DE1753703U

DE1753703U - Kleinstmotor.

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Publication number: DE1753703U
Application number: DEL18117U
Authority: DE
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-04-05
Filing date: 1957-04-05
Publication date: 1957-10-10

Description

"Kleinstmotor"

Die im folgenden beschriebene ßs'fiuduug/Neuerung bezieht sich

auf einen Kleinstmotor mit Innenmagnet-Ständer und glockeofër-

migemaeisenlosem l'jäufer..

Sowohl für Antriebs-als auch fUr Steuerungs-und Regelungsaufga-

ben besteht in der Technik das Bedürfnis nach Kleinstmotoren mit

n'iöpiichst hohem Wirkungsgrad. Diese Motoren, die meist aus Strom-

(luellen mit begrenzter Kapazität gespeist werden, sollen darüber

hinss eine h. he Betriebssicherheit und grosse Lebensdauer auf-

weisen Weitere Forderungen sind die über einen vorgegebenen

spannungsbereich die Drehzahl konstant zu halten und die Dreh-

jfihtung ändern zu können. Um die Motoren den verschiedenen Er-

fordernissen anpassen zu können 9 sollen sie so ausgelegt werden

dass sie einen ; roessen Drehzahlw und Drehmomentbereich zu über-

streichen gestatten-

Als besonders geeignet zur Durchführung dieser Forderungen hat

sich der Kleinstmotor mit Inneomagnet-Ständer und glockenförmigem

eiseDlösen Läufer nach der'Exf : aànNeuerung erwiesen der ge-

kennzeichnet ist durch einen den Innenraum des Läufers im Bereich

augfüli-eöäen Magnetkörper, der we-

cdgsesteilweise in den Ebenen senkrecht zur Motorachse in

zwei gegenuberliegenden Bereichen entgegengesetzt magnetisiert

und iiber eieStiroseiteund/oder-eico-Kern mit der den magne-

tischen KücKschluatS bildenden Motorhülle derart verbunden ist,

dass zwischen beiden ein Iftspalt entstehte io dem der Läufer

u deasen Welleg die in im Magnetkörper und/oder der Stirn-

seite der Motorhülle befindlichen Lagern läuft, von einer Stirn-

seite des Maguetkörpers aus durch diesen hindurchgeht und aus der

mit dem Magustörpey verbundenen Stirnseite der Motorhülle hin-

aus . und der über in die andere Stirnseite der Motorhülle

Kontaktatücke getipeltit wirdg die auf einem dreige-

tpeilten stiraseitigen Konunutator des Läufers gleiten, unter dem

einDrehzahlregler angeordnet.ist.

Kleinstmotoren mit Innenmagnet-Ständer und glockenförmigem eisen-

losen Läufer sind an sich bekannt. Jedoch erst die konstruktiven

Merkmale des Kleinstmotors nach der Eifiuduu/Neuerung ermöglichen

den Aufbau eines Motors, bei dem der stärkere Abfall der Drehzahl-

kennlinie als Funktion des Drehmomentes, der Innenpolanordnungen

eig, e. u istg sich nicht nachteilig auswirktg da der eingebaute Dreh-

zahlregler die Drehzahlkonstanz über einen groeaeo Bereich si-

cherstellt Verwendet man für den Magoeten eioen Werkstoff mit

groaseyKoeMitivkraftpbeispielsweise aoderne keramische Magoet-

werkstoffe auf ariutB-Eiseaoxyd-BasiS!) sollst die Luftspaltin-

du. ton so gras9 dass mit einem durchaus erträglichen Kupferauf-

wand im Läufer gearbeitet werden kann.

d-er, Läufer wird in Weiterbildung des

g-s'dankeM vorteilhaft eine vorzugsweise gesehnte Läuferwickluag

as neLeneinarlderliegeoden d gegebenenfalla im Bereich der SpUr.

