DE1488679B2 - Schrittschaltmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrittschaltmotor mit einem ausgeprägte, permanentmagnetische Pole wechselnder Polarität besitzenden Rotor und einem Stator doppelter Polzahl wie der Rotor, dessen Pole je zwei Erregerwicklungen aufweisen, die untereinander zu zwei Wicklungssystemen verbunden sind, deren Stromrichtungen wechselweise, teilweise läuferstellungsabhängig umschaltbar sind, so daß in Abhängigkeit von dieser Umschaltung im Stator magnetische Start- und Rastpole entstehen. Derartige aus der USA.-Patentschrift 3042819 bekannte Schrittschaltmotoren werden beispielsweise in Geräten der Nachrichtentechnik und in datenverarbeitenden Einrichtungen verwendet, die im sogenannten Start-Stopp-Betrieb arbeiten. So werden beispielsweise Lochstreifen oder Lochkarten bei Loch- und Leseeinrichtungen zur Steuerung von Fernschreibmaschinen oder Buchungsmaschinen benutzt. Der Aufzeichnungsträger wird dabei zwischen zwei im Stillstand stattfindenden Auswertungen der Daten um einen Schritt weiter transportiert.

Es sind elektromagnetische Schrittschaltmotoren bekannt, bei denen ein mit permanenten Magneten versehener Rotor durch Feldumpolung des Stators schrittweise gedreht wird. Die Wicklungen jedes zweiten Stators sind dabei zu Wicklungssystemen zusammengefaßt, die durch eine äußere Umschalteinrichtung in Abhängigkeit von äußeren Steuerimpulsen wechselweise umgepolt werden (deutsche Patentschrift 716 753). Es ist weiterhin ein Schrittschaltmotor bekannt, bei dem jedem Rotorpol zwei Statorpole zugeordnet sind. Jedem Stator sind dabei zwei Wicklungen zugeordnet, die zu Wicklungssystemen zusammengefaßt sind, so daß sich deren Felder im Stator insgesamt derart überlagern, daß sie ein magnetisches Rastfeld und magnetisches Startfeld bilden. Beide Felder werden durch äußere Steuerimpulse in Abhängigkeit der Rotorbewegung derart gesteuert, daß bei jeder Schrittbewegung das Wicklungssystem des Rastfeldes umgepolt wird, während das Wicklungssystem des Startfeldes nur im ersten Moment kurzzeitig erregt wird.

Auch bei diesen Motoren, die an sich geräuscharm arbeiten, wird der Rotor zu einem Zeitpunkt plötzlich abgebremst, in welchem er seine Maximalgeschwindigkeit und damit seine größte kinetische Energie besitzt. Da diese Verzögerung allein durch magnetische Kräfte erzielt werden kann, treten zwangläufig Pendelerscheinungen ein, so daß der Rotor jeweils in die einzelnen Schrittstellungen einpendelt. Um diese Erscheinungen zu vermeiden, sind Schrittschaltmotoren bekannt, auf deren Rotorwelle Dämpfungseinrichtungen angeordnet sind, z. B. eine Flüssigkeitsbremse, eine Wirbelstrom- oder Reibungsbremse. Diese Dämpfungseinrichtungen wirken auf die Rotorwelle nicht nur während der Periode der Verzögerung, sondern auch während der Periode der Beschleunigung. Der Schrittschaltgeschwindigkeit wird auch hierdurch eine relativ niedrige Grenze gesetzt.

Bei Einrichtungen der Nachrichtentechnik und der datenverarbeitenden Technik sind diese bisher bekannten Schrittschaltwerke infolge ihrer Trägheit nicht zu verwenden. Insbesondere ist bei elektrischen oder elektronischen Buchungsmaschinen und Schreibmaschinen eine große Schrittschaltgeschwindigkeit des Papierwagens oder des Typenkorbes erwünscht. Andererseits aber besitzen die Schrittschaltmotoren gegenüber den mechanischen und elektromechanischen Schrittschaltwerken den besonderen Vorteil, daß sie geräuscharm und verschleißarm sind.

