DE2834579C2

DE2834579C2 - engine

Info

Publication number: DE2834579C2
Application number: DE19782834579
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 5162 Niederzier Andrasch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-08-07
Filing date: 1978-08-07
Publication date: 1983-05-19
Also published as: DE2834579A1

Description

dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) nur f:inen Pol oder aber mehrere Pole derselben Polarität aufweist, und daß der Statorpol mit der gleichen Polarität des Rotors (6) eine in Drehrichtung abnehmende, der mit der entgegengesetzten Polarität eine in Drehrichtung zunehmende Induktion bewirktcharacterized in that the rotor (6) has only one pole or several poles of the same Has polarity, and that the stator pole with the same polarity of the rotor (6) one in the direction of rotation decreasing, the one with the opposite polarity an induction increasing in the direction of rotation causes

2. Motor each Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Siatorpol aus mehreren in Drehrichtung versetzten Magneten (7) besteht2. Motor each claim 1, characterized in that that each Siatorpol from several in the direction of rotation offset magnet (7) consists

3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Induktion ein zunächst zunehmender und dann abnehmender Luftspalt zwischen Stator (9) und Rotor (6) vorgesehen ist3. Motor according to claim 1 or 2, characterized in that for setting the induction an initially increasing and then decreasing air gap between stator (9) and rotor (6) is provided

4. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Rotor (6) exzentrisch zum zylinderförmig ausgebildeten Stator (9) angeordnet ist4. Motor according to claim 3, characterized in that the rotor (6) is eccentric to the cylindrical formed stator (9) is arranged

5. Motor r*xh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Rotor- und Statormagnete (5, 7) U-förmig ausgebildet und mit ihren Polen einander zugewandt sind.5. Motor r * xh one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor and stator magnets (5, 7) are U-shaped and with their poles facing each other.

6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor- und Statormagnete (5, 7) stabförmig ausgebildet und zueinander sternförmig angeordnet sind.6. Motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor and Stator magnets (5, 7) are rod-shaped and are arranged in a star shape with respect to one another.

7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor- und Statormagnete (S, 7) in Kunststoff eingegossen sind.7. Motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor and Stator magnets (S, 7) are cast in plastic.

8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle des geringsten Abstandes zwischen Rotor (6) und Stator (9) ein mit seiner Polform der Form der Statormagnete (7) entsprechender Elektromagnet (8) angeordnet ist, der zum Zeitpunkt des Eintreffens eines Rotormagneten (5) an dieser Stelle in einem solchen Sinn erregbar ist daß eine abstoßende Kraft auf diesen Rotormagneten (5) einwirkt.8. Motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that at the point of smallest distance between rotor (6) and stator (9) with its pole shape the shape of the stator magnets (7) corresponding electromagnet (8) is arranged, which at the time of the arrival of a Rotor magnet (5) can be excited at this point in such a way that a repulsive force is applied this rotor magnet (5) acts.

9. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einer in Drehrichtung des Rotors neben der Stelle des geringsten Abstandes zwischen Rotor und Stator gelegenen Stelle des Stators ein Elektromagnet angeordnet ist, der zum Zeitpunkt des Eintreffens eines Rotormagneten an dieser Stelle kurzzeitig in einem solchen Sinn erregbar ist, daß eine anziehende Kraft auf diesen Rotormagneten einwirkt.9. Motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that on one in the direction of rotation of the rotor next to the point of the smallest distance between rotor and stator Place of the stator an electromagnet is arranged, which at the time of arrival of a rotor magnet at this point it can be briefly excited in such a way that an attractive force arises acts on this rotor magnet.

10. Motor nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung des Einschaltens des Elektromagneten (8) eine an der Rotorwelle (3) befestigte Schleifringanordnung vorgesehen ist.10. Motor according to claims 8 or 9, characterized characterized in that one on the rotor shaft for controlling the switching on of the electromagnet (8) (3) Fixed slip ring assembly is provided.

U. Motor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Induktionsbereich des Elektromagneten (8) ein Dauermagnet angeordnet ist, dessen Feld beim Erregen des Elektromagneten (8) überkompensierbar ist.U. Motor according to one of claims 8 to 10, characterized in that in the induction range of the electromagnet (8) a permanent magnet is arranged, the field of which when the electromagnet is excited (8) can be overcompensated.

12. Motor nach einem der Ansprüche I bis 7,12. Motor according to one of claims I to 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet zunächst in dem die Rotorpole (5) anziehenden Sinn und, nachdem dieser den Totpunkt erreicht hat, im abstoßenden Sinn erregbar istcharacterized in that the electromagnet initially in the sense of attracting the rotor poles (5) and, after it has reached dead center, is excitable in a repulsive sense

13, Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß an der Stelle des geringsten Abstandes zwischen Rotor (6) und Stator (9) zwischen den beiden an dieser Stelle bezüglich ihrer Polung unterschiedlichen Statorpolen (7) ein Permanentmagnet (18) in der Weise eingefügt ist, daß seine Polachse tangential zum Stator (9) verläuft13, engine according to one of claims 1 to 12, characterized in that at the point of smallest distance between rotor (6) and stator (9) between the two at this point with respect to their polarity different stator poles (7) a permanent magnet (18) is inserted in such a way that its polar axis is tangential to the stator (9)

14. Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der Rotor mit einer Rücklaufsperre versehen ist14. Motor according to claim 13, characterized in that the rotor with a backstop is provided

Gegenstand des Hauptpatents 27 06 691 ist ein Motor mit einem Stator, dessen permanentmagnetische, längs des Umfangs gleiche Polartität aufweisende Pole eine in Drehrichtung zunehmende Induktion hervorrufen, mit einem Rotorpole aufweisenden Rotor und mit einer mechanisch oder elektrisch wirkenden Einrichtung zur Oberwindung der Stufe von der höchsten zur niedrigsten Induktion des Stators, wobei die Rotorpole ebenfalls permanentmagnetisch sind und untereinander gleiche, jedoch zu der Polarität der mit ihnen zusammenwirkenden Statorpole entgegengesetzte Polarität haben und wobei die Statorpole gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Dort wird ein Motor geschaffen, der unabhängig von einer Stromquelle eine Rotordrehung um eine Rotorpolteilung durchzuführen vermag. Bei einem einzigen Rotormagnet ist fast eine volle Rotorumdrehung erreichbar.The subject of the main patent 27 06 691 is an engine with a stator whose permanent magnetic poles, which have the same polarity along the circumference, have an in Cause direction of rotation increasing induction, with a rotor having rotor poles and with a Mechanically or electrically operating device to overcome the step from the highest to the lowest Induction of the stator, whereby the rotor poles are also permanently magnetic and one below the other same, but opposite to the polarity of the stator poles interacting with them have and wherein the stator poles are evenly distributed over the circumference. There will be an engine created, the independent of a power source to perform a rotor rotation around a rotor pole pitch able. With a single rotor magnet, almost a full rotor revolution can be achieved.

Die Erfindung betrifft einen Motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Motor ist durch die DE-PS 11 35 083, Figur 1, bekannt. Der Motor hat einen Rotor, der einen als Permanentmagnet ausgebildeten Rotormagneten mit radial sich erstreckenden Polachsen aufweist, wobei der eine Pol auf der einen und der entgegengesetzte Pol auf der anderen Seite des Umfanges des Rotors liegt Der Stator ist mit zwei als Permanentmagnete ausgebildeten Statormagneten versehen, die sichelförmige, ungleichnamige Polschuhe aufweisen. Aufgrund der Sichelform ändert sich der Luftspalt zwischen Stator und Rotor jeweils bei einer Drehung um etwa 180° kontinuierlich, wobei der Luttspalt in Drehrichtung gesehen bei jedem Statorpol bis zu einem kleinsten Wert abnimmt. Entsprechend nimmt die Induktion bei einer halben Umdrehung jeweils von einem niedrigen Wert bis zur Erreichung eines höchsten Wertes zu.Such a motor is known from DE-PS 11 35 083, FIG. The engine has a rotor, the one configured as a permanent magnet rotor magnet with radially extending pole axes, wherein one pole is on one side and the opposite pole on the other side of the circumference of the rotor The stator is provided with two stator magnets designed as permanent magnets, the sickle-shaped, have opposite pole pieces. Due to the sickle shape, the air gap between the stator changes and rotor each with a rotation of about 180 ° continuously, the air gap in the direction of rotation seen at each stator pole decreases down to a smallest value. The induction increases accordingly half a turn from a low value to a maximum value.

Aufgrund dieser Anordnung und Ausbildung der Rotor- und Statorpole kann der Rotor zwar alleine eine Drehung um maximal 180° ausführen, wenn die jeweils ungleichnamigen Pole von Stator und Rotor gegenüberstehen. Bei Erreichen des Punktes höchster Induktion muß jedoch das permanentmagnetische Statorfeld mittels zusätzlicher Spulen umgepolt werden, damit sich der Rotor weiterdrehen kann. Diese Feldumkehr ist über einen Rotordrehwinkelbereich von 180° erforderlich. Für den Betrieb dieses Motors in einem Drehwinkelbereicb von mehr als 180° ist somit auf jeden Fall elektrische Energie erforderlich und auch vorgesehen, da dieser Motor als Kraftmaschine insbesondere für hochtourig arbeitende Werkzeugma-Because of this arrangement and design of the rotor and stator poles, the rotor can indeed be one Rotate by a maximum of 180 ° if the opposite poles of the stator and rotor are opposite. When the point of highest induction is reached, however, the permanent magnetic stator field must polarity can be reversed using additional coils so that the rotor can continue to turn. This field reversal is Required over a rotor rotation angle range of 180 °. For the operation of this engine in one Rotation angle range of more than 180 ° is therefore in any case required and also electrical energy provided because this motor is used as a prime mover for high-speed machine tools

schinen und ähnliche Zwecke gedacht ist.machines and similar purposes.

