Getriebemotor mit viel Kraft 6V

[DjEKI]

Moin,

In Conrad habe ich einen gefunden: Hier (http://www.conrad.de/ce/de/product/222374/GETRIEBEMOTOR-1481-45-15V-385ER-MOTOR?ref=searchDetail)
Aber in RN-Wissen steht etwas anderes: Hier (http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Motorkraft_berechnen#Getriebe)
Dort steht geschrieben, für mehr Kraft 1:200, also 200fache Kraft. In Conrad steht eine Untersetzung von 148:1.
Ich bin davon ausgegangen, dass eine Untersetzung dafür sorgt, dass der Motor schnell dreht und die Welle langsam und somit mehr Kraft aufwenden kann. Was ist denn eigentlich richtig?

Ich suche natürlich ein Getriebemotor, der viel Kraft hat, aber nicht zu langsam ist.
-min. 45 U/min
-Viel Kraft
-Länge ca.50mm mit Welle, 70mm ist eher schon harte Grenze.
-9V Wäre eigentlich auch machbar, aber evtl findet ihr es in 6V :)

Wäre nett, wenn ihr mir da helfen könntet.

mfg EKI

[Geistesblitz]

Hast du auch eine Angabe, wie hoch das Drehmoment (Kraft ist translatorisch, Drehmoment rotatorisch) sein soll? Mit so schwammigen Angaben könnte man dir sonstwas raussuchen und es wäre immer noch nicht das Richtige. Leider wird mit der Angabe auch gerne gegeizt, auch bei Conrad steht zwar ein Drehmoment, allerdings nicht, für welche Spannung dieses gilt. Das Drehmoment soll sicher auch bei der geforderten Drehzahl geliefert werden, oder? Bei der Untersetzung gibt es beide Angaben, leider scheint das nicht richtig genormt zu sein, bei der einen ist dann das Drehmoment etwa 200 mal höher, bei dem anderen 148 mal. Im der Praxis ist das Drehmoment jedoch geringer, das das Getriebe einen gewissen Wirkungsgrad hat. Wenn du schreibst, was du machen willst, könnte man das benötigte Drehmoment auch abschätzen.

Ansonsten habe ich mir mal ein paar hiervon besorgt:
http://www.pollin.de/shop/dt/ODE1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/Gleichstrom_Getriebemotor_PGM_37DC12_77.html
Die haben ordentlich Drehmoment (laut Datenblatt bis zu 2Nm im Stillstand bei 12V). Leider werden Motoren in der Regel auch größer, wenn sie mehr Leistung abgeben sollen, daher wirst du da wohl deine Konstruktion entsprechend anpassen müssen. Die verlinkten Motoren sind von Anbaufläche bis zum Ende der Anschlüsse so ziemlich genau 61mm lang (ich geh mal davon aus, dass du mm meinst und nicht cm).

[DjEKI]

Danke, habe meine Daten nochmal aktualisiert.

Also, Der Drehmoment wird bei Conrad als Spitzen Drehmoment angezeigt, da muss man bei 15V nur die Hälfte nehmen und dann hat man schon sein Drehmoment. Habe ich mir jetzt einfach mal so gedacht ^^
Nun ist es ja so, dass ich evtl nicht genau weis, was man mit der Untersetzung erreichen kann.
Wenn du zu mir sagst, dass das Drehmoment wichtig ist und die Untersetzung nicht mehr Kraft abgibt, dann muss ich umdenken.

Mit dem Vergleich zwischen Conrad und RN-Wissen, wollte ich nur mal erfragen, ob da evtl etwas verwechselt wird. Zahlendreher oder so. Oder die Untersetzung hat bei mir eine Komplett andere Bedeutung. Wie gesagt, RN-Wissen sagt als Beispiel 1:200 und Conrad 148:1. Denn das ist ja ein großer Unterschied als Maßstab. Ich könnte ja ein besseren Vergleich als Beispiel zeigen: 1:200,200:1. Also, welcher Maßstab gibt mehr Kraft?

Ja wie gesagt, mir ist die Länge und die Umdrehung wichtig, die Kraft muss sich halt an meinen Vorgaben anpassen. Evtl Gibt es ein dicken Motor und kurze länge :)
Wenn aber das Getriebe nur die Geschwindigkeit regelt und nicht die Kraft, dann brauche ich ein starken Motor.