Der Erfinder liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrittschaltmotor zu schaffen, der eine relativ hohe Schrittschaltgeschwindigkeit besitzt und einen harmonischen Bewegungsablauf gewährleistet. Insbesondere sollen Überschwingungen des Rotors nach Ausführung eines Schaltschrittes vermieden werden, so daß eine hohe Schrittschaltgeschwindigkeit erzielt wird. Diese Aufgabe wird bei einem Schrittschaltmotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jedem Statorpol eine Erregerwicklung vom ersten und eine Erregerwicklung vom zweiten System zugeordnet ist und daß sich im erregten Zustand die Magnetfelder der Erregerwicklungen derart überlagern, daß im Stator in Umfangsrichtung jeder zweite Pol einen magnetischen Rastpol bildet und sich abwechselnd Nord- und Süd-Rastpole ergeben, während die jeweils dazwischen liegenden Statorpole neutral sind, und daß die läuferstellungsabhängige Kommutierungsvorrichtung die Umschaltungen derart be-

wirkt, daß durch die Umpolung des ersten Systems die Rastpole magnetisch neutral und die vorher neutralen Pole zu Startpolen werden und den Rotor aus seiner Stellung heraus beschleunigen' und daß die Umpolung des zweiten Systems jeweils dann vorgenommen wird, wenn sich die Rotorpole an den Startpolen vorbei um einen bestimmten Winkel bewegt haben. Die läuferstellungsabhängige Kommutierungs-Vorrichtung kann dabei durch eine fest auf der Rotorwelle angeordnete Kommutatorscheibe gebildet sein. Die Stromabnahme geschieht dabei durch Schleifer. Eine berührungslose Kommutierung der Statorwicklung ergibt sich, wenn die Kommutierungsvorrichtung aus elektronischen Schaltmitteln besteht, die synchron zur Drehbewegung der Rotorwelle geschaltet sind. .

Bei der Durchführung mehrerer aufeinander folgender Schaltschritte oder bei einer Dauerschrittschaltung ist gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung der bestimmte Winkel kleiner als bei der Durchführung eines Einzelschrittes. Die hierzu verwendete Schalteinrichtung kann durch eine Tabulatortaste oder durch einen Programmschritt gesteuert werden. Nach Beendigung der Dauerschrittschaltung wird durch Zurückschalten dieser Schalteinrichtung der Schrittschaltzustand wieder hergestellt.

Der wesentliche Erfindungsgedanke ist somit darin zu sehen, daß nach Beginn der Schrittbewegung des Rotors dieser durch die auf ihn wirkende magnetische Kraft eine stetig wachsende Beschleunigung erfährt. Die dadurch erzeugte kinetische Energie erreicht ihren Maximalwert in dem Zeitpunkt, in welchem der Rotorpol dem zugeordneten ersten Statorpol genau gegenüber steht. Diese kinetische Energie bewirkt aber auch ein Überschwingen des Rotorpols über diesen zugeordneten ersten Statorpol. Die Größe des Überschwingens hängt überwiegend von der durch den zugeordneten ersten Statorpol erzeugten Magnetkraft und zu einem geringeren Teil von der Reibung des Rotors ab. Sie kann genau berechnet werden. Während des Überschwingens wird daher die kinetische Energie des Rotors abgebaut. Kurz bevor nun diese kinetische Energie vernichtet ist, wird die zweite Statorwicklung (Rastfeld) umgepolt, so daß nunmehr der Rotorpol nicht mehr von dem zugeordneten ersten Statorpol zurückgeholt wird, sondern von dem zugeordnet zweiten Statorpol angezogen wird. Da der Rotorpol jetzt sich näher an dem zugeordneten zweiten Statorpol befindet als zu Beginn des Schaltschrittes zum ersten Statorpol, wird die ihm erteilte kinetische Energie nicht mehr so groß sein. Dementsprechend sind die Pendelerscheinungen wesentlich geringer. Versuche haben gezeigt, daß diese Einpendelung in die Schaltschrittstellung proportional von der Größe der kinetischen Energie zum Zeitpunkt der erneuten Feldumschaltung ist. Dieser Zeitpunkt wird daher zweckmäßig in den Drehwinkelbereich des Rotors gelegt, in welchem die kinetische Energie des Rotors annähernd vernichtet ist, d. h. wenn der Rotorpol erneut, also rückwärts, vom zugeordneten ersten Statorpol angezogen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Feldumpolung durchzuführen. Es entstehen dadurch zwar in der zweiten Schaltschrittstellung geringfügige Schwingungserscheinungen, die aber ohne weiteres durch eine schnell wirkende elektromagnetische Bremse, die auf die Rotorwelle einwirkt, ohne Zeitverlust vermieden werden können.

