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DE1488829A1 - Elektrisch-mechanischer Energiewandler - Google Patents

Elektrisch-mechanischer Energiewandler

Info

Publication number
DE1488829A1
DE1488829A1 DE19651488829 DE1488829A DE1488829A1 DE 1488829 A1 DE1488829 A1 DE 1488829A1 DE 19651488829 DE19651488829 DE 19651488829 DE 1488829 A DE1488829 A DE 1488829A DE 1488829 A1 DE1488829 A1 DE 1488829A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotating body
figures
rotation
pole
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19651488829
Other languages
English (en)
Inventor
Otto Welter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ELEKTRO MOTOREN AG
Original Assignee
ELEKTRO MOTOREN AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ELEKTRO MOTOREN AG filed Critical ELEKTRO MOTOREN AG
Publication of DE1488829A1 publication Critical patent/DE1488829A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

PATENTANWALT IHPL*.-1NQ. QERHARP SCHWAN. • MÖNCHEN · · QOERZER STRASSE ΐβ
Elektro-fflotoren AG., Zug/Schuteiz Elektrisch-mechanischer Energieuiandler
Die Erfindung betrifft einen elektrisch-mechanischen Energiewandler mit einem feststehenden magnstisierbaren Körper (Stator), der mindestens eine von Strom wechselnder Richtung durchflossen^ fllagnetisierungsspule trägt, und einem gegenüber dem Stator mindestens drehbaren, langgeetreckten Körper aus dauermagnetischem, senkrecht zur Drehachse zwei- oder mehrpolig magnetisieren material, dia über einen engen Spalt unter wechselseitigem veränderlichem magnetischem Einfluß stehen.
Derartig· Einrichtungen zur Umwandlung elektrischer Arbeit in mechanische Arbeit und umgekehrt mit Hilfe magnetischer Feldkräfte sind in den verschiedensten Formen und für die verschiedeneten Zwecke, zum Seispiel als Steuervorrichtungen, motoren, Generatoren, Vibratoren und RleSwertwandler bekannt, bei denen mit Hilfe von Strömen wechselnder Richtung drehbare Körper hin- und her- oder rundherum gedreht oder mit Hilfe in der geschilderten lUeisa bewegter Xörper Ströme wechselnder Richtung erzeugt werden·
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Di· moderne Technik, so beispielsweise die Automation, verlangt in steigendem laße elektrisch-mechanische Energiewandler der angegebenen Art, bei denen der bewegte Körper änderungen der elektrischen Eingangsgrößen auch bei höheren Frequenzen getreu folgt. Diese Forderung läßt sich bei den • bekannten Einrichtungen nicht in befriedigendem (Säße er- ; füllen, well dort die fließe des bewegbaren Körpera und die
au8 in*1 resultierenden Trägheitskräfte gegenüber den erzielbaren magnetischen feldkräften zu groß sind.
t Diesen Forderungen entsprechen jedoch in hohem maße die elektrisch-mechanischen Energieutandler gemäß der Erfindung«
; Bei diesen wird nämlich der dauerroagnetische Werkstoff,
bezogen auf das gleiche Gewicht, weit mehr als bei den bekannten Einrichtungen dadurch ausgenutzt, daß das Verhältnis k der Länge 1 des an den Spalt angrenzenden Teiles des drehbaren Körpers zur größten, senkrecht zum Spalt gemessenen Abmessung d dieses Teiles mindestens gleich 5, Vorzugs-ι weis· größer als 10 ist«
FQr den Betrieb mit sehr hohen Frequenzen ist es zweckmäßig, das Verhältnis k gleich 20 oder größer zu wählen« Solche •rfindungsgewäßen Einrichtungen können bei Frequenzen im Ultraschallgebiet und höher betrieben werden. Die Arbeiteoder Slgnalatröma können periodisch oder aperiodiech oder
zum Beispiel sinus- oder rechteckförmlg sein. Die Eingangsleistungen können Je nach dem Verwendungszweck zwischen Bruchteilen eines Watt und mehreren hundert U/att liegen.
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Wandler nach der Erfindung eignen eich besonders dort, wo der bewegbare Körper hohe Beschleunigungen erfahren oder raschen Richtungswechseln unterworfen wertian soll bzw. ein hohes Anzugsmoment gefordert wird« Bei der Verwendung des er~ findungsgemäßen Wandlers zum Umwandeln mechanischer Energie ' in elektrische treten die analogen Vor teils auf.
Wenn der Drehkörper im Betrieb eich nicht nur drehen sondern schwingen soll, müssen in an eich bekannter U/eise Rückprallfedern, zu* Beispiel Torsions-, Blatt-, Ring- oder Wendelfedern vorgesehen werden, die die Schlingbewegung begrenzen und ale Energiespeicher dienen« Bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind die zur Lagerung des Drehkörpers dienenden allgemein bekannten Mittel sowie die Rückprellfedern der Drehschwinger nicht erwähnt bzw. weggelassen·
Weitere merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben eich aus der folgenden Beschreibung von Aueführungebeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen·
Ee zeigern
Figuren 1 und 2 verschiedene Ausbildungsformen von aue
Blechpaketen aufgebauten Statoren für Drehantriebe mit dauermagnetischem Rotor,
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Figuren 3 und 4 Teilansichten von Anordnungen ähnlich Figuren 1 und 2 mit KurzschluSri igen bzw. Hilfs spulen zur Festlegung der Anlaufrichtung.
