was bitte sind Außenläufer ?

[Pawlowski]

Hallo zusammen,

bei meiner Akai 266er, steht als Antriebsart; 2 Außenläufer und 1 Capstanmotor. Mit dem Begriff " außenläufer " kann ich nix anfangen.
Kann mir das jemand erklären ?

Gruß Marcus

[timo]

http://de.wikipedia.org/wiki/Aussenl%C3%A4ufer

[Pawlowski]

timo postete
http://de.wikipedia.org/wiki/Aussenl%C3%A4ufer

Servus Timo,

wie immer rasch eine Antwort parat, das Prinzip ist mir nun klar. Aber haben
die außenläufer gegenüber den Wickelmotoren Vorteile ? bzw. warum hat Akai
dieses System nur bei bestimmten Baureihen eingesetzt ?.

Gruß Marcus

Edit: Quote und Antwort zusammengefügt (timo)

[timo]

Hallo Marcus!

M.W. verwendet Akai bei praktisch allen Modellen Aussenläufer-Spulenmotoren. Alle mir bekannten dreimotorigen Akai-Kleinspuler außer der GX-77 (die ausschließlich mit Gleichstrom-Motoren bestückt ist) verwenden den Typ X024-MR.

Die Großspuler verwenden als Spulenmotor den X024-TD, der ebenfalls ein Außenläufer zu sein scheint. Wo die genauen Unterschiede zum X024-MR liegen, weiß ich allerdings nicht.

Gruß,
Timo

[PhonoMax]

Lieber Marcus,

die Vorteilsfrage ist noch offen. Eigentlich müsste man jetzt zu ihrer Klärung in die grundlegende Konstruktion von Gleich- und Wechselstrommotoren (ein- bzw. dreiphasige Systeme), Reihenschluss- und Nebenschlusstypen einsteigen. Ich lasse den Versuch sein, hier ein Lehrbuch aufzuziehen. Wenn du dir ein einschlägiges Lehrbuch durchsiehst, brauchst du nur die jeweils einem Motortyp zugewiesenen Eigenschaften aufs Bandgerät zu projizieren und über deine Erfahrungen als "geeignet" oder "ungeeignet" klassifizieren. Du siehst dann recht schnell, welche Motorkonstruktion die meisten 'Punkte' erhält und welcher Art die Elektronik in den letzt 40 Jahren hier die Verhältnisse weiter optimierte.

Die Anforderungen an einen Motor bzw. die Motoren für ein Bandgerät sind folgende:

Elektrische Störarmut (intern funkenfreier Betrieb), gleichmäßiger, drehmomentkonstanter, beim Capstan von einer sehr genauen Stellgröße abhängiger Lauf, stabiles Verhalten auch beim Wickelmotor, dessen Drehmoment teilweise eher gering sein kann, teilweise aber auch über gewisse Drehzahländerung hin nicht allzusehr von einem Mittelwert abweichen sollte, schließlich aber auch manchmal einigermaßen hoch sein muss, um das Band zügig zu transportieren. Andererseits ist es durchaus von Vorteil, wenn die Drehmomententwicklung nicht allzu abrupt erfolgt, ohne dass dieses (elektrisch/)elektronisch geregelt werden müsste, was erst heute relativ preiswert möglich ist. Magnetisch streufeldarm (Gleich- und Wechselstrom) und lautlos.

Diese, noch keineswegs vollständige Anforderungsspektrum ist in dieser Gestalt nicht leicht unter einen Hut zu bekommen. Grundsätzlich aber werden diese Anforderungen mit Rohr- Kurzschluss- oder eben Außenläufertypen am ehesten erfüllt.

Der Rohr (oder Käfig-) Läufer besitzt keine Bürsten, ist thermisch daher eher auch im Bereich niedriger Drehzahlen bei gegebenen Drehmomenten be- und überlastbar. Beim Reihenschluss- und Nebenschlussmotor (mit Bürsten, vgl. Staubsauger) kann man sich derlei ohne Hilfsmaßnahmen nur begrenzte Zeit erlauben, ohne die Maschine 'herzunehmen'. Die Drehzahl ist prinzipiell (zwei Typen: Synchron- und Asynchronmaschine mit je unterschiedlichen Vor- und Nachteilen) von der sehr konstanten Netzfrequenz als Stellgröße abhängig, im nicht-synchronen Betrieb (normales, langsames Wickeln) fällt das Drehmoment vorteilhaft und im Rahmen der bandwickelabhängig gegebenen Drehzahlen auf einen sehr niedrigen Wert. Dadurch, dass Bürsten fehlen ist das elektrische Störspktrum de facto nicht vorhanden, ein lautloser Betrieb gegeben, durch sorgfältige, gut disponierte Bewicklung kann nicht nur ein Wechselstreufeld gering gehalten, sondern auch ein sehr gleichmäßiges Drehmoment ohne Polrucken gewährleistet werden. Der Außen um das stehende Feld laufende Rotor stellt seinerseits bereits eine hochwirksame und dennoch leichte Schwungmasse dar, die bei geringeren Ansprüchen an kurzzeitige Drehzahlabweichungen den Verzicht auf eine eigens gebaute, in den individuellen Verhältnissen ausgewuchtete Schwungmasse erlaubt. Die unterschiedlichen Drehmomente beim Normalbetrieb (weit außerhalb der Synchronität) und schneller Bandbewegung (im Bereich des Synchronlaufes) sind -so, na ja- Teil des Motorverhaltens. Das Hin- und Herwechseln zwischen den 'Drehmomentklassen' erfolgt bauartspezifisch mit erheblichen Übergängen, so dass das Band nicht beim Drehmomentwechsel jedes Mal überlastet wird.