Es gibt jedoch eine Reihe von Geräten, wie beispielsweise Fahrscheindrucker oder dergleichen, bei denen einerseits für die Durchführung einer Maschinenoperation nur eine einzige oder wenige Umdrehungen des Hauptantriebes erforderlich sind und bei denen andererseits ein zuverlässiger Betrieb unabhängig von einer Stromquelle gewährleistet sein solL Der in der DE-PS 11 35 0E3 beschriebene Motor eignet sicit hierfür nicht, weil er wegen der für einen kontinuierlichen Motorlauf bestimmten Anordnung und Ausbildung der Magnetpole auf eine elektrische Stromquelle angewiesen istHowever, there are a number of devices, such as ticket printers or the like, for example which on the one hand only have a single or a few revolutions to carry out a machine operation of the main drive are required and in which, on the other hand, reliable operation is independent of a power source should be guaranteed in the DE-PS 11 35 0E3 described motor is suitable for this not because it is because of the arrangement and design of the Magnetic poles rely on an electrical power source

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Motor nach der DE-PS 11 35 083 derart abzuändern, daß bei gleichem Motordurchmesser bzw. gleich starken Permanentmagneten ein gegenüber dem Motor des Hauptpatents höheres Drehmoment erzielt werden kann.The invention is based on the object of modifying the engine according to DE-PS 11 35 083 in such a way that at same motor diameter or the same strong permanent magnet compared to the motor of the Main patent higher torque can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Die gegenüber dem im Hauptpatent erziehe bessere Wirkung ergibt sich dadurch, daß die Abnahme der Induktion bzw. die Zunahme des Luftspaltes zwischen Rotor und Stator nur über 180° der Rotordrehung erfolgt und während der weiteren 180° bereits wieder eine Zunahme der Induktion bzw. eine Abnahme des Luftspaltes erfolgt. Dabei wird während der ersten 180° die abstoßende Kraft einander gleichpolig gegenüberstehenden Rotor- und Statormagnete und während den zweiten 180° die anziehende Kraft der einander ungleichpolig gegenüberstehenden Magnete ausgenutzt. The better effect than the one in the main patent results from the fact that the decrease in the Induction or the increase in the air gap between rotor and stator only over 180 ° of rotor rotation takes place and during the further 180 ° an increase in induction or a decrease in Air gap takes place. During the first 180 °, the repulsive force is opposite to one another with the same polarity Rotor and stator magnets and during the second 180 ° the attractive force of each other Unpolarized opposing magnets exploited.

Obwohl die Zu- und Abnahme der Induktion vorzugsweise durch entsprechende Veränderung des Luftspaltes zwischen Rotor und Stator bewirkt wird, ist es selbstverständlich arch möglich, bei gleichbleibendem Luftspalt Statormagnete mit entsprechend geringer und größer werdender Stärke zu verwenden. Soll die Änderung der Induktion durch Luftspaltänderung erreicht werden, dann geschieht dies zweckmäßigerweise durch exzentrische Lagerung des Rotors innerhalb des zylinderförmigen Statorhohlraumes.Although the increase and decrease in induction are preferably achieved by changing the Air gap between rotor and stator is effected, it is of course arch possible, with constant To use air gap stator magnets with correspondingly smaller and larger strengths. Intended to the change in induction can be achieved by changing the air gap, then this is expediently done by eccentric mounting of the rotor within the cylindrical stator cavity.

Durch die hier beschriebene Anordnung wird erreicht, daß der Rotor jeweils dann, wenn er die Stelle höchster Anziehungskraft überwunden hat, d. h. wenn er aus dem Fangbereich der höchsten, anziehend wirkenden Induktion in den Bereich höchster, abstoßend wirkender Induktion bewegt wird, selbsttätig eine vollständige Umdrehung durchführt, bis er wieder in den Bereich höchster anziehender Induktion gelangt ist. Eine derartige vollständige Rotorumdrehung wird allerdings nur dann erreicht, wenn der Rotor nur einen einzigen Rotormagneten aufweist. Hat er mehrere Rotormagnete, dann legt er jeweils nur einen entsprechenden Bruchteil einer Umdrehung zurück. Die gewünschte Umdrehungszahl in dem anzutreibenden Gerät kann dann durch ein entsprechendes Übersetzungsgetriebe erreicht werden.By the arrangement described here it is achieved that the rotor each time he passes the point has overcome the greatest attraction, d. H. when he is out of the catching range of the highest, attractive Induction is moved into the area of the highest, repulsive induction, automatically one complete revolution until it has reached the area of highest attractive induction again. Such a complete rotor revolution is only achieved if the rotor is only one has single rotor magnet. If he has several rotor magnets, he only places one of the magnets A fraction of a turn back. The desired number of revolutions in the one to be driven Device can then through a corresponding transmission gear can be achieved.

Das Herausbewegen des Rotors aus dem Fangbe= reich der höchsten Induktion kann, wenn keine Stromquelle zur Verfügung steht, von Hand erfolgen. Hierzu kann auf der Rotorwelle ein Schalthebel oder ein Handrad drehfest angeordnet sein. Diese müssen zumindest teilweise aus dem Motorgehäuse herausragen. Die von Hand durchzuführende Hubbewegung zur Überwindung der genannten Schwelle braucht nur sehr kurz zu sein und ist wesentlich einfacher durchzuführen als das Drehen einer Handkurbel ohne Motorunterstützung, Moving the rotor out of the capture range of the highest induction can, if none Power source is available to be done by hand. For this purpose, a shift lever or a Handwheel be rotatably arranged. These must at least partially protrude from the motor housing. The lifting movement to be carried out by hand to overcome the threshold mentioned only needs a lot be short and much easier to do than turning a hand crank without motor assistance,

Steht eine Stromquelle zur Verfugung, so kann die Schwelle auch mit Hilfe eines Elektromagneten überwunden werden, dessen Anker bei Erregung des Magneten auf den genannten, drehfest mit der Motorwelle verbundenen Schalthebel einwirkt Die Erregung des Elektromagneten und das damit verbundene Ingangsetzen des Motors kann in diesem Falle durch kurzzeitiges Schließen eines elektrischen Schalters erfolgen.If a power source is available, the threshold can also be set with the help of an electromagnet be overcome, the armature of which when the magnet is excited on the said, rotatably with the The shift lever connected to the motor shaft acts The excitation of the electromagnet and the associated In this case, the motor can be started by briefly closing an electrical switch take place.

