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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mehrfach-Motoren und insbesondere auf Mehrfach-Motoren, die für die Verwendung in Effekt-Scheinwerfern geeignet sind.
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2b zeigt ein Gobo-Rad 100, das in diversen Öffnungen 101a, 101b, 101c ,..., einzelne Gobo-Elemente aufnehmen kann. Das Gobo-Rad ist über zwei Motoren 102, 104 derart antreibbar, dass das Rad 100 an sich um seine Achse 105 gedreht werden kann, um die in den Öffnungen 101a, 101b, 101c anbringbaren Gobo-Elemente in den Strahlengang eines Scheinwerfers zu bringen, der beispielhaft in 2b bei 106 dargestellt ist. Darüber hinaus ist das Gobo-Rad derart ausgestaltet, dass es nicht nur um seine eigene Achse 105 drehbar ist, sondern dass auch die einzelnen Gobo-Elemente, die in den Öffnungen 101a, 101b ,..., angebracht sind, ebenfalls um ihre eigene Achse gedreht werden können. Um diese beiden Bewegungen zu erreichen, sind die beiden Motoren 102, 104 vorgesehen. Der Motor 104 nimmt mit seiner Motorachse 114 die mit der Drehachse 105 koaxial verlaufende Nabe des Gobo-Rads 100 in Eingriff. Wird der Motor 104 also betätigt, so dreht sich das Rad 100 um die Achse 105. Der zweite Motor 102 nimmt mit seiner Motorachse 112 ein Antriebsrad 116 in Eingriff, das über einen Riemen 117 mit einem Zahnrad 118 gekoppelt ist, wobei die äußeren Zähne des Zahnrads 118 außen an den Gobo-Elementen vorhandene Zähne in Eingriff nehmen. Das Zahnrad 118 wirkt somit als Sonnenrad, und die einzelnen Gobo-Elemente wirken als Planetenräder. Wenn also der Motor 102 betätigt wird, so dreht sich das Gobo-Rad 100 nicht um seine eigene Achse, aber alle Gobo-Elemente, die mit den Zähnen des Zahnrads 118 in Eingriff sind, drehen sich um ihre eigene Achse. Dagegen findet dann, wenn der Motor 104 betätigt wird, eine Drehung des Gobo-Rads 100 um seine Achse statt. Allerdings führt dies nicht dazu, dass sich die einzelnen Gobo-Elemente drehen. Die beiden Motoren 102, 104 sind somit ausgebildet, um unabhängig voneinander betätigt zu werden, um unabhängige Bewegungen sowohl des Gobo-Rads 100 als auch der einzelnen Gobo-Elemente für die Öffnungen 101a, 101b, 101c ,..., vorzunehmen. Auf der rechten Seiten in 2b ist eine Schnittansicht gezeigt, die darstellt, wie die beiden Motoren 102, 104 angeordnet sind, um die entsprechenden Drehungen zu bewirken.
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Gobo-Räder, wie sie in
2b dargestellt sind, sind in der
WO 2009/062607 dargestellt. Wie es anhand von
2b gezeigt worden ist, werden zum Antrieb zwei koaxiale Drehbewegungen benötigt.
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Andere Merkmale aus dem Stand der Technik, um koaxiale Drehbewegungen zu erzeugen, umfassen folgende:
Das komplette Gobo-Rad ist an seinem äußeren Umfang verzahnt und kann durch ein kleines Motorritzel angetrieben werden. Eine solche Implementierung ist in 2b nicht gezeigt, kann jedoch ebenfalls durchgeführt werden. Das Gobo-Rad sitzt dabei per Kugellager auf der Achse des Motors, der das Sonnenrad 118 antreibt. Nachteil dieser Implementierung ist, dass der Umfang des Gobo-Rads im Vergleich zum Ritzel riesig ist und das Zähneverhältnis denkbar ungünstig ist. Schnelle Gobo-Wechsel sind daher mit diesem System nicht oder kaum möglich.
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Eine weitere Implementierung besteht darin, das Sonnenrad mit einem weiteren Zahnkranz mit Evolventen-Verzahnung auszubilden, welcher von einem daneben angebrachten Motor angetrieben wird. Der Nachteil dieser Implementierung ist, dass eine Schmierung schwierig oder praktisch unmöglich ist, da sich Fettpartikel auf der Gobo-Oberfläche ablagern könnten. Ungeschmiert entstehen aber zum Teil erhebliche Resonanzen und damit Geräusche beim Betrieb dieses Getriebes.
