THEMA: Kato 5-poligen Motor

laenge: 23,8 mm
laenge mit flywheels: 46,9 mm
hoehe: 9,39 mm
breite: 14,11 mm
wellenlaenge: 3,5 mm
diameter: 1,45 mm

gruss...
steve w.

Steve: Herzlichen Dank

Hallo
ich habe in eine MTX E 44 mit altem 3pol-Motor ein Glasmacher-Getriebe eingebaut: Läuft trumhaft und ist möglicherweise günstiger als ein neuer Motor.
Gruss, Stefan

Hallo R. Moddemeijer,
gibt's einen triftigen Grund, warum Du den Motor wechseln möchtest?
Die gerade genuteten Kato-Motoren haben etwa die gleiche Drehzahl wie die von MTX, laufen nur etwas besser an.

Gruß Michael Peters

Die alte Minitrix Motoren laufen unruhig und die Motor einer Lok ist Kaput. Ein Feld is durchgebrennt. Ich weiss nicht ob Minitrix noch alte Motoren liefert. Beim ersetzen einer Motor kann ich gleich eine bessere Motor einbauen. Eine Kato Motor kostet nur Euro 10,--.

Ein Glasmacher-Getriebe ist zu kostspielig (40,-- Euro). Es betrift eine NS 1100, diese Lok ist nicht mehr zu kaufen und ist baugleich einer E 44. Wenn Glasmacher-Getriebe in Massaproduktion angefertigt werden, dan wurde ich auch eine Glasmacher-Getriebe einbauen. Ich wurde auch die Getriebe meine andere NS 1100 und  meine E 44 ersetzen.

Hallo R. Moddemeijer,

überlege doch auch, eventuell einen Maxon-Motor (erhältlich bei sb-modellbau) einzubauen.

Gruß Michael Peters

Ja, die alten MTX Motoren werden noch gebaut, die E44 gibt es noch, der Antrieb wurde nicht verändert, daher sollten die Motoren als Ersatzteil für die E44 erhältlich sein.

Das Problem bei den Kato Motoren sind die kurzen Wellenstummel. Der Motor der E44 hat lange Wellen mit direkt aufgepressten Schnecken. Bei den Kato Motoren müsste man die Wellen mit Messinghülsen verlängern, dadurch laufen sie dann nicht mehr 100%ig rund.

Ein maxon 1017 würde vermutlich passen, aber ob die Wellen lang genug sind weiss ich nicht. Prinzipiell macht so ein Motor ohne Schwungmasse keinen Sinn, und dafür muss man fräsen.

Grüße, Peter W.

Es gibt eine alte und eine neue E 44. In die alte Version sitzt die alte Minitrix Motor. Eine bischen groessere T3 motor mit zwei Wellenenden. In die neue version sitzt eine Motor der noch immer geliefert wird.

Die kurzen Wellenstummel ist kein Problem. Die Schnecke hat eine verlaengerungs Buchse bis an die Motor. Ich musse meine E 44 oefnen, dann kan ich sehen wie eine neue Minitrix Motor eingebaut ist. Fuer eine Schwungmasse gibts kaum spielraum. Vieleicht kann man die Weinert Schwungmasse mit Schnecke einbauen. Leider hat diese Schwungmasse eine kleine Diameter. Ich bevorzuege eine Drehzahl erhoehung statt eine Schwungmasse.

Ein bisschen Physik:

Energie = 1/2 * J * omega^2
J          = M * r^2

Die energie im Schwungmasse kan mann erhoehen durch die Durchmesser einer Schungmasse beim gleichen Masse zu erhoehen. Eine Schwungscheibe ist dadurch im vorteil. Das  Effect der Durchmesser r is Kwadratisch. Beim erhoehen der Masse M braucht mann zuviele Volume weil das Effect der Masse nur Linear ist. Das erhoehen der Drehzahl omega beim Glasmacher-Getriebe ist ebenso sinnvol. Das Anker hat die gleiche Funktion als eine Schwungmasse, aber mann bracht kein Volume. Das Effect der Drehzahl ist enbenso wie die Durchmesser auch Kwadratisch.

