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Antriebsvorrichtung für Tonwiedergabeapparate.
Bekanntlich ist es bei Sprechapparaten unbedingt erforderlich, dass die Sehallplatte mit vollkommen konstanter Drehzahl angetrieben wird, um eine naturgetreue Wiedergabe der aufgenommenen Darbietungen zu erzielen. Diese Bedingung konnte jedoch bis jetzt bei der Anwendung von Elektromotoren zum Antrieb dieser Apparate nicht vollständig erfüllt werden, denn es hat sich in praktischer 5wie in-wirtschaftlicher Hinsicht als unmöglich erwiesen, diese Motoren mit derartig genau arbeitenden Regeleinrichtungen auszurüsten, dass eine absolute Drehxahlkonstanz gewährleistet wäre. Es wurden aus diesem Grunde nur kleine Bremsregler eingebaut, welche jedoch ihren Zweck nur annähernd zu erreichen imstande waren.
Die Verwendung des an und für sich idealen Synchronmotor der'bis jetzt gebräuchlichen Bauart scheitert schon daran, dass zu seiner Erregung eine besondere Gleichstromquelle notwendig ist und er für die bei Sprechmaschinen benötigte geringe Leistung nur für hohe Drehzahlen
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lassen sich die Erregerpole nicht mehr bewiekeln. Es werden demnach einerseits besondere Vorrichtungen notwendig, um dieDrehzall1 des Motors auf die niedrige Plattendrehzahl zu reduzieren, und, da bekanntlich
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anderseits bei hohen Drehzahlen das mechanische Anwerfen grosse Schwierigkeiten.
Um diese Übelstände zu umgehen, ist nun der Vorsehlag gemacht worden, zum Antrieb von Sprech- maschinen Wechselstromsynchronmotoren zu verwenden, welche nach dem magnetomotorischen Prinzip arbeiten, ähnlich wie es beim La Courschen Rade der Fall ist. Bei diesen Motoren bewegt sich ein stern. förmiges, wicklungsloses Polrad unter Polen mit mit Wechselstrom gespeisten Erregerwicklungen vorbei.
Durch eine entsprechend grosse Zahl der Zähne des Polrades kann eine beliebig niedrige Drehzahl erreicht
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ein Zahn des Polrades entspricht. Wollte man mehr Erregerpole anordnen, so würden dieselben konstruktiven Schwierigkeiten auftreten, wie es bei den normalen Synchronmotoren der Fall ist, wenn diese für niedere Drehzahlen gebaut werden sollen.
Zur Erzielung einer grösseren Leistung ist daher vorgeschlagen worden, einen derartigen Wechselstromsynchronmotor mit niedriger wcehselstrorngespeister Errcgerpol- zahl auszuführen, d. h. für höhere Drehzahlen zu bauen und diese dann durch eine Übersetzung auf die Plattendrehzahl zu reduzieren.
Gemäss vorliegender Erfindung wird nun vorgeschlagen, zum Betrieb von Sprechmasehinen einen langsamlaufenden Einphasensynchronmotor nach dem magnetomotorischen Prinzip zu verwenden, welcher ebenfalls durch die wechselnde Anziehungskraft der Erregerpole getrieben wird, durch dessen
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und trotzdem die grösstmögliche Leistung zu erzielen. Der gesamte magnetische Kreis des zu verwendenden Synchronmotors wird von einem Wechselstromkraftfluss durchsetzt, und seine wechselstromerregten Statorpole sind an der wirksamen Polfläche so gezahnt, d. h. in Unterpole unterteilt, dass sie die gleiche Polteilung wie der gezahnte Rotor besitzen. Im allgemeinen wird es ausreichen, dass der Stator lediglieh aus zwei bewickelten Polen besteht, deren Polschuhe gezahnt sind.
Da die Wirkungsweise dieses Motors auf dem magnetomotorischen Prinzip beruht, ist es nicht nötig, den Rotor mit einer eigenen Wicklung zu
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versehen. Da die einzelnen Zähne nicht bewickelt sind und sich die Drehzahl eines derartigen Motors bestimmt durch die Zahl der Zähne des Rotors und durch die Frequenz des Wechselstromes nach der bekannten Beziehung f = n. pj60, wobei EI die Drehzahl und p die Polpaarzahl des Motors bedeutet,
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andern Synchronmotoren auch eine ungerade ganze Zahl sein kann, können die Drehzahlen auch noch genauer abgestuft werden.