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Eine weitere Implementierung besteht darin, dass das Sonnenrad ein Riemenrad aufweist, das über einen Zahnriemen von einem danebenliegenden Motor angetrieben wird, wie es in 2b dargestellt ist. Ein Nachteil dieser Implementierung besteht darin, dass die Riemenspannung wesentlich über die Genauigkeit der Rotationsbewegung entscheidet. Außerdem sind PU-Zahnriemen nicht für hohe Temperaturen ausgelegt. Andererseits werden PU-Zahnriemen bevorzugt, da sie flexibel sind und damit für Präzisionsbewegungen geeignet sind. Hohe Temperaturen entstehen aber dann, wenn beispielsweise ein Blechgobo mit wenig Öffnungsfläche vor einer starken Lichtquelle beleuchtet wird. Das Gobo strahlt in dem Fall die gerichtete Strahlungswärme der Lichtquelle diffus in seine Umgebung ab und erwärmt damit den Riemen. Neopren-Zahnriemen sind thermisch höher belastbar, aber nicht flexibel genug, um ruckfreie Bewegungen zu ermöglichen.
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Den beiden letzten Varianten ist gemeinsam, dass durch diesen Antriebstyp die Baulänge entlang der optischen Achse vergrößert wird, und zwar durch die zusätzliche Antriebsstufe, und dass sowohl das Goborad als auch das Sonnenrad auf einer zusätzlichen Achse drehbar über Kugel- oder Gleitlager gelagert werden müssen.
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Das chinesische Gebrauchsmuster
CN 20100811 Y offenbart einen kompakten Doppelbewegungs-Motor, der einen rotierenden Motor und einen geraden Motor aufweist. Die Ausgangswelle des rotierenden Motors ist eine hohle Welle und an der Wand mit axialen Rillen versehen. Die Ausgangswelle des Linearmotors ist mit einem Gewinde versehen, wobei die Ausgangswelle mit dem Gewinde in der hohlen Ausgangswelle des Drehmotors angeordnet ist. Ferner läuft ein konvexes Element auf dem Gewinde entlang der hohlen Welle und erstreckt sich seitlich aus derselben über eine Nut heraus. Die Ausgangswelle des Drehmotors ist an dem Ende mit einem Lager versehen, das auch an dem Ende der Ausgangswelle des Linearmotors angeordnet ist.
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Dieser Motor liefert zwar sowohl eine Linearbewegung als auch eine Drehbewegung. Allerdings sind beide Bewegungen nicht unabhängig voneinander. Stattdessen wird eine Drehung der Ausgangswelle der Drehmotors dazu führen, dass sich das Element des Linearmotors, das auf der Schraube bzw. auf der Spindel läuft, ebenfalls dreht. Es existiert daher ein gemeinsamer Aktuator, den man linear verschieben und drehen kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Mehrfach-Motor-Konzept zu schaffen, das eine höhere Flexibilität erlaubt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Mehrfach-Motor gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Scheinwerfer mit einem Mehrfach-Motor zu schaffen, der flexibel, preisgünstig und effizient einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Scheinwerfer mit einem Mehrfach-Motor gemäß Patentanspruch 7 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Mehrfach-Motor mit voneinander unabhängigen Drehbewegungen dadurch erhalten werden kann, dass zwei Motoren mit zwei Motorwellen hergestellt werden, wobei eine Motorwelle innen hohl ist und wobei sich die zweite Motorwelle in der ersten hohlen Motorwelle erstreckt und über das Ende der ersten Motorwelle hinaus erstreckt, derart, dass am Ende der beiden Motorwellen jeweils ein eigenes Element anbringbar ist, das von der jeweiligen Motorwelle drehbar ist.
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Bei einer bevorzugten Implementierung werden die voneinander unabhängigen Drehbewegungen, also die Drehbewegungen, die unterschiedliche Drehzahlen, Geschwindigkeiten oder Drehrichtungen erlauben, um eine gemeinsame Drehachse möglichst kompakt und mit weniger verschleißanfälligen Teilen realisiert. Hierzu wird z. B. ein Schrittmotor mit einer dünnen, aber beispielsweise massiven Achse mit einem Schrittmotor mit einer dickeren, aber hohlen Achse zu einer Einheit kombiniert. Der Motor mit der dünnen Achse wird hinter dem Motor mit der dicken hohlen Achse montiert. Der Schaft des Motors mit der dünnen Achse durchdringt den Motor mit der hohlen Achse vollständig. Dies bedeutet, dass die Schaftlänge des Motors mit der dünnen Achse höher als die Schaftlänge des Motors mit der dicken hohlen Achse ist. Beide Achsen verlassen das Motorpaket am selben Ende und können dort als Antrieb an eine Baugruppe angeflanscht werden.
