Dieser Gleichstrommotor einer frühen Elektrouhr um 1900 mit Motoraufzug musste überholt werden. Er wird in der Uhr mit 4,5 Volt betrieben und treibt das Schlagwerk an, welches wiederum das Gehwerk antreibt. Er hatte kaum noch Kraft und wurde aus diesem Grunde wohl längere Zeit mit überhöhter Spannung betrieben, mindestens 9 Volt. Außerdem hat er eine Unterbrechung einer Spulenwicklung, was man an dem Bild an der Oberseite der Spulen erkennen kann (nahe der Unterseite des Schneckentriebes steht der Draht einer Wicklung hoch).



Aufmagnetisierung des Stators

Als erstes muss man sich bei einem solchen Motor vergewissern, dass der Stator noch genug Magnetismus hat. Das war eigentlich der Grundfehler dieses Motors, aus dem sich alle anderen Fehler – neben seinem Alter – ergeben hatten.
Dazu kann man den Stator mit der Streichmethode und einem großen Supermagneten wieder magnetisieren, aber meiner Meinung nach geht das am besten, indem man den Stator ausbaut und möglichst eng einlagig mit Elektrokabel umwickelt. Das Kabel sollte einen Querschnitt von ca. 1,5mm2 haben. Das sieht dann in etwa so aus:



Beim Anschluss des Gleichstroms ist es in diesem Fall egal, wie herum er angeschlossen wird, denn im schlechtmöglichsten Fall würde sich der Motor einfach anders herum drehen. Weil es bei dieser Uhr sowieso nicht mehr zu bestimmen war, welches der Plus- und welches der Minuspol war, kann man die Spannungsversorgung einfach vertauschen, damit die Uhr läuft. Anschließend kann man das Pluskabel einfach mit einem kleinen Stück rotem Schrumpfschlauch markieren. Ansonsten müsste man die Polarität des Gleichstroms bestimmen, damit sich das bildende Magnetfeld richtig herum bildet.

Da das sich bildende Magnetfeld nur von der Stromstärke und der Anzahl der Wicklungen abhängt, aber nicht von der Dauer des Stromflusses, benötigt man bei diesem geringen Kabelwiderstand keine hohe Spannung. Eine Starterbatterie vom Auto ist ideal, denn sie liefert bei 12 Volt mehrere 100 Ampere. Eine knappe Sekunde reicht, danach würde auch das Kabel zu heiß. Bitte die persönliche Schutzausrüstung beachten: Schutzbrille und Gehörschutz. Die Batterie verpackt diesen Strom problemlos, aber sicher ist sicher…

Kontrolle und Reparatur der Wicklung

Dann wurde in diesem Fall die Wicklung gelötet. Man sieht das an dem nächsten Bild.



Um auch die anderen Wicklungen zu kontrollieren, misst man den Kollektor mit den Spulen durch:



Die Messspitzen werden auf jeweils 2 Segmente gegenüber gehalten und der Widerstand gemessen. In diesem Fall waren das immer genau 41 Ω. Der Wert kann bei anderen Motoren verschieden sein, sollte aber untereinander in etwa den gleichen Wert betragen. Also passt alles, und auch die defekte Spule wurde wieder gut instandgesetzt. Die Kontrollmessungen des Motorwiderstandes bei zusammengebautem Motor über die Bürsten ergab dann aber unterschiedliche Werte, zwischen 41Ω und ungefähr 250Ω, je nachdem, wie der Motor gedreht wurde. Also mussten auch noch die Bürsten und der Kollektor überholt werden.

Überholung von Kollektor und Bürsten

Durch die hohe Spannung, mit der der Motor wohl längere Zeit betrieben wurde, ergaben sich Beschädigungen des Kollektors. Außerdem gab es an den Bürsten hohe Übergangswiderstände. Daher lief der Motor nicht immer an, und die Uhr blieb zwischendurch stehen.

Deshalb wurde der Kollektor bis auf den Grund der Beschädigung abgedreht. Das hatte einmal den Vorteil, dass sich alle Oxidationen auf dem Kollektor entfernen ließen, außerdem war wurde er durch das Drehen zwischen Spitzen wieder tadellos rundgesetzt.

Auch in den Bürsten selbst ergaben sich massive Übergangswiderstände.