Die Erfindung kann mit besonderem Vorteil nicht nur bei Lochstreifenstanzern und -Iesern verwendet werden, sondern auch als Hemmwerk für elektrische Schreibmaschinen. Bei diesen können derart schnelle Schreibgeschwindigkeiten erzielt werden, so daß der Papierwagen oder das Druckwerk während des Druckvorganges kaum zum Stillstand kommt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den konstruktiven Aufbau eines Schrittschaltmotors nach der Erfindung,

F i g. 2 den elektromagnetischen Vorgang zwisehen Rotor und Stator des Schrittschaltmotors gemaß der Erfindung in einzelnen Stellungen und
F i g. 3 die elektrische Steuerung der Feldwicklungen des Schrittschaltmotors gemäß F i g. 2 in Abhängigkeit von der Drehung des Rotors.

Der erfindungsgemäße Schrittschaltmotor besteht aus den beiden feststehenden Teilen 1 und 2, in denen die Rotorwelle 5 α, 5 b gelagert ist. Der Abstand zwischen den beiden feststehenden Teile 1 und 2 wird durch die Stärke des Blechpaketes bestimmt, das den Stator 3 bildet. Dieser Stator 3 besitzt acht Statorpole (F i g. 2), die auf den Statorumfang gleichmäßig verteilt sind. Der Rotor 4 ist mit vier Rotorpolen, die in F i g. 2 mit R I bis R IV bezeichnet sind, versehen. Die Rotorpole sind in bekannter Weise als permanente Magnete oder als Elektromagnete ausgebildet und wechseln in ihrer Polarität untereinander ab. Auf dem freien Wellenende 5 α ist eine Kommutatorscheibe 6 fest angeordnet. Sie enthält mehrere kreisförmig angeordnete elektrisch leitende Bahnen, deren Anordnung aus der F i g. 3 ersichtlich ist. Auf diesen elektrischen Bahnen schleifen Bürsten 8, deren Anordnung und Abstand zueinander ebenfalls aus F i g. 3 hervorgehen. Diese Bürsten 8 sind in Bürstenhaltern 7 federnd angeordnet, die ihrerseits über den Ring 12 sowie Abstandshülsen 9 α und 9 b mit dem festen Teil 2 verbunden sind. Die Bürstenhalter 7 sind auf dem Ring 12 um die Rotorwelle 5 geringfügig verschiebbar, so daß der Zeitpunkt, in denen die Feldumschaltungen des Schrittschaltmotors erfolgen, variiert werden kann. Über dem Wellenende 5 b ist mit dem festen Teil 1 ein an sich bekannter Elektromagnet 10 angeordnet, dessen zugehörige Ankerscheibe 11 drehlest mit der Rotorwelle 5 verbunden ist.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schrittschaltmotors wird zweckmäßig an Hand der Verwendung für die Fortschaltbewegung des Papierwagens einer Schreibmaschine erläutert. Die Anwendung des Schrittschaltmotors ist jedoch auf dieses Beispiel nicht beschränkt, sondern kann ganz allgemein dort verwendet werden, wo Schrittbewegungen ausgeführt werden. Dabei können die Bewegungen auch über mehrere Schritte hinweg erfolgen. Für den als Beispiel angeführten Verwendungszweck des Schrittschaltmotors ist auf dem Rotorwellenende 5 b ein nicht dargestelltes Zahnrad befestigt, durch welches der Abtrieb auf den Papierwagen erfolgt.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Schrittschaltmotors sei an Hand der F i g. 2 und 3 beschrieben. Die Statorpole 51 bis S 8 sind jeweils mit zwei Wicklungen w 1 und w 2 versehen, die untereinander zu einem Startfeld I und einem Rastfeld II verbunden sind. Die einzelnen Wicklungen w 1 bzw. w 2 sind in ihrem Wicklungssinn elektrisch so in Reihe geschaltet, daß die magnetischen Feldlinien (Pfeile), die nach außen gerichtet sind, einen magnetischen Südpol und

die Feldlinien, die zum Rotor 4 gerichtet sind, einen magnetischen Nordpol bilden. Diese Anordnung ist willkürlich gewählt. Wichtig ist, daß die magnetischen Felder jedes zweiten Statorpols sich addieren während die der dazwischenliegenden Statorpole sich aufheben.

