Zahnriemengetriebe für E-Motoren - warum gibt es sie nicht mehr?

SirToby

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Es gab mal eine Zeit, da waren Zahnriemengetriebe gar nicht so unpopulär...
Nach wie vor erhöhen Getriebe den Gesamtwirkungsgrad eines E-Antriebes. Nun gibt es aber Modelle, da möchte man das kreischende (auch kein leises!) Geräusch eines Zahnradgetriebes (egal, ob Planetengetriebe oder sonst wie) absolut vermeiden. Bei Scale-Motormodellen z. B. Da möchte man einfach nur das sonore Brummen eines guten Zahnriemengetriebes in Verbindung mit einer zwitschernden Luftschraube im entsprechenden Maßstab haben. Eigentlich dürfte das doch kein Wunsch eines Einzelnen sein?
Warum also gibt es diese Getriebe nicht mehr?

Ich bin nicht so der Metallbauer, als daß ich die Muße hätte, mir selbst eines zu schnitzen...

Grüße
Tobias
 

SirToby

User
Hmmm. Zunächst bezieht sich das Ganze auf Brushed Motoren und dann sind die Getriebe der höheren Leistungsklassen nicht lieferbar...

Dazu finde ich die Preisvorstellungen etwas, na ich sage mal vorsichtig "übertrieben"...

Grüße
Tobias
 
Du weißt aber noch, was ein Kruse damals gekostet hat? Die waren eklig teuer, aber auch entsprechend gut. Ob nun ein Bürstenmotor oder ein BL angeflanscht werden kann ist nur eine Sache des Lochabstands, der Welle und der Leistung. Bevor hier nun das große Glaskugellesen startet: wofür benötigst du das Getriebe und welche Leistung soll durchgesetzt werden, was für ein Motor, Wellendurchmesser des Motors, gewünschter Durchmesser der Abtriebswelle?
 
Zum Bau eines Zahnriemengetriebes muss man nun wirklich nicht Metallbauer sein: 2 Platten aus ca. 3mm Alu (oder GFK / Platinenmaterial verklebt) sägen, feilen, bohren, mit Abstandshalter (gibts z.B. bei Conrad) verschrauben...
Die meiste Arbeit ist wohl das finden von passenden Ritzel und Zahnriemen, die man aber auch als Ersatzteil von Maschinen bekommt (Bandschleifer).
Vor Jahren fand sich mal ein Bericht in einer FMT / Modell / MFI ...
Für schwächere Antriebe kann man das auch aus 5-fach verleimtem Sperrholz machen.

Bei Bedarf findet sich auch noch eines von Kruse, oder Graupner...bitte PN
 

rkopka

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Für die großen 3D Maschinen werden schon Riemenantriebe eingesetzt. Link finde ich im Moment nicht, aber wird haben ein Beast im Club mit so einem Riemengetriebe.

RK
 

Julez

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Ich denke mal, normalerweise hat man im Modell genügend Platz für einen Motor, der auch ohne Getriebe direkt auf der Welle das nötige Drehmoment hat.
Und wenn man diesen Platz bei extrem schlanken Modellen nicht hat, würde die Situation durch ein Riemengetriebe auch nicht besser, also Planetengetriebe.

Zudem sind die Riemengetriebe damals für Bürstis ausgelegt worden, ein BL hat aber locker die 3-fache Leistungsdichte.
 
Dem Getriebe ist es eigentlich ziemlich egal wo es drangeschraubt wird, auf jeden Fall erlaubt es grössere Propdurchmesser.
Tobias geht es wohl kaum um Segler, sondern Motormodelle...
 

steve

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Hallo,
die System-Wirkungsgrade eines Innenläufers mit Riemengetriebe können sehr günstig mit Aussenläufern abgebildet werden - nur eben wesentlich günstiger und technisch einfacher. Denke mal, dies wird ein Grund das Verschwinden der Zahnriemgetriebe sein.

Aktuell merkt man, dass einen Aussenläuefr plus Getriebe ein sehr günstiges Leistungsgewicht haben kann. Das könnte auch die Riemengetriebe wieder aktraktiver machen. Kritisch ist der ausgesprochen ungünstige Raumbedarf. Damit bietet er sich eigentlich nur für Motormodelle an.

Allerdings sind die Zahnriemen sehr leise - ein echtes Plus wenn einem der Sound des Props wichtig ist.

