Kleinmotor, insbesondere Synchronkleinmotor. Die Erfindung bezieht sich auf Klein motore, insbesondere Synchronkleinmotore, wie sie bei Uhren, Tarifapparaten, Zeit schaltern, Registrierapparaten, Frequenz anzeigern, sowie in der Fernwirktechnik usw. Verwendung finden.
Bei solchen Kleingeräten der genannten Art, die im Massenverfahren hergestellt wer den und, somit keine hohe Präzision verlan gen, treten meist Kräfte verschiedener Art, Grösse und Richtung auf, die auf den Läufer einwirken, wodurch dieser - begünstigt durch sein geringes Gewicht - quer zur Achse hin- und hergezogen wird und hierbei im Lager anschlägt. Diese Kräfte werden teils durch magnetische Unsymmetrien im Ständer und Läufer, wie z.
B. unregelmässi ges Drehfeld, Unrundlaufen etc., erzeugt, teils bildet auch die Lagerreibung den An lass; da der Läufer Spiel haben muss, bewegt er sich infolge Reibung an der Lagerwan dung aufwärts., bis der Winkel zwischen der Horizontalen und der Tangente an die Be rührungsstelle der Läuferwelle mit der Lagerfläche gleich dem Reibungswinkel ist, worauf die Welle wieder abfällt und unten anschlägt. Die Geräuschbildung wirkt sich ferner auch deshalb besonders stark aus, weil derartige Kleingeräte längere Zeit ohne Wartung, .das heisst praktisch ohne Öl in den Lagern, laufen müssen.
Gemäss der Erfindung wird nun zur Ver meidung des erwähnten Übelstandes unter Wahrung der guten Laufeigenschaften des Motors vorgeschlagen, den geräuschbilden den, in Art, Grösse und Richtung verschie denen Kräften eine .ständig in der gleichen, vorbestimmten Richtung querachsig auf den Läufer einwirkende Hilfskraft zu über lagern, zum Zwecke, die geräuschbü.dend'en Kräfte unwirksam zu machen.
Diese Hilfskraft kann an sich beliebiger Art sein, sofern sie nur das Schlagen und Klopfen der Läuferwelle unterdrückt. So kann man sich z. B. einfach eine auf die Läuferwelle einwirkende Feder vorstellen, deren Druck zur Erreichung des beabsichtig ten Zweckes genügend stark ist. Vorzugs- weise besteht aber die Hilfskraft. aus einem magnetischen Zug, welcher von besonders günstiger 'Wirkung ist, wenn er in Richtung der Schwerkraft verläuft. Der gerichtete magnetische Zu-- kann entweder durch Ein stellung eines zwischen der einen oder an dern Ständerläuferhälfte verschieden be messenen Luftspaltes erfolgen, z.
B. zweck mässigerweise durch exzentrische Lager anordnung; der Läuferwelle gegenüber der Ständerachse oder aber es kann der magne tische Zug durch Erzeugung bestimmter ma gnetischer Unsymmetrien der Polflüsse er zeugt weiden, indem diese in einem bestimm ten Teil des Ständerumfanges kleiner sind als in dem gegenüberliegenden Teil.
Die Erfindung sei an Hand einiger Aus führungsbeispiele, die auf der Zeichnung schematisch dargestellt sind, erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht: einen bekannten Synchronkleinmotor in Vorderansicht; Fig. 2 zeigt die exzentrische Anordnung des Läufers, während die Fig. 3 in vergrössertem Massstabe eine be vorzugte Lagerung im Querschnitt ver anschaulicht; Fig. 4 bis 6 zeigen verschiedene Ausfüh rungen von Ständerpolüberbrückungen, wäh rend die Fig. 7 und 8 verschiedenartige Anord nungen und Ausbildungen der Ständerpole veranschaulichen.
Vom Magnetsystem des Motors sind in Fig. 1 die Spaltpole 1 zu sehen, die durch Aussparungen '22 einer Kurzschlussscheibe 3 hervorragen, deren jede zweite Aussparung 2 durch einen Schlilz 4 unterbrochen ist, wodurch in der Phase verschobene Spalt flüsse erzeugt werden, die zusammen das Drehfeld bilden. Der Läufer 5 besteht aus einem auf der \Volle 6 befestigten Stahl blech 7 mit rechtwinklig abgebogenen Lap pen 8, die die Pole bilden.
In Fig. 2 ist die Einrichtung zur Erzie lung der gerichteten magnetischen Hilfs kraft so getroffen, dass die hierzu dienende, verschiedene Luftspalteinstellung zwischen der einen und der andern Ständerläufer- hälfte durch exzentrische Lagerung der Läu ferwellenachse 6 gegenüber der Ständerachse <B>9</B> erreicht wird. Durch die senkrechte Ver- schiebung der Welle 6 nach unten wird der Luftspalt in der obern Hälfte grösser als in der untern, so dass der magnetische Zug ebenfalls senkrecht nach unten erfolgt und durch Glas Gewicht des Läufers unterstützt wird. Die Exzentrizität zwischen Läufer wellenachse und Ständerachse liegt für den verfolgten Zweck dei- Vermeidung bezw.
Be seitigung von Schlaggeräuschen etwa zwi schen 0,03-0,1 mm.
Als Lager für die Läuferwelle 6 wird hierbei zweckmässigerweise eine Form nach Fig. 3 verwendet. Bei dieseln Lager, welches im Querschnitt Dreiecksform besitzt, liegt die Welle 6 auf' zwei Seitenflächen 10 und 11 auf, wodurch ein praktisch spielloses Keillager gebildet, ist. Der Abstand- der obern Fläche von der Welle entspricht dem normalen Lagerspiel. Das Lager ist um die entsprechende Exzentrizität, gegenüber der Statorachse !1 verschoben.