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Bei einer Implementierung wird die Einheit als „Kombinationsteil” gefertigt, das nur als ganzes genutzt werden kann. Alternativ können jedoch aber auch zwei getrennte Motoren hintereinander montiert werden.
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Der Mehrfach-Motor ist dahingehend vorteilhaft, dass keine oder weniger eigene Lagerungselemente nötig sind. Als Lagerung werden alle Teile verwendet, die schon in den Schrittmotoren vorhanden sind, nämlich die Lager für die Motorachsen.
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Daraus ergibt sich eine enorme Kostenersparnis, da kaum oder praktisch keine zusätzlichen Antriebselemente, wie beispielsweise Zahnräder, Riemenräder, Bordscheiben, Riemen, Kugellager oder Achsen mehr benötigt werden. Das reduziert die Produktionskosten und vereinfacht ferner Montage und Service.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
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1a eine Explosionszeichnung eines Mehrfach-Motors gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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1b eine alternative Ansicht des Mehrfach-Motors von 1a;
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2a eine Motoranordnung zum Betrieb eines Gobo-Rads in einem Scheinwerfer;
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2b eine Implementierung zum Antrieb eines Gobo-Rads mit zwei Einfach-Motoren;
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3a eine seitliche Draufsicht auf einen Teil eines Scheinwerfers mit einem rotierenden Prisma;
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3b eine perspektivische Darstellung der Draufsicht von 3a;
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4a eine alternative Implementierung eines Teils eines Scheinwerfers mit Mehrfach-Motor und Effektrad-Antrieb;
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4b eine Explosionszeichnung der Implementierung von 4a;
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4c eine Draufsicht von hinten auf ein Effektrad mit Mehrfach-Motor; und
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4d eine seitliche Draufsicht auf eine Kombination eines Mehrfach-Motors mit einem Effektrad von 4c.
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1a zeigt einen Mehrfach-Motor. Der Mehrfach-Motor umfasst einen ersten Motor 10 mit einer ersten Motorwelle 11, die innen hohl ist. Ferner umfasst der Mehrfach-Motor einen zweiten Motor 20 mit einer zweiten Motorwelle 21, die bei einem Ausführungsbeispiel massiv ist. Die zweite Motorwelle 21 ist in der ersten Motorwelle 11 angeordnet und bezüglich der ersten Motorwelle 11 bewegbar. Zu diesem Zweck erstreckt sich die zweite Motorwelle 21 durch den gesamten ersten Motor 10 hindurch, wie es noch dargestellt wird.
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Ferner erstreckt sich die zweite Motorwelle derart durch die erste Motorwelle hindurch, dass sich die zweite Motorwelle 21 über ein Ende der ersten Motorwelle 11 hinaus erstreckt, wie es in 2a gezeigt ist, worin ein Mehrfach-Motor im zusammengebauten Zustand dargestellt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Mehrfach-Motor im zusammengebauten Zustand der 2a nicht unmittelbar dem Mehrfach-Motor von 1a entspricht, wenn derselbe zusammengebaut wird, wobei hierauf jedoch noch später eingegangen wird. Insbesondere sind die beiden Motoren 10, 20 derart ausgebildet, dass die erste Motorwelle 11 und das die zweite Motorwelle 21 mit unterschiedlichen Drehzahlen, Geschwindigkeiten oder Richtungen betreibbar sind.
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Insbesondere umfasst der erste Motor 10 neben der Motorwelle 11 einen Rotor 12, einen Stator 13, ein vorderes Lager 14, eine vordere Lagerfläche 15, auf der das Lager 14 z. B. aufgepresst ist, und ein hinteres Lager 16. Eine entsprechende hintere Lagerfläche 18 findet sich in dem Stator, wie es z. B. in 1b gezeigt ist. Ferner umfasst der erste Motor 10 eine Anschlusseinrichtung 17.