Grüsse
 
Hi Tobias,
schreib doch mal für welchen Flieger oder welche Luftschraube du gern einen Antrieb haben möchtest . Dann würden wir hier mal sehen ob ein Getriebemotor dafür Sinn macht .Meist gibt es heute einen Motor der das alles ohne Getriebe erledigen kann. Das spart einerseits Kosten bei der Anschaffung und zweitens fallen dann im Betrieb keine weiteren Kosten wegen verschlissener Zahnriemen oder Zahnräder mehr an und auch die Wartung fällt praktisch völlig aus ,da nicht mehr die Riemenspannung kontroliert werden muss bzw. die Zahnräder nicht mehr nachgefettet werden müssen. Ein Aussenläufer kann das nötige Drehmoment ohne Getriebe aufbringen bei den Leistungen und Drehzahlen wie sie in einer Motormaschine in der Größenordnung wie du sie dir vorstellst.
 

SirToby

User
Richtig, mir geht es um Motormodelle bis max. 5 kg Fluggewicht. Und hierbei nicht um Rennsemmeln, sondern um Modelle wie Stampe SV 4 (Doppeldecker, 2m Spw.), Piper und Co. Ein bestimmtes Modell ist noch nicht auserkoren, aber als ich mir die Form der Stampe-Motorhaube angeschaut habe, dachte ich mir: Perfekt für ein Zahnriemengetriebe!

Klar kann man das Ganze auch im Direktantrieb mit einem Brushless-Außenläufer realisieren, aber wo bleibt der Klang? Davon haben wir beim E-Fliegen ja eh' schon wenig von... Zwar sind Zahnriemengetriebe sehr leise, aber sie haben alle ein zu Scalemodellen gut passendes, sonores Brummen. Zudem bilde ich mir ein, daß Getriebe-Antriebe eine bessere Energiebilanz haben, aber da bin ich kein Fachmann (es wird schon seinen Grund haben, warum der Andy Reisenauer Getriebeantriebe empfiehlt...).

Ich besaß seinerzeit auch einmal ein (in der Tat sündhaft teures) Kruse-Getriebe. Die waren schon gut. Wobei das System mit 1 Grundplatte und dem entsprechenden Druck auf die Lager m. E. nicht ganz optimal war... aber es hat gehalten.

Grüße
Tobias
 

steve

User
Hallo Tobias,
wenn Du bereit bist, ca. 800g in den Motor zu investieren, kannst Du sehr große Props mit 5000-7000rpm mit dem entsprechenden Klang betreiben. Ob der Sound stimmt, hängt ein wenig auch von der Last ab. Wenn Du nahe am optimalen Wirkungsgrad fliegst, macht der Prop nun mal kaum Geräusche. Wenn er etwas strammpeln muss, gibt es auch eine entsprechenden Klang.

Leider sind viele Motormodelle weder vom Gewicht noch von der Aerodynamik für E-Antriebe geeignet. Sie werden noch gern vibrationsfest, also zu schwer und mit fetten Profilen (zuviel Widerstand) hergestellt. Hier mal ein Versuch eine Rarebear auf Trab zu bringen:
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/94700-RareBear-elektrisch?highlight=rarebear

Dabei wird ein weiteres Grundproblem bei den meisten 5kg-Motormodellen deutlich: Sie sind für Verbrenner gebaut/konzipiert und einigermassen rappelfest - mit den Leistungen eines auch nur mässig arbeitenden E-Props sind sie aber schnell überfordert.

Grüsse
 

SirToby

User
Also das mit den Motormodellen sehe ich heute fast umgekehrt: in viele Modelle, die sowohl für Verbrenner, als auch für Elektro ausgelegt sind, würde ich lieber keinen Vibrationsgenerator einbauen wollen... ;-)
Nein, das, was ich mir aussuche, ist immer so gut wie optimal für E-Flug. Oder ich baue selbst. Von der Seite gibt's also keine Probleme.
Ich denke, ein 800 g Motor ist für eine 5 kg Stampe mit 6S- Antrieb etwas übertrieben... und wie Du weiter oben lesen kannst, geht es bei mir nicht um eine Rennmaschine (wie die Rare Bear) sondern um die gemütliche, dennoch kraftvolle Gangart. Standschub ist gefragt, ken Vmax ;-)

Grüße
Tobias
 
Hallo Tobias,

bei www.maedler.de gibts Zahnriemen und Zahnscheiben. Wenn dir klar ist, welche Übersetzung du brauchst, suchst du dir ein Alu Rechteckprofil, in das das gr. Riemenrad gut reinpasst, und das von der Grösse her zur Beanspruchung passt. Dann bohrst du (oder lässt bohren) die Löcher für die Abtriebswelle, bzw. die Bundkugellager dafür. Die Löcher müssen möglichst genau rechtwinkelig fluchten! und ne gute Passung für die Lager haben. Der Rest ist dann easy.

