extreme Detail (FXD). Per una buona riuscita consiglio il FXD. Ho riprodotto la versione originale con i grandi reostati sul tetto, che richiede i pantografi Faveley. Ho messo anche a disposizione un kit che include i particolari necessari per completare il modello (pance, fianchi carrelli, e spina per il fissaggio del carrello centrale)

Prima realizzazione 

Per la  motorizzazione si usano due Rokuhan shorty che vanno bene di passo. Lo shorty è fatto di due gusci. Uno sottile che funge da coperchio ed una vasca che contiene il motore. Il coperchio non serve. Una volta staccato, agendo sulle clip che sono sulle due testate, si può buttare via.

A questo punto il carrello centrale può essere inserito  nel perno e fermato con la spina a T che è nel kit su shapeways. Si possono ora aggiungere le due "pance" del sottocassa (sempre nel kit).

Ho stampato una prova della cassa con la mia stampante 3D (ugello 0.25mm e PLA), per verificare le dimensioni.  Tutto va bene.

Le due shorty vanno private della protrusione che c'è dal lato del carrello folle. Poi le si può incollare assieme. Io ho usato cianoacrilato.

Per ricreare il perno centrale per il carrello, ho usato un tubo di ottone da 2mm, che ho scavato ad una delle due estremità con il dremel a creare una forcella. La forcella viene poi inserita a cavallo dei due telai ed incollata con cianoacrilato. 

Il carrello centrale va modificato scavando una asola in cui il perno possa  scorrere (oltre che ruotare). Una limetta a coda di topo e pazienza sono sufficienti.

Ho poi stampato la versione definitiva della cassa con shapeways e l'ho dipinta con colori puravest, grigio perla, blu orientale, rosso segnale e nero semilucido.

La scocca si dipinge bene, ma solo dopo averla lavata in soluzione di acqua calda (la massima temperatura di un rubinetto), ammoniaca e sgrassatore. 15 minuti in una vasca ad utrasuoni o un paio d'ore sul termosifone. 

Il logo frontale FS in blu orientale verrá fatto con le decals.

Mi sono stampato gli orripilanti ganci mini-club che sostituiscono con una semplicissima operazione quelli arnold montati di serie dalla rokuhan. 

Comunque a seguito dello sviluppo dei miei ganci magnetici, non userò i Märklin.

Seconda realizzazione, fine 2018

l'uso di due telai Rokuhan appiccicati mi sembrava una soluzione sporca.

Così ho deciso di rifare la motorizzazione progettando un telaio che sostituisse i due telai Rokuhan appiccicati.

Il telaio utilizza due carrelli con ingranaggi, un carrello folle e due motori.


FS E633 .097 a Mortara 1991, . Photo ©  Stefano Paolini da photorail.it
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The class E632/633 was developed after a long experimentation of electronic traction control performed on a modified E444.  

The solutions adopted by FS avoided a sharp departure from well known ways.

The 632/633 still adopted brushed DC motors (while more advanced systems used  three-phase motors),  The electronic control  implemented PWM. 

The wheel arrangement maintained the three bogies scheme started with the class 636, however the split chassis was abandoned in favour of a rigid chassis.

Initially the class suffered from very low reliability, which was due to lack of experience in power electronics. Eventually the problems were resolved and the class was so successful that and improved version (class E652)  was commissioned.

I reproduced the original version with the large rheostats on the roof (1), which requires Faveley pantographs. I have also made available a kit that includes the details needed to complete the model (supports, trolley sides, and pin for fixing the central trolley)

First motorisation

For the first motorisation, two Rokuhan shorty (2) wereglued back-to-back. The shorty is made of two shells. A thin one that acts as a lid and a tank that contains the engine. The lid is not needed. Once detached, acting on the clips on the two heads, it can be thrown away.

At this point the central carriage can be inserted into the pivot and secured with the T-pin which is in the kit on shapeways. You can now add the two "bellies" of the underbody (always in the kit).

I printed a proof of the case with my 3D printer (0.25mm nozzle and PLA), to check the dimensions. Everything was alright.

The two shorties must be deprived of the protrusion on the side of the idle carriage. Then you can glue them together. I used cyanoacrylate.