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In Analogie hierzu umfasst der zweite Motor 20 neben der Motorwelle 21 einen Rotor 22, einen Stator 23, ein vorderes Lager 24, eine Fläche, auf die das vordere Lager 24 auf- bzw. eingepresst ist, ein zweites Lager 26 sowie eine Anschlusseinrichtung 27. Für das hintere Lager 26 ist ferner eine Lagerfläche 28 vorgesehen, die ebenso wie die Lagerfläche 18 in 1a nicht sichtbar ist, aber in 1b sichtbar ist.
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1a zeigt eine Implementierung, bei der nicht einfach zwei komplette Motoren hintereinander verbunden sind, wie es 2a ersichtlich ist. Stattdessen ist in 1a eine Implementierung der vorliegenden Erfindung als Kombinationsteil dargestellt, wobei hier ein Mittelteil 30 vorhanden ist, das auf seiner Vorderseite derart ausgebildet ist, dass es den vorderen Abschnitt des Stators 23 des zweiten Motors aufnimmt. Ferner ist das Mittelteil 30 ausgebildet, um auf seiner Vorderseite den hinteren Abschnitt des ersten Stators 13 aufzunehmen. Darüber hinaus ist ein hinterer Deckel 31 vorgesehen. Der hintere Deckel 31 ist bei einer Implementierung mit einem vorderen Deckel 32 verbindbar, und zwar durch Schrauben 33, die sich durch Löcher im Stator 23 des zweiten Motors, in dem Mittelteil 30 und im Stator 13 des ersten Motors hindurch erstrecken und in vorzugsweise mit Gewinde versehenen Löchern des vorderen Deckels 32 eingreifen. Durch Hindurchstecken der Schrauben 33 durch die Löcher in den Elementen 22, 30, 13 und das anschließende Verschrauben der Schrauben, derart, dass sie fest in den Gewinden der Löcher des vorderen Deckels 32 sitzen, wird der in 1a gezeigte Motor zusammengebaut. Der Motor umfasst eine geringe Anzahl von Einzelteilen und hat insbesondere eine gute strukturelle Stabilität, weil auf einfache, aber dennoch genaue Art und Weise passgenaue Elemente herstellbar sind. Alternativ könnte jedoch das Mittelteil 30 derart ausgebildet sein, dass es auf seiner Vorderseite und auf seiner Rückseite Gewindelöcher hat, derart, dass der vordere Deckel genauso wie der hintere Deckel 30 aufgeschraubt wird, wobei jedoch die Schrauben nur durch den jeweiligen Stator hindurch bis zum Mittelteil reichen.
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Bei dem in 1a gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der erste Motor 10, wie es dargestellt worden ist, den Rotor 12, der mit der ersten Motorwelle 11 fest verbunden ist. Ferner umfasst der erste Motor, wie es dargestellt worden ist, den Stator 13, wobei der Stator 13 eine Öffnung 35 aufweist, die ausgebildet ist, um die zweite Motorwelle aufzunehmen.
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Analog hierzu ist der Stator 23 des zweiten Motors derart, dass er den Rotor 22 des zweiten Motors aufnehmen kann, wobei wiederum die Motorwelle 21 mit dem Rotor 22 fest verbunden ist. Ferner ist, wie es dargelegt worden ist, bei zusammengebauten Zustand der Stator 23 des zweiten Motors mit dem Stator 13 des ersten Motors mechanisch starr gekoppelt. Das Zusammenbauen geschieht dadurch, dass die Motorwelle 21 durch die Öffnung 35 des Stators 13 des ersten Motors 10 gestreckt wird und von dort durch eine in dem hinteren Lager 16 vorhandene Öffnung gesteckt wird, wobei sich diese Öffnung durch den Rotor 12 hindurch erstreckt und dann in die hohle Achse 11 des ersten Motors einmündet.
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Bei einer Implementierung sind beide Motoren als Schrittmotoren ausgebildet, derart, dass beide Achsen unabhängig voneinander gedreht werden können, und dass die an den jeweiligen Achsen angeordneten zu drehenden Elemente unabhängig voneinander bewegbar sind.
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In einer Implementierung kann, wie es in 1b gezeigt ist, die Öffnung 35 in einer Rückwand des Stators tatsächlich so klein ausgeführt sein, wie es in 1a gezeigt ist. Alternativ wird es jedoch bevorzugt, den Stator 13 derart auszubilden, dass derselbe keine Rückwand oder etwas ähnliches hat, sondern dass die gesamte Öffnung des Stators so groß ist, dass der Rotor 12 aufgenommen werden kann. In diesem Fall ist die Aufnahmeoberfläche für das hintere Lager 16 bei 18a im Mittelteil dargestellt. Analog hierzu wird, für den zweiten Motor, die Aufnahmefläche für das Lager 26 in dem hinteren Deckel bei 28a sein.