Leükopfe teilweise auch übereinanderliegenden flachen rechteck-

f öligen Spulen in Stern-oder Dreieckschaltung verwendet. Als

Urehsahregler ist ein Fliehkraftschalter geeignet <, der aus einer

befer : ; eipten Blattfeder mit einem am freien Ende ange-

brachtem Kontsktplättchen und gegebenenfalls einem zusätzlichen

Gewicht besteht Ein derartiger Fliehkraftschalter kann so klein

ausfu. hrt werden9 daas er zwischen der Stirnseite des Tragkörpers

für die Läoferwcklung und dem Kommutator. angeordnet werden kann-

üiese-r Fliehkraftschalter wird dann zur Erfüllung seiner Regel-

aufaben in die Verbindungsleitung von einer Kommutatorlamelle

zu erLäufrwicklung derart'- geschaltete dass er bei Öffnung we-

nn'tej.'' eine Tc'ilspule abschaltet. Man kann ihn aber auch so

Ki. cheu die Spulen schalten<, dass periodisch Dämpferkreise ent"

s' ; e'hen, diß dos Jegelerhalten beeinflussen.. Eine zusätzliche

Jf

Veranderuag des Regelbereiches erreicht man auch durch in den

Låuferkreis oder die Zuleitungen zu den Kommutatorbürsten geschal-

tete Widerstände.. Statt besondere Widerstände zu verwenden, kann

man auch wenigstens eine Spule aus Widerstandsdraht herstellen ;

so daas sie die Aufgabe der zusätzlichen Widerstände übernimmt.

reichen die angegebenen Messnahmen zur Beeinflussung des Regel-

erhalteos nicht aus, oder will man die elektrische Beanspruchung

derSohalterkontakte vermindera, so können zusätzliche Ubertra-

gungsglieder zu dem Fliehkraftschalter hinzugeschaltet werden,

Der !''ljahkraftschalter selbst läset sich leicht einstellen, wenn

der feststehende Kontakt von einer-Schraube getragen wird, die in

AchM'ichtucg verstellbar ist. Die Teilspulen, die die Läufer-

wickimog bilden i, können !, wenn sie als Einzelteile'in sich mecha-

aischfesthergestelltsind,auf Tdeir-iiäu-ferträgerkörper aufge-

legt und auf ihm durch Kleben oder Bandagieren befestigt werden

In dem glockextförmigen Tragkorper für die Läuferwicklung der

auf seiner Stiroseite sowohl den Fliehkraftschalter als auch den Kommototator trägt, wird auch die Läuferwelle befestigt. Ein Lager für sie, vorzugsweise das in dem Magnetkörper befindliche Lager, wird als Druck- und Führungslager und das andere Lager nur als Führungslager ausgebildet. Der Hohlraum zwischen den Lagern 1 ässt sich zur Aufnahme eines Schmiermittelvorrates verwenden, den beispielsweise Abstreifringe an den Lageraussenkenten in Umlaufsetzen.Eine Anordnung, die es gestattet, den Kontaktdruck der auf dem Kommutator liegenden Kontaktstücke leicht zu verändern erhält man, wenn man die Kontaktstücke in Kommutatorbürstenführungshülsen lagert und sie in ihnen durch nachstellbare Schraubendruckfedern hält. Um die Möglichkeit. zu haben, den Verscbleiss von Kommutator und Kontaktstücken ohne Auseinandernehmen des Motors feststellen zu können, ist es zweckmässig, die kommutatorseitige Stirofläche der Motorhülle aus einem durchscheinenden

oder durchsichtigen Werkstoff herzustellen. Statt einen permanen-

ten InMnmagnetkörper für den Kleinstmotor zu verwenden. kann

manselbstverständlioh auch einen konstruktiv gleichwertigen

Elektromagneten benutzenf

In der Figo 1 der Zeichnung ist das Ausführungsbeispn ?. e ;'c-

Motors nach der'Hrfiüdug/Neueruüp darges ell In oie''<' ! . :'

hü. le l istiein Kern 2 aus einem einerti

eingespritstt auf dem ein Magnetkorper 3 sitzt .'er K'" :'a', r. ! n'

gleichzeitig die Lager 4 und 5 für die a.uferwe]le6' u.",au'

der der Läuferträgerkörper 7 sitsto der aus einer düorjetn

stoffglockebesteht-Dieser Läuferträßerkörper träg'die pJ<H !

8 bis 11, die die Lauferwicklung bildeo « Die Läuferwickim.' wi '

bei dem im Schnitt gezeichneten Motor voo sechs in zwei Lfeh

außeordneten Spulen gebildet. Die Zeichnung : läsat jedoch n'r'tic ?

Gchnittflächeo von vier Spulen erkensen<-Aus diesem Grund'ia..

der schaltungsmässige Aufbau des Läufers in 'ig- ? nochM ? dnr'

gest e llt. : .

Ausser der Läuferwicklung trägt der Läufert ; räp ; erkörp ? r och ci ?

