Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

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Dilettant Germany
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2688

Beitrag von Dilettant »

Guten Abend in die Runde,

es gibt noch eine Alternative zu dem Schneckenantrieb vom Märklin Metallbaukasten System.
Und das aus dem gleichen Haus und kompatibel:

Im Märklin Plus Baukastensystem (Kunststoff) gibt es Schnecken und Zahnräder aus eben diesem Material.

Leider habe ich derzeit kein Fotomaterial.

Mit etwas Suchen auf den bekannten Plattformen beschaffbar.

Viele Grüße

Friedemann
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Georg Germany
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2689

Beitrag von Georg »

Hallo Schneckenfreunde,

in meiner Kiste mit Meccanoteilen aus den letzten Liverpooler Jahren fand ich original Meccano Schnecken mit Kunststoffgewinde. Ich vermute jedoch, dass es weder hochwertiger Kunststoff war, noch dass aus Gründen der Reibung Kunststoff gewählt wurde, sondern alleine der Herstellungskosten wegen. Rechts sind Messingschnecken zum Vergleich.
.
PXL_20230218_223730855.jpg
.

Auf dem Bild sind rechts unten noch zwei Schnecken mit kleinem Kerndurchmesser gezeigt, die ich in England auf einer Ausstellung kaufte (und noch nicht benutzte).

Auf diesem Bild sind weitere Kunststoff -Zahnräder von Meccano zu sehen. Der aufmerksame Beobachter wird auch feststellen, dass beim 19er Ritzel der Kunststoffteil geplatzt ist. Der Riss ist mehr oder minder standardmäßige Ausführung. :-(
.
PXL_20230218_224340355.jpg
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Grüße
Georg

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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2690

Beitrag von wdh »

Hallo Georg,

die kleinen Ms-Schnecken sehen richtig gut aus! Auch der Flankenwinkel scheint besser an die Standard-Ritzel angepasst zu sein. So etwa hatte ich mir selbstgedrehte Schnecken vorgestellt :-). Vielleicht passen die Maße sogar zum Einbau ins Märklin-Schneckengehäuse, wenn man dazu 25 Z - Ritzel in die Lager-Löcher für die 19 Z - Ritzel einsetzt?
Wäre auf jeden Fall einen Versuch wert!
Beste Grüße von WD
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Georg Germany
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2692

Beitrag von Georg »

Hallo Wulf-Dieter,

meinst Du etwa so?
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PXL_20230219_110832694.jpg
.

Ohne es nachzumessen, habe ich den Eindruck, dass die Lücke zwischen den Zähnen bei der kleinen Schnecke größer sind als die Zähne. Das würde einer Reibungsminderung durch weniger Klemmen bei breiten Ritzeln dienen.

Nachtrag:
.
PXL_20230219_112048612.jpg
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Grüße
Georg

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Norbert Germany
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2693

Beitrag von Norbert »

.
Hallo Friedemann,
es gibt noch eine Alternative zu dem Schneckenantrieb vom Märklin Metallbaukasten System.

Und das aus dem gleichen Haus und kompatibel:

Im Märklin Plus Baukastensystem (Kunststoff) gibt es Schnecken und Zahnräder aus eben diesem Material.
vielen Dank für diesen Hinweis.
Weil ich höchstens mal einen Schalter aus diesem System verwende, habe ich daran überhaupt nicht gedacht.

Leider kenne ich nur zwei Prospekte von 1974 und 1975 dazu, in denen nur die verschiedenen Packungen aufgeführt werden. Hier drei Seiten aus dem 1974er Katalog:
.
MPP_1974_#16500-11.jpg
Seite 11 des MÄRKLIN-Plus Prospekts von Mai 1974 mit Einzelteipackungen
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MPP_1974_#16500-12.jpg
Seite 12 des MÄRKLIN-Plus Prospekts von Mai 1974 mit Funktionsteile-Packungen
.
MPP_1974_#16500-13.jpg
Seite 13 des MÄRKLIN-Plus Prospekts von Mai 1974 mit weiteren Funktionsteile-Packungen

Eine Liste aller Einzelteile mit Abbildungen ist mir unbekannt.