Der Schrittschaltmotor ist so ausgelegt, daß er während einer Umdrehung des Rotors 4 vier Schrittschaltstellungen einnehmen kann. F i g. 2 a zeigt die Ausgangslage des Motors, F i g. 2 b die Startbedingungen, F i g. 2 c den Schaltzustand kurz vor der erneuten Umpolung der Statorwicklung II und F i g. 2 d die zweite Schrittschaltstellung.

Die F i g. 2 a, b und 2 h stellen einzelne Phasen des Motors bei einem Antrieb über mehrere (hier zwei) Schrittschaltstellungen dar, wie dies z. B. beim Kolonnensprung des Papierwagens einer Schreibmaschine der Fall ist.

In F i g. 3 ist die Kommutatorscheibe 6 in Draufsicht und die elektrische Schaltung zur Steuerung des Motors dargestellt. Die Anschlußklemmen α und b des Startfeldes I und des Rastfeldes II sind mit denen der F i g. 2 a bis 2 h identisch. Die Kommutatorscheibe 6, die aus elektrisch nicht leitendem Material besteht (gestrichelt gezeichnet), enthält zwei elektrisch leitende Kreisbahnen 61 und 62, die ebenso wie die übrigen elektrisch leitenden Bahnen als gedruckte Schaltungen ausgebildet sind und der Spannungszuführung für die Statorwicklung dienen. Mit diesen Bahnen wirken die Schleifer 81 und 82 zusammen. Die mit der Bahn 61 verbundene äußere Bahn 63 bewirkt über den Schleifer 83 die Anschaltung der Wicklung eines Bremsmagneten 10 innerhalb der Raststellungen. Die Bahnen 64 bis 67 sind ineinander in vorbestimmter Weise verschachtelt und wirken mit den Schleifern 84 bis 87 zusammen. Durch sie wird in Abhängigkeit des Drehwinkels der Rotorwelle 5 die Kommutierung der Statorwicklungen w 1 und w 2 erreicht.

Die in F i g. 3 gezeigte Stellung der Kommutatorscheibe 6 entspricht der in F i g. 2 a gezeigten Rotorstellung. Für die Statorwicklung w 1 (Rastfeld, II) besteht folgender Stromkreis:

+ -Polschleifer 81, Kreisbahn 61, Kreisbahn 66, Schleifer 86, Kontakt 23, II a, Wicklungen w 1, II b, Kontakt r 22, Schleifer 87, Kreisbahn 67, Kreisbahn 62, Schleifer 82, Pol.

Für die Statorwicklung w 2 (Startfeld, I) besteht der Stromkreis:

+ -Polschleifer 81, Kreisbahn 61, Kreisbahn 64, Schleifer 84, Kontakt r 13, la, Wicklungen w2, Ib, Kontakt r 12, Schleifer 85', Kreisbahn 65, Kreisbahn 62, Schleifer 82, — -Pol.

Durch diese Stromkreise werden in den Statorwicklungen w 1 und w 2 Magnetfelder aufgebaut, deren Richtung durch die Pfeile in F i g. 2 a gekennzeichnet ist. Dadurch bilden sich an den Statorpolen 5 2 und 5 6 Südpole und an den Statorpolen 5 4 und 5 8 Nordpole, während die Statorpole 51, 53, 5 5 und 5 7 magnetisch neutral sind. Sind die Magnetpole des Rotors so gewählt, daß die Rotorpole R I und R III als Südpole und die Rotorpole R II und R IV als Nordpole ausgebildet sind, so besteht ein stabiler Zustand zwischen Rotor und Stator.

Erfolgt nun ein Schrittschaltbefehl, z. B. nach dem Lesen eines in einem Lochstreifen gespeicherten Zeichens oder nach Abdruck eines Zeichens, so werden in bekannter Weise die Kontakter 11, rl2, rl3, die miteinander in Wirkverbindung stehen, geschaltet.