j Figur 5 ein uiBitsree Ausf ührungebaie jial von aus ι . - '
' ■ . Blechpaketeri aufgebauten StBboren,
Figur 6 im Schnitt einen aus zuiei langgestreckten
Blechteilen zusammengesetzten zweipoligen Stator»
Figuren 7 und β in perspektivischer Darstellung die beiden
Blechteile eines ähnlich Figur 6 aufgebauten Stators,
Figur 9 einen Schnitt durch einen visrpoligen Stator, Figur 10 eines der Profilteile des Stiitors nach Fig. 9, Figur 11 einen Schnitt durch einen eechepoligen Stator, Figur 12 eines der Profilteile des Stators nach Fig. Figur 13 eine bei den Statoren gemäß figuren 9 und 11
als magnetischer Rückschluß varmendbare Feder,
Figur 14 einen für Drehantriebe mit Statoren gemäß den
Figuren 5 bis 13 geeigneten )auermagnetrotor,
Figur 15 in größerem WIaßetab perspektivisch einen
Schnitt durch eines der Lager des Rotors nach Figur 14,
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Figur 16
die Spule eines Drehantriebe gemäß einem «eiteren Aueführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 17
die in Verbindung mit der Spule nach Fig. verelendeten Polschuhe und den Dauernagnetrotor,
Figur 18
den Spulenträger für die Spule nach Fig· 16,
Figur 19
einen Schnitt durch einen gemäß den Figuren 16 bis 18 aufgebauten Drehantrieb,
Figur 20
Spulenträger und Polschuhe einer «eiteren AuefÜhrungeform eines Drehantriebe nach der Erfindung,
Figur 21
den zugehörigen dauermagnetischen Rotor,
Figur 22
einen Schnitt durch den Drehantrieb geaHS den Figuren 20 und 21,
Figur 23
die Stirnansicht ei nee Drehschndngers nach der Erfindung,
Figur 24
eine Seitenansicht dee Drehechwingare nach Fig· 23,
Figur 25
eine abgewandelte AuefUhrungsfor« dee Drehkörpers des Drehschwingers nach den Figuren
23 und 24,
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Figur 26 einen Schnitt durch einan Tracksnrasierapparat mit einein Drehschuiinger entsprechend Fig. 23,
Figur 27 einen Drehschuiinger mit einer Übersetzung xuiiechan Drehkörper und Abtrieb»
Figur 28 im Längsschnitt einen zweiteiligen Rotor zur Bildung eines Drehantriebe mit vorbestiminter Anlaufrichtung,
Figuren 29 Schnitte entlang der Linie A-A der Figur 28 für und 30
verschiedene Betriebestellungen des einen
Rotorteils,
Figuren 31 einen Schnitt ähnlich den Figuren 29 und 30 bis 33
durch einen Rotor für einen von Lauf zu Lauf
die Drehrichtong wechselnden Drehantrieb, in verschiedenen Betriebsatellungen,
Figur 34 in perspektivischer, auseinandergebogener Darstellung eine abgewandelt© Ausführungsform eines zweiteiligen Rotors ähnlich dem in Figur dargestellten Rotor,
*..-. Figur 35
eine Draufsicht auf die Stirnseite des einen Rotorteils eines zweiteiligen Rotors ähnlich den vorhergehenden Figuren,
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Figur 36 in Seitenansicht einen zweiteiligen Rotor mit nach außen verlegter Kupplung der beiden Rotorteile,
Figuren 37 verschiedene Ausbildungsformen der Kupplung und 38
der beiden Rotorteile nach Figur 36,
Figur 39 eine weiter abgewandelte Ausführungsfurm einer Kupplung für einen zweiteiligen Rotor.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist der langgestreckte, zum Beispiel in den Figuren 3 bis 5 nur im Querschnitt dargestellte Drehkörper aus dauermagnetischem material, wie Alnico oder Ferrit, über seine ganze Länge senkrecht zur Drehachse zwei- oder mehrpolig magnetisiert.
Gemäß den Figuren 1,2 besteht der Stator in an sich bekannter Weise aus einem Paket gestanzter Dynamobleche 2, deren Mittelschenkel 3 ausgeprägte Klauenpoie 4,5 bilden. Ein durch die nicht veranschaulichte, in das Statorpaket eingelegte Spule fließender Wechselstrom erzeugt zwischen den Polen 4,5 ein symmetrisches Feld, welches, den Drehkörper 1 (Figuren 3,4) rotieren laßt. Auf Grund der erfindungsgemäßen UJahl des Verhältnisses k ist das Trägheitsmoment des Drehkörpers in Bezug auf seine Rotationsachse verglichen mit der magnetisch wirksamen Oberfläche des Drehkörpers ungewöhnlich klein. Der Drehantrieb läuft infolgedessen
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selbst bei Frequenzen über 50 Hz einwandfrei von selbst an und kommt nach Abschalten dee Spulenstroms in wesentlich kürzerer Zeit zum Stehen, als bekannte Motoren mit dem üblichen Verhältnis von k^1. Er eignet sich daher auch für den Betrieb mit Wechselstrom höherer Frequenz, z. B. 200 Hz- und mehr. Die Frequenz, bei der noch ein Selbstanlauf erfolgt, ist umso größer, je größer das Verhältnis k ist.
Zur Festlegung der Anlaufrichtung können die Statorpole gemäß den Figuren 1 und 2 mit einer oder mehreren einander diametral gegenüberstehenden und gegen die Symmetrieachse der Statorbleche seitlich versetzten Nuten 6 versehen sein, in die eine oder mehrere KurzschluBwindungen in der in Figur 3 gezeigten Weise eingelegt sind. Die Figuren 3 und 4 veranschaulichen Ausführungsformen mit symmetrisch zur Symmetrieachse der S*tatorbleche über die ganze Polbreite verteilten Nuten 7, 8 und 9; Bei dar Anordnung nach Fig· 3 läSt sich die Anlaufrichtung wahlweise dadurch festlegen, daß Kurzschlußringe 10 entweder, »ie gezeigt, in die einander diametral gegenüberstehenden Nuten 7 und θ oder aber in die Nuten B und 9 eingelegt »erden. In ersten Falle läuft der Drehkörper 1 in Richtung des Pfeils 11, im zweiten Falle in Richtung des Pfeile 12 an. Bei der AusfUhrungsform nach Figur 4 sind Hilfsspulen 13,14 in die einander diametral gegenüberstehenden Nutenpaare 7,8 bzw. 8,9 eingelegt. Erfindungsgabe sind fffittel vorgesehen, mit deren Hilfe ja nach der gewünschten Drehrichtung von zwei, im kurzgeschlossenen Zustand entgegengesetzte Drehrichtung bewirkenden
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Hilfswicklungen 13 und 14 bzw. 14 und 13 wahlweise die eine kurzgeschlossen und die andere unterbrochen werden kann» oder mit deren Hilfe durch wenigstens eine Hilfswicklung durch Anschließen an eine UfechBelatromqualle geeigneter Phasenlage ein die gewünschte Drehrichtung bewirkender Strom geleitet werden kann. Der zur Erzeugung des Hilfe* feldes erforderliche Strom kann dar die Statorwicklung speisenden Stromquelle Ober einen Phasenschieber, zu« Beispiel einen Kondensator oder eine Drosselspule, entnommen werden« Es versteht sich» daß auch bei den in den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispielen anstelle von Kurzschlußringen in der geschilderten Weise gespeiste Hilfsspulen verwendet werden können.
Öle Figur 2 zeigt eine Ausbildung der Statorbleche, bei der zusätzlich zu dem Polpaar 4,5 ein weiteres Polpaar 15,16 zur Aufnahme eines zweiten Drehkörpers gebildet wird·
Das Statorpaket nach Figur 5 kann in Verbindung mit einen» entsprechend Figur 5 vierpolig magnetisieren Drehkörper 17 verwendet werden, wann auf den fllittelschenkel 18 elna mit Einphasenwachselstrom gespeiste Stromspule aufgebracht wird· Ea eignet sich aber auch für einen zweipolig magnetisieren Drehkörper entsprechend dem Drehkörper 1 nach den Figuren 3 und 4, wann die Au&anachenkal 19,20 ebenfalls Stromspulen tragen und die Speisung mit Drehetrow erfolgt. 8ai dar gezeigten asymmetrischen Ausbildung tat dl· Achs· das Drehkörpers weniger als die Hilft· sein··
Γ .,ο- Η88829
Durchmessers von der Außenseite des Stators entfernt, was
: für bestimmte Anwendungsfälle von Vorteil ist.
. . Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist der Stator \ aua. zwei langgestreckten Blechteilen 21,22 aufgebaut, von j denen jedes einen Pol 23 bzw. 24 bildet. Nachdem auf die ) Mittelstege 25,26 der Blechteile 21,22 Spulen 27,28 auf-
f gebracht sind, »erden die Teile möglichst fugenlos zusam-
< mengeschaben und gegenseitig festgelegt. Der Raum 29 zuii-" sehen den Statorpolen 23,24 dient zur Aufnahme des Drehkörpers. Die !Bittelstege 25,26 haben bei der gezeigten Anordnung unterschiedliche Höhe, so daß die Achse des Drehkörpers außermittig zu liegen kommt. Eine solche Ausbildung ist für Anutendungafälle geeignet, bei denen Antriebe mit kleinem Abstand der Drehachse von einer Rotoraußenseita gefordert »erden, wenn auch der Wirkungsgrad etwas geringer als bei symmetrisch aufgebauten Einrichtungen mit Statorteilen gleicher Steghöhe ist.
Die Verlagerung der Drehachse nach außen kann gemäß den Figuren 7 und 8 noch weiter getrieben werden, indem auf einen der Stege ganz verzichtet und der betreffende Polschuh 30 von dem zugehörigen Statorteil 31 zur Statoraußenaeita hin ausgemölbt wird« In diesem Falle ist nur auf den nit einem Polschuh 32 versehenen Rlittelsteg 33 des anderen Statorteils 34 eine Spule aufgebracht.
Die Figuren 9 und 10 zeigen einen kreieeymmetriech aufgebauten Stator mit vier langgestreckten, in Querschnitt im wesentlichen doppel-T-förmigen Statorteilen 35, deren fflittelatege 36 Spulen 37 tragen. Die Innenflaneche 38 der Statorteile 35 bilden je einen Statorpol, während die Außenflansche 39 gegen die Innenfläche einer als magnetischer Rückschluß dienenden Hülse 40 anliegen. Die Statorteile 35 werden nach Aufbringen der Spulen 37 in dia Hülse 40 eingeschoben und gegenüber dieser festgelegt. Bei der abgewandelten Aueführungeform nach den Figuren 11 und 12 sind anstelle dereStatorteila 35 Statorteile 41 mit im wesentlichen Z-förmigem Querschnitt vorgesehen. Anstelle der Hülse 40 wird bei höheren Frequenzen, zum Beispiel für Frequenzen über 200 Hz, zweckmäßig eine Wendelfeder 42 gemäß Figur 13 verwendet. Die Statorteile 21, 22, 31,- 34, und 41 gemäß den Figuren 6 bis 11 können aus Dynamoblech gestanzt und entsprechend gebogen sein. Ea ist ferner möglich, die erforderlichen Profile in großen Längen nach dem zum Beispiel für die Herstellung von Gardinenatahgen benutzten Roll-Preßverfahren herzustellen und von den Profilstangen Stücke passender Länge abzutrennen. Die Blechverformung kann derart erfolgen, daß zumindest an den dem Lüftspalt zugekehrten Polflächen eine Polierwirkung auftritt· Werden dann für das Zusammensetzen der Statorteile geeignete Lehren verwendet, ist eine Nachbearbeitung dar Polflächen nicht mehr erforderlich, so daß sich die Montage der Statoren besonders vereinfacht. Die Anzahl der Statorteile und der Spulen richtet sich nach der Betriebsstromart.
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Für Einphasenwechselstrom benötigt nan mindestens eine (Figuren 7,8), für Orehstrom mindestens sechs Spulen (Figur 11).
Als Rotor wird für Synchronbetrieb zweckmäßig ein radial polarisierter fllagnetrotor vorgesehen.
Ein für die Statoren gemäß den Figuren 6 bis 9und 11 ge-
eigneter Rotor ist in Figur 14 gezeigt. Er weist einen in der erforderlichen Polzahl radial magnetisieren Oauermagneten 43 auf, der auf einer Welle 44 befestigt ist. Die Welle 44 wird von zwei Lagern 45 getragen, von denen das eine in Figur 15 in größerem ItIaSstab geschnitten dargestellt 1st. Die Lager 45 sind an der dem Dauermagneten 43 zugekehrten Seite mit einem Ring 46 versehen, der unter Preßsitz zwischen die Polflächen der Statorteile geschoben wird. Die Zylinderfläche°47 der Ringe 46 ist genau zentriert und sort für den vorbestimmten Luftspalt zwischen den Statorteilen und dem Rotor. Um einen magnetischen Kurzschluß ζmischen den Statorteilen zu vermeiden, sind die Lager 45 mindestens teilweise aus magnetisch schiecht leitendem Material gefertigt. Der Ringraum 48 der Lager 45 nimmt einen Vorrat an Schmiermittel auf.
Ein besonders günstiger Wirkungsgrad wird erzielt» wenn der Dauermagnet des Rotors aus metallischen Alnico- oder Cunife-(Kupfer-Eisen-Nlckel)fl)agnetlegierungen besteht» die «it einem spezifischen Gewicht von ungefähr 7 zwar
ORIGINAL INSPECTED
-» 13 -
verhältnismäßig schüler sind, sich aber durch einen hohen
. . magnetischen Ener^giainhalt auszeichnen*. Zwecks besserer
;:: Führung der magnetischen Feldverteilung empfiehlt es sich
>. in einem solchen (falle, insbesondere für Polzahlen Über 2,
: ■ ' anstelle runder Querschnitte sternförmige Querschnitte mit
* mehr oder weniger ausgeprägten Palen vorzusehen» Diese
',- Querschnittsform vermindert außerdem das Rotorgewicht* Be-
sonders rasches Anlaufen und Anhalten uiird erreicht, tsenn der Rotor aus eine/m Ferrit gefertigt ist, dessen spezifisches Gewicht nur die Hälfte, nämlich ungefähr 3,5 beträgt. Für Ferrit-Rotoren sind ausgeprägte Pole nicht erforderlich·
Bei dem Aueführungsbeispiel eines erfindungsgemäS aufgebauten Drehantriebs nach den Figuren 16 bie 19 sitzt eine durch Eihphasenuieohselstrom gespeiste mehrlagige Zylinderspule 49 (Figur 16) auf einem Isolierrohr 50 (Figur 18) und magnetisiert vier U-förmigs Polschuhe 51 und 52« Die Auöen- und Innenschenkel 53 bzu/. 54 der Polschuhe 51,52 sind unterschiedlich lang und zumr darart, daß nach Aufschieben der Polschuhe auf die aus Spule 49 und Isolierrohr 50 gebildete Einheit die auf der Außenfläche der Spule 49 aufliegenden Schenkel 53 beider Polschuhpaare einander möglichst fugenlos berühren, während die Enden der ineinander gegenüberliegenden Nuten 55,56 des Isolierrohrs 50 eingebetteten Schenkel 54 jedes Polschuhpaares einen gegenseitigen Abstand von mindestens der Dicke der Polschuhbleche aufweisen. Den magnetischen Rückschluß bildet ein kreiezylindriaches Rohr 57, das die Außenschenkel 53 der Polschuhe mit möglichst geringem magnetischem Ulidaratand umfaßt. Das Rohr 57 ist
0*?