Da nun allgemein die Drehzahl der Schallplatten bei der Aufnahme normiert und jede derselben nur bei einer Geschwindigkeit von 78 Umdr. jmin eine naturgetreue Wiedergabe der
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50-periodigem Wechselstrom die vorschriftsmässige Drehzahl von 78 Umdr. jmin erreicht. Eventuell auftretende Schwankungen der Speisespannung sind im Gegensatz zu andern bis jetzt verwendeten Antriebsmotoren vollkommen bedeutungslos, da die Drehzahl lediglieh von der Frequenz des Speisestromes abhängig ist. Drehzahländerungen durch Frequenzschwankungen sind jedoch nicht zu erwarten,
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Belastung mit absolut konstanter Drehzahl läuft, den weiteren Vorteil, dass er leicht von Hand angeworfen werden kann, da bereits ein geringer Anstoss genügt, um ihn auf die synchrone Drehzahl zu bringen.
Ausserdem wird zur Reduzierung der Drehzahl eine Zwischenschaltung von Getrieben, Reibrädern, Riemen od. dgl. überflüssig, denn da der Motor bereits mit der vorschriftsmässigen Drehzahl läuft, kann der Plattenteller direkt auf die Welle des Motors aufgesetzt und dieser durch einen schwachen Anstoss des Tellers in Umdrehung versetzt werden. Der so ausgebildete langsamlaufende Synchronmotor ist infolge seiner Einfachheit jedem andern Motor überlegen, denn er besitzt keinerlei Rotorwicklungen und daher weder Schleifringe noch einen Kollektor. Aus diesem Grunde ist er besonders auch zum Antrieb von Schallplatten geeignet, bei denen mittels einer Elektroschalldose die Schwingungen der Nadel unter Zwischenschaltung eines Verstärkers auf einen Lautsprecher übertragen werden, da Störungen durch Funken- bildung zwischen Bürste und Kollektor bzw.
Schleifringen sowie durch mittelfrequente Weehselfelder, wie sie bei Kollektormotoren vorkommen, nicht auftreten können. Um jedoch das von den beiden Erregerwicklungen ausgehende geringe Streufeld zu kompensieren, wird es vorteilhaft sein, den Motor abzuschirmen und ihn so in den Apparat einzubauen, dass sich die Nadel bzw. die Elektroschalldose während des Ablaufens der Platte lotrecht oder annähernd lotrecht über der neutralen Zone V-N (Fig. 1), d. h. zwischen den beiden Erregerpolen des Motors, bewegt. Durch diese Massnahme wird selbst bei grösster Verstärkung eine vollkommen störungsfreie Wiedergabe ermöglicht.
Bei der Befestigung derartiger Antriebsmotoren für Schallplatten im Spreelimaseliinengehäuse ist es nun unbedingt erforderlich, dass einerseits die unvermeidlichen Vibrationen des Motors nicht auf das für jegliche Schwingungen hochempfindliche Sprechmaschinengehäuse übertragen werden und dass anderseits der Synchronisierungsvorgang beim Anwerfen von Hand nicht gestört wird.
Diese letztere Bedingung muss insbesondere dann erfüllt werden, wenn der Plattenteller direkt auf der Motorachse aufgesetzt ist, da in diesem Falle die Masse der rotierenden Teile des Motors viel grösser als die des Stators
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um einen kleinen Winkel vor oder nach, so wird seine Bewegung durch das synchronisierende Moment plötzliche kurzzeitig verzögert oder beschleunigt, da dieses versucht, ihn in die synchrone Stellung zu bringen. Infolge der grossen Schwungmasse der rotierenden Teile reicht aber diese verhältnismässig geringe, kurzzeitige Verzögerung oder Beschleunigung in den meisten Fällen nicht aus, um den Rotor plötzlich
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lich nur bei synchronem Lauf ein Drehmoment zu entwickeln vermag, wieder stehen.
Bei der Befestigung eines Sprechmaschinenmotors mit direkt auf die Motorwelle aufgesetztem Plattenteller muss weiterhin berücksichtigt werden, dass sieh der Rotor mit dem fest verbundenen Plattenteller wie ein Kreisel verhält. Der Motor darf daher nur an der Welle oder an nahe der Drehachse gelegenen Punkten gelagert werden.
Da nun aber irgendwelche Unausgegliehenheiten des Plattentellers mit Rücksicht auf eine billige Fabrikation nicht vermieden werden können, ist ausserdem noch in Betracht zu ziehen, dass in diesem Falle die beweglichen Teile nicht mehr um eine im Raum stillstehende Achse rotieren, sondern bestrebt sind, die sogenannte Präzessionsbewegung auszuführen, d. h., die Rotations-
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Plattenteller vorliegt, eine dem Drehmoment entgegengerichtete Kraft auf, und es bestände die Gefahr, dass durch diese Abbremsung der Motor gleichfalls ausser Tritt fällt.