An Stelle dieser als Relaiskontakte dargestellten Kontakte können auch Handschalter oder elektronische Schalter Verwendung finden. Durch Öffnen des Kontaktes r 11 wird der Stromkreis des Bremsmagneten 10 unterbrochen. Die Ankerscheibe 11 und damit die Rotorwelle 5 wird freigegeben. Durch Umschalten der Kontakte r 12 und r 13 auf die Kontaktseite 1 wird nunmehr die Klemme I b über den Schleifer 85 mit der Kreisbahn 65 verbunden. Diese Kreisbahn 65

ίο ist nun mit der Kreisbahn 61 verbunden. Die Klemme I a ist dagegen über den Schleifer 84 mit der Kreisbahn 64 verbunden, die ihrerseits mit der Kreisbahn 62 in Verbindung steht. Dadurch erfolgt eine Umkehrung der Stromrichtung in den Wicklungen w 2 des Stators 3. Die sich jetzt ergebenden magnetischen Felder in F i g. 2 b gezeichnet. Damit sind die Statorpole 5 1 und 5 5 Nordpole und die Statorpole 5 3 und 5 7 Südpole, während die vorher als Nordpol und Südpol wirkenden Statorpole magnetisch neutral sind. Der Statorpol 51 wirkt nun auf den Südpol R I des Rotors 4 und der Stator 55 auf den Südpol R IH des Stators 4 usw. Diese Rotorpole werden in bekannter Weise von den Statorpolen angezogen und dadurch die Rotorwelle 5 in eine Drehbewegung versetzt. Die Kraft, die dabei auf die Rotorwelle einwirkt, kann berechnet werden und verläuft sinusförmig (positive Halbwelle). Der Rotor erhält dabei eine steigende kinetische Energie, die in dem Zeitpunkt am größten ist, in welchem der Rotorpol R I bzw. R III dem Statorpol 51 bzw. 55 genau gegenüber steht. Infolge dieser kinetischen Energie wird die Rotorwelle weitergedreht, so daß von den Statorpolen nunmehr eine verzögernde Kraft auf die Rotorpole ausgeübt wird. Diese verzögernde Kraft verläuft ebenfalls sinusförmig (negative Halbwelle).

Kurz nachdem der Rotor 4 seine Ausgangsstellung verlassen hat, d. h. sobald die Kommutatorscheibe 6 sich um einen vorbestimmten Betrag gedreht hat, werden die Schleifer 84' und 85' auf den Lamellen der Kreisbahnen 64 und 65 auflaufen, auf denen zu Beginn des Starters die Schleifer 84 und 85 gewesen sind. Zu diesem Zeitpunkt kann die Rückstellung der Kontakte r 11, r Yl und r 13 in die gezeichnete Ausgangslage erfolgen, ohne daß dadurch an den magnetischen Bedingungen der Statorwicklungen etwas geändert wird.

Kurz bevor nun das auf den Rotor wirkende Bremsmoment die kinetische Energie des Rotors vernichtet hat, ist durch die Drehung der Kommutatorscheibe 6 das Schleiferpaar 86' und 87' um mehr als 45° verschoben worden, so daß nunmehr der Schleifer 86' nicht mehr mit der Kreisbahn 61, sondern mit der Kreisbahn 62 und der Schleifer 87' nicht mehr mit der Kreisbahn 62 sondern mit der Kreisbahn 61 verbunden ist. Dadurch erfolgt eine Umpolung in den Wicklungen w 1 des Rastfeldes II und damit der Statorpole 51 bis 5 8, so daß nunmehr die in F i g. 2 d gezeigten Magnetfeldbedingungen bestehen. Der Rotorpol R I wird von den nunmehr als Nordpol ausgebildeten Statorpol 5 2 angezogen. In dieser Stellung wird über die Schleifer 81 und 83 der Stromkreis für den Bremsmagneten 10 geschlossen. Die Ankerscheibe 11 wird angezogen und dadurch die Rotorwelle 5 festgehalten. Damit ist eine Schrittschaltung des Motors durchgeführt.