Das Bild des fertigen Motors zeigt, dass die sich federnd drehbare Bürste bei 1 mit dem feststehenden Teil verbunden ist. Dort befindet sich ein Vorsteckstift, der schon rostig war und durch ein frisches Exemplar ersetzt wurde. Der gewundene federnde Silberdraht wurde an seinem anderen Ende nur durch Umwickeln um die Bürsten (die langen Silberdrähte) kontaktiert (bei 2). Da ergaben sich auch variable Fehler, je nachdem wie sich die Bürste bewegte. Ein kleiner aufgesetzter Lötpunkt machte die Verbindung sicher. Bei diesem Bild kann man auch sehr gut den abgedrehten Kollektor erkennen.

Anschließend wurden die Bürsten an den Berührungsstellen zum Kollektor noch mit der Glaskratzbürste gereinigt, und der Motor hatte jetzt - auch über die Kontakte gemessen – den Widerstand von 41Ω. In die Uhr eingesetzt, lief der Motor nun sicher an.

Beim Schlagen macht die Uhr starke Geräusche, was aber nicht an dem an sich leise laufenden Motor liegt, sondern daran, dass dieser mit seinem Schneckentrieb in ein Messingrad eingreift. Das ist aber auch bei anderen Uhren dieses Typs genau so. Bei späteren Konstruktionen wählte man als Material für das Rad häufig Pertinax, welches weniger zur Geräuschen neigt.

Frank

Es sieht aus, als wäre der Dauermagnet für das Feld in das Blechpaket eingesetzt worden. Wäre da evtl. ein Ersatz durch einen modernen kleinen Magneten möglich?
Je stärker das Magnetfeld, um so geringer wird die Drehzahl des Motors. Dabei würde sich möglicherweise auch das Geräusch vermindern.

Roland

Das Aufmagnetisieren ist gar nicht so gefährlich wie es beschrieben ist, habe das schon mehrfach auch mit Bulle-Clock Magneten gemacht. So eine Starterbatterie liefert im Auto bis 900 Ampere, da sollten die Ströme von einigen 100 Ampere kein Problem sein, aber ich finde: Sicher ist sicher, daher der Hinweis auf die persönliche Schutzausrüstung. Da ich einen Oldtimer habe, baue ich erst gar nicht die Batterie aus, sondern mache das sogar im Auto. Bei einem heutigen Auto mit jeder Menge Elektronik hätte ich aber Bedenken.

Der Lärm kommt aber bei dieser Uhr nicht vom Motor selber, sondern vom ersten Getriebe. An einen kleinen eingebauten Magneten in den Stator habe ich auch schon gedacht, aber
1. dazu müsste man den Stator dazu zerlegen und
2. hat diese Uhr ja früher auch mal funktioniert.
Ich kenne jemanden, der hat genau so eine Uhr, und die macht genau so ein Geräusch. Diese Uhren sind äußerst selten und gar nicht so billig:

https://clockdoc.org/gs/handler/getmedia...=50361&dt=3&g=1

Frank

Danke für den Bericht.

Sei mal mit den roten Endscheiben des Rotors vorsichtig ... ich weiss ned sicher aber das könnte u.U. ASBESTPAPPE sein! Früher gabs ausser Porzellan / Backelit / Seidenwicklung und eben der Pappe nicht soo viel Isolatoren die leicht zu konturieren waren... ( 1900 ist aber gefühlt eigentlich ein bissel früh dafür....)

Asbestpappe franst viel mehr als es auf dem Foto zu sehen ist.
Zumindest von der Qualität des Fotos her ist das für mich keine Asberstpappe.

Ich bin übrigens geschulter Asbestsachverständiger bei uns im Deutschen Museum, daher kann ich das auf den ersten Blick recht gut einschätzen :)
Asbest ist eine Naturfaser und wurde schon bei den alten Griechen zur Feuerdämmung eingesetzt.

möglich, sieht für mich aber auch irgendwie lackiert aus... Aber Ethernit ( Asbestbeton) ist ja auch kein faseriges Mineral ( Silikat) mehr sondern eben betongebunden.... Ist aber gut, wenn Du Entwarnung geben kannst!