Neben dem Nachteil relativ geringer Leistungsabgabe (außerhalb der Synchronität allemal, aber das ist hier ja schon von Vorteil) hat man bei diesem Motor allerdings ein Leistungsspektrum das fast ideal auf die Verhältnisse beim Magnetbandgerät passte. Das änderte sich erst ein wenig, als die Elektronik mit der Leistungshalbleitertechnik große Fortschritte machte.

In der Frühzeit gibt es durchaus abweichende Techniken weit jenseits jeder elektronischen Lösung. Noch die K4, die man kann als erste -ab 1939- Magnetbandsereinmaschine bezeichnen könnte, besitzt als Wickelmotoren luftgekühlte Reihenschlussläufer, deren Herkunft aus der Staubsaugerabteilung der AEG belegt ist. Sie erhalten die nötige Luft über ein auffälliges Rohrsystem von einer am Tonmotor angeflanschten Windschleuder; das Betriebsgeräusch der K4 hat daher auch durchaus 'eigenes' für sich.

Hans-Joachim

[GXNet]

Hi

Ich denke der Vorteil von Außenläufern ist, dass die schwere Masse (Eisen) bewegt wird und ein hohes "G" erzeugt, was dem Gleichlauf zugute kommt. (Wie beim Heimtrainer) Die leichte Masse (Wicklung) ruht. Bei der GX-77 wird dass sicher durch Elektronik ausgeglichen, weil Motor kleiner, billiger und eine "super elektronische Regelung besser verkaufbar ist als "Eisen". Aus Fertigungssicht könnte ich mir noch vorstellen, dass eine Wicklung schwieriger auszuwuchten ist als ein Eisenrad. Insofern meine ich, der Außenläufer ist für TBs die bessere Wahl.

Mal abgesehen von einem computer- und drehmomentgesteuerten Schrittmotor. Aber das ist eine andere (Zukunfts)-Story. Für TBs wahrscheinlich zu sät oder ???

VG
Michael

[PhonoMax]

Ho,

mit einem Schrittmotor, werden wir nicht allzuweit kommen, sein Verhalten ist wirkt dem analog gleichmäßigen Bandtransport per defintionem entgegen, die Schwungmasse des Außen- bzw. Käfigläufers wurde oben erwähnt.

Die Einbeziehung neuester Entwicklungen der rechnergesteuerten Leistungselektronik im Antriebs- und Motorenbau wurde in der letzten Generation der Maschinen Willi Studers realisiert, die deshalb unter maximaler Bandschonung ein schier unvorstellbares Tempo beim Bandtransport, also in Beschleunigung bzw. Verzögerung der ja teilweise über 30 cm Durchmesser messenden Bandwickel vorlegen. Bei 2" Breite versteht sich; Finger weg....

Die Elektronik ebnet heute natürlich jede Menge von Klippen, die der rein elektromechanisch arbeitende Bandtransport einfach hinzunehmen hat.

Hans-Joachim

[DB]

Als Außenläufer gab es auch Verbrennungs(stern)motoren. Dort stand die Kurbelwelle still und der Block drehte sich.

MfG

DB

[capstan]

GXNet postete
Die leichte Masse (Wicklung) ruht. Aus Fertigungssicht könnte ich mir noch vorstellen, dass eine Wicklung schwieriger auszuwuchten ist als ein Eisenrad.

Michael,

wie ist das gemeint ?

Eigentlich wollte ich mich zu diesem Thema nicht melden, da von Hans- Joachim bereits ausreichend erschöpfend erklärt.

Ein weiterer Vorteil des Außenläufers ist sein besserer Wirkungsgrad.
Der reelle Windungswiderstand (Verlustfaktor) ist geringer, da die Drahtlänge für die Spulen bei gleicher Windungszahl, aufgrund der kompakteren Anordnung, kürzer ist.
Einen weiteren wesentlichen Verlustfaktor stellt der Luftspalt zwischen Stator und Rotor eines Motors dar.
Beim Außenläufer ist der Luftspaltdurchmesser größer als beim Innenläufer, dadurch ergibt sich bei gleicher Pakethöhe eine größere Luftspaltfläche.
Damit ist die Erzeugung eines größeren Drehmomentes möglich.

Aber der Außenläufer hat auch einen Nachteil, wenn er nicht gerade zum idealen Antrieb eines Lüfters dient.
Aufgrund der zentralen, kompakten Anordnung seiner Wicklung im Inneren des Motors, kann die entstehende Verlustwärme nicht mittels Wärmeleitung über die Motoröberfläche abgegeben werden. Die Wärmeableitung erfolgt über den Befestigungsflansch an das Montagechassis und durch Wärmestrahlung über den Rotor.