Fl1ehkraftschelter, der us eiDer Blattfeder : 2 an de i

ein Kontaktstück 13 und ein Gewicht 14 befinden ; und defri em ? «

Kontakt 15 besteht. Der feste Konbakt 15 ist auf der

einer Schraube 16 aDgeordnetf, &n dereo HalerGß das At : * !. !-"

Dieses Ansetzstück sitzt auf einer elektrisch

leit-fähigea Tragacheibß 18. die auf ihrer dem

abgewandten Stirnseite den aus drei voneinander ; etrennsiea p. e

Flächen bestehenden Kommutator trägt. Die Zeichnung iaSSt pur dz

beiden Flächen 19 und 20 erkennen Die drei planen Kommutator

flächen stellen drei durch schmale Luftspalte getrennte Sekore

eines Kreises dar, die in Richtung auf den Läuferträgerkörper

abgebogene Ansatzstücke 21 zum Anschluß an die Läuferwickluot ?

bragen,

; en) g 0 bildenden

/m,dem K fumat-or gleiea die die Kommutatorbürsten bildenden

Koßsktsbue 22 und 23'Sie sind in den Kommutatorbürstenfih'

rungshülseo 24 uud 25 gelagert und werden durch die Schrauben-

druckfedern 26 und 27 mit einem durch entsprechende Einstellung

der Madenschrauben 28 und 29 vorgebbaren Kontaktdruck gegen den

Kommutator gepresst An die Kommutatorbürstenführungshülsen wer-

den die Ansciilussleitunßen zu der speisenden Stromquelle auge-

chlossea-Zu ihrer Befestigung dienen die Muttern 30 und 31.

Die Kommuatorbürstenführungshülsen sitzen in einer aus einem

durchsichtigenAerkstoff hergestellten Abdeckkappe 32s die su-

gleich die eine Stirnseite der Motorhülle bildet Durch Verdrehen

dieser Abdeckkappe kann die erforderliche Lage der Bürsten in

bezg auf ie Wechselwirkung zwischen Magnetkörper und Läufer

eingestellt werden,

,ig 2 zeigt das NIckelschema des Kleinstmotors nach der Elliü-

und

fÜr tirie ; 3ternschaltung, Yin eutsprechend abgewan-

delter Weise ist das Wickelschema für eine Dreieckschaltung auf-

gebautn Die drei Köttunutatorteile sind mit 40 ; 41 und 42 bezeich-

nete/Auf ihnen gleiten die Kontaktstücke 43 und 44. über die die

Verbindung zu der speisenden Stromquelle hergestellt ist. Die

Abwicklung der Nordpolfläche des Magoetkorpers ist mit 45. die

der Südpolfläche mit. 46 bezeichnete Die Längsseiten der einzel-

nen Spulen sind mit den Zahlen 51 bis 62 bezeichnet. Die auf der

rechten Seite der Zeichnung abgebrochenen Spulen haben ihre Fort-

setzd auf der iakea Zeichnungsseite. Zwischen Kommutator-

räche'40 una die pule mit den Längsseiten 51 und 54 ist der

Fliehkraftschalter 48 geschaltet. Zur Beeinflussung seines Dreh-

Mhlregeiverhaltens und zur Verminderung der elektrischen Bean-

spruchung seines Schaltkontaktes kann parallel zu ihm der gestri-

9

chelt angedeutete Widerstand 9 geschaltet werden. Ein weiteres

Hilfsmittel zur Aufweitung des Regelbereiches ist der Widerstand

470 Dieser Widerstand verschiebt den Spannungsbereich, in dem die

Drehzahl auf einen konstanten Wert durch den Fliebkraftschalter

geregelt werden kann, in einen Bereich höherer Spannungen « Der

Spannungsbereich ist dabei gröaser als der Spaonungsbereich ohne

Zusatzwiderstand. Legt man den Motor für eine. kleinere Nennspan-

nung aus als für die Spannung, mit der er betrieben werden soll,

so erhält man in bezug auf seine Betriebsspannung einen sowohl

zu kleineren als auch zu größeren Spannungswerten hin aufgewei-

teten Regelbereich. Allerdings geht diese Aufweitung des Regelbe-

reiches auf Kosten des Wirkungsgrades.

Der Kleinstmotor nach der. FyfMnß/Neueruog kaoo für die ver-

schiedensten Bereiche ausgelegt werden. Insbesondere ist es mög-

licht ihn so auszulegen, dass er bei Speisung aus Batterien oder

Akkumulatoren zum Antrieb verschiedenster Geräte ein ausreichende

Drehmomentbesitzt.