Deshalb habe ich die Märklin-Plus Zahnräder mal fotografiert (ich denke, es sind alle, die es gab/gibt):
.
20230219-#3649ka.jpg
Zahnradsortiment des Märklin-Plus Systems.

Die Zahnräder haben die Zähnezahlen 10, 20, 30, 40 und 50.

Durch Messungen habe ich die Kopf-Ø ermittelt und daraus die Teilkreis-Ø berechnet. Sie sind alle 2 … 3% kleiner als Vielfache von 1/2".

Deshalb nehme ich an, daß die Nennwerte der TK-Ø 0.5", 1", 1.5", 2" und 2.5" sind, entprechend 12.7, 25.4, 38.1, 50.8 und 63.5 mm.

Damit beträgt das Modul 1.27 mm, das entspricht einem (Diametral) Pitch von 20 (= 20 Zähne auf 1" des Durchmessers).

Zahnradpaarungen mit einem Vielfachen von 20 als Summe beider Zahnräder haben deshalb einen Achsabstand von Vielfachen von 1/2", d.h. sie passen zum Märklin / Meccano Baukastensystem.

Die Schnecke hat einen Außen-Ø von 15 mm, der Abstand der gekreuzten Achsen mit Schnecke und einen 10Z Zahnrad beträgt 1/2" (ebenso wie die Ms-Schnecke #32 und das Ritzel #26 des MBK).

Das Zahnrad oben im Bild ist ein 45° Kegelrad mit 16 Zähnen. Ich denke, es entspricht geometrisch dem kleinen Ms-Kegelrad #58 des MBK.

Schnecke und Zahnräder haben angespritzte Kunststoffnaben von 8 mm Ø über die ein vernickelter Ms-Stellring von 8 mm Länge und 12 mm Außen-Ø geschoben ist. Ein Gewindestift mit dem üblichen Märklin-MBK Gewinde wird durch eine Bohrung in der Kunststoffnabe geführt und drückt als Stellschraube auf die 4 mm Welle.

Als einzige Konstruktion, in dem solche Zahnräder verbaut sind, erinnere ich mich an das Modell der Dampflok BR 50, die Vaute im November 2005 beim Stuttgarter Stammtisch vorstellte:
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2005_03_11-Stgt-08.jpg
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2005_03_11-Stgt-04.jpg
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2005_03_11-Stgt-05.jpg
Die fünf Treibachsen mit 50Z-Rädern werden über 40Z Räder angetrieben. Die Gesamtzahl der Zähne eines Paares ist 90, die Achsen der Zwischenzahnräder haben, weil sie nicht zum Lochraster passen, eine eigene Lagerung erhalten.
.

Gruß
Norbert
.
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2694

Beitrag von Dilettant »

Hallo Norbert,

freut mich, dass Du meinen Hinweis aufgenommen und gleich so unnachahmlich professionell dargestellt hast.
Danke.
Der Märklin Plus Prospekt von 1974 liegt mir jetzt nach längerer Suche auch wieder vor.

Viele grüße

Friedemann
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2882

Beitrag von wdh »

In die Runde,

bei den ausgedehnten Versuchen kam mir die Idee, mal ein Doppelpack des Märklin Motors 1071 bzw. 1321 zu erproben.
Durch die präzise gefertigten Gehäuse kann die mechanische Verbindung Rücken an Rücken allein mittels zweier Stehbolzen zuverlässig erfolgen :idea:
Sichert man die Stehbolzen (Wellen) mit etwas Lose durch Stellringe, so läuft die Antriebswelle infolge ihres Restspiels problemlos und leicht :idea: (Foto).
Ich empfehle, nur den abtriebsseitigen Motor mit dem Modell zu verschrauben, um eine überbestimmte Lagerung zu vermeiden.
Die Kombination läuft prima, erzeugt eine ähnliche Leistung wie der graue 1072 und nimmt auch nicht mehr Platz ein. Vermutlich würde eine solche Anordnung auch mit 3 oder gar 4 Motoren funktionieren. Als Vorteil ist die durchgehende Abtriebswelle zu werten, da keine Umwege über Getriebe in Anspruch genommen werden :-)
Beste Grüße von
Wulf-Dieter
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2884

Beitrag von Dilettant »

Hallo Wulf-Dieter,

super Idee, danke dafür. .I

Wieder einmal der Beweis, dass man nie genug Märklin Motoren haben kann...