mit einem Längsschlitz 58 versehen, der verhindert, daS das Rohr als KurzschluBring wirkt·
:i ■ -
Ein auf die lelle 59 aufgezogener Dauermagnet 60 ist be·»
züglich seiner Magnetisierung in Längerichtung in zwei • KSIften 61,62 aufgeteilt. Beide Hälften tragen ein vier-] poliges Radialmagnetisierungemueter der in Figur 19 »kizziertan Art· Das Magnetisierungsmueter der Hälfte 61 ist jedoch f gegen dae lagnetieierungsmuster der Hälfte 62 um 90° verf setzt, wie dies in Fig. 17 durch die Schraffur dee Dauer- ; eigneten 60 schematisch angedeutet ist. Die HieHe 59 kann *[ von Lagern entsprechend den Lagern 45 nach Fig. 14 getragen sein» welche zugleich den föagnatrotar gegenüber den
Schenkeln 54 der Polschuhe zentrieren·
Der Drehantrieb gemäß den Figuren 20 bis 22 unterscheidet eich von dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur dadurch, daß anstelle von zwei nunmehr vier Polschuhpaare 51,52 vorgesehen sind und der Rotor 63 entsprechend achtpolig radial magnetisiert ist* Cs kann zweckmäßig sein, die Polschuhe erst fertig zu biegen, nachdem die Zylinderspule 49 Ober den Isolierzylinder 64 geschoben oder unmittelbar auf diesen Zylinder gewickelt ist. Ein entsprechendes Vorgehen let im rechten Teil der Figur 20 echematiech dargestellt, wobei die Spule 49 der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist.
In den Figuren 16 bis 18, 20 und 21 sind die Längsabmessungen
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dar Rotoren und Statoren gegenüber den Durchmessern verkürzt dargestellt. Tatsächlich ist ein Verhältnis k von mindestens 5 gegeben. Die Praxis hat gezeigt, daß sich solche Einrichtungen leicht mit einem Außendurchmseser von nur 5 bis 10 mm hersteilen lassen.
Drehantriebe nach der Erfindung können statt als motoren auch als Drehschwinge^ ausgebildet sein. Die Figuren 23 und 24 zeigen ein AusfUhrungsbeispiel hierfür, bei welchem der Stator im wesentlichen entsprechend den Figuren 7 und 8 aufgebaut ist. Der erfindungsgemäO langgestreckte Drehkörper 65 schwingt, wenn er zweipolig radial magnetisiert ist und der Drehiüinkel auf höchstens 180° begrenzt ist, in Takt der Frequenz« mit welcher der Stator durch die Spule 66 erregt wird. Für ein n-poliges UJecheeifeld müßten der
Drehkörper n-polig magnetisiert und der Drehwinkel auf
360° höchstens begrenzt sein· Der in Lagern 67 geführte
Drehkörper 65 ist mindestens an einer seiner Stirnseiten mit einem als Abtrieb dienenden Hebel 68 versehen,* und der Hebel 68 oder ein gesonderter, mit dem Drehkörper fest verbundener Anschlag wirken mit beiderseits der Drehachse angeordneten Federn 69 zusammen, weiche den Dreharinkel Je nach Bedarf auf etwa 75° bis 180° begrenzen. Das Trägheitsmoment dee Drehkörpers 6S9 bezogen auf seine Drehachse, und die Konstanten der beiden Federn 69 können leicht derart aufeinander abgestimmt warden, daß die Eigenfrequenz da· schwingenden Systeme «it der Frequenz des erregenden lag« netfelds nahezu übereinstimmt. Eine genaue Abstimmung auf
- 15 -Resonanz ist nicht erforderlich.
Anstelle das einteiligen dauermagnetischen Drehkörpers 65 nach Fig* 24 kann, wie in Tig. 25 gezeigt ist, der Drehkörper aus zwei dauermagnetischen Teilen 70,71 zusammengesetzt sein, die als Hohlzylinder ausgebildet und auf die als UIeI- * lan dienenden, axial miteinander ausgerichteten Enden von Abtriebshebeln 72, 73 aufgezogen sind· Das .von dem rechten Lager 63 abliegende Uiellenende 74 des Abtriebhebels 73 ist in der Bohrung des Teils 70 drehbar gelagert. Die Teile 70,71 sind, wie in Fig. 25 angedeutet, unabhängig voneinander um die gleiche Achse drehbar gelagert und gegensinnig zweipolig radial magnetisiert. Diese beiden Teile schwingen daher entgegengesetzt, u/ob ei ein zwischen die benachbarten Stirnseiten der Teile 70,71 eingesetzter Isolierring 75 ein Zusammenkleben der Teile auf Grund der Magnetkräfte verhindert.
Für größere Leistungen eignet sich statt des Stators gemäß Fig. 23 besser ein entsprechend Fig. 5 aus einem Blechpaket aufgebauter Stator. Zu dem Statorkern nach Fig. 17 gehört «in vierpolig radial magnetisierter Drehkörper, dessen maximale Schwingweite nur halb so groS ist wie die •ines zweipolig magnetisieren Drehkörpers«
Anstelle der in Fig. 23 dargestellten wendeiförmigen Röckprallfedern 69 können auch Federn anderer Form, zum Beispiel Torsions-, Blatt- oder Ringfedern vorgesehen werden.
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-.17 -
Für größere Leistungen ist des vorteilhaft, den Drehkörper über Federn mit den Stator derart zu verbinden, deβ die ale Energiespeicher dienenden Federn nicht nur in den Endlagen des Drehkörpers, sondern bereits früher wirksam «erden·
Figur 26 zeigt den Drehschwingar nach Flg. 23 ale Antrieb eines Trockenrasierapparates. Der Abtriebshebel 68 ist dabei durch ein lesser 76 ersetzt, das in an sich bekannter tüeiss gegen ein Gitter oder Sieb 77 drückt und bei seiner Schlingbewegung die durch die Gitteröffnungen in den Innenraum hineinragenden Haare abschneidet.
Ein"größeres Drehmoment kann bei kleinem Ausschlagwinkel dadurch erzielt werden, daß gemäß Figur 27 der Drehkörper mit einem Zahnrad 7Θ versehen ist, das mit einem größeren Zahnrad 79 auf der Welle dee Abtriebhebels bzw. des Bessere 75 kämmt. Anstelle der ttfendelfedern 69 sind bei diesem Ausführungsbeispiel Blattfedern 80 angeordnet«
Bei den bisher beschriebenen AusfUhrungsbeispielen der srfindungsgemMßsn Einrichtung ist das Küster der radialen Magnetisierung des Drehkörpers und das durch die Erregerwicklung erzeugte Feld parallel zur Dreh- bzw. Schwingachse ausgerichtet. Durch das Zusammenwirken des Dauermagnetfelds und des ftfechselfelds des Stators tritt daher bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen praktisch nur eine tangential am Drehkörper engreifende Kraft auf* Venn
9Ö9 814/ÖS7 2
jedoch eines der beiden erwähntem Felder nicht parallel zur Drehachse ausgerichtet ist, sondern zum Beispiel das luster der Dauermagnetieierung schraubenlinienförmig ist oder die ßolschuhe des Stators schraubenlinienförmig sind» dann entstehen zusätzlich zu den Tangentialkräften in der Richtung der Drehachse wirkende Kräfte, was in manchen Anwendungsfällen von Vorteil ist. Bei solchen Einrichtungen sind die Lager und die Drehkörper bzw« ihre Wellen derart auszubilden, daß neben der Dreh- bzui. Schlingbewegung auch eine Bewegung in Richtung der Drehachse möglich ist· Diese Einrichtungen erlauben zum Beispiel den Bau von Rüttelförderern oder in Verbindung mit Schaltklinken die Herstellung von einfachen Schrittscheltwerken» etwa für Uhrenantrieb oder ähnliche Mechanismen. Ebenso kann die erfindungsgemäße Einrichtung für Bohr-, Gravieroder Beschriftungsgeräte mit Vorteil eingesetzt werden» deren Werkzeug dann neben einer radialen Dreh- oder Schwing· bewegung eine stoßähnliche Hin» und Herbewegung in der Drehachsenrichtung ausführt, wobei stets neues, griffiges Schleifkorn oder Schmiermittel zugeführt utird. In Anbetracht des erfindungsgamäö vorgesehenen liiertes für das Verhältnis k beträgt die Abweichung der Längsrichtung des ffiagnetisierungsmustera bzw. der Längskanten der Polschuhe von der zur Drehachse parallelen Richtung zuieckrnäQigerweiee nicht mehr als 10°. Bei hohen k-ülerten können größere (Kinkel zu magnetischen Kurzschlüssen führen.