To recreate the central pin for the carriage, I used a 2mm brass tube, which I hollowed out at one end with the dremel to create a fork. The fork was then inserted between the two frames and glued with cyanoacrylate.

The central carriage must be modified by digging a slot in which the pin can slide (as well as rotate). A rat tail file and patience are enough.

I then printed the final version of the case with shapeways and painted it with puravest colors, pearl gray, oriental blue, signal red and semi-gloss black.

The FS front logo in oriental blue will be done with the decals.

I printed the horrifying mini-club hooks that replace the arnold ones mounted as standard by rokuhan with a very simple operation.

However, following the development of my magnetic hooks, I will not use the Märklins.

Second motorisation, end 2018

using two tacked-on Rokuhan frames seemed like a dirty solution to me.

So I decided to redo the engine by designing a frame that replaced the two Rokuhan frames stuck together.

The chassis uses two geared bogies, an idler bogie and two motors.

FS e636 082

FS E636.082 a Milano lambrate 15/12/1994, Photo ©  Raffaele Bonaca da trenomania.org
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The class E636 was conceived in 1937 by chief designer A. D'Arbela, as multi-role locomotive. D'Arbela had the idea of splitting the body of the locomotive in two sections which would then sit on three separate bogies. This design allowed the locomotives to spread the mass of 110 tons on 6 axles, thus coping with the limited load capacity of Italian track, and also with the split chassis, the locomotive could easily negotiate the narrow bends of the many Italian mountain lines.

The design was the progenitor of a long series of articulated B0-B0-B0 locomotives that have been the signature of FS for many years.

The first 10 locomotives were delivered up to 1942. Following the war and with the help of the Marshal plan, further 459 locomotives were built and became very common for all types of trains.

I chose to design the particular unit E636.082 which was modified to have electric braking.

With this model I took the chance to design a new  motion plant 

Unlike the previous chassis, I chose to use a single motor to power the three bogies by means of three worms. The dual shaft motor sits in one of the chassis sections and it powers one outer bogies and the inner bogie directly, while the remaining outer bogie is powered through an universal joint.

Current pick-ups are only on the outer bogies.

Both chassis sections host an hefty lead ballast that allows to reach a considerable mass.


FS E645/E646 II serie

Le scocche di partenza sono nel modello disponibile su shapeways in Frosted Ultra Detail (FUD) e Frosted Extreme Detail (FXD). Per una buona riuscita consiglio il FXD.  Ho riprodotto la versione originale della II serie con le modanature di alluminio.

Le scocche si dipingono bene con colori puravest, dopo averle lavate in soluzione di acqua calda (la massima temperatura di un rubinetto), ammoniaca e sgrassatore. 15 minuti in una vasca ad ultrasuoni o un paio d'ore sul termosifone.  Siccome le scocche hanno grandi superfici piatte, ho prima dato una mano di stucco spray tamiya per averle molto lisce.

I colori sono castano, isabella, rosso segnale e argento per la 645 e grigio nebbia, verde magnolia, rosso segnale ed argento per la 646.

I pantografi sono quelli stampati in 2 d e ripiegati che mi faccio in casa.

Sono dipinti con il rosso 'ferrari' revell aquacolor. Invece gli isolatori sono stati macchiati di bianco.

Prove di vetri. I vetri sono tagliati al plotter da un foglio di acetato per proiezioni. Poi sono incollati con cianoacrliato applicato nell'infisso del finestrino. 

Il risultato mi sembra buono. 

Ho poi aggiunto le cornici dei vetri frontali. sono tagliate al plotter da un foglio di acetato, precedentemente dipinto d'argento.

La meccanica si basa su 3 carrelli indipendenti e motorizzati individualmente. la motorizzazione usa 3 motori da 4.5 volt con ingranaggi M0.3.

ciascun  carrello va poi inserito nel semitelaio e assicurato con due viti e relative rondelle (6). 

Le casse sono inserite sui semitelai. L'altezza delle casse viene controllata  con una carrozza tipo X tedesca.  I respingenti corrispondono (7)

Il bello dei carrelli indipendenti è che possono essere testati individualmente. (8).

Ma anche una volta inseriti (ancora indipendenti) dentro i semitelai (9)

Ovviamente quando tutte le prese di corrente sono in parallelo ed i motori sono in serie, la locomotiva si muove anche solo due ruote prendono corrente (10).