Grüsse, Gerhard.
 

steve

User
Hallo Tobias,

bei www.maedler.de gibts Zahnriemen und Zahnscheiben. Wenn dir klar ist, welche Übersetzung du brauchst, suchst du dir ein Alu Rechteckprofil, in das das gr. Riemenrad gut reinpasst, und das von der Grösse her zur Beanspruchung passt. Dann bohrst du (oder lässt bohren) die Löcher für die Abtriebswelle, bzw. die Bundkugellager dafür. Die Löcher müssen möglichst genau rechtwinkelig fluchten! und ne gute Passung für die Lager haben. Der Rest ist dann easy.

Grüsse, Gerhard.

Hallo Gerhard,
also ganz so einfach ist es dann doch nicht. Die ganze Mimik sollte so aufgebaut werden, dass die Lager und Wellen fest sitzen. Aus eigener Erfahrung mit Getrieben weis ich, dass das nicht so einfach ist und technisch weniger versierte Modellbauer damit leicht überfordert sind. Aber wenn Du schon den Weg zu Maedler gefunden hast, hast Du Dich wohl schon mit Getrieben beschäftigt und kannst Du evtl. noch ein paar Details zu Deinen Getrieben hier hineinstellen.

Grüsse
 
Zahnriemengetriebe

Zahnriemengetriebe

Hallo Tobias,
falls Du noch nicht fündig geworden bist,ich hätte da etwas für Dich.
Getriebe 1 : 3, 16mmHTD -Riemen Industrieware,Riemenspannung über Kulisse einstellbar,2 Kugellager ,1 Drucklager.
Das Getriebe wurde oft in unserem Verein für große Modelle ( 2,5 m ,8kg,mit l-Schr. bis 20 X 10 verwendet ).
Nicht dieses,dieses ist noch neu aus den Restbeständen .
Falls Interesse melde Dich über PN.

Gruß Manfred

IMG_0200.JPG
 
Hallo,

noch mal was für Getriebeantriebe.
Gerade bei Modellen in der 5Kg Klasse ist man mit einem leichten, kleinen, hochdrehenden Aussenläufer für große Luftschrauben besser bedient als einen sehr schweren, Direktantrieb. Ausserdem werden die erforderlichen, niedrigen Drehzahlen für große Scaleprops mit sehr dünnen Drahtdurchmessern und damit sehr geringer Strombelastbarkeit erkauft.
Auch ist der Drehmoment für z.B. eine große Dreiblattlatte mit großer Steigung, z.B. bis zu einem Verhältnis von 1:1 besser auf dem Weg über ein Getriebe zu erreichen.

Ein Getriebeantrieb richtig ausgelegt, ist also leichter als ein Direktantrieb.
Die Kühlung ist besser, da der Motor selber höher dreht und die Lüftung besser arbeitet.
Die Strombelastbarkeit und damit die Leistung ist im Verhältnis besser - dickere Motorwicklung.

Das ganze haben jetzt auch die Verbrennerflieger erkannt um aufwendige Scalemodelle mit passenden 3 oder 4-Blatt Scaleprops zu bestücken.

Natürlich bekommt man die meisten Modelle auch direkt in die Luft. Ab einer gewissen Motorgröße werden selbst Billigimporte aus Fernost überraschend teurer. Vom mehr an Material kann die Preissteigerung nicht kommen. Von hierzulande wollen wir da gar nicht erst anfangen. Da ist ein Getriebe wie im Bild gezeigt auch eine kostengünstige Variante, sofern man irgendwie an so was rankommt. Selber machen können ist natürlich unschlagbar günstig.

Ich würde mir wünschen ein Hersteller würde preisgünstige und dennoch belastbare Zahnriemengetriebe in sein Programm aufnehmen. Die meisten Getriebeanforderungen könnten mit der günstigeren Zahnriemenvariante auskommen und brauchen keine sündhaft teuren Inlinelösungen mit Planeten. Wenn man sich die wenigen Teile im Bild anschaut, erkennt man das das auch sehr kostengünstig hergestellt werden könnte.

1 Achse - billig
2 Kugellager- billig
1 vierkant Alurohr - billig
1 Aluplatte - billig
2 Zahnscheiben Fertigteile - etwas teurer
1 Riemen - etwas teuerer
eventuell 1 Spannrolle Fertigteil verstellbar über Langloch - billig

Zur Vollständigkeit 1 Propmitnehmer - Massenware - verhältnismäßig billig, obwohl jeder andere Direktantrieb auch einen Propmitnehmer braucht, bis auf wenige Ausnahmen mit angeflanschtem Mitnehmer.
Meist kann aus Komplettsets der Mitnehmer genutzt werden.