Gebundenes Asbest wie Asbestbeton ist auch nicht problematisch solange es nicht mechanisch bearbeitet wird.
Schwach gebundenes Asbest wie Textile, Pappen u.ä. sind da schon eher ein Problem.
Auch wenn noch NIE jemand von Asbest gestorben ist, der nicht Tag täglich damit gearbeitet hat. 98% der bekannten Asbestkranken und Tode sind Leute, die das Zeug in den Sägewerken zurechgeschnitten und verarbeitet haben.

Na ja, da die Fasern die für die Fibrose wirksam sind ja keiner 3 um sind und die daraus entstehenden Folgen wie SCLC meistens erst zig Jahre später kommen, kann man eh fast nie von Bestimmtheit reden... Der Tod tritt dann aber trotzdem ziemlich oft ein. Und wenn man sieht , dass Frauen und Familienmitglieder von Minenarbeitern in ASBESTOS die gleichen Probleme hatten, weil sie die staubigen Klamotten der Minenarbeiter waschen mussten, sprechen die Indizien dann doch ihre eigene Sprache.... Und die Statistik die Du rezitierst bezieht Ihr Gewicht aus der gleichen Tatsache, dass Fibrosefälle oder andere Folgeerkrankungen, die nicht als Arbeitsfolge mit Faserstoffen (an)erkannt werden, nicht zweifelsfrei auf die Faser rückgeführt werden können und deshalb nicht in der Statistikgruppe der Asbesttoten landen, sondern unter allgemeine Krebsarten und anderem .
Meine Meinung ist, dass die Statistik da nur einen sehr kleinen Bereich beleuchtet und den mglw. nicht ganz objektiv.... Soll aber hier auch nicht in eine Grundsatzdiskussion ausarten.

Mal zurück zum Motor... Wenn der Stator nur aufmagnetisiertes Blech ist dürfte der Motor mit der geringen Stackhöhe und dem geringen Kupferanteil sowieso nur einen eher bescheidenen Wirkungsgrad haben dann noch der riesige Luftspalt .... wenn dann noch das Lager etwas schwergängig ist, kommt das Laufproblem evtl gleich wieder

Netterweise ist das Lager einstellbar, ähnlich wie beim Wecker die Unruh: 2 Körnerschrauben, eine fest, die andere mit Kontermutter (!) festzustellen. Da läuft nix schwer. Du wirst aber mit dem Wirkungsgrad Recht haben, toll wird der nicht sein. Aber der Motor ist in jedem Fall handgewickelt und auch der Kollektor ist mit der Hand ausgesägt aus einem Rohr, dann mit einer Schnur fixiert und diese dann mit Schelllack verklebt, damit nicht alles auseinander fliegt. Die Segmente - das kann man schon mit blosem Auge sehen - sind ungleich breit. Damals war so ein Elektromotor noch was ganz Besonderes, und daher ist diese Uhr auch in einem Glasgehäuse untergebracht.
Übrigens haben spätere Varianten dieses gleichen Motors einen verbesserten Stator, der dann nicht mehr aus 4 Blechen besteht, sondern aus einem Teil aus gehärtetem Stahl. Hier ist das Statormaterial recht weich, es lässt sich problemlos mit der Feile bearbeiten. Klar, dass da der Magnetismus nicht unbedingt stabil bleibt.

Habe eine andere Uhr mit ähnlich aufgebautem Motor (Bulle-Clock mit Schlagwerk), und dieser Motor läuft schon seit Jahren tadellos, trotz seiner Primitivität. Auch hier riesige Luftspalte, schmaler Stator und dann nur 3 Spulen.

Frank

Geblecht ist normalerweise von Vorteil ansonsten brauchts wie oben schon angesprochen einen 2 teiligen Stator vorzugsweise geblecht um den magn. Fluss zu führen und dazwischen dann einen Magneten als " Quelle"

Mir schon klar, aber für einen Permanentmagneten unnötig. Da muss nur das Material gut magnetisierbar sein und möglichst hart. Letzteres fehlt dem Motor schon ein bischen, und daher musste ja auch der Stator neu magnetisiert werden. Dein Vorschlag ist eigentlich gut, aber ich müsste alles komplett auseinander nieten, neue Niete drehen, den Stator auseinandersägen und den Motor komplett umkonstruieren. Wäre mir zu brutal. Das möchte ich aber bei so einem antiken Stück nicht machen, zumal das ja jetzt wieder funktioniert (wie am ersten Tag). Und wenn er in 20 Jahren wieder magnetisiert werden muss... was solls.

Frank