Hallo,

der Vergleich hinkt ein bisschen, denn wenn man eine Schwungmasse im Durchmesser vergrößert, bleibt die Masse ja nicht konstant (sonst würde die Länge bzw. Dicke verringert). Deshalb geht eine Vergrößerung des Radius der Schwungmasse in das Trägheitsmoment in vierter Potenz und nicht nur quadratisch ein. Konkret: Bei gleicher Länge und gleicher Dichte (Material) führt bereits eine Vergrößerung des Durchmessers um 19 % (z. B. von 10,0 auf 11,9 mm) zu einer Verdopplung des Trägheitsmoments bzw. der in der Schwungmasse gespeicherten Energie. Um die gleiche Verdopplung mit einem Getriebeumbau zu erreichen, muss die Übersetzung aber um 41 % erhöht werden.

Dazu noch ein bisschen Physik:
Masse = Dichte * Volumen = Dichte * Länge * Kreisfläche = Dichte * Länge * Pi * r^2

also:  J = Masse * r^2 = Dichte * Länge * Pi * r^2 * r^2 = Dichte * Länge * Pi * r^4

Um ein weiteres konkretes Beispiel zu nennen: Aus Kostengründen ist in der aktuellen Version der Minitrix V 60 der gleiche Motor mit der gleichen Schwungmasse wie in der V 36 verbaut. Diese Schwungmasse hat 9,9 mm Durchmesser, weil der Vorbau der V 36 nicht mehr "hergibt". In die V 60 passt aber (ohne Fräsarbeiten!) ein Durchmesser von 11,2 mm, der ein Mehr an Energie ergibt von 63,8 % (ein Fall für WE !?).

(11,2 / 9,9) ^ 4 = 1,638

Baut man nun noch eine 2:1-Schnecke ein, vervierfacht sich die bei der gleichen Geschwindigkeit in der Schwungmasse gespeicherte Energie, so dass sich insgesamt eine Steigerung um 555% auf die 6,55fache Rotationsenergie ergibt.

Also: Eine Vergrößerung der Schwungmasse im Durchmesser ist nur rein rechnerisch "stärker" als eine Änderung der Getriebeübersetzung und ändert außerdem nichts am Lastverhalten (Berg- / Talfahrt etc.). Schon eine relativ geringe Änderung des Durchmessers bringt zwar wesentlich mehr Schwungeffekt. Weil aber deutliche Änderungen des Durchmessers (z. B. eine Verdopplung) in der Praxis nicht möglich sind, eine Verdopplung der Übersetzung aber ganz einfach, ist letztlich der Getriebeumbau meist das "stärkere Instrument".

Ein weiterer Punkt: Meist geht es nicht darum, eine Schwungmasse zu vergrößern, sondern überhaupt eine einzubauen. Die Frage - wiederum nur auf gleichmäßige Streckenfahrt bezogen - wäre dann: Hat die Schwungmasse mindestens das dreifache Trägheitsmoment des Läufers im Motor, so dass bei halber Drehzahl mit Schwungmasse genauso viel Energie in der Drehbewegung steckt wie bei voller Drehzahl (nach 2:1-Umbau) im Läufer allein? Selbst dann hat der Getriebeumbau aber den Vorteil, dass er den Strombedarf des Motors deutlich reduziert, so dass der Andruck der Kohlebürsten reduziert werden kann und mit ihm die Reibungsverluste. Vom besseren Anfahrverhalten ganz zu schweigen...