FS E646.020 a Rovigo 1978. Photo © Giorgio Paulatti da photorail.it
FS E645.030 A Lamezia Terme 17/05/1974. Photo © Berhard Studer da photorail.it
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The e646/e645 were introduced at the end of the 50s. They were an evolution of the versatile e636 family which was upgraded in power going from 2100 kW to 4320 kW.

This was achieved by installing 12 (!) motors on the 3 bogies.

The first series had a cab design identical to the old e636 one. The second series had a much more modern and muscular flat cab.

When they entered service these were the most powerful, fast and versatile locomotives of the FS lineup.  They became the emblem of FS. The e646 were assigned to passenger service and the e645 to freight service (having a higher gear ratio), even though occasionally e645 pulled even prestigious passenger trains like the very heavy Simplon Orient Express.

I have been always in love with these locos and in particular with the grey/green livery.  

I reproduced the original version of the II series with the aluminum fittings. Shells are also available on Shapeways. The shells are well painted with puravest colors, after washing them in a solution of hot water (the maximum temperature of a tap), ammonia and degreaser. 15 minutes in an ultrasonic tub or a couple of hours on the radiator. Since the shells have large flat surfaces, I first applied a coat of tamiya spray primer to make them very smooth. The colours are chestnut, isabella, signal red and silver for the 645 and fog gray, magnolia green, signal red and silver for the 646.

The pantographs are those FDM  printed in 2 d and folded that I make at home. They are painted in revell aquacolor 'ferrari' red. Instead the insulators were stained white. 

Window pane tests. The glasses are plotter-cut from a sheet of acetate for projections. Then they are glued with cyanoacrylate applied to the window frame. The result looks good to me.

I then added the frames of the front glass. they are plotter-cut from an acetate sheet, previously painted in silver. 

The mechanics are based on 3 independent and individually motorized bogies, so autonomous. Each bogie uses 4.5 volt motors with M0.3 gears. Each carriage is then inserted into the half-chassis and secured with two screws and relative washers (6). 

The height of the bogies is checked with a German X-type carriage. The bumpers match (7) 

The great thing about autonomous bogies is that they can be tested individually (8). 

But even once inserted (still autonomous) inside the chassis (9) 

Obviously when all the power pick-ups are in parallel and the motors are in series, the locomotive moves even only two wheels take power (10).


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FS E656 Ia serie

L'ultima delle articolate conclude il trittico e636, e646 e e656.

La scocca è disponibile su Shapeways. Così come le fiancate dei carrelli, il telaio ed i carrelli standard.

Mi sono stampato in casa le scocche ed i carrelli con la mia stampante SLA-DLP e i carrelli ed il telaio con la stampante FDM.

La prima stampa non mi soddisfaceva cosí ne ho fatta un altra.

La prima l'ho utilizzata per provare i colori e le misure dei finestrini (tagliati al plotter). Ilrisultato mi sembra buono (4). Sono soddisfatto della cornice in   alluminio del parabrezza.

Ho messo in una foto (5) tutti i componenti per assemblare il modello

E656 015  in uscita da Portogruaro-Caorle 1994, Photo © Luca Seria da flickr.com
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This locomotive was the last made by FS using the BoBoBo plant with split chassis.

Until the production of the e464, it was the most numerous class of locomotives on Italian rails.

I made the model available on shapeways in shell, chassis and bogeys. The bogeys can be motorised with the instructions provided.

The livery colours are 'grigio perla'  'blu orientale' and 'rosso segnale' from the puravest line.

I printed the shells and the bogey sides on my DLP-SLA printer. The split chassis and the bogeys are instead printed with a FDM printer.

I did not like how the first print of shells came out, so I made another(3). And I used the first to experiment with paint and window panes (4). I am happy to see that the aluminium frame around the wind-shield looks good.

The second print was good, I also found that it is much safer to do all the painting and fitting of the model while the shells are still on their supports (5). You do not risk to break the tiny sticking-out parts.

So I am now ready to assemble the model. Here are all the parts (6), which besides wheelsets, gears and motors, were all home made.