In Fig. 26 Iat ein Rotor eines Drehantriebs nach der Er-
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findung gezeigt, dar zwei Rotorteile 81, 82 aufweist. Der Rotorteil 81 ist mit der Abtriehewelle 83 feet verbunden 9 während der Rotorteil 82 über Lager 84 auf der Ulelie 83 drehbar gelagert und mittels eines Stellrings 85 gegen eine axiale Verschiebung auf der. UIeJLIe ,gesijcherfc.int». Ein Nocken 86 des Rotorteils 81 greift in eine Nut 87 des Rotorteila ein, deren mit dem Nocken zweckmäßig möglichst großflächig zusammenwirkende Flanken mit nicht magnetisierbarer eine gegenseitige magnetische Haftung der beiden Rotorteile verhindernden Auflagen 88 bzw. 89 versehen sind· Die der linken Flanke (Fig. 29 und 30) zugeordnete Auflage 88 ist weich und besteht zum Beispiel aus einer dicken Schicht eines elastischen materials wie Weichgummi oder Schaumgummi. Die der rechten Flanke zugeordnete Auflage 89 ist demgegenüber hart und beispielsweise aus einer dünnen Schicht eines materials mit einem wesentlich größeren Dehnungsmodul ale der Dehnungsmodul des materials der Auflage 88, zum Beispiel einer dünnen, harten Nylonfolie, aufgebaut»
Die Rotorteile 81» 82 sind beide radial zweipolig magnetisiert, und zwar zweckmäßig derart, daß die durch die Pfeile S, N angedeutete fflagnetisierungsrichtung des Rotorteils 81 mit der durch die Pfeile (S), (N) dargestellten Iffagnetieierungsrichtung des Rotorteils 82 übereinstimmt, wenn der nocken 86 ungefähr in der Alitte der Nut 87 steht. Bei einem Eingriff zwischen der einen oder der anderen Nutflanke und dem Nocken 86 sind dann, »ie in den figuren und 30 gezeigt let, die fflagnstisierungsmuster beider Rotorteile
in der einen oder anderen Richtung um ettua die Hälfte dee Winkels gegeneinander versetzt, um den der Rotorteil 82 mit Bezug auf die Abtriebsivelle 83 durch die Relativbewegung zwischen dem Nocken 86 und den beiden Nutflanken Spiel hat. Eine solche Auebildung bewirkt, daß der Rotorteil 82 bei ausgeschalteter Statorerregung nicht in der labilen Lage verharrt, in welcher eich sein ffiagnetieierungB-rauster mit demjenigen das Rotorteile 81 deckt, Bändern der Rotorteil 82 sich infolge der zwischen den Stirnflächen der beiden Rotorteile wirksamen Magnetfelder mit der einen oder anderen Nutflanke gegen den Nocken 86 anlegt. 0er In den Figuren der Deutlichkeit halber übertrieben eingezeichnete Spielwinkel zwischen den beiden Ratorteilen kann beispielsweise 3° bis 10° betragen.
Sogleich nach Erregung des magnetischen lüechselfelds des zugehörigen, nicht veranschaulichten Stators beginnt der nicht belastete Rotorteil 82'um das durch die Nutflanken begrenzte Drehspiel mit der Frequenz dee ÜJechselfelds zu schlingen, wodurch die beiden Nutflanken abwechselnd gegen den Nocken 86 schlagen. Nach dem in Figur 30 dargestellten Auftreffen der mit der harten Auflage 89 versehenen Flanke auf den Nocken 86 prallt der Rotorteil 82 mit größerer Geschwindigkeit zurück als nach dem Aufschlagen der alt der welchen Auflege 88 versehenen Flanke, wae zur Folge hat, daß schon nach wenigen Schuiingungeperioden der Rotorteil den Rotorteil 81 und die belastete Abtriebewelle in der Drehrichtung mitnimmt, in welcher der Nocken 86 an der mit
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»eicher Auflage ausgestatteten Nutflanke anliegt« Der (Rotor läuft demzufolge stete in vorbeatinimter Drehrichtung -nach Figur 29 im Uhrzeigersinn - an.
Zur Erreichung eines möglichst großen Drehmomente let es zweckmäßig, den um die Abtriebewelle drehbar gelagerten Rotorteil 82 wesentlich länger ale öen mit der Abtriebswelle feet verbundenen Rotorteil 81 zu wählen» wie diee in Fig. 26 schematisch dargestellt ist« Wan kann auch die beiden Rotorteile aus unterschiedlichen magnetischen' Werkstoffen herstellen· Besonders günstig ist es, den kleineren Rotorteil 81 aus einem spezifisch leichteren Hochieletungeferrit, z. B« Ferroxdur 300, und den größeren Rotorteil 82 aus einem spezifisch schwereren dauermagnetischen Werkstoff, z. B. Ticonal oder Cunife, zu fertigen· Die hierbei erzielten Gewichte- und Felddifferenzen gewährleisten verbesserte Anstoebedingungen für den Anlauf* Ein derartig zusammengesetzter Rotor weist außerdem den Vorteil auf, daß die genaue Einhaltung der Anlaufrichtung nicht durch gegebenenfalls vorhandene mechanische Schwankungen der Abtriebsgröße nachteilig beeinflußt wird. Falls durch Abtriebediskontinuitäten der eine Rototteil den anderen abbremst oder gegenüber diesen vorläuft, wird die Symmetrie augenblicklich wieder hergestellt·
Zusätzlich zu den oder statt der Auflagen 88, 89 der Nutflanken können Je eine welche oder sine harte Auflage auch
an den mit den Nutflanken in Eingriff tretenden Flanken des Nockens 86 angebracht sein·
Die Figuren 31 bis 33 zeigen in verschiedenen gegenseitigen Stellungen der beiden Rotorteile ein AusfUhrungsbeispiel, das sich von der Anordnung nach den Figuren 29 und 30 nur dadurch unterscheidet, daß beide Flanken der Nut 87 mit weichen Auflagen 90 versehen sind.