Die in der Lok gespeicherte Bewegungsenergie ist ein Maß für die Laufruhe der Lok bzw. für die Reaktion der Lok auf z. B. Fahrspannungs- oder Laständerungen. Da eine Spur-N-Lok sozusagen von Natur aus 160mal so "nervös" reagieren kann wie das Vorbild, muss für vorbildgerechtes Verhalten entweder Größe und Anzahl der Störungen minimiert werden (d. h. gute Fahrwerkskonstruktion für sichere Stromabnahme, Gleise und Räder so sauber wie möglich, sehr gute Steuerung (bei Analogbetrieb) usw...), oder eine trägere Reaktion auf Störungen herbeigeführt werden, indem das Trägheitsmoment J (Läufer des Motors + Schwungmasse) oder die Drehzahl bzw. Getriebeübersetzung vergrößert wird. Am besten alles zusammen...

Das "Gewicht" der Lok selbst hat auf die Bewegungsenergie übrigens kaum Einfluss: Ich habe das vor einigen Jahren einmal für die Fleischmann BR 103 durchgerechnet, die erstens sehr schwer ist und zweitens eine sehr lange Übersetzung hat. Dennoch sind bereits bei dieser Lok rund 80 % der Energie im drehenden Rotor gespeichert und nur 20 % durch die Bewegung des Fahrwerks mit der Fahrgeschwindigkeit! Umgekehrt: Selbst bei dieser schlechten Getriebeauslegung entspricht eine Schwungmasse mit 11 mm Durchmesser und 7 mm Länge, aus Messing, vom Fahrverhalten her einem zusätzlichen Ballast"gewicht" von 1188 g (!!!), nach einem 2:1-Getriebeumbau sogar von 4752 g !!!

Da fallen dann 50 g mehr oder weniger am Lokchassis für die Trägheit der Lok nicht ins Gewicht, so entscheidend sie auch die Zugkraft und die Stromabnahmesicherheit beeinflussen.

Grüße

Stefan Glasmachers

Stefan Glasmachers, ich möchte ihnen bedanken für diese Analyse. Leider haben sie mir nichts neues erzählt. Ich habe mich recht erfreut auf ihre genaue Formulierungen im Deutsch.

Nach der Zahl der Reaktionen hat dieses Bericht nicht die Aufmerksamkeit bekommen der es verdient.

Ich freue mich wieder auf einer Ihrer Analysen.


Mit freundliche Grüsse,

R. Moddemeijer

>>> Um ein weiteres konkretes Beispiel zu nennen: Aus Kostengründen ist in der aktuellen Version der Minitrix V 60 der gleiche Motor mit der gleichen Schwungmasse wie in der V 36 verbaut. Diese Schwungmasse hat 9,9 mm Durchmesser, weil der Vorbau der V 36 nicht mehr "hergibt". In die V 60 passt aber (ohne Fräsarbeiten!) ein Durchmesser von 11,2 mm, der ein Mehr an Energie ergibt von 63,8 % (ein Fall für WE !?).

Dieses Statement hatte ich leider nicht gesehen.
Ist zu überdenken.
Danke an R.Moddem. für den Hinweis.
CU
WE

Ich habe jetzt meine Kato 5-poler in eine alte Minitrix NS 1100 (baugleich eine alte Minitrix E44) eingebaut. Die Lieferzeiten waren lang. Die Motor war etwas zo gross. Mann kann ein bischen raum schaffen und dan geht es. (Sehr veil Arbeit)

Das Fahrverhalten der Minitrix Lok ist erbessert. Ein 5-poler hat so seine vorteilen. Auch der lagerung der Kato Motor ist in vergleich mit de alte Minitrix Motor besser. Leider kann ich nicht de Kato Motor als Minitrix Ersatzmotor empfehlen. Zu viel Arbeit beim einbauen.

> Das Problem bei den Kato Motoren sind die kurzen Wellenstummel. Der Motor > der E44 hat lange Wellen mit direkt aufgepressten Schnecken. Bei den Kato
> Motoren müsste man die Wellen mit Messinghülsen verlängern, dadurch laufen > sie dann nicht mehr 100%ig rund.

Überhaupt kein Problem, die Minitrix Schnecken haben schon verlängerungs Buchsen. Die alte Minitrix Motoren haben auch kurze Wellenstümmel.