Als eine hierfür besonders zweckmäßige Lösung hat es sich erwiesen, innerhalb des Stators unmittelbar an der Stufe vom anziehenden Bereich zum abstoßenden Bereich eine elektromagnetische Wicklung vorzusehen, die zur Überwindung der Schwelle im gleichen Sinne wie der gerade in diesem Bereich befindliche Rotormagnet erregt werden kann, so daß der letztere in Richtung des Bereiches abstoßender Krafteinwirkung gestoßen wird. Auf der Rotorwelle kann da. M-. außerhalb bzw. neben dem genannten Sehalthebel bzw. dem Handrad eine Schleifring-Kontaktscheibe angeordnet sein, welche so ausgebildet ist und mit zwei Schleifkontakten in der Weise zusammenwirkt, daß immer dann, wenn der oder eifwr der Rotormagneten an die Stelle höchster Anziehungskraft gelangt, die genannte elektromagnetische Wicklung entsprechend erregt wird, so daß auch ein kontinuierlicher Betrieb des Motors möglich ist Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kan.i im Induktionsbereich der elektromagnetischen Wicklung ein Dauermagnet angeordnet sein, welcher bei nichterregter Wicklung entgegengesetzte Polung wie der bzw. die Rotormagnete aufweist, so daß er unterstützend auf die Anziehungskraft des bzw. der Rotormagnete einwirkt.It has proven to be a particularly expedient solution for this to be located directly inside the stator to provide an electromagnetic winding at the step from the attractive area to the repulsive area, the one to overcome the threshold in the same sense as the rotor magnet located in this area can be excited so that the latter is pushed in the direction of the area of repulsive application of force will. There can be on the rotor shaft. M-. outside or next to the aforementioned holding lever or the handwheel, a slip ring contact disk can be arranged, which is designed and cooperates with two sliding contacts in such a way that whenever the or eifwr the rotor magnet reaches the point of greatest attraction, the said electromagnetic Winding is excited accordingly, so that continuous operation of the motor is possible In this embodiment of the invention, a permanent magnet can be used in the induction area of the electromagnetic winding be arranged, which polarity opposite to the one or the other when the winding is not excited Has rotor magnets, so that it has a supporting effect on the attractive force of the rotor magnet or magnets.

Dies geschieht solange, bis einer der Rotormagnete in seinen Fangbereich gelangt In diesem Augenblick wird über die Schleifringkontakte der Stromkreis für das entstehende, entgegengesetzt gerichtete, elektromagnetische Feld die Wirkung des Statormagneten überkompensiertThis happens until one of the rotor magnets gets into its catching area at this moment Via the slip ring contacts, the electrical circuit for the oppositely directed electromagnetic that is generated Field overcompensates the effect of the stator magnet

L¹ in möglichst starke elektromagnetische Felder zu erhalten, also ein möglichst hohes Motordrehmoment erzielen zu können, ist es zweckmäßig, die Statormagnete möglichst dicht nebenander anzuordnen, wozu sie zweckmäßigerweise segmentförmig ausgebildet sind. Die Stator- und Rotormagnete sind mit ihren Polen vorzugsweise parallel zur Rotorachse ausgerichtet, wozu sie U-förmig gestaltet sein können. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Rotor- und Statormagnete sternförmig, d.h. radial nach außen gerichtet anzuordnen, wobei Stabmagnete verwendet werden können.To obtain L ¹ in the strongest possible electromagnetic fields, that is to say to be able to achieve the highest possible motor torque, it is useful to arrange the stator magnets as close as possible to one another, for which purpose they are expediently designed in segments. The stator and rotor magnets are preferably aligned with their poles parallel to the rotor axis, for which purpose they can be U-shaped. Of course, it is also possible to arrange the rotor and stator magnets in a star shape, that is to say directed radially outwards, it being possible to use bar magnets.

Ent^v:äi! der Rotor mehrere Rotormagnete, dann ist es vorteilhaft, das Verhältnis der Anzahl der Statormagnete zu der Anzahl der Rotormagnete so zu wShlen, daß sich ein noniusartiges Zusammenarbeiten zwischen Rotor- und Statormagnet ergibt, d. h. daß gleichzeitig immer nur ein Magnetpaar miteinander ausgerichtet ist.Ent ^v : ai! If the rotor has several rotor magnets, then it is advantageous to choose the ratio of the number of stator magnets to the number of rotor magnets so that there is a nonius-like cooperation between the rotor and stator magnet, i.e. that only one pair of magnets is aligned with each other at the same time.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung istAccording to a further embodiment of the invention is