« PüLeuSchutz-Aosprüc

Claims

1-Schutz-Ansprüche

Kleinstmotor mit lonenmag et-Ständer und glockenförmigem, Hsenosem Läufer t gekennzeichnet durch einen den Innenraum des Käufers im Bereich der Läuferspulenlängsseiten ausfüllenden Ma- ßnetkörper, : der wenigstens teilweise in den Ebenen senkrecht zur Mntoracbse 10 zwei gefentiberliegeoden Bereichen entrefengesetzt magnetisiert und über eine Stirnseite und/oder einet) Kern mit der den magnetischen Rückschluss bildenden Motorhülle derart ßbundenist,dass zwischen beiden ein Luftspalt entsteht, in dem irLäuferumläuft, dessen Welle,, die in in Magnetkörper und/oder der Stirnseite der Motorhülle befindlichen Lagern läuft, von einer 3tirnseite des Magnetörpers aus durch diesen hindurch- geht und nua der mit dem MsRüet'korper verbundenen Stirnseite der oLorhülie hinausragt, und der über in die andere Stirnseite der oorhulle eingelassene Kontaktstücke gespeist wird, die auf dreigeteiltpri stirnseiti. Sen Kommutator cles Läufers glei- ten, unter dem ein Drehzahlregler angeordnet ist. 2. Kleinstmotor nach Anspruch 10 gekennzeichnet durch eine vorzugsweise gesehnte Läuferwicklung aus nebeneinanderliegenden und gegebenenfalls im Bereich der Spulenköpfe teilweise auch übereinanderliegenden flàchen rechteckförmigen Spulen in Stern- oderDreleokschaltune,

3. Kleinstmotor nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlregler als Fliehkraftschalter ausgebildet ist, der aus einer einseitig befestigten Blattfeder mit einem am freien Ende angebrachten Kontaktplättchen und gegebenenfalls einem nusätslichen Gewicht besteht. 4c Kleinstmotor nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, dass

der Fliehkraftschalter in die Verbindungsleitung von einerKommutatoKamelle zu der Läuferwicklung derart geschaltet ist, dass er bei Öffnung wenigstens eine Teilspule abschaltet.

5, Kleinstmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der liehkraftschalter so zwischen die Spulen geschaltet ist, üaaa periodisch Dämpferkreise entstehen ;, die das Regelverhalten

beeinflussen.

6, Kleinstmotor nach Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur zusätzlichen Veränderung des Regelbereiches in den Läuferkysis oder die Zuleitungen zu. den Kommutatorbürsten wnigsveno ein Widerstand geschaltet ist.. 7.Kleinstmotor nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass

wenigstens eine Spule aus Widerstandsdraht gefertigt ist 8. Kleinstmotor nach Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass zur Beeinflussung des Regelverhaltens und/oder der elektrisehen Beanspruchung der Schalterkontakte zusätzliche übertragungglieder zu dem Fliehkraftschalter hinzugeschaltet sind. 9. Kleinstmotor nach Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnete dass der feststehende Kontakt des Fliehkraftschalters von einer Schraube getragen wird, die in Achsrichtung verstellbar ist. lOn Kleinstmotor nach Ansprüchen 1 bis 9 dadurch gekennzeich- nest, dass die einzelnen Teilspulen in sich mechanisch fest au' den Läuferträgerkörper aufgelegt sind und auf ihm durch Kleben

oder Bandagieren befestigt werden.

11. Kleinstmotor nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeich net, dass ein Lager für die Läuferwelle, vorzugsweise das im Magnetkörper befindliche Lager, als Druck- und Führungslager und das andere Lager nur als Führungslager ausgebildet ist und der Hohlraum zwischen den Lagern einen Schmiermittelvorrat auf nimmt, den beispielsweise Abstreifringe an den Lageraussenkanten in Umlauf setzen. 12"Kleinstmotor nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekenn

zeichnet, das die auf dem Kommutator liegenden Kontaktstücke in Kommutatorbürstenführungshülsen gelagert sind und im Kontakt druck durch nachstellbare Schraubendruckfedern verändert werden können.

13. Kleinstmotor nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die kommutatorseitige Stirnfläche der Motorhülle aus einem durchscheinenden oder durchsichtigen Merkstoff besteht « 140 Kleinstmotor nach Ansprüchen 1 bis 13, gekennzeichnet durch den Ersatz des permanenten Innenmagoetkörpers durch eine konstruktiv gleichwertigen Elektromegneten.