Kann durch Synchronisierungsmaßnahmen sichergestellt werden, daß eine erneute Umpolung der Statorwicklungen w 1 stets zu dem Zeitpunkt erfolgt, in

welchem die während der ersten Halbperiode erzeugte kinetische Energie der Rotorwelle 5 nur noch einen vorbestimmten geringen Betrag aufweist, so wird der Rotorpol auf den zweiten zugeordneten Statorpol kaum einschwingen. In solchen Fällen kann der Bremsmagnet 10 entfallen.

Mit dem erfindungsgemäßen Schrittschaltmotor läßt sich auch ein Vorschub über mehrere Schritte mit konstanter erhöhter Geschwindigkeit erreichen, so daß z.B. ein Tabulatorsprung des Papierwagens to oder Typenkorbes durchgeführt werden kann. Hierzu wird zunächst der Motor wie beim vorher beschriebenen Schrittbetrieb gestartet (F i g. 2 a und 2 b). Auch die Umpolung der Feldwicklungen erfolgt zu einem Zeitpunkt, wenn sich der Rotorpol zwischen dem ersten und zweiten zugeordneten Statorpol befindet, d. h., in seiner Phase des Überschwingens. Im Gegensatz zum Schrittbetrieb erfolgt jedoch die Umpolung der Feldwicklung etwas früher, wie dies aus der Zeichnung 2 e hervorgeht, in welcher bei gleicher Rotorstellung gegenüber der F i g. 2 c bereits das Statorfeld umgepolt ist.

Würde eine Umpolung zum Zeitpunkt der größten kinetischen Energie bzw. der größten Geschwindigkeit, also wenn sich Rotorpol und erster zugeordneter Statorpol genau gegenüberstehen, erfolgen, so würde die Geschwindigkeit des Rotors so weit steigen, bis die Beschleunigungskräfte den Reibungskräften entsprechen. Ein solcher Vorgang ist bei Gleichstrommotoren bekannt. Durch die spätere Umpolung wird stets eine minimale Abbremsung des Rotors erreicht, so daß bei richtiger Wahl des Zeitpunktes der Umpolung die Beschleunigung 0 bleibt: b (o> / = π) = 0. Der Rotor behält dann seine maximale Geschwindigkeit bei, die ihm durch die positive Halbwelle, der Beschleunigung, gegeben wurde. Dabei ist diese maximale Geschwindigkeit gleich der doppelten mittleren Geschwindigkeit.

Um dies zu erreichen, werden vor dem Start die Kontakte r 21, r 22 und r 23, die ebenfalls stets gleichzeitig betätigt werden, geschaltet. Auch diese in F i g. 3 als Relaiskontakte dargestellten Kontakte können Handschalter oder elektronische Schalter sein, die von einem Synchron- bzw. Befehlsimpuls gesteuert werden. Ein solcher Impuls kann z. B. dadurch erreicht werden, daß eine Lochscheibe auf der Rotorwelle befestigt ist, deren Löcher durch Fotozellen abgetastet werden. Durch Öffnen des Kontaktes r 21 wird verhindert, daß in jeder möglichen Schrittstellung der Bremsmagnet 10 wirksam wird. Durch die Umschaltung der Kontakte r 22 und r 23 auf die Kontaktseiten 1 wird erreicht, daß nunmehr die vorlaufenden Schleifer 86 und 87 wirksam sind. Der Winkel, den die Schleifer untereinander zur Drehachse bilden, entspricht dem Winkel, um den die Polumschaltung der Feldwicklungen früher als beim Schrittbetrieb erfolgt. Der Unterschied dieser beiden Winkel bestimmt die erhöhte Durchlaufgeschwindigkeit des Rotos gegenüber dem Schrittbetrieb. Je größer er ist, desto größer ist die Durchlaufgeschwindigkeit, weil die Rotorwelle durch geringeren Überhub nicht so stark gebremst wird. Der Zeitpunkt der Polumschaltung sowohl beim Durchlauf als auch beim Schrittbetrieb läßt sich durch Justieren der Bürstenhalter 7 auf dem Ring 12 (Fig. 1) einstellen, so daß auch hierdurch eine geringfügige Änderung der Geschwindigkeit vorgenommen werden kann.