Viele Grüße

Friedemann
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Georg Germany
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2885

Beitrag von Georg »

Hallo Wulf-Dieter,
eine gute Idee!
Ich würde aber an den Stehbolzen, die die beiden Motoren zusammenhalten jeweils zwischen die Motoren einen Stelllring (oder allgemein Abstandshalter) einfügen, um ein kippen oder verspannen um den Lagerpunt der Motorachse oben zu vermeiden. Dann kann man die beiden Motoren mit Achsen und Stellringen oder gar mit langen Gewindestangen (Meccano hat sowas) fest verbinden und die durchgängige Motorachse dreht trotzdem frei.
Grüße
Georg

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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2886

Beitrag von Georg »

Hallo Wulf-Dieter und andere 1071-Verstärker,

ich habe hier ein Bild, wie ich mir das vorstelle mit mehreren 1071 in Reihe.
Mit einem Stellring und einer dicken Scheibe ist der Abstand so groß, dass man die 1071 nicht gegensinnig, sondern gleichsinnig miteinander verbinden kann. Für einen kleineren Abstand wäre der Umschalter im Weg.
Der ganze Verbund ist durch zwei Achsen in der passenden Lage gehalten und durch zwei Meccano-Gewindewellen fest verbunden.

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3x1071 = 3213.jpg
3x1071 = 3213
.

Beim Umbau fiel mir auf, dass ich zwei 1071 mit kaputter Stellschraube für das Zahnrad habe. Solange alles fest ist und nicht geändert werden muss, kann ich damit leben. Weiß jemand, was das für ein Gewindestift ist? Falls ich doch mal einkaufen gehen muss/möchte? Danke.
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Grüße
Georg

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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2887

Beitrag von vaute »

...und wie würde der "Zwilling" oder "Drilling" dann angeschlossen/verkabelt - in Reihe oder parallel? fragt vaute
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Georg Germany
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2888

Beitrag von Georg »

Wenn die 1071 so zusammengebaut werden, wie ich es vorgeschlagen habe (gleichsinnig), laufen sie alle in der selben Drehrichtung. Wenn sie nach dem Vorschlag von Wulf-Dieter zusammengebaut werden (gegensinnig), läuft einer vorwärts und einer rückwärts, d.h. nicht gleich stark.

Bei einer elektrischen Parallelschaltung liegen an jedem Motor die vorgesehen 16V. Man braucht dann eben einen 16V-Trafo mit etwas mehr Leistung.
Bei einer elektrischen Reihenschaltung und einer gewünschten Spannung von etwa 16V braucht man einen Trafo mit 3x16V=48V - und damit etwas, was außerhalb des Spielzeugbereichs liegt.
Grüße
Georg

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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2889

Beitrag von Hans-Gerd »

Bei einer Parallelschaltung verdreifacht sich der erforderliche Strom, und bei einer Reihenschaltung verdreifacht sich die erforderliche Spannung.
Die Gesamtleistung beträgt in beiden Fällen das Dreifache der Leistung eines einzelnen Motors.
Jedenfalls theoretisch dann, wenn sie alle gleich wären und dadurch alle gleich belastet würden.
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Georg Germany
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2890

Beitrag von Georg »