Ebenso wie bei den zuvor beschriebenen AusfUhrungsbeispiel sind die beiden Rotorteile derart magnetisiert, daß sich bei ausgeschalteter Statorerregung die eine oder die andere Nutflanke gegen den Nocken 86 legt (Figur 32 bzw. Figur 33). Angenommen beispielsweise der Rotorteil 82 habe zunächst eine Ruhelage entsprechend Fig. 31 eingenommen, in welcher die linke Nutflanke mit dem Nocken 86 in Eingriff steht, so wird nach der Erregung des magnetischen UJechselfelds der Rotorteil 82 entgegen den Dauermagnetkräften im Gegenuhrzeigersinn in Richtung der in Figur 32 gezeigten, dem Zustand maximaler potentieller Energie entsprechenden, labilen Lage gedreht, in weicher die Iffagnetisierungseinrichtungen beider Rotorteile einander decken. Der Rotor teil bewegt sich in der anschließenden Halbwelle des Ulschselfelds in gleicher Richtung weiter, falls er nicht in der labilen Lage zur Ruhe gekommen war, eine Bedingung, die durch Anwendung eines genügend starken Uiechselfelds ohne weiteres erfüllt werden kann. Die Bewegung im weiteren Verlauf dieser Halbwelle unterstutzt - anders als die
do -
Bewegung in der vorhergehenden Halbwolle - das zwischen den beiden Rotorteilen 81» 82 wirkende Dauermagnetfeld, bis schließlich die weich gepolsterte rechte Nutflanke gegen den Nocken 86 stößt (Fig. 33) und ihn mitnimmt. Wenn entsprechend einer weiteren, durch geeignete UJahl der Parameter ebenfalls ohne weiteres zu erfüllende Bedingung der hierbei auf den Nocken übertragene Impuls so groß ist, daß sich der mit der belasteten Abtriebsuielle fest verbundene Rotorteil 81 bis zum Beginn der folgenden Halbwolle des Uiechselfelds so weit gedreht hat, daß dieses Feld auf den Rotorteil 82 in einer Richtung einwirkt, in der er sich unter dem Einfluß des tllechselfelds in gleicher Richtung uteiterdreht, wird die anfängliche Drehrichtung beibehalten, bis der Erregerstromkreis geöffnet wird und die Rotorteile unter Aufrechterhaltung des Eingriffs zwischen dem Nocken 86 und der rechten Nutflanke (Figur 33) zum Stillstand kommen.
Bei erneutem Einschalten des Erregerstrome laufen die geschilderten Vorgänge, ausgehend von einer Ruhelage gemäß Fig. 33, in gleicher Weise jedoch ü£t ungekehrter Drehrichtung ab, das heißt, kommt die linke Ntifcf lenke des Rotorteils 83 mit dem Nocken 86 in Eingriff (Fig. 31) und rotiert der Rotor schließlich im Uhrzeigersinn. Die Einrichtung nach den Figuren 31 bis 33 stellt also einen Antrieb dar, der bei jeder Wiedereinschaltung seine Drehrichtung gegenüber dem vorhergehenden Lauf umkehrt· Ee versteht eich, daß ebenso eis im zuvor erläuterten Beispiel die Auflagen 90 statt an
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den Flanken der Nut 67 auch an den Flanken des Nockens angebracht oder Auflagen sowohl an den Nut- als auch an den Nockenflanken vorgesehen sein können·
Die elastische Kupplung zwischen den beiden Rotorteilen 81,82 kann auch anders als an Hand der Figuren 28 bis 33 erläutert ausgebildet sein. So kann es, da der dauermagnetische UJerkstoff des Rotorteils, z. B. Ferrit, im allgemeinen schwer bearbeitbar ist, wirtschaftlicher sein, entsprechend Fig. 34 anstelle der mit weichen bzw. harten Flankenauflagen versehenen Nut 87 eine Ringfeder 91 zu verwenden, die in ihrem mittleren Bereich an der Stirnseite des Rotorteile 82- befestigt ist und deren einander gegenüberstehende Enden 92 in axialer Richtung abgewinkelt sind. Infolge der verhältnismäßig langen Federschenkel 93 wirken die Federenden 92 wie eine Nutflanke mit weicher Auflage. Wird einer der Federschenkel 93 jedoch an oder nahe seinem Ende 92, zum Beispiel an der mit 94 bezeichneten Stelle, mit dem Rotorteil 82 fest verbunden, entspricht er in seiner Wirkung einer Nutflanke mit harter Auflage. Zwischen den Federenden 92 spielt der Nocken 86 des Rotorteils 81 .
Gemäß der weiter abgewandelten Ausführungsform nach Fig. können an der Stirnseite des Rotorteils 82 auch zwei Anschläge 95 vorgesehen sein, die je nach Bedarf einen die Aufgabe der zuvor beschriebenen Flankenauflagen erfüllenden harten bzw. weichen Überzug 96 tragen, oder mit einem mit
entsprechenden überzügen versehenen Nocken 86 zusammenwirken, der aus anderem als dauermagnetischem Werkstoff bestehen kann.
Soll der Abstand zwischen den Rotorteilen Bt, 82 zur Erhöhung der magnetischen Wirkung noch kleiner sein, ala es mit den bisher beschriebenen Hilfseinrichtungen verwirklicht «erden kann, wird zweckmäOig die elastische Kupplung zwischen den beiden Rotorteilen 81,82 aus dem engen Spalt zwischen ihnen herausverlegt, wie es für verschiedene Ausführungebeiapiele in den Figuren 36 bis 39 schematisch dargestellt ist· Bsi den Beispielen nach den Figuren 36 bis 38 1st anstelle des Nockens 86 ein Nocken 98 vornanden, der über einen Stellring 99 an der von dem Rotorteil 81 abliegenden Seite des Rotorteiis 82 mit der Abtriebswelie 83 und dadurch auch mit dem Rotorteil 81 fest verbunden ist.
Gemäß Fig. 37 kann der Nocken 98 mit einer Ringfeder 91
der in Verbindung mit Fig. 34 erläuterten Art zusammenwirken.
Figur 38 zeigt einen an der Stirnfläche des Rotorteils 82 fest angebrachten, starkwandigen geschlitzten Ring 100, in dessen Schlitz 1Q1 der mit der Abtriebswelle 33 fest verbundene Nocken 98 spielt. Die Flanken das Nockens 98 und/oder des Schlitzes 101 sind je nach dem gewünschten Anlaufverhalten mit weichen oder harten Auflagen versehen, wie sie für die Schlitzflanken bei 102 angedeutet sind.
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Falls zwischen den Rotorteilen 81, 82 nur sin kleines Dreh« moment zu übertragen ist, kann, utie in Fig. 39 gezeigt, die Konstruktion noch waiter vereinfacht werden. An dem Stellring 99 ist eine zur Abtriebeuielle 83 radialstehende Blattfeder 103 befestigt, deren Federkonstsnte derart ge-
mahlt ist, daß sie zusammen mit den an der Stirnfläche des Rotorteils 82 angebrachten starren Anschlägen 95 uiie eine Kombination aus einem starren Nocken 86 und weichen Flankenauflagen 90, gemäß den Figuren 31 bis 33 wirkt. Die Drehrichtung wechselt infolgedessen von Lauf zu Lauf.