Mein Projekt wird ein Schleifpapierspender. Das Schleifpapier besteht leider aus Stoff. Dafür muss viel Kraft benutzt. Eine Mutter sorgt dafür, dass das Messer in die Schlitzöffnung geführt wird und das Schleifpapier schneidet. Das Rote ist nur Kunststoff aus der Zahntechnik. Damit kann man sehr gut und schnell etwas fixieren. Fals jemand es interessiert: Hier (https://www.mwdental.de/pattern-resin-ls-185223---modellier-und-ausblockkunststoffe-12679-d-pg-shop.html)
Evtl fällt jemand noch etwas ein, wie man das papier noch schneiden könnte. Jedenfals kann ich per Hand am Motor drehen und das Papier schneiden. Ich weis leider nicht, was für ein Motor ich da verwende, da es noch ein sehr alter ist. DDR zeiten würde ich mal sagen ^^ Jedenfals ist der zu schwach...

[Geistesblitz]

Doch doch, das Getriebe wirkt ja als Übersetzer, will heißen Drehzahl geht runter, Drehmoment geht hoch. Die Leistung muss ja weitestgehend erhalten bleiben, bis auf etwas Verluste durch Reibung und co., daher wird das abgegebene Drehmoment ein wenig kleiner sein, als es nach dieser Rechnung sein müsste. Gibt sowas natürlich auch umgekehrt, dass Drehmoment runter geht und Drehzahl hoch geht. Die Verwirrung wegen der Angabe mit 200:1 bzw. 1:200 ist klar, wahrscheinlich bedeutet beides aber dasselbe, nämlich dass es eine Untersetzung ist, sprich die Kraft vergrößert sich. Andere Getriebearten sind im Einsatz mit Elektromotoren auch nicht üblich, da Elektromotoren meist hohe Drehzahlen und wenig Drehmoment haben. Sehe ich das richtig, dass im jetzigen Aufbau ein Motor ohne Getriebe verwendet wird? Also mal abgesehen von dem Gewinde, das ja auch ein Getriebe ist, welches von rotatorisch auf translatorisch übersetzt. In dem Fall dürfte ja ein kleiner Getriebemotor schon reichen. Wie groß dann die Untersetzung sein muss, kann ich dir dann allerdings auch nicht sagen, da man dann Zahlen für das Drehmoment bräuchte. Wahrscheinlich wäre es schon ausreichend, auf eine passende Geschwindigkeit zu achten, denn wenn es bisher ohne Getriebe schon einigermaßen geklappt hat, wird es mit Getriebe deutlich besser gehen.
Mal ganz davon ab, lässt sich die Schneide wechseln/schärfen? Könnte wetten, dass die bei dem Schleifpapier schnell abnutzt.

[DjEKI]

Am besten wäre ein Getriebe, dass abgewinkelt ist. Zur Seite habe ich mehr PLatz. Leider weis ich nicht, wie ich danach suchen soll.

Die Schneide ist vom Cuttermesser und so angefertigt, dass ich sie wechseln kann.

[Geistesblitz]

Abgewinkelte Getriebe wären wohl welche mit Schneckengetriebe geeignet, da die auch schon eine gute Übersetzung aufweisen (im Gegensatz zu Kegelgetrieben). Auch da gäbe es bei Pollin was im Angebot:
http://www.pollin.de/shop/dt/MjM1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/DC_Getriebemotor_mit_Spindel_200680_12_V_rechts.ht ml
Allerdings hätte so ein Motor schon genug Kraft, um deinen ganzen Aufbau auseinander zu nehmen. Solche Schneckengetriebemotoren gibts meistens eh erst in recht großen und leistungsstarken Ausführungen. Kannst ja im Angebot vom Pollin reingucken, da sind zB. noch Fensterhebermotoren, die vll. auch gehen könnten.

[Peter(TOO)]

Hallo EKI,

Das Ganze ist immer eine Frage der Betrachtung

200:1 (Zweihundert zu Eins)) bezieht sich auf die Umdrehungen: 200 Umdrehungen am Antrieb ergeben 1 Umdrehung am Abtrieb.

1:200 (Ein Zweihunderstel), eigentlich 1/200, bezieht sich auf die Drehzahl; Drehzahl_am_Antrieb x 1/200 = Drehzahl_am_Abtrieb

Hinzu kommt noch, dass es bei manchen Getriebekonstruktionen keine Roll spielt, welche Welle Antrieb oder Abtrieb ist.