Georg hat geschrieben: 09.03.2023 16:35 Beim Umbau fiel mir auf, dass ich zwei 1071 mit kaputter Stellschraube für das Zahnrad habe. Solange alles fest ist und nicht geändert werden muss, kann ich damit leben. Weiß jemand, was das für ein Gewindestift ist? Falls ich doch mal einkaufen gehen muss/möchte? Danke.
Erste Forschungsergebnisse deuten auf M 2,5 hin.
Grüße
Georg

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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2891

Beitrag von wdh »

Hallo Georg und Vaute,
Georg: Diese Madenschraube ist ein wirklicher Schwachpunkt dieses Motors. Das Gewinde der Madenschraube ist M 2,6, das damals in der Feinwerktechnik gern angewandt wurde. Eine Standard-Schlitzschraube besitzt einen etwas zu großen Kopf, der allerdings so gerade eben am Kollektor vorbei passen würde. Ich drehe daher den Kopf der in der Länge passenden Schraube ein wenig ab. An Schrauben M 2,6 habe ich reichlich Vorrat, falls Bedarf besteht?
Es könnte sein, dass alte 4 mm Bananenstecker geeignete Madenschrauben haben.
Auch wird es im Schraubenhandel kurze Madenschrauben, meist allerdings mit Gewinde M 2,5, das notfalls auch passt, geben.

Vaute, Georg: Sinnvoll ist nur die einfache Parallelschaltung! Die Motor-Kennlinien sind aufgrund der hohen Innenwiderstände und der Hauptschluss-Charakteristik so weich, dass kleine Unterschiede überhaupt keine Rolle spielen. Und der große 30 VA - Trafo von Märklin schafft das mühelos :-)
Die Motoren sollten in ordentlichen Zustand auch in beiden Drehrichtungen mit etwa gleichen Eigenschaften laufen. Daher spielt die Anordnung auch keine Rolle. Rücken an Rücken lassen die Umschalter zugänglich, deswegen meine Wahl.

Es ist schon lustig, wie zu neuen Themen sofort von mehreren Seiten Vorschläge und weitere Ideen kommen :-)

Beste Grüße von
Wulf-Dieter
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2893

Beitrag von vaute »

Norbert hat geschrieben: 19.02.2023 15:49 .
....

Im Märklin Plus Baukastensystem (Kunststoff) gibt es Schnecken und Zahnräder aus eben diesem Material.
...

Als einzige Konstruktion, in dem solche Zahnräder verbaut sind, erinnere ich mich an das Modell der Dampflok BR 50, die Vaute im November 2005 beim Stuttgarter Stammtisch vorstellte:
.
2005_03_11-Stgt-08.jpg
.
2005_03_11-Stgt-04.jpg
.
2005_03_11-Stgt-05.jpg
Die fünf Treibachsen mit 50Z-Rädern werden über 40Z Räder angetrieben. Die Gesamtzahl der Zähne eines Paares ist 90, die Achsen der Zwischenzahnräder haben, weil sie nicht zum Lochraster passen, eine eigene Lagerung erhalten.
.

Gruß
Norbert
.
[/quote]

Diese Zahnräder habe ich wiederum verbaut bei dem am 21.1.2023 hier im Forum vorgestellten Nachbau des Mini-Hexcalators von Grahm Jost
100_4544.JPG
hier in der Seitenansicht kaum zu sehen
100_4551.JPG
Getriebeansicht von unten

Gruß vaute
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2894

Beitrag von Dilettant »

wdh hat geschrieben: 09.03.2023 19:52 Hallo Georg und Vaute,
Georg: Diese Madenschraube ist ein wirklicher Schwachpunkt dieses Motors. Das Gewinde der Madenschraube ist M 2,6, das damals in der Feinwerktechnik gern angewandt wurde.
Hallo Allerseits,

M 2,6 wurde auch bei den Märklin Minex Baukästen der Vorkriegszeit verwendet.
Vielleicht hilft das dem Einen oder Anderen bei der Suche nach einer passenden Schraube?