You do not see the raw materials:

NS 1200

Una cosa tira l'altra, è proprio vero. Dopo aver fatto le Whitcomb Italiane mi era stato chiesto di fare una Whitcomb Olandese la NS600.  Alla consegna del modello al Z-amico abbiamo discusso di ferrovie e modelli unici ed interessanti, così lui mi ha chiesto se avessi potuto realizzare la NS1200. 

Da bambino quando ereditai la collezione di treni H0 che lui aveva, ricevetti un convoglio Olandese nella elegantissima livrea Blu-Berlino. La locomotiva era una NS1200 e mi piaceva per la sua muscolosa possanza.

Così ho accettato. La serie 1200 delle ferrovie Olandesi appartiene alle famiglie di locomotive di provenienza Americana arrivate o rimaste dopo la guerra. Le NS1200 vennero pagate con il piano Marshall, progettate dalla Baldwin (meccanica) e Westinghouse (parte elettrica) ma costruite in Olanda dalla Werkspoor di Amsterdam (meccanica) e la Hemaf (parte elettrica).  Per chi fosse interessato esiste un bellissimo filmato youtube che ne documenta la costruzione.

La NS 1200 ha avuto una lunga e prestigiosa carriera assumendo diverse livree (1).

Il modello CAD include anche i fianchi dei carrelli ed è pensato per accettare il telaio motore della Br103 Märklin.

La stampa in resina nera è qui coperta da uno mano di primer Tamiya.

NS1200 in blue 
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Recently I made a model of the NS600 a Whitcomb 65-ton road switcher similar to the FS Ne120,. When I handed over the model to the fellow Zettie, he suggested I could realise the NS1200.

This proposal stroke a chord in me, as when I was 6 I inherited from my father a collection of H0 models in which there was a beautiful LIMA Dutch express train in blue livery with a NS1200 at its head. I really liked the very muscular appearance of the locomotive.

So I decided to make one.

The NS1200 is an interesting model as it belongs to one the different families of American locomotives that arrived to Europe after the war. It was paid by the Marshal plan, designed by Baldwin and Westinghouse but built in 1951-53 in the Dutch Werkspoor factory in Utrecht. The design was likely derived from the New-Haven EP5, built by the same companies, by adapting the loading gauge to the European standards.

It had a long career with the NS assuming very different liveries (1) and being subject of some overhauls that changed minor aspects, leaving the locomotive largely unchanged till today. 

The CAD model includes also the sides of the bogies.

The SLA print came out well, here (3) is with a coat of primer.

The locomotive is motorised with a chassis of a Br103  which has been shortened (by severing the plastic tips) and made lower (by grinding away most of the current pickup selector).

Here (4)  is how the shell looks when sitting on the chassis (the Br103 pantographs are just laid on the roof unfixed.

The model will soon receive new bogie sides, glasses, decals and more appropriate pantographs.

NS1100

L'NS1100 è stato costruito da Alsthom per le ferrovie Olandesi (NS) negli anni '50. È quasi identico alla SNCF BB8100 da cui deriva. La differenza principale è nei carrelli che hanno una sospensione primaria diversa. La classe 1100 è rimasta in servizio fino al 1999 subendo una pesante ristrutturazione nel periodo 1978-1982,. In quell'occasione l'aggiunta di un "muso" per la protzione della cabina da impatti frontali  ha alterato pesantemente l'estetica della locomotiva.

La locomotiva mi piace perché è molto compatta e ha la caratteristica insolitadei respingenti posti sui carrelli.

Inoltre si sposa molto bene con le carrozze Plan-E che ho realizzato per i miei amici olandesi Zettie.

Il modello è composto da diverse parti stampate in 3D:

Con questo modello ho deciso di iniziare a utilizzare la grande quantità di sale montate giapponesi, che hanno un albero di plastica cavo e ruote metalliche con estremità coniche. Queste ruote consentono di prelevare corrente dal cuscinetto conico che è il metodo che presenta il minor attrito.

Per poter utilizzare le sale montate, ho sostituito l'albero cavo con un ingranaggio stampato in 3D.

Poichè oggetti di piccole dimensioni sono molto fragili se realizzati con la stampa 3D, ho implementato gli ingranaggi in modulo 0.3 che consente di avere denti degli ingranaggi più robusti.