M vorgesehen, daß an der Stelle des geringsten Abstandes zwischen Rotor und Stator zwischen den heuten an dieser Stelle bezüglich ihrer Polung unterschiedlichen Statorpolen ein Permanentmagnet in der Weise eingefügt ist, daß seine Polachse tangential zum Stator verläuft. Dadurch wird einerseits die in bezug auf den Rotormagneten anziehende Wirkung und die abstoßende Wirkung der jeweiligen Statorhälften unterstützt und andererseits durch den magnetisch neutralen Mittelbe-M provided that at the point of the smallest distance between rotor and stator between today's different at this point in terms of their polarity Stator poles a permanent magnet is inserted in such a way that its pole axis is tangential to the stator runs. As a result, on the one hand, the attractive effect and the repulsive effect with respect to the rotor magnet Effect of the respective stator halves and, on the other hand, by the magnetically neutral central

reich des Permanentmagneten praktisch eine Abschirmung zwischen den beiden Statorhälften erreicht. Dies bedeutet, daß der Herausführung aus der Stelle höchster Anziehungskraft in denjenigen Bereich, in dem er durch die abstoßende Kraft der Statormagnete selbstätig weiterläuft, nur relativ gering ist.A shielding between the two stator halves is practically achieved rich of the permanent magnet. this means that the lead out of the point of greatest attraction in the area in which it is through the repulsive force of the stator magnets continues to run automatically, is only relatively low.

Schließlich ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Rotor mit einer Rücklaufsperre versehen ist.Finally, it is provided in an embodiment of the invention that the rotor is equipped with a backstop is provided.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand vonIn the drawing, the invention is based on

Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht eines Motors, wobei dieExemplary embodiments illustrated in more detail. It shows F i g. 1 is a front view of an engine, the

vordere Halteplatte zum Sichtbarmachen der Stator- und Rotormagnete weggebrochen dargestellt ist;front retaining plate is shown broken away to reveal the stator and rotor magnets;

F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 dargestellten Motors, teilweise als Schnitt längs der Symmetrieachse undF i g. FIG. 2 is a side view of the FIG. 1 motor shown, partly as a section along the axis of symmetry and

F i g. 3 eine schematische Vorderansicht eines wciicren Ausführungsbeispieles eines Motors.F i g. 3 is a schematic front view of a toilet Embodiment of an engine.

Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, ist in Bohrungen einer vorderen Halteplatte 1 (welche in F i g. 1 teilweise weggebrochen dargestellt ist) und einer hinteren Halteplatte 2 eine Motorwelle 3 drehbar gelagert. Auf dem sich zwischen diesen beiden Halteplatten 1 und 2 erstreckenden Teil der Motorwelle 3 sitzt drehfest ein Rotor 6, welcher vier um 90° gegeneinander versetzt angeordnete, als Permanentmagnete ausgebildete Rotormagnete 5 aufweist, welche in eine Kunststoffmasse 4 eingegossen sind. Die Motormagnete 5 sind U-förmig ausgebildet und sind in der Weise parallel zur Motorachse 3 angeordnet, daß die gleichnamigen Magnetpole auf der gleichen Seite des Rotors 6 liegen. Gemäß Fig. 1 liegen beispielsweise die magnetischen Südpole auf der vorderen Rotorseite, während die magnetischen Nordpole auf der hinteren Rotorseite (in F i g. 2 auf der linken Seite) liegen.As the F i g. 1 and 2 show is in bores of a front retaining plate 1 (which in FIG. 1 partially shown broken away) and a rear holding plate 2, a motor shaft 3 rotatably mounted. on the part of the motor shaft 3 extending between these two retaining plates 1 and 2 is seated in a rotationally fixed manner Rotor 6, which has four rotor magnets designed as permanent magnets and offset from one another by 90 ° 5, which are cast in a plastic compound 4. The motor magnets 5 are U-shaped formed and are arranged in such a way parallel to the motor axis 3 that the same Magnetic poles lie on the same side of the rotor 6. According to FIG. 1, for example, the magnetic South poles on the front rotor side, while the magnetic north poles on the rear rotor side (in F i g. 2 on the left).