Viele Grüße

Friedemann
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2896

Beitrag von dieselrauch »

Hallo Allerseits,
wdh hat geschrieben: 09.03.2023 19:52 Hallo Georg und Vaute,
Georg: Diese Madenschraube ist ein wirklicher Schwachpunkt dieses Motors. Das Gewinde der Madenschraube ist M 2,6, das damals in der Feinwerktechnik gern angewandt wurde.

Ich habe bei meinen Motoren M3 drübergeschnitten. Zumindest etwas besser als M2,6, finde ich.
.
1321M2,6.JPG
.
1321M3.JPG
Viele Grüße
Ingo
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2902

Beitrag von wdh »

Sieht gut aus!
Zufällig fand ich 4 mm - Stellringe (Maedler?), die sich auch für Märklin eignen. Diese besitzen M 2,5 -Madenschrauben, die ebenfalls funktionieren.
Wulf-Dieter
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mehrfach den großen Kran gebaut :D

Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2915

Beitrag von holzpuppe »

Hallo Leute,
ich muss jetzt mal unverblümt fragen:
Wenn ihr Modelle mit Motor baut, die eine Weile, sagen wir mal etwa 6 Monate für ein paar Stunden angetrieben werden sollen, dann nehmt ihr doch sicherlich nicht original Märklinmotoren, oder?
Könntet ihr einem Laien, kostengünstige Alternativen empfehlen? Was nutzt ihr für eine längere Dauerbelastung?

Falls es von Interesse ist:
Ich möchte einen Leuchtturm bauen, der für ein paar Stunden am Tag/Nacht rumrotiert. Das würde wahrscheinlich für etwa 6 Monate andauern.
Der Bereich, wo er steht, ist mit empfindlichen Rauchmeldern bestückt, also den alten schicken E-Motor würde ich eher ungern in Dauerbetrieb benutzen.
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2916

Beitrag von wdh »

Hallo holzpuppe,

Gute Klein- und Kleinstmotoren können typisch bis zu 1.000 h mit Nennlast betrieben werden. Hauptverschleißteile sind die Lager und die Bürsten bei DC- oder Allstrommotoren. Dies kann man etwa auch von den alten Märklin-Motoren 1071 und 1072 erwarten. Sobald man die Nenndaten nicht ständig ausnutzt, erhöht sich die Lebensdauer wesentlich. Für den Bürstenverschleiß ist fast ausschließlich die Summe der Gesamt-Umdrehungen maßgeblich: Halbe Nenndrehzahl verdoppelt also die Lebensdauer. Hierzu habe ich früher mal (beruflich) ausgedehnte Versuche durchgeführt.
Die Lagerlebensdauer ist maßgeblich von der radialen Lagerbelastung durch den Abtrieb abhängig. Also keine Riemen oder Reibrollen und nicht zu kleine Ritzel verwenden! Der Abtrieb sollte am besten über eine kleine Kupplung, ev. auch über ein Kardangelenk auf das eigenständig gelagerte Getriebe erfolgen. Alle Getriebelager sollten mittels Lagersteinen oder dergl. stabiler und langlebiger ausgeführt werden. Um die axiale Lagerbelastung insbesondere der Motorwelle gering zu halten, ist der Motor unbedingt waagerecht einzubauen!
Meiner Ansicht nach kann ein intakter 1072 bei verringerter Drehzahl (Betriebsspannung max. 12 V) und und höchstens 1 A Betriebstrom die Anforderung durchaus erfüllen :-)
Ideal geeignet wäre für diese Aufgabe natürlich ein hochwertiger Servomotor mit vorgespannten Kugellagern z.B. der Hersteller Faulhaber oder Maxon.
Deren Datenblätter und technische Angaben geben präzise Auskünfte. DC würde ausreichen, BL (bürstenlos) mit der zugehörigen Elektronik wäre selbstverständlich unschlagbar 8-) .
Ungeeignet sind billige DC-Motoren :evil:
Nur Mut!
Wulf-Dieter
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2917