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2a zeigt eine alternative Implementierung, bei der zwei getrennte Motoren 10', 20' hintereinander befestigt sind. Hier ist kein gemeinsames Mittelteil 30 vorhanden, sondern der vordere Deckel 41 des hinteren Motors 20' wird mit dem hinteren Deckel 42 des vorderen Motors 10' verbunden. Die Kupplung der beiden Motoren ist in der Querschnittsdarstellung in 2a gezeigt, aus der ersichtlich ist, wie sich die Welle 21 des hinteren Motors 20 durch den vorderen Motor und die hohle Welle 11 des vorderen Motors erstreckt. Zur Anpassung eines Standard-Motors, wie beispielsweise des Motors 10' in 2a ist eine Bohrung 35' an der Rückwand anzufertigen, durch die dann die Welle 21 des hinteren Motors 20' steckbar ist.
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2a zeigt eine Befestigung des Gobo-Rads 100 and dem Motorpaket. Ähnliche Bezugszeichen wie in 2b entsprechen ähnlichen Elementen. Die innere Welle, die sich über sich die äußere Welle 11 hinaus erstreckt, wird mit einer Aufnahme 43 des Zahnrads 118 fest verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine Madenschraube erfolgen, die bei 44 angedeutet ist. Darüber hinaus wird die dicke Welle 11 des vorderen Motors mit dem Gobo-Rad selbst verbunden, wie es in 2a bei 45 angedeutet ist, wo ebenfalls eine Madenschrauben-Befestigung schematisch gezeigt ist. Darüber hinaus ist in 2a die Situation gezeigt, in der einzelne Gobo-Elemente 42 in den jeweiligen Öffnungen 101a, 101b, 101c angebracht sind. Alle Gobo-Elemente haben an ihrem Umfang Zähne, die mit den Zähnen des Sonnenrads 118 Eingriff nehmen. Durch Betätigen des Motors 20' wird die Welle 21, unabhängig von einer Betätigung bzw. Drehung der Welle 11 des ersten Motors in Bewegung versetzt, so dass sich alle Gobo-Elemente um ihre eigene Achse drehen. Allerdings wird das Gobo-Rad 100 selbst nicht in Drehung versetzt, wobei dies lediglich dadurch erreicht werden kann, dass der vordere Motor 10' betätigt wird, derart, dass sich die dicke Welle 11 in Drehung versetzt. Je nach Implementierung kann zur besseren Kopplung dieser beiden Bewegungen im Zentrum des Gobo-Rads 100 ein Lager 47 vorhanden sein. Allerdings ist dieses Lager 47 nicht unbedingt nötig.
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Das Gobo-Rad 100 stellt bei diesem Ausführungsbeispiel eine Lichteffektvorrichtung eines Scheinwerfers dar, die zwei verschiedene Bewegungsvorrichtungen hat. Die erste Bewegungsvorrichtung ist das Gobo-Rad 100, und die zweite Bewegungsvorrichtung ist das Sonnenrad 118 mit den Gobo-Elementen. Bei dieser Implementierung sind sowohl die erste Bewegungsvorrichtung als auch die zweite Bewegungsvorrichtung Dreh-Bewegungsvorrichtungen, und beide Elemente, also das Sonnenrad 118 einerseits und das Gobo-Rad 100 andererseits sind beide um dieselbe Achse zu drehen. Die erste Motorwelle 11 ist dabei mit der ersten Drehvorrichtung, also dem Gobo-Rad 100 gekoppelt und die zweite Motorwelle 21 ist mit dem Sonnenrad 118 des Gobo-Planetengetriebes verbunden.
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Der Scheinwerfer in 2a umfasst ferner eine schematisch angedeutete Lichtquelle 49, die eine LED-Vorrichtung, eine Quecksilber-Dampflampe oder eine ähnliche Lampe umfassen kann. Typischerweise sind ferner die Lichtquelle 49, der Mehrfach-Motor 10', 20' und die Lichteffektvorrichtung 100 allesamt ein einem Gehäuse angeordnet, wie beispielsweise in einem Scheinwerfergehäuse, das in 2a nicht gezeigt ist.