Sollen n-Schaltschrittstellungen durchlaufen werden, so ist die Kommutierung des Statorfeldes wieder auf Schrittbetrieb umzuschalten kurz bevor n-^lfe-Schrittschaltstellungen zurückgelegt sind. Die Kontakte r21, r22 und r23 sind wieder in ihre Schaltstellungen 2 zurückzuführen. Dadurch wird die erneute Umschaltung des Rastfeldes II wieder zu dem später liegenden Zeitpunkt, d.h., wenn die vorhandene kinetische Energie in größeren Maßen vernichtet ist, erfolgen. Dies wird durch die F i g. 2 g gegenüber der F i g. 2 e deutlich, in welcher bei gleicher Rotorstellung die Umschaltung der Statorwicklung noch nicht erfolgt ist. Die F i g. 2 h zeigt die darauffolgende Raststcllung des Schrittschakmotors. Sie ist bis auf die Schrittposition mit F i g. 2 d identisch. Der Bremsmagnet 10 ist über die Kontaktbahn 63 und den Schleifer 83 erregt.

Versuche haben ergeben, daß mit einem Schrittschaltmotor gemäß der Erfindung eine Schaltfrequenz von 1500 Schritten/min mit Leichtigkeit erreicht wird, ohne daß dabei die Genauigkeit der Schaltschrittstellungen beeinträchtigt ist. Der erfindungsgemäße Gegenstand ist daher auch bei Schreibmaschinen anzuwenden, bei denen es auf ein exaktes Schriftbild ankommt.

Übersteigt die Schaltschrittfrequenz den vorher angegebenen Betrag wesentlich, z. B. um das doppelte, so besteht die Gefahr, daß die Remmanenzerscheinungen des Bremsmagneten sich hindernd auswirken. Dies kann dadurch gemildert werden, daß auf die Ankerscheibe 11 des Bremsmagneten 10 eine geringe Federkraft einwirkt, die den Anzugskräften des Bremsmagneten entgegenwirkt. Die Größe dieser Gegenkraft richtet sich dabei nach der Größe der Remmanenz.

Im vorliegenden Beispiel wurde eine Drehrichtung des Schrittschaltmotors im Uhrzeigersinn gewählt. Eine Drehrichtung entgegen dem Uhrzeiger kann dadurch erreicht werden, daß an Stelle der Kontaktseiten 2 der Kontakte r 12, r 13 und r 22, r 23 die Kontaktseiten 1 als Ruhestellungen benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 309550/131

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schrittschaltmotor mit einem ausgeprägte, permanentmagnetische Pole wechselnder Polaritat besitzenden Rotor und einem Stator doppelter Polzahl wie der Rotor, dessen Pole je zwei Erregerwicklungen aufweisen, die untereinander zu zwei Wicklungssystemen verbunden sind, deren Stromrichtungen wechselweise, teilweise läuferstellungsabhängig umschaltbar sind, so daß in Abhängigkeit von dieser Umschaltung im Stator magnetische Start- und Rastpole entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Statorpol (51 bis 56) eine Erregerwicklung (w2) vom ersten (I) und eine Erregerwicklung (w 1) vom zweiten System (II) zugeordnet ist und daß sich im erregten Zustand die Magnetfelder der Erregerwicklungen (w 1, w 2) derart überlagern, daß im Stator in Umfangrichtung jeder zweite Pol einen magnetischen Rastpol (52, 54, 56 und 58) bildet und sich abwechselnd .Nord- und Süd-Rastpole ergeben, während die jeweils dazwischen liegenden Statorpole (51, 53, 55, 57) neutral sind und daß die läuferstellungsabhängige Kommutierungsvorrichtung (6, 7, 8) die Umschaltungen derart bewirkt, daß durch die Umpolung des ersten Systems die Rastpole magnetisch neutral und die vorher neutralen Pole zu Startpolen werden und den Rotor aus seiner Stellung heraus beschleunigen und daß die Umpolung des zweiten Systems jeweils dann vorgenommen wird, wenn sich die Rotorpole (R I bis R IV) an den Startpolen vorbei um einen bestimmten Winkel bewegt haben.

2. Schrittschaltmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die läuferstellungsabhängige Kommutierungsvorrichtung durch eine fest auf der Rotorwelle (5) angeordnete Kommutatorscheibe (6) gebildet ist.

3. Schrittschaltmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchführung mehrerer aufeinanderfolgender Schaltschritte der bestimmte Winkel kleiner ist als bei Durchführung eines Einzelschrittes.