Zu einer störungsfreien, betriebssicheren Befestigung eines Spreehmaschinenmotors ist es also unbedingt erforderlich, dass Mittel angewendet werden, welche verhindern, dass Vibrationsgeräusche auf die Umgebung übertragen werden, dass bei vorhandenen Unausgeglichenheiten des Plattentellers der
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Motor infolge der Kreiselwirkung abgebremst wird, und die gleichzeitig beim Anwerfen des Motors die Synchronisierung erleichtern.
Vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe in der Weise, dass das Gehäuse des lotrecht stehenden Motors nur einseitig befestigt ist, indem es in der Verlängerung der Achse auf eine elastische Unterlage
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platte des Sprechmaschinengehäuses oder mittels einer besonderen Haltevorriehtung lediglich geführt ist. Durch das Aufsetzen auf die elastische Unterlage werden die Vibrationen des Motorgehäuses, die durch die magnetischen Pulsationen hervorgerufen sind, unterdrückt. Gleichzeitig wird es dem Gehäuse durch die elastische Unterlage ermöglicht, sich um einen kleinen Bruchteil einer Motorumdrehung zu bewegen.
Dadurch pendelt im Augenblick des Synehronisierens der normalerweise ruhende Teil des Motors infolge der Rückwirkung der die plötzliche, kurzzeitige Verzögerung oder Beschleunigung be-
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durch die Relativbewegung des Stators gegenüber dem Rotor kommt dieser, ohne eine nennenswerte Beschleunigung oder Verzögerung zu erhalten, in eine Stellung, welche der beim vollkommen synchronen Lauf entspricht. Die Führung an der Deckplatte des Spreehmaschinengehäuses hat lediglich den Zweck, den Motor gegen Umkippen zu schützen. Sie kann auch in der Weise vorgenommen werden, dass das obere Wellenende mittels einer Tülle durch die Deckplatte oder durch eine besondere Haltevorriehtung geführt ist.
Die Durchführungstülle kann in der Durchtiittsöffnung geringes Spiel haben, da sie, wie bereits erwähnt, nur den Zweck hat, dem Motor einen gewissen Halt zu geben.
In Fig. 1 ist ein Schnitt des erfindungsgemäss zu verwendenden Motors dargestellt, während die Fig. 2-4 praktische Ausführungsbeispiele der Befestigung des Spreehmaschinenmotors zeigen.
Fig. 1 stellt einen Schnitt senkrecht zur Achse des Motors dar. 1 ist der auf der Achse 2 befestigte
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Umfange trägt der Rotor Zähne und Nuten, wobei die Zahnbreite gleich oder annähernd gleich der Nutenbreite ist. Die wirksamen Polflächen sind ebenfalls gezahnt und besitzen die gleiche Teilung wie der Rotor. Um jeden Hauptpol, 3 bzw. 4 ist jr eine Erregerspule 6 bzw. 7 gelegt, welche, im Falle sie an das Wechselstromnetz angeschlossen sind, Rotor wie Stator mit einem wechselnden Kraftfluss durchsetzen. Der Stator 5 ist in einem Gehäuse 8 untergebracht.
Die Wirkungsweise dieses WechseIstromsynehron- motors ist derart, dass bei jedem Durchgang des Wechselstromkraftflusses durch Null die Zähne des Rotors sich unter den Nuten der Statorpole vorbeibewegen und beim Ansteigen des Kraftflusses von den darauffolgenden Zähnen angezogen werden. Durch die Schwungmasse des Rotors und des Plattentellers
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frequenz auftritt. In Fig. 2 ist 9 der Sprechmasehinenmotor, dessen Welle am unteren Teil des Gehäuses, beispiels-
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etwas grösseren Durchmesser als die Motorwelle und dient, wie bereits erwähnt, lediglich zur Führung derselben.
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fülhrungstülle 16.
Auch hier ist wieder der Durchmesser der Tülle 16 etwas kleiner als die Durchtritts- öffnung der Deckplatte 13.
Es fällt auch in den Rahmen der Erfindung, wenn, anstatt die Welle bzw. die Durchfiihrungstülle
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wird, damit der Motor nie in direkte Berührung mit dem Spreehmaschinengehäuse gelangen kann. Diese Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt, bei der 17 der in die Deckplatte 13 eingelegte elastische Ring ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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motorisehen Prinzip arbeitenden, langsamlaufenden Einphasensynchronmotor, dadurch gekennzeichnet, dass eine nur in zwei Spulen unterteilte Erregerwicklung vorgesehen ist, wobei jede Erregerspule eine grosse Anzahl von einander zugeordneten Stator-und Rotorpolen gleicher Polteilung gemeinsam umfasst und diese gleichnamig magnetisiert.