L'architettura dell'impianto motore è standard: il motore a 2 alberi guida, tramite 2 viti senza fine, la catena degli ingranaggi alle ruote.

Le sale montate sono tenute in posizione solo dai cuscinetti conici.

Ciò che è molto innovativo è  il sistema di prese di corrente. Esso è realizzato con  4 fili in ottone da ∅0,3 mm che si avvolgono attorno alle punte coniche delle sale e terminano in un tubo da ∅0,8 mm a cui sono saldate i fili elettrici del motore.

Questo sistema garantisce un attrito molto basso e un'ottima presa

NS 1114  at Tilburg station, April 16, 1980 ©Maarten van der Velden  from railpictures.net

The NS1100 was built by Alsthom for the NS in the 1950s.  It is almost identical to the SNCF BB8100 from which it is derived. The main difference is in the bogies which have a different primary suspension. The class  has served till 1999 while it was refurbished in 1978-1982, with the addition of a impact 'nose' which severely altered the aesthetics of the locomotive.

I like the locomotive as it is very compact and has the unusual  features of buffers placed on the bogies.

Also it  goes very well with the Plan-E carriages I made for my Dutch Zettie friends.

The model is made of several 3D printed parts:

with this model I decided to start using my large stock of Japanese wheelsets, which have a hollow plastic shaft and metallic wheels with conical ends. These wheels allow to pick up current from the conical bearing which is the method that presents least friction.

In order to use the wheelsets, I replaced the hollow shaft with a 3D printed gear.

I implemented the gearing with M0.3 cogs. This is because small items are very fragile when made in 3D printing, Gear teeth in module 0.2 (my preferred choice) would have been very brittle.

Since with M0.3 I could not achieve a high gear ratio,  I had to forego my preferred motorised bogie architecture and settle fir a standard motor plant architecture: the 2-shaft motor drives, through 2 worms, the chain of cogs to the wheels.

The wheelsets are only held in place by the conical bearings.

What is very innovative is the current pick-up. This is achieved by 4 brass ∅0.3mm wires   that loop around the conical tips of the wheelsets and end into a ∅0.8mm tube to which the motor lines are soldered.

This system guarantees very low friction and excellent pick-up.

LEW EL2

LEW EL2 

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For those who do not know, here is a little bit of history about this locomotive: Lokomotivbau Elektrotechnische Werke "Hans Beimler" Hennigsdorf ( LEW ) was a state owned locomotive company of the DDR.

From 1952 to 1988 they produced between 1270 and 1488 (according to different sources) of these locomotives for open pit mining transports.

The locomotive, also known as 100 ton locomotive, was exported to all eastern block countries and China.

Some of these locomotives are still in operation (even in Germany).

Mine railways are very interesting and I recommend the documentary on youtube where they are described but also this locomotive is shown in operation.

I have been fascinated by the peculiarities of this locomotive such as two different bogies and the fact it may have up to 8 pantographs. A nice challenge for a model.

So I modelled in CAD (2), and printed a first test model (3,4) 

Shell, chassis and bogies are printed in resin. The pantographs are printed with a filament printer flat on the bed and then folded and assembled. They are all articulated Including the side ones) and can be flattened or extended. The tiny side pantograph were rather difficult to make.

 I have designed also the motor plant based on a dual shaft 7mm coreless motor. and M0.3 DELRIN gear train.

The motor plant is based on a well established plant I have realised for a number of models (including Nm models). Since I have not yet any wagon this locomotive can pull, I will wait to populate the motor plant.

Eventually when I will be able to realise a typical LEAG "braunkohlezug" featuring the type 40 wagons, the grey one in (5), I will populate the motor plant.

FVB 1-5

La ferrovia elettrica della Val Brembana (FVB) è stata chiusa nel 1966. Fu aperta 60 anni prima per portare turisti dalla città di Bergamo alle terme di San Pellegrino (dove viene imbottigliata la famosa acqua minerale)

Sono stato attratto da questa ferrovia quando sono incappato in questa iconica cartolina (1) bche mostra uno dei tipici treni passeggeri nella località Ponti di Sedrina.

Ho trovato il paesaggio della foto magnifico. L'immagine è così piena di ponti da sembrare una stampa di Escher.