Wichtig sind die Worte Übersetzung oder Untersetzung.

Beim verlinkten Artikel ist das Ganze zudem noch etwas durcheinander gewürfelt.
Im Text werden die Motordaten angegeben, zudem dürften die für den Motor ohne Getriebe gelten.
In der Tabelle findet man die Werte für die Kombination Motor + Getriebe.
(Das kann man aber nicht nachrechnen, da die Leerlaufdrehzahl bei einem bestimmten Strom für den Motor angeben wird, für die Kombination dann aber bei einer bestimmten Spannung.)

MfG Peter(TOO)

[Manf]

Ich würde gerne noch einmal auf die Konstruktion eingehen die oben im Bild dargestellt ist. Dort wird ein Motor gezeigt, der mit einer Rohrschelle und einem Stück Stoff eingespannt ist. Seine Welle könnte eine 2mm Welle sein und die Bauform erinnert an einen Kassettenrecordermotor der für seine Baugröße eine relativ hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl hat.
Die Motorwelle ist axial verlängert durch eine Gewindestange (M3?) die eine Spindelmutter antreibt. Führung gegen ein Verdrehen der Mutter bilden zwei 3mm Wellen die mit unter der Rohrschelle eingespannt sind zusammen mit einer Haltewelle die mit der Spindelmutter verbunden ist.
Wenn das so ist, zu prüfen an dem Durchmesser des Motors, dann würde ich nach einem solchen sogenannten Kassettenrecordermotor suchen die zumindest früher für Bastelzwecke so verbreitet waren wie heute die CD Spindelmotoren.

Anhang
Ich glaube soetwas könnte es sein:
http://www.pollin.de/shop/dt/MDY5OTkxOTk-/Bauelemente_Bauteile/Sortimente/Mechanische_Bauteile/Kassettenrecorder_Motoren.html

Ergänzung
Das passt nicht ganz zu der Angabe 45U/min. Noch eine Überlegung dazu. Der Hub für einen Schnitt ist geschätzt nach der Steigung der Klinge 10mm. Bei einer Spindel M3 benötigt man dafür 20 Umdrehungen also knapp 30 sec. Ich kann mir nicht vorstellen dass man für das Abschneiden soviel Zeit investiert.
Wie wäre es mit 2 sec und 600 U/min, das wäre eher im Bereich eines solchen Motors.

[DjEKI]

Dein Wissen über Kasettenrecorder ist erstaunlich ^^
Fals das hier ein Kassettenrecordermotor ist, werden die von Pollin auch nicht funktionieren. So ein Stück Stoff durchzuschneiden braucht viel Kraft.
Naja, mein Gewinde ist einfach nur eine Schraube, welche Größe weis ich nicht, das ist aber auch egal. Ich wollte sonst auch ne dickere Schraube verwenden. Die Mutter ist praktisch die Spindelmutter und gleichzeitig an ein Stück Messingstab gelötet. Die Beiden Messingstäbe links und rechts sorgen für eine Führung, damit die Mutter nicht durchdreht und so hoch und runter rutschen kann. Also, du hast es sehr gut erkannt :)
Ich habe als Gehäuse ein Netzteil vom PC zerlegt und dort ein Schrittmotor schon verbaut. ATTiny2313 ist dafür auch schon programmiert, damit die richtige Länge abgeschnitten wird. Also alles ohne Driver für Schrittmotoren mit 6V (Transistoren sorgen für jeden Anschluss am Motor für ausreichend Strom.). Mein erster versuch war ein Zylindermagnet (http://www.conrad.de/ce/de/product/503289/Zylindermagnet-Intertec-ITS-LZ-2560-D-6VDC-6-VDC-Befestigung-Schraubgewinde-Ausfuehrung-drueckend-Anfangs-Endkraft-078/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1). Leider zu schwach. Erst an den letzten Millimeter wirkte die volle Kraft und hätte evtl noch was schneiden können. Ich würde einfach gerne mal ein Motor ausprobieren wollen, aber ich habe immer noch die Hoffnung, dass die Länge mit Welle nicht die 60-70cm überschreitet und doch noch Kraft aufweisen kann. Bei Pullin habe ich mir die schon angeschaut und die Baugröße sind etwas zu groß. In Ebay finde ich nur solch kleinen Teile für Modellbau in kleinstformat.