Beitrag von Georg »

holzpuppe hat geschrieben: 14.03.2023 00:13 Hallo Leute,
ich muss jetzt mal unverblümt fragen:
Wenn ihr Modelle mit Motor baut, die eine Weile, sagen wir mal etwa 6 Monate für ein paar Stunden angetrieben werden sollen, dann nehmt ihr doch sicherlich nicht original Märklinmotoren, oder?
Könntet ihr einem Laien, kostengünstige Alternativen empfehlen? Was nutzt ihr für eine längere Dauerbelastung?
Hallo holzpuppe,
Falls Du bereit bist, über das Märklin-Programm hinauszugehen, kaufe Dir für wenige € in China einen Getriebemotor (DC). Achte auf eine 4 mm-Achse, dann brauchst Du keinen Adapter.
Ich habe solche Motoren schon bei eBay gekauft.
Um den Motor mittig zu befestigen, musst Du z.B. ein 5-Loch-Band etwas vergewaltigen. Oder Dir bei einem Meccano -Händler eine entsprechende Platte kaufen, die schon das passende Bohrbild hat. Eine andere Möglichkeit wäre, den Motor mit Kabelbinder oder etwas ähnlichem festmachen und über eine Schnurlaufrolle und Gummiband das Modell antreiben.
Bei einem Leuchtturm, bei dem sich wahrscheinlich nur die Laterne drehen soll, wird dafür keine große Leistung benötigt, d.h. ein Gummiband reicht aus.
So ein kleiner, moderner Motor läuft leise. Mit einem Märklin 1072 bekommst Du keine Ruhe im Kinderzimmer und die Kleinen schlafen nie mit dem Leuchtturm ein.
Grüße
Georg

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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2918

Beitrag von Hans-Gerd »

Hallo Wulf-Dieter,

"Ungeeignet sind billige DC-Motoren"

Naja - es kommt auf die Anwendung an.
Für meine Fahrzeuge benutze ich ausschließlich billige DC-Motoren des Kalibers Mabuchi 540 - in manchen Modellen auch 2 parallel auf eine Welle.
Funktioniert bestens - meine alten Modelle haben sicher schon mehrere Kilometer auf der Straße hinter sich. Da sind eher die Lagerungen der Wellen auf Dauer ein Problem, weshalb ich zum Teil Miniatur-Flanschkugellager nachgerüstet habe.
Am Samstag kannst Du Dich davon überzeugen :-)

Nachteile: Hohe Drehzahl erfordert hohe Untersetzung und Welle hat nur 3,17mm Durchmesser und erfordert Hülse.
Vorteile: Kostengünstig und einfache Montage, da die Bohrungen 25mm auseinander liegen und M3 verwendet wird.

Bei der Anwendung von Holzpuppe würde ich allerdings auch eher einen Getriebemotor einsetzen.

Grüße aus dem Rheinland
Hans-Gerd
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2920

Beitrag von holzpuppe »

Danke für eure Tipps.
Ich habe heute schon mal grob auf Ebay geschaut... gar nicht so leicht was mit 4mm Welle zu finden.
Denke aber auch über die mit 3mm und abgeflachter Seite nach, da sollte eine Kupplungsmuffe ja einigermaßen festsitzen.
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Re: Drehmomentmessungen an Getrieben und Motoren

#2921

Beitrag von Georg »

holzpuppe hat geschrieben: 14.03.2023 22:53 Denke aber auch über die mit 3mm und abgeflachter Seite nach, da sollte eine Kupplungsmuffe ja einigermaßen festsitzen.
Hallo holzpuppe,
falls Du auf eine 3 mm -Welle eine 4 mm-Kupplung schiebst und anschraubst, sitzt diese exzentrisch.

Besorge Dir aus dem Bastel-/Modellbaubedarf ein Messingrohr mit Innendurchmesser 3 mm und Außendurchmesser 4 mm (d.h. Wandstärke 0,5 mm), schneide Dir ein passendes Stück ab und schiebe es auf die Motorwelle. Das ist die billigste und einfachste Form eines Adapters - das habe sogar ich ohne mechanische Werkstatt hinbekommen.
Grüße
Georg

Ich schraube, also bin ich.
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