Der Stator 9 besieht aus achtzehn ringförmig, aber exzentrisch um den Rotor 6 angeordneten, als Permanentmagnete ausgebildeten Statormagneten 7 und aus einem in diesen Ring einbezogenen Elektromagneten 8. Die Exzentrizität ergibt sich dadurch, daß die Achsen von Rotor 6 und Stator 9 in der Vertikalen um einen Abstand a gegeneinander versetzt sind. Die Statormagnete 7 und der Elektromagnet 8 können beispielsweise mit den Halteplatten 1 und 2 verschraubt oder auf andere Weise an diese befestigt sein. Die Statormagnete 7 sind ebenfalls U-förmig ausgebildet und verlaufen parallel zur Motorwelle 3, und zwar in der Weise, daß m der rechten Statorhälfte die magnetischen Südpole und in der linken Statorhälfte die magnetischen Nordpole vorn (in F i g. 2 links) angeordnet sind. Die Rotormagnete 5 und die Statormagnete 7 stehen sich somit in der linken Motorhälfte mit ihren gleichnamigen und in der rechten Hälfte mit ihren ungleichnamigen Polen gegenüber, so daß in der ersteren eine abstoßende Kraft in Richtung des größer und in der letzteren eine anziehende Kraft in Richtung des kleiner werdenden Luftspaltes wirkt Die Pole des Elektromagneten 8 sind ähnlich ausgebildet und angeordnet wie die der Statormagnete 7. In den Eisenkern des Elektromagneten 8 kann ebenfalls ein Permanentmagnet in der Weise einbezogen sein, daß sich im nichterregten Zustand desselben auf der vorderen Statorseite ein magnetischer Nordpol und auf der hinteren Statorseite ein magnetischer Südpol ergibtThe stator 9 consists of eighteen annularly but eccentrically arranged around the rotor 6, as Permanent magnets formed stator magnets 7 and from an electromagnet included in this ring 8. The eccentricity results from the fact that the axes of rotor 6 and stator 9 are in the vertical are offset from one another by a distance a. The stator magnets 7 and the electromagnet 8 can for example screwed to the retaining plates 1 and 2 or attached to them in some other way. the Stator magnets 7 are also U-shaped and run parallel to the motor shaft 3, specifically in the Way that m the right stator half the magnetic South poles and in the left half of the stator the magnetic north poles are arranged at the front (left in FIG. 2). the The rotor magnets 5 and the stator magnets 7 are thus in the left half of the motor with their same names and in the right half with their unlike poles opposite, so that in the former a repulsive one Force in the direction of the larger and in the latter an attractive force in the direction of the decreasing Air gap acts The poles of the electromagnet 8 are designed and arranged similarly to those of the Stator magnets 7. In the iron core of the electromagnet 8 can also be a permanent magnet in the way be included that in the non-excited state of the same on the front stator side a magnetic North pole and on the rear stator side a magnetic south pole results

Neben der hinteren Seitenwand 2 sitzt drehfest auf der Motorwelle 3 eine Schleifringscheibe 10, welche auf ihrer Mantelfläche einen Schleifring 11 aus elektrisch leitendem Material aufweist. Mit diesem Schleifring 11 arbeiten zwei Schleifkontakte 12 und 13 zusammen. Der Schleifkontakt 13 liegt beispielsweise an einem kreisförmigen Teil des Schleifringes 11, während der Schleifkontakt 12 mit vier zahnartigen Verbreiterungen desselben zusammenarbeitet, von denen allerdings in F i g. 2 nur drei ersichtlich sind.In addition to the rear side wall 2, a slip ring disk 10 is seated in a rotationally fixed manner on the motor shaft 3 its outer surface has a slip ring 11 made of electrically conductive material. With this slip ring 11 two sliding contacts 12 and 13 work together. The sliding contact 13 is, for example, on a circular one Part of the slip ring 11, while the sliding contact 12 with four tooth-like widenings the same cooperates, of which, however, in F i g. 2 only three can be seen.

Bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten Rotor- bzw. Schleifringstellung wird beim Anlegen einer Gleichspannung an die mit einem Plus- bzw. Minuszeichen versehenen Anschlußklemmen ein Stromkreis für den Elektromagneten 8 geschlossen. Die Erregung desselben erfolgt in der Weise, daß der im Induktionsbereich desselben vorhandene Permanentmagnet überkompensiert wird und sich ein entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld ausbildet, wodurch der bisher in seiner oberen Stellung befindliche Rotormagnet 5 von dem Eickirornagncicn 8 abgestoßen und — gegebenenfalls durch entsprechende Polausgestaltung bzw. durch die jeweilige Stellung der drei anderen Rotormagnete 5 unterstützt — im Uhrzeigersinn verdreht wird. Dadurch gelangt dieser obere Rotormagnet 5 in den Einwirkungsbereich der abstoßend wirkenden Statormagnete 7 der rechten Hälfte, und der Rotor 6 dreht sich nun selbsttätig weiter in Richtung des schwächer werdenden Magnetfeldes (bezogen auf den betrachteten Rotormagnetet. 5), d. h. in Richtung der sich entfernenden Statormagnete 7. Der Elektromagnet 8 wurde inzwischen entregt, da die Kontaktgabe über den Schleifring 11 durch das Weite.-drehen des Rotors 6 inzwischen unterbrochen wurde.In the case of the in FIG. 1 and 2 shown rotor or slip ring position when a DC voltage is applied a circuit for the Electromagnet 8 closed. The excitation of the same takes place in such a way that that in the induction range the same existing permanent magnet is overcompensated and an oppositely directed Forms magnetic field, whereby the rotor magnet 5, which was previously in its upper position, of the Eickirornagncicn 8 repelled and - if necessary by appropriate pole design or by the respective position of the three other rotor magnets 5 supported - is twisted clockwise. As a result, this upper rotor magnet 5 comes into the area of action the repelling stator magnets 7 of the right half, and the rotor 6 now rotates automatically further in the direction of the weaker magnetic field (based on the rotor magnet in question. 5), d. H. in the direction of the retreating stator magnets 7. The electromagnet 8 has meanwhile been de-energized, since the contact is made via the slip ring 11 through the width-turning of the rotor 6 in the meantime was interrupted.