[oberallgeier]

... Ich suche natürlich ein Getriebemotor, der viel Kraft hat, aber nicht zu langsam ist.
-min. 45 U/min
-Viel Kraft
-Länge ca.50mm mit Welle, 70mm ist eher schon harte Grenze.
-9V Wäre eigentlich auch machbar, aber evtl findet ihr es in 6V ...Für solche Zwecke benutze ich kleine Motoren mit Metallgetriebe. Einkauf direkt bei pololu, Las Vegas (NV) (https://www.pololu.com/search/compare?query=Metal+Gearmotor) ; gibts aber auch bei diesem deutschen Händler (http://www.watterott.com/index.php?page=search&page_action=query&desc=on&sdesc=on&keywords=getriebemotor&x=0&y=0). Ich habe damit sehr gute Erfahrungen gemacht (auch wenn ich vor Jahren bei pololu nicht immer spezifikationsgerechte Motordaten messen konnte - das wurde von denen SEHR kulant bereinigt!!!).

Für Deinen Zweck könnte der Motor GM14a 298:1 Mini Getriebemoto (http://www.watterott.com/de/GM14a-Getriebemotor)r Sinn machen.

......http://static4.watterott.com/gm14a-dscn2814_ps.JPG

Maximales Drehmoment bei 6V rund 0,3 Nm bei nem knappen 1 A, die Drehzahl wird im "Normalbetrieb" bei halber Last in der Gegend von 50 Upm liegen - maximal sind 75 Upm genannt. Abtriebswelle Stahl, 3 mm, mit Anflachung. Länge rund 35 mm, Breite 12 mm, Höhe 10 mm. Zu diesen Motoren verwende ich eine entsprechende, sehr gut montierbare Motorhalterung (http://www.watterott.com/de/Getriebemotor-Halterung-2-Stueck) die den Motor auch in axialer Richtung gut fixiert:

......http://static4.watterott.com/0J1130600.jpg......http://static2.watterott.com/0J800600.jpg

Ähnliche Motoren mit sehr hohen Übersetzungen (z.B. 1000:1 (http://www.watterott.com/de/10001-Micro-Metal-Gearmotor)) sind so kräftig, dass sie im Blockierfall sogar ihr eigenens Getriebe zerstören können. Also: Kraft satt!!! Und es gibt auch gute Kupplungen (http://www.watterott.com/de/Pololu-Universal-Aluminum-Mounting-Hub-for-4mm-Shaft) dafür.

[DjEKI]

WoW danke, darauf habe ich noch gehofft, dass jemand mir so ein schönes Angebot zeigt :)
Wenn der wirklich 30Ncm hat, dann ist es das Leistungsstärkste in seiner Größe. Ich habe leider nur nicht die Daten gefunden, wo die Angabe für 0,3Nm steht. Trotzdem, bei der Untersetzung und das bei 50U/min ist der wirklich unschlagbar.
Dann probiere ich den aus und wenn alles funktioniert, dann poste ich es in einem neuen Thread.

[oberallgeier]

... Wenn der wirklich 30Ncm hat... leider nur nicht die Daten gefunden, wo die Angabe für 0,3Nm steht ...Ein Bericht im gleichen Thread wäre sinnvoller - dann steht nämlich die Lösung bei der Aufgabe.

Hmmm, 30Ncm . . . oder probieren wir mal 30 cm. Rechne das doch bitte mal in Meter um . . . ich kenn solche Blockaden.

Nachtrag zu 0,3 Nm - trotz/wegen der 25. CGPM.
Die technischen Daten aus dem gelobten Land sprechen natürlich von "Stall Torque (6V): 44.90 in*oz" (Ne Dimension mit immerhin EINEM Stern!). Daraus errechnet mein hauseigenes Motordatentool den genannten Wert in SI-Einheiten; daher auch meine Angabe in [m].

[Geistesblitz]

Gut, der Stall Torque ist das Drehmoment im Stillstand, während die 50 U/min wahrscheinlich für den Leerlauf gelten, also ohne Belastung. wenn also eine Kraft wirkt (zB. der Widerstand durchs Schneiden) wird der Motor langsamer. Wenn das ein M3-Gewinde ist, ließe sich sogar die maximale Kraft berechnen, die die Mechanik erzeugen kann: F=M*2*pi/Steigung. Mit M=300Nmm und Steigung=0,5mm ergibt sich eine maximale Kraft von 3770N. Das ist wirklich sehr ordentlich, selbst wenn sich der Wert noch durch den Wirkungsgrad verringert :D
Da könnte man sich glatt überlegen, einen schnelleren und schwächeren Motor zu nehmen, ist wahrscheinlich immernoch stark genug, der Vorgang ginge dann aber schneller.