Ist jedoch, wie in Fig. 39 ebenfalls angedeutet, die Blattfeder 103 auf ihrer einen Seite durch einen an dem Stellring 99 fest angebrachten Nocken 104 abgestützt, kann die Blattfeder 103 nur bsi einer Drehung des Rotorteils 82 im Uhrzeigersinn (Fig. 39) federn. Bei einer Drehung des Rotorteils 82 im Gegenuhrzeigersinn legt sich hingegen im Augenblick des Anschlagens des rechten der Anschläge 95 an die Feder 103 diese an den Nocken 104 an und wird praktisch nicht ausgelenkt. Eine solche Hilfseinrichtung wirkt daher analog wie die an Hand der Figuren 29 und 30 geschilderte und bewirkt, daß ein mit ihr ausgerüsteter Antrieb stete in gleicher Drehrichtung - in dar Darstellung der Fig. 39 im Uhrzeigersinn - anläuft.
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Claims (27)

Patentansprüche ■ IMW «II ■ II« I Il I IM>ei— I Hl IM 11 IW 11—■
1. [Elektrisch-mechanischer Energieiuandler mit einem feet-
J '
*—' stehenden magnetisiarbaran Körper (Stator), der mindestens Bine von Strom wechselnder Richtung durchflos-8ΘΠΘ fllagnetisierungsspule trägt» und einem gegenüber dem Stator mindestana drehbaren, langgestreckten Körper aus dauermagnetischem, senkrecht zur Drehachse zwei- oder mehrpolig magnatisiartarn material, die über einen engen Spalt unter wechselseitigem, veränderlichem magnetischem Einfluß stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (k) der Längs (l) des an den Spalt angrenzenden Teiles des drehbaren Körpers ::ur größten, senkrecht zum Spalt gemessenen Abmessung (d) dieses Teiles mindestens gleich 5, vorzugsweise grüßer als 10 ist (Figuren 3 bis 5, 14, 15, 17, 19, 21 bis 39).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, deren Stator aus mindestens einem Paket gestanzter Dynamoblache mit für die Aufnahme des Drehkörpers geeigneten Polschuhen besteht, und mit in Nuten eingelegten Hilfsuiicklungen vergehen ist, dadurch gekennzeichnet, daS mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe ja nach der gewünschten Drehrichtung von zwei» im kurzgeschlossenen Zustand entgegengesetzte Drehrichtung bewirkenden Hilfswicklungen wahlweise die eine kurzgeschlossen und die andere unterbrochen werden kann, oder
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Neue Uniertaeen <Ατ».7|1 AM.2 Nr.» Sstzβtf«Anderungiaes.v.4.9.196?)
mit deren Hilfe durch wenigstens eine Hilfewicklung durch Anschließen an eine Stromquelle geeigneter Phasenlage ein die gewünschte Drehrichtung bewirkender Strom geleitet werden kann (Figuren 1 bis 4).
3. Einrichtung nach Anspruch 1, deren Stator aus mindestens einem Paket gestanzter Dynamobleche besteht, die für die Aufnahme des Drehkörpers geeignete Polschuhe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe so nahe an der Außenseite des Blechpakete angeordnet sind, daß die Achse des Drehkörpers nur um höchstens die Hälfte seines Durchmessers von der Außenseite des Blechpakets entfernt ist (Figur 5).
4. Einrichtung nach Anspruch 1, deren Stator aus mehreren Teilen besteht, die aus Dynamoblech derart gebogen sind, daß jetueile ein Teil der lilaIzflachs des Bleches die Außenfläche eines Polschuhes bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorbleche aus Profilteilen bestehen, die von nach dem Roll-Preß-Verfahren gefertigten Profiletangen abgetrennt sind (Figuren 6 bis 12)·
5· Einrichtung nach Anspruch 4 mit zylindrischem Stator« dadurch gekennzeichnet, daß. als magnetischer Rückschluß eine rohr- oder wendelförmige Hülse aus magnetisch gut leitendem material vorgesehen ist» die nach dem Aufbringen der Wicklungen Über die in der endgültigen Lage gehaltenen Statorteile geschoben ist (Figuren 9, 11, 13).
'6. Einrichtung nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daS der drehkörper ztuei mindestens teilweise aus magnetisch schlecht leitendem material hestehande Leger mit zur Rotationsachse zentrierten Kreinzylinderflächen aufmalst, die mit PreQaitz zwischen ebenfalls zur Rotationsachse zentrierte Kreiszylinderflächen der aus Dynamoblech geschichteten oder gebogenen Stetorteile geschoben sind (Figuren 1 bis 5, 6 bis 12, 14, 15, 19,
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß zur Erzeugung eines radial gerichteten Wechaelfeldes eine, vorzugsweise mehrlagige, durch Einphasen-Wechselstrom gespeiste Zylinderspule vorgesehen let, die υοη einer der Polzehl dee Drehkörpers entsprechenden Anzahl von Polblechen umfaBt ist (Figuren 16 bis 22)·
8» Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dafl als Spulenträger ein zylindrisches Isolierrohr vorgesehen ist, das vorzugsweise mit Nuten zur Aufnahme der Polschuhe der Polbleche versehen 1st (Figuren 18,19)·
9. Einrichtung nach Ansprüchen 7 oder 8 mit n-polig radial magnetisiertem Drehkörper, dadurch gekennzeichnet, daS der Drehkörper mit zuia.i, Jeweils über seine halbe Länge reichenden ßtagnetieierungsmustern versehen ist, die einander gleich, aber
•ind (Figuren 17,21).
180°
einander gleich, aber um ''· gegeneinander versetzt
10. Einrichtung nach ta Inem der Ansprüche 1 his 6 und 9 zur Vesuianrjung als Drehechuunger, dadurch gnkennzeichnetj daß in einem n-poligsn Ulochselfeld ein n-polig radial magnetisiertsr Dauermagnet vorgesehen iüt, dessen Drehminkel durch mindestens in den Endlagen des Drehkörpers uiirksame Energiespeicher, vorzugsweise I ückprallfädern
360°
auf höchstens -"■_—— begrenzt ist (Figuren 23, 26, 27).
11. Einrichtung nach Anspruch 1O9 dadurch gekennzeichnet, daß da:; Drehkörper eii* ^iusi- odar mehrpr lig magnetiaierter Dauermagnet ii?bp din unmittelbar od'r über ain Getriebe mit einem Abtriebsorgan verbund©1/, iist (Figuren 23, 26, 27).
12· Einrichtung nach Anspruch 11y~ gekennzeichnet durch
zum! unabhängig voneinander um die gleich» Achise drahbare Drehkörper, die mit übereinstimmen! an, jisrioch Ln auf eins ainunder entsprechende Tf ile beider .4b-
triebsorgane ^nbh^lternhi Kbsnis um ——'~- ι egeneina-nder varoeitiitsn Hiagnot..li3iHrunc]srnis3tsrn vaxiüai an s.ifld (Figur 25)
13. Einrichtung nach Ansprüchen 10 und 11 :n:r Verwendung bei einem Trockenrasierapparat;, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem schwingenden Drehkörper unmittelbar oder über ein Getriebe ein flilossar verbunden ist, das in an sich bekannter Weise gegen ein Gitter oder Sieb drückt (Figuren 26, 27).