Fertig!

Grüße, Bernd
 
Hallo Bernd,

ich würde das so nicht pauschalisieren wollen.

Erstens: der kleinere Motor muss die Abwärme (die Leistung bleibt ja in unserem Vergleich ident, ebenso in etwa die Abwärme) auch bewältigen können. Noch sind bei weitem nicht alle Außenläufer mit Lüftern, geschweige denn effizienten Lüftern, ausgestattet. Und die Kühlluft-FÜHRUNG will auch bedacht sein.
Dazu kommt, dass man sich den dickeren (möglichen; hängt auch von den Wickelkünsten der Chinesen ab) Draht mit mehr Eisenverlusten erkauft. Oft sind die Magnetsysteme bzw. Blechschnitte ja nicht auf die hohen Drehzahlen ausgelegt, sondern es wird EIN Motor für alle möglichen Drehzahlen gewickelt.

Dann muss man das geringere Gewicht auch umsetzen können! Die meisten Modelle, die ich kenne (okay, die Hampel-/3D-kisten kenne ich nicht), haben zu kurze Schnauzen, so dass das geringere Gewicht mehr Probleme macht als beseitigt.

Für mich ist es ein Nullsummenspiel im Motormodell. Ich mag den Zahnriemensound sehr, kann aber meist nichts mit der geringeren Masse eines Getriebeantriebes anfangen. Die großen Direktantriebe dagegen sind doch sehr robust und stecken auch mal ne deftige Aufheizung weg, ohne dass sie gleich übern Jordan gehen.

Das alles gilt für Antriebe bis/um 2KW und Dauereinsatz, nicht für Seglerantriebe. Darüber, und wenn es riesige Latten braucht, sind ja auch die Motordimensionen wieder in den Bereich gehüpft, wo man die 1-2KW-Direktantriebe ansiedeln würde (Abwärmeproblematik).

Gruß,
Rene
 
Hallo Rene,

na wegen Pauschalisierung ist es gerade ein Irrglaube ein großer dicker Motor steckt eine Aufheizung besser weg. Wenn der dicke Motor die Erwärmung nicht abführen kann, heizt er sich sehr schnell auf und dann wars das mit fliegen.
Bezogen auf ein Beispiel indem der Motor entsprechend seinen Spezifikationen auch gefordert wird.;)
Ist er unterfordert bspw. mit kleinerer Schraube weniger Zellen, weniger Abgabeleistung kann so was natürlich auch ein Dauerläufer sein.

Ich hatte auch nicht vor allgemeine Pauschalisierungen zu treffen. Sondern es bezog sich auf den Vergleich bei gleicher Abgabeleistung Aussenläufer/Getriebe zu Aussenläufer! Und das im Verbund mit einer Scaleluftschraube, eventuell 3 oder 4-Blatt mit hoher Steigung. Da sehe ich die stärken einer Getriebecombi. Auch wollte ich nicht alle Aspekte vorkauen, dazu ist das Thema zu komplex.
Einzig wollte ich mal zeigen das der Getriebeantrieb durchaus Daseinsberechtigung hat, wenn man etwas Gehirnschmalz bemüht.

Gewicht bekommen wir übrigens mit doppelter Akkukapazität ohne weiteres ins Modell. Dafür brauche ich keinen überschweren Motor.;)

Erstaunlich ist auch das die meisten Getriebekombis einen besseren Wirkungsgrad als Direktantriebe haben. Und da vergleiche ich auch gleiche Preiskategorien.
Es handelt sich da auch um Wirkungsgradverbesserungen um mehr als 1-2 Prozent.;)
Besonders große Luftschrauben mit großer Steigung bringen hier erstaunliche Anstiege zustande.

Hier ist ja auch speziell der Vorteil eines Zahnriemengetriebes angesprochen, welches einfach vom Sound besser in ein Scalemodell der frühen Jahre passt, als ein kreischendes Planetengetriebe.
Ist alles auch Geschmackssache.
Manche möchten halt einen Getriebeantrieb, wieder andere wollen das Sorglospaket ohne nachzudenken und vertrauen lieber auf Werbeaussagen.

Die übrigen von dir angesprochenen Problematiken wie Kühlluftführung, etc. haben alle Antriebe.

Grüße, Bernd
 
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