Nähert sich der nächste Rotormagnet 5 dem Elektromagneten 8, dann wirkt dieser zunächst noch im anziehenden Sinne, und zwar so lange bis der erstere mit dem Elektromagneten 8 fluchtet. Zu diesem Zeitpunkt wird — vorausgesetzt allerdings, daß an den genannten Klemmen die Gleichspannung noch anliegt — über die nächste Verbreiterung des Schleifringes 11 und über die Schleifkontakte 12 und 13 der Stromkreis für den Elektromagneten 8 wieder geschlossen, so daß er im abstoßenden Sinn erregt wird und dadurch die Schwelle von der höchsten Anziehungskraft zur höchsten abstoßenden Kraft erneut überwunden wird und der Motor kontinuierlich weiterdreht. Wäre dagegen an den genannten Klemmen keine Gleichspannung mehr vorhanden, würde der Motor in dieser Stellung zum Stillstand kommen, da er ohne äußeren Eingriff dieser Schwelle nicht zu überwinden vermag. Sobald ein Rotormagnet 5 an seinem untersten, d. h. am weitesten vom Stator 9 entfernt liegenden Punkt angelan_c„ ist. wirkt auf ihn die anziehende Kraft der Statormagnete 7 der linken Statorhälfte ein, so daß sein Drehmomentbeitrag im gleichen Drehsinn wie zuvor auf den Rotor 6 wirktIf the next rotor magnet 5 approaches the electromagnet 8, then this initially still acts in the attractive sense, namely until the former is aligned with the electromagnet 8. At this point in time - provided that the DC voltage is still present at the terminals mentioned - the circuit for the electromagnet 8 is closed again via the next widening of the slip ring 11 and via the sliding contacts 12 and 13, so that it is excited in the repulsive sense and as a result, the threshold from the highest attractive force to the highest repulsive force is overcome again and the motor continues to turn. If, on the other hand, there were no more direct voltage present at the named terminals, the motor would come to a standstill in this position, since it would not be able to overcome this threshold without external intervention. Once a rotor magnet 5 at its lowest, that is farthest from the stator 9 point remote angelan _c ". the attractive force of the stator magnets 7 of the left stator half acts on it, so that its torque contribution acts on the rotor 6 in the same direction of rotation as before

Steht keine Spannungsquelle zur Verfugung, dann kann — wie bereits eingangs erwähnt — der Motor auch dadurch in Gang gesetzt werden, daß der Rotor 6 ein kurzes Stück von Hand bewegt wird. Dies kann bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch geschehen, daß die Schleifnngscheibe 10 von Hand ein kurzes Stück bewegt wird. Selbstverständlich können hierzu auch eine gesonderte, mit einer Rändelung versehenen Scheibe oder ähnliche, von Hand betätigbare Mittel vorhanden sein, welche ebenfalls drehfest mit der Motorwelle 3 verbunden sind.If no voltage source is available, then - as already mentioned - the motor can can also be set in motion that the rotor 6 is moved a short distance by hand. This can be done with the embodiment shown in the drawings are done in that the grinding wheel 10 is moved a short distance by hand. Of course, a separate, with a Knurled disc or similar, by hand actuatable means may be present, which are also connected to the motor shaft 3 in a rotationally fixed manner.

Bei dem in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel mit vier Rotormagneten 5 wird bei einer einzigen Betätigung von außen jeweils nur eine ViertelIn the case of the FIG. 1 and 2 shown embodiment with four rotor magnets 5 is in a single external actuation only a quarter

Rotorumdrehung durchgeführt. Ist eine vollständige Umdrehung erwünscht, dann wird der Rotor 6 nur mit einem einzigen Permanentmagneten versehen.Rotor rotation carried out. If a complete revolution is desired, then the rotor 6 is only with provided with a single permanent magnet.

Falls im Induktionsbereich des Elektromagneten 8 kein Permanentmagnet vorhanden ist, kann der Schleifring 11 auch in der Weise ausgestaltet sein, daß zunähst eine Erregung des Elektromagneten 8 im anziehertden Sinne und, nachdem einer der Rotormagnete 5 den Totpunkt erreicht hat, im abstoßenden Sinne erfolgt.If there is no permanent magnet in the induction area of the electromagnet 8, the Slip ring 11 can also be designed in such a way that initially an excitation of the electromagnet 8 in the attracts the senses and, after one of the rotor magnets 5 has reached dead center, takes place in the repulsive sense.

Statt einer Griffscheibe kann auf der Motorwelle 3 zum Ingangsetzen des Rotors 6 auch ein Hebel bzw. eine der Anzahl der Rotormagnete 5 entsprechende Anzahl von Hebeln drehfest angeordnet sein. Diese Hebel können dann gegebenenfalls von Hand oder bei Vorhandensein einer Stromquelle auch durch den Anker eines über einen Schalter erregten Elektromagneten betätigt werden.Instead of a grip disk, a lever or lever can also be used on the motor shaft 3 to start the rotor 6. a number of levers corresponding to the number of rotor magnets 5 can be arranged in a rotationally fixed manner. These Levers can then optionally by hand or, if a power source is present, through the Armature of an electromagnet excited by a switch can be actuated.