Mal abgesehen von einem computer- und drehmomentgesteuerten Schrittmotor.

Ein Schrittmotor bewegt sich, wie sein Name es verrät, step for step mit hohem Drehmoment von Pol zu Pol (ruckartig), damit lassen sich kleinste Drehwinkel exakt steuern und wiederholen. In digitalen Maschinensteuerungen ein ideales und nicht mehr entbehrbares Stellglied, aber für den Tonbandantrieb unbrauchbar.

Aber das ist eine andere (Zukunfts)-Story. Für TBs wahrscheinlich zu spät oder ???
Michael

Nicht so ganz, auch Willi hat schon Schrittmotoren in seine Bandmaschinen verbaut, aber nicht für den Bandtransport selbst, sondern anstelle von Elektromagneten für die präzise und elegante Steuerung der Andruckrolle (z.B. A820).

Bernd

[capstan]

DB postete
Als Außenläufer gab es auch Verbrennungs(stern)motoren. Dort stand die Kurbelwelle still und der Block drehte sich.

MfG
DB

Genau, die Idee des Außenläufers ist schon alt.
Wenn mich nicht alles täuscht, war das die "Megola" von 1922, ein Motorrad mit Sternmotor, eingebaut im Vorderrad.





Bernd

[Michael Franz]

Zu besichtigen im Deutschen Museum in München.

[GXNet]

Hi in die Runde!

@capstan: Ich meinte , eine rotierende Kupferwicklung ist sicher nicht so gut ausgewuchtet wie ein gedrehtes Metallteil.


Mit meinem Schrittmotoransatz scheine ich ja in ein Wespennest gestoßen zu haben Dann lege ich nochmal einen drauf (*grins*) Also wenn man Schrittmotoren benutzen würde und sehr genau eine x-beliebige Stelle des Bandes von bis zu 1000m Länge ansteuern könnte, dass wäre doch was oder ? Wenn ich sehe, was heute alles mit Schrittmotoren zum Laufen gebracht wird: (Drucker, Scanner usw.) warum nicht ne moderne Bandmaschine. Den Bandzug genau messen, per Schrittmotor spulen und egal welchen Durchmesser der Wickel hat, immer gleiche Geschwindigkeit, immer gleicher Zug... wie wäre das ? Ich glaube so manches gestresste Band würde sich sehr darüber freuen.

VG
Michael

PS.: Die Farbgebung des Motorrads ( Rot, Schwarz und Chrom) würde auch gut zu einer Bandmaschine passen ;-) Wo sind meine Spraydosen ????

[capstan]

GXNet postete
Hi in die Runde!

@capstan: Ich meinte , eine rotierende Kupferwicklung ist sicher nicht so gut ausgewuchtet wie ein gedrehtes Metallteil.

Hi Michael,

verstehe jetzt was Du meinst, den Anker eines Allstrommotors.
Deren Ankerwicklung wird starr vergossen und der Kollektor überdreht, anschließend wird er auf einer Auswuchtmaschine gewuchtet, dabei wird an der schwersten Stelle Material vom Kernblech durch Fräsen oder Bohren weggenommen, bis er rundlauft. Im Grunde genau wie bei einem Drehteil aus Stahl.

Habe etwas überlegen müssen, da das Thema doch "Außenläufer" hieß.

Mit meinem Schrittmotoransatz scheine ich ja in ein Wespennest gestoßen zu haben Dann lege ich nochmal einen drauf (*grins*) Also wenn man Schrittmotoren benutzen würde und sehr genau eine x-beliebige Stelle des Bandes von bis zu 1000m Länge ansteuern könnte, dass wäre doch was oder ? Wenn ich sehe, was heute alles mit Schrittmotoren zum Laufen gebracht wird: (Drucker, Scanner usw.) warum nicht ne moderne Bandmaschine. Den Bandzug genau messen, per Schrittmotor spulen und egal welchen Durchmesser der Wickel hat, immer gleiche Geschwindigkeit, immer gleicher Zug... wie wäre das ? Ich glaube so manches gestresste Band würde sich sehr darüber freuen.
VG
Michael

Wie gesagt, im Ansatz ist Deine Idee gut, aber in der Materialauswahl
kann noch verfeinert werden.
Für die genannten Geräte aus der Computerbranche ist der Schrittmotor sehr geeignet.
Für einen gleichmäßigen Bandtransport würden sich Gleichstrom- bzw. Drehstrom- Servomotoren mit angeflanschten Resolvern zur genauen Positionierung doch besser eignen.
Besonders drehmomentstark sind hier die Scheibenläufer, wie sie auch in der erwähnten A820 als Wickelmotoren zur Anwendung kamen.

Bernd

[Pawlowski]

Dank für alle Beiträge zu meiner Frage, ich bin erschöpft.
Jetzt woas i das i nix mehr woas, Wahnsinnnn !!!

Gruß aus Regensburg
MarCus