L'ho trovato come uno scenario ideale per un diorama di grande impatto, che prima o poi realizzerò.

Ma prima sono partito con la riproduzione del trenino.

Ho disegnato i modelli in CAD, li ho stampati, li ho completati ed ecco come appaiono

La locomotiva è stata prodotta dalla Breda di Milano ed è stata soggetta ad alcune modifiche. negli anni, I ho riprodotto lo stato degli ultimi anni.

Scocca, telaio e fiancate del carrello sono stampate in resina 3D.

Ringhiere e pantografo sono stampati piatti su una stampante a filamento.

Motore e carrelli provengono da un Rokuhan shorty.



1 - Postcard of FVB passenger train at Ponti di Sedrina

2 - FVB 1-5 in Breda factory photo. 

The electric railway of Brembana Valley (Ferrovia della val Brembana FVB) was closed in 1966. It was opened 60 years earlier to bring visitors to the San Pellegrino spa (which is where the famous mineral water is bottled) from the city of Bergamo

I was attracted by this railway when I stumbled in this iconic postcard (1).

which shows one of the typical passenger trains at the Ponti di Sedrina location.

I found the scenery magnificent. The location is so packed with bridges to look like an Escher print.

The railway bridge passes under a road bridge 

I have designed the models in CAD, printed, completed them and here is how they look 

I found it as an ideal scenery for a high impact diorama, which I decided to realise.

But first I started with the reproduction of the little train.

The locomotive was produced by Breda of Milan and it was subject to some modifications. in the years.

I have reproduced it in the status of the last years.

Shell, chassis and bogie sides are in resin 3D print.

Railings and pantograph are printed flat on a filament printer.

Motor and bogies come from a Rokuhan shorty.

FVB 11-14

La Ferrovia FVB aveva inoltre acquistato dalla filiale italiana della Società Brown-Boveri le locomotive FVB 11-14, da adibire al servizio merci.

Queste locomotive vennero sviluppate seguendo il design DR E70 (Bay. EG2) e si puoivedere come siano molto simili.

Sono rimasto affascinato da queste locomotive, piuttosto uniche per l'Italia, dove la configuraziona a 'coccodrillo' non è mai stato utilizzata.

La locomotiva è stata piuttosto problematica da modellare a causa del corpo minuscolo e del poco spazio.

Alla fine ho realizzato un sistema shell-chassis che trattiene il motore dall'alto (1). Il blocco motore con due viti senza fine, è bloccato in posizione dai due carrelli.

Le prese di corrente, sono stati realizzati con lamierino di ottone di spessore 0,05 mm, tagliato a misura e incollato sopra le flange delle ruote.

Un altro problema era realizzare il collegamento elettrico tra il motore e i carrelli. Ho utilizzato il metodo inventato con la Ns1100.

I fili provenienti dal motore sono saldati a tubi di ottone da 0,8 mm che penzolano sotto la pancia della locomotiva.

I carrelli hanno ciascuno due baffi collegati alle prese elettriche. I baffi sporgono nella parte posteriore del carrello e si inseriscono nei due tubetti di ottone.

Si ottiene così la conduttività ruote-motore, con poco impedimento alla rotazione dei carrelli.


FVB 11 and 14 at Bergamo FVB station, 1968, © Hans Rosemberger, from photorail.it

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The FVB railway had also purchased from the Italian branch of Brown-Boveri Company the FVB 11-14 locomotives, to be used for freight service. 

These locomotives were developed following the DR E70 (Bay. EG2) design and you can see they are very similar.

I got fascinated by these locomotives, rather unique for Italy, where the 'crocodile' plan was never used.


The locomotive was very problematic to model due to the tiny body and the little space.

Eventually I made a shell-chassis system that holds motor from the top 

Electric pick ups were realised with 0.05mm thick brass sheet, cut to size and glued on top of the wheel flanges.

Another problem was to realise the connection between the mogtor and the bogies. I have used the method invented with the Ns1100.

The wires coming from the motor are soldered to 0.8mm brass tubes that dangle under the belly of the locomotive.

The bogies have each two whiskers connected to the electric pick-ups. The whiskers  stick out in the back side of the bogie and are inserted in the tubes, thus providing electric continuity without impeding the rotation of the bogies.