An Stelle eines dreieckigen Lagerloches mit zwei Auflageflächen kann auch ebenso gut ein sektorförmiges oder sonstwie unrun des Lager vorgesehen sein.. Hauptsache ist bei dieser Ausführung, dass die Welle auf zwei Seiten zweier in Winkel zusammen laufender Flächen auflagert.. Die Grösse des Winkels, den die Lagerflächen einschliessen, hängt ganz von den Erfordernissen bezw.
den Reibungskoeffizienten der entsprechen den Lagerstoffe ab; je grösser dieser Winkel sein kann, je günstiger sind die Lagerungs verhältnisse; ; man wird wohl einen Winkel von 90" als üblich annehmen können, wäh rend ein Winkel von 60" praktisch die untere Grenze bilden dürfte.
Die Mittellinie des durch die Flächen 10 und 11 eingeschlos- senen Winkels stimmt zweckmässiberweise finit der Schwerkraftrichtung überein, wo durch eine Symmetrie sowohl in der An- ordnunb als auch Kräfteverteilung erzielt wird, welche das Vermeiden von Geräuschen weiter begünstigt.
Die mit der Schwerkraft gleichgerichtete magnetische Zugkraft in Verbindung mit der in derselben Richtung vorgenommenen Ex zentrizität der Läuferwelle ergibt im allge meinen die günstigste Wirkung insofern, als einerseits durch die senkrechte exzentrische Lagerung der Läuferwelle gegenüber der Ständerachse die gewünschte magnetische Hilfskraft in Form eines durch das Läufer gewicht unterstützten Zuges erhalten wird, während anderseits durch das Aufliegen der Läuferwelle an zwei Stellen eines Winkel lagers das durch die mechanische Kraft der Lagerreibung bewirkte Aufsteigen und Ab fallen bezw. Aufschlagen der Welle vermie den wird.
Das Lager kann aus beliebigem geeigne tem Material, zweckmässigerweise aber aus öldurchtränktem Hartgewebe bestehen.
Der magnetische Zug, sowie die Exzen trizität des Lagers lassen sich natürlich auch in einer beliebigen andern Richtung einstel len. Im allgemeinen ist aber die mit der Schwerkraftrichtung übereinstimmende Zug kraft.. und Exzentrizitätsrichtung vorzu ziehen.
Die magnetische Hilfskraft muss stets grösser sein als die die Geräusche bildenden Kräfte in ihrer Gesamtheit. Am kleinsten ist sie, wenn sie in Richtung der Schwer kraft verläuft; da sie in diesem Fall vom Läufergewicht unterstützt wird.
An Stelle der exzentrischen Anordnung der Läuferwelle gegenüber der Ständerachse kann man eine Luftspaltverschiedenheit und damit die magnetische Hilfskraft auch da durch erreichen, dass die Ständerpole selbst gegenüber der Ständerachse bezw. den Läu ferpolen exzentrisch eingestellt sind. Dies kann entweder von vornherein bei der Fabri kation oder auch erst nachträglich durch ge eignetes Abbiegen der Ständerpole gemacht erden.
Die magnetische Hilfskraft kann auch in anderer Weise als durch ungleiche Luft spalte erzielt werden, nämlich durch eine magnetische Unsymmetrie, indem die Pol- fJüisse an Teilen des Ständerumfanges ge- schwächt bezw. gestärkt und in den gegen überliegenden Ständemeilen gestärkt bezw. geschwächt werden. Einige Ausführungs beispiele für diese Möglichkeiten seien kurz erwähnt.
Die zur Erzielung der Hilfskraft vorge sehene magnetische Unsymmetrie kann da durch erfolgen, dass an der der Zugrichtung der Hilfskraft entsprechenden Stelle des Ständerumfanges mindestens zwei benach harte ungleichnamige Pole durch eine magne tische Brücke kurzgeschlossen sind. Diese Brücke kann entweder aus zwischen die Pole einschiebbaren Eisenplättchen 12 ge mäss Fig. 4 oder über mehrere Pollängen sich erstreckenden gewölbten Plättchen 13 be stehen, -die an beiden Enden, z. B. mittels Nieten, an entsprechenden Polen befestigt sind (Fig. 5).
Gemäss Fig. 6 ist eine Ausführung vor gesehen, bei welcher die magnetische Brücke durch Eisenplättchen 15 hergestellt wird, die an der Innenfläche der Motorschutzhülle 16 so angebracht bezw. eingesetzt sind, dass wenn diese auf den Motor aufgesetzt ist, die Eisenplättchen sich zwischen die Pole des Ständers schieben und auf diese Weise die Brücke bilden.
Ferner können, wie in Fig. 7 gezeigt, einzelne Ständerpole 1 an einer Stelle weg gelassen bezw. entfernt sein. Auch kann die magnetische Hilfskraft durch eine ungleich mässige Verteilung- der Ständerpole vor genommen werden, derart, dass z. B. über die obere Hälfte weniger Pole als über die untere Hälfte verteilt sind (Fig. 8). Ebenso können Ständerpole, die auf der einen Hälfte kleiner sind als auf der andern, verwendet werden.
Der den Ausbildungen nach den Fig. 4 bis 8 gemeinsame Leitgedanke besteht darin, in demjenigen Teil des Ständerläuferumfan- ges, der die Radialrichtung der Hilfskraft bestimmt, magnetisch günstigere Verhält nisse zu schaffen als im gegenüberliegenden Teil.
Die vorstehend erläuterten Einrichtun gen der magnetischen Hilfskraft in. Verbin n dung mit den besonderen, exzentrischen La gerungen ermöglichen die Vermeidung von Geräuschen ohne feststellbare Beeinträchti gung der Laufeigenschaften des Motors.