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3a zeigt einen Mehrfach-Motor, wie in 2a, der jedoch nunmehr statt einem Gobo-Rad mit einem drehbaren Prisma 50 gekoppelt ist. Das drehbare Prisma ist über eine Schwenkvorrichtung 51 in einen Lichtstrahl schwenkbar, indem die Schwenkvorrichtung 51 um die Drehachse 52 geschwenkt wird. Dies wird erreicht, indem der vordere Motor 10' betätigt wird, derart, dass die vordere kürzere hohle Motorachse 11 in Drehung versetzt wird. Die Motorachse 11 ist an der Schwenkvorrichtung 51 befestigt, wie beispielsweise durch eine Madenschraube 52, die in 3a in der Draufsicht dargestellt ist.
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Darüber hinaus wird, um das Prisma bezüglich der Drehvorrichtung 51 zu drehen, ein Riemenantrieb vorgesehen, und zwar mit einem Antriebsrad 63, das über einen Riemen 54 mit dem Drehprisma 50 gekoppelt ist. Das Antriebsrad 63 ist über eine Madenschraube 55 mit der langen dünnen Welle 21 gekoppelt und eine Drehung des Prismas 50 wird dadurch erreicht, dass der hintere Motor 20' betätigt wird. Damit kann das Prisma 50 unabhängig von einer Drehung der Schwenkvorrichtung 51 in- Drehung versetzt werden, um einen dementsprechenden Lichteffekt zu erreichen.
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4a und 4b zeigen eine alternative Implementierung eines Scheinwerfers mit einer Lichteffektvorrichtung, wobei die Lichteffektvorrichtung wieder ein schwenkbares Element 51, wie es anhand von 3a und 3b dargestellt worden ist, aufweist. Ferner ist in 4b ein Antriebsrad 60 dargestellt, das beispielsweise dazu verwendet werden könnte, um das Prisma 50 in 3b zu tragen. An dem Antriebsrad 60 kann jedoch irgendein anderes Effektelement angebracht werden, wie beispielsweise das Effektrad 61 in 4c. Um eine Drehung des Effektrads 61 zu erreichen, wird über einen Riemen 64 das Rad 60 in Drehung versetzt. Diese Drehung stammt von einer Betätigung des hinteren Motors 20', der Motorwelle 21 durch die Madenschraube 55 an dem Drehelement 63 befestigt ist. Eine Schwenkbewegung für das gesamte Effektrad bzw. für die Schwenkvorrichtung 51 wird dagegen durch Betätigung des vorderen Motors 10' mit der Motorwelle 11 erreicht, die über die Madenschraube 53 an dem vorderen Drehelement 62 angebracht ist. Das Effektrad 61 unterscheidet sich von dem Drehprisma 50 in 3b dadurch, dass der Lichtstrahl gewissermaßen durch die Achse des Prismas bzw. durch die große Öffnung des Drehelements, die bei 59 in 3b gezeigt ist, verläuft.
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Dagegen wird der Lichtstrahl bei dem Effektrad 61 in 4c nicht durch das Zentrum des Effektrads 61 verlaufen, da dort die Aufhängung des Rads 60 ist. Statt dessen wird der Lichtstrahl seitlich bezüglich des Zentrums verlaufen.
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Um dagegen eine Halterung des Drehprismas 50 in 3b zu erreichen, wird das Drehprisma 50 umfangsmäßig in der Öffnung 59 angebracht, und zwar in Analogie zu der Anbringung der einzelnen Gobo-Elemente 42, die ebenfalls umfangsmäßig gelagert sind, wobei hierzu die Lagerfläche 58 dient, die in der Öffnung 59 angebracht wird, damit das Prisma 50 drehbar gelagert ist.
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4d zeigt eine seitliche Draufsicht auf das Effektrad 61 und die Doppelmotoranordnung, wie sie in 4c perspektivisch dargestellt ist.
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Wie es bereits dargestellt worden ist, ist bei der Implementierung in 1a und 1b nötig, ein eigenes Zwischenstück 30 zu erzeugen. Es wird bevorzugt, dieses Zwischenstück aus Aluminium-Druck-Guß zu erzeugen, wobei dieses Stück 30 den hinteren Gehäusedeckel des einen Motors und den vorderen Gehäusedeckel des anderen Motors kombiniert. Vorteilhaft ist, dass sich durch spezielles Fertigen aufgrund der Ausrichtung der beiden Statoren zueinander eine höhere Präzision erreichen lässt und dass der Koaxialmotor bzw. Mehrfach-