Der Elektromagnet 8 des in dem Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels braucht nicht notwendigerweise an der Stelle des geringsten Abstandes zwischen Rotor 6 und Stator 9 angeordnet sein. Es kann in bestimmten Fällen zweckmäßiger sein, ihn an die Stelle des ersten oder obersten Statormagneten 7 der rechten Statorhälfte anzuordnen, d. h. an einer Stelle, an welcher der genannte Abstand bereits wieder größer wird. In diesem Falle muß der Elektromagnet 8 kurzzeitig so erregt werden, daß er in anziehendem Sinne auf den ankommenden Rotormagnet 5 einwirkt, diesem also aus dem Bereich größter Anziehungskraft herauszieht. In gleicher Weise wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform kann anschließend durch Umpolung der Frregung des Elektromagneten 8 oder — wenn dieser in seinem Kern einen Permanentmagneten enthält — durch Abschalten in die abstoßende Betriebsweise übergegangen werden.The electromagnet 8 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 does not necessarily need be arranged at the point of the smallest distance between rotor 6 and stator 9. It can in certain cases it may be more useful to replace the first or top stator magnet 7 of the to arrange right stator half, d. H. at a point at which the mentioned distance is already larger again will. In this case, the electromagnet 8 must be briefly excited so that it is in attractive Sense acts on the arriving rotor magnet 5, so this from the area of greatest attraction pulls out. In the same way as in the embodiment already described, then by reversing the polarity of the excitation of the electromagnet 8 or - if this has a permanent magnet in its core contains - can be switched to the repulsive mode of operation by switching off.

In F i g. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetmotors in stark schematisierter Weise dargestellt, in welchem die Statormagnete 17 durch Stabmagnete gebildet werden und mit ihren Polachsen radial angeordnet sind. Der Rotor 14 ist nur mit einem einzigen ebenfalls stabförmigen und radial angeordneten Rotormagneten 15 ausgestattet. Das Wesentliche dieser Ausführungsform besteht jedoch darin, daß an Stelle des Elektromagneten, d. h. zwischen den beiden Statorhälften an der Stelle des geringsten Abstandes zwischen Rotor 14 und Stator, ein weiterer Statormagnet 18 derart angeordnet ist, daß seine Polachse tangential zum Stator verläuft. Die PolungIn Fig. 3 is a further embodiment of the magnetic motor according to the invention in a highly schematic manner Way shown in which the stator magnets 17 are formed by bar magnets and with their Polar axes are arranged radially. The rotor 14 is also rod-shaped and radial with only a single one arranged rotor magnets 15 equipped. However, the gist of this embodiment remains in that instead of the electromagnet, d. H. between the two stator halves at the point of the least Distance between rotor 14 and stator, another stator magnet 18 is arranged such that its The polar axis is tangential to the stator. The polarity

ίο dieses Statormagneten 18 ist derart, daß seine Pole den jeweils aktiven, d. h. dem Rotor 14 zugewandten Polen der Statormagnete 17 gleichnamig zugeordnet sind. Dadurch wird einerseits die in bezug auf den Rotormagneten 15 anziehende Wirkung der linken Statorhälfte und die abstoßende Wirkung der rechten Statorhälfte unterstützt und andererseits wird durch den magnetisch neutralen Mittelbereich des Statormagneten 18 praktisch eine Abschirmung zwischen den beiden Statorhälften erreicht. Dies bedeutet, daß die zurückziehende Wirkung der Statormagnete 17 der linken Statorhälfte auf den Rotormagnet 15, wenn dieser sich bereits in die rechte Statorhälfte bewegt hat, wesentlich geringer ist, als bei NichtVorhandensein der Statormagneten 18. Dies bedeutet, daß der Herausführungsweg aus der Stelle höchster Anziehungskraft, an welcher der Rotor 14 bei dieser Ausführungsform zum Stillstand kommt, in denjenigen Bereich, in welchen der Rotor 14 du τη die abstoßende Kraft der rechten Statorhälfie selbsttätig in Richtung des Pfeiles weiterläuft, nur relativ gering ist. Die Dicke bzw. Länge dieses Rotormagneten 18 kann beliebig gewählt werden, jedoch ist bei der Wahl eines kürzeren Magneten der Herausführungsweg geringer.ίο this stator magnet 18 is such that its poles the respectively active, d. H. the rotor 14 facing poles of the stator magnets 17 are assigned the same name. As a result, on the one hand, the attracting effect of the left with respect to the rotor magnet 15 Stator half and the repulsive effect of the right stator half supported and on the other hand is supported by the magnetically neutral central area of the stator magnet 18 practically a shield between the two Stator halves reached. This means that the retracting action of the stator magnets 17 of the left Stator half on the rotor magnet 15, if this has already moved into the right stator half, essential is less than in the absence of the stator magnets 18. This means that the lead-out path from the point of greatest attraction, at which the rotor 14 comes to a standstill in this embodiment comes, in that area in which the rotor 14 du τη the repulsive force of the right stator half runs automatically in the direction of the arrow, only relatively is low. The thickness or length of this rotor magnet 18 can be selected as desired, but is in the Choosing a shorter magnet reduces the lead-out path.

Eine weitere Verringerung des Herausführungsweges kann dadurch erreicht werden, daß der Rotor durch eine Rücklaufsperre, beispielsweise in Form einer einfachen Sperrfeder oder eines Freilaufes, nach dem Überschwingen an seiner Stillstandsstelle am Zurückschwingen in die Ruhelage gehindert wird.A further reduction in the lead-out path can be achieved in that the rotor by a Backstop, for example in the form of a simple locking spring or a freewheel, after the overshoot is prevented at its standstill from swinging back into the rest position.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Motor with a permanent magnetic rotor and with a stator with

a) a two-pole permanent magnetic excitation with changing along the poles Induction,

b) a device for further rotation of the rotor from the magnetically stable position,