[DjEKI]

Über 3000N sind echt häftig, trotzdem versteh ich irgendwie nur Bahnhof. Ich denke mal, dieser hier (http://www.watterott.com/de/GM13a-Getriebemotor) Wird wohl dann der richtige sein. Die Halterung, die du mir gepostet hast, wird die auch für den passen?

[oberallgeier]

... während die 50 U/min wahrscheinlich für den Leerlauf gelten, also ohne Belastung ...
... die Drehzahl wird im "Normalbetrieb" bei halber Last in der Gegend von 50 Upm liegen - maximal sind 75 Upm genannt ...Wahrscheinlich ... ? ? ? Die von mir genannte Leerlaufdrehzahl steht im Datenblatt (dort heißt die Unloaded RPM), dazu auch der Link oben :-/

[DjEKI]

Würde die Halterung zu mein Link passen?

[oberallgeier]

Würde die Halterung zu mein Link passen?Soweit ich es sehe und diese Typenreihe kenne - ja. Hilfreich ist trotzdem eine entsprechende Bemerkung bei der Bestellung :.-.)


Über 3000N sind echt häftig ...Stimmt ! Soweit ich Deine Konstruktion abschätzen kann, hast Du als Schubspindel eine (?metrische) M4er Schraube. Die hat als 4.6er grad etwas über 3 kN Tragkraft. Ich schätze (rate!!), dass die bei Drucklast wegknickt *ggg*. Da würde ich das Ganze nachrechnen (auch wenns eine Tetmejerkickung ist *ggg*) . . . nicht zuletzt die Reibung bei den 60° Flankenwinkel gibt schon einen recht geringen Wirkungsgrad. Andererseits hat nach meinen Unterlagen die M4/DIN 13-1 selbst als 4.6 ein Anzugsmoment von einem (1,02) Nm.

[DjEKI]

mhm... war wohl doch zu wenig xD Es kann das Papier bis zur Hälfte schneiden, dann ists vorbei. Habe mir jetzt den gm14a bestellt und mal sehn, was der so leisten kann.

[DjEKI]

Fertig ! klappt jetzt wunderbar. Leider bin ich so ein Typ, der es nicht ordentlich macht, da man zuerst nicht weis, ob das projekt überhaubt funktioniert. Und wenn es dann funktioniert, dann will ich das so lassen, wie es ist und habe kein Bock mehr auf die 2. Version ^^ Damit will ich nur sagen, das werde ich nicht in fertige Projekte vorstellen. Aber hier kann ich mal ein Youtube Video zeigen https://www.youtube.com/watch?v=xmVi2HOu0LM&feature=youtu.be

[Manf]

Ich habe mir nur mal gerade das Drehzahlprofil angesehen, über den Ton im Video.
Die Drehzahlschwankung über der Spindelumdrehung ist ohne weitere Last bei wenigen Prozent.
Der Motor geht beim Schneiden unter Last wohl auf 80% der Drehzahl das ist ganz gut.
Auf dem Rückweg hat er in ersten 4 Umdrehungen etwas viel Last, das ist wohl der Vorschub, oder das Lösen der Klinge, das konnte ich nicht gut erkennen.
Hier bemerkt man auch deutlich die Drehzahlschwankung über der Spindeldrehung.
Der weitere Rückweg geht dann wohl auch bei geringerer Drehzahl als beim Schneiden, zu erkennen an der Periodendauer der Spindelumdrehung.
Es läuft aber wohl erst einmal ganz gut.

29832

[DjEKI]

Naja, wenn es euch interessiert, mache ich mal ein Schaltplan. Denn das ist auch der Grund, warum der Motor langsamer dreht beim runterfahren. Denn der Hinweg wird mit einem Relais geschaltet, da benötige ich volle Power und der Rückweg mit ein Transistor. Nun habe ich nicht genau berechnet, welchen Widerstand ich für diesen Transistor benötige und nur abgeschätzt.
Da ich schon ein paar ATtinys mit Sleepmodus programmiert habe und irgendwie die Akkus so schnell leer werden, habe ich mir mit 2 Relais praktisch einen totalen Sleepmodus geschaffen. Also indem einfach kein Strom verbraucht wird beim Ruhezustand.