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14· Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9 mit vorbestimtüter Drehrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper oder ein Drehkärpertßil mit Drehspiel, vorzugsweise von 3 bie 10°, sn der ftbt iiebsutelle angreift, und daß mindestens eine dor beiden einander beim Umlauf in der vorbestimmten Orehr.lchtung berührenden Flächen mit einer harten Auflage und mindestens eine der beiden einander beim Lauf in der entgegengesetzten, während des AnlaufVorganges kurzfristig auftretßnden Drehrichtung berührenden Fläuhsn mit einer tiieiol-an Auflage versehen ist (Figuren £9,30).
15. Einri ^htung nach Anspruch 14, gekeni.ze Lehnet durch Hilft inittel, Ufelche dem Drehkörper mähiend der BetriebspamsEjn in Bezug auf den Abtrieb in der Betriebslage halten und während des AnlaufVorganges seine Drehung in dia entgegengesetzte Endlage dss Dr ihspiele gestatten (Figuren 29,30).
16. Einrichtung nach Ansprüchen 14 oder 16. dadurch gekenn- £3ir;h'ietf daß dar Dxefikörper aus zwui eilen besteht, van ti man dar p'.na, varz^gsufaise der. leichtere, mit d-sx A'itrieb!j«jell,e fest verbunden ist, während der andere .iuf der Abtriebsuielle um das Drehspiel leicht drehbar gelagert ist (Figuren 28, 34, :»6).
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6ADORiQlNM.
it
17. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Drehkörpers aus dauermagnetischem Werkstoff bestehen, mit ineinandergreifenden Organen versehen und derart magnetisiert sind, daß die Eingriffsorgane infolge der Wirkung der magnetischen Kräfte mährend der Betriebspausen ineinandergreifen und während.das AnlaufVorgangs die entgegengesetzte Endlage deo Drehspielö sriruichen (Figuren 29, 30).
18. Einrichtung nach dön Ansprüchen 1 bis 9 mit wart Lauf zu Lauf selbsttätig wechselnder Dcahrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper mit Drehspiel, vorzugsweise von 3 bia 10°, an der Abtriabstualio sngrsift und mindestens einao jedeö Paares von einandsr u/ährand dßr Drehung berührenden Flüchen mit einer weichen Auflage versehen ist (Figuren 31 bis 32).
19, Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Hilfs mittel, die den Drehkörper während jeder Betriebspause in Bazug auf den Abtrieb in dar LagB festhalten, in der er sich in dar vorangegangenen Betriabsperiode befand, und die während des AnlaufVorganges den Übergang aus dieser stabilen Endlage und den Durchgang durch eine labile iflittellage in die entgegengesetzte andere stabile Endlage des Di.-ehspiels gestatten.
- ■ "H8-B829 33
20. Einrichtung nach den Ansprüchen 18 ader 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper aus zwei Teilen besteht, von denen der eine, vorzugsweise der leichtere, mit der Abtriebswelle fest verbunden ist, während der andere auf der Abtriebstuelle um das Drehspiel leicht drehbar gelagert ist (Figuren 28, 33, 36).
21» Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Drehkörpers aus dauermagnetischem Werkstoff bestehen, mit ineinandergreifenden Organen versehen und derart magnetisiert sind, daß die Eingriffsorgane infolge der Wirkung dar magnetischen Kräfte während jeder Sstriebspause in gleicher Weise ineinandergreifen wie beim vorhergehenden Betrieb und daß sie während des AnlaufVorganges aus dieser stabilen Endlage unter Durchgang durch eine instabile Wit— tellage die entgegengesetzte andere stabile Endlage erreichen«
22. Einrichtung nach Ansprüchen 17 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß tile Eingriffsorgane zuiiachen den beiden Teilen des Drehkörpers angebracht sind.
23· Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Drehkörperteil mit einem Nocken versehen ist, der in eine Nut des anderen Drehkörperteils eingreift.
24. Einrichtung nach Ansprüchen 17 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsorgane am freien Ende des mit dar Abtriebsmalle mit Drahspial varbundenen Drehkörperteilf3 angebracht sind (Figuren 36 bis 39). -
25. Einrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch «inen mit der Abtriebsumlle fest verbundenen Nocken und zm&l sein Drehspial begrenzenden^ ja nach Bedarf mit einer weichen odBr einer harten Auflage v/er&ehenan Anschlägen» die am freien Ende dec mit der Abtriebsuie-lle mit Di.*»h~
' spiel verbundenen Drehkörperteile angebracht sind (Figur 38).
26. Einrichtung nanh'den Ansprüchen 14 bis 25s dadurch gekennzeichnet, daß anstaue der weichen bzw. harten Auflagen weiche bzuf. harte Federn vorgesehen sind (Figuren 34, 37, 39).
.27. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei fasten Anschlägen ein federndes Element vorge&ehan ist, das bei Beanspruchung in der einen OrahriLohtung mei-6h»r fedart als bei Haanspruchung in der anderen Drehrichtung (Figur 39).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4029980A (en) * 1975-02-04 1977-06-14 Veeder Industries, Inc. Rotary electric motor
US4274026A (en) * 1977-12-27 1981-06-16 Tri-Tech, Inc. Electric rotating machine
US4241270A (en) * 1977-12-27 1980-12-23 Tri-Tech, Inc. Synchronous electric motor
US5831356A (en) * 1996-04-08 1998-11-03 Canon Kabushiki Kaisha Compact cylindrical stepping motor and advancing device
US5859487A (en) * 1997-05-30 1999-01-12 Delta Electronics, Inc. Stator structure of motor and its forming method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2251816A (en) * 1938-05-11 1941-08-05 Reda Pump Company Submergible electric motor for deep well pumps
US2212192A (en) * 1938-12-08 1940-08-20 Frank Raffles Electromagnetic apparatus
CH313036A (de) * 1951-01-29 1956-03-15 Neuenschwander Otto Einphasen-Wechselstrom-Spaltpolmotor
US2860267A (en) * 1955-03-16 1958-11-11 Singer Mfg Co Dynamoelectric machines
US2974242A (en) * 1957-01-22 1961-03-07 Apstein Maurice Low-inertia induction motor rotor
US3164735A (en) * 1961-08-16 1965-01-05 Ampex Indexing synchronous motor
US3256453A (en) * 1962-08-27 1966-06-14 Cons Electronics Ind Synchronous motors
FR1341582A (fr) * 1962-09-11 1963-11-02 Electronique & Automatisme Sa Perfectionnements aux machines électriques tournantes
US3265911A (en) * 1964-01-27 1966-08-09 Superior Electric Co Linear electric motor
US3394295A (en) * 1965-10-04 1968-07-23 Itt Rotating and reciprocating electric motor
US3356877A (en) * 1966-02-16 1967-12-05 Circuit Res Company Electromechanical energy converter of the double air gap type

Also Published As

Publication number Publication date
CH459341A (de) 1968-07-15
BE677528A (de) 1966-08-01
AT273289B (de) 1969-08-11
US3560775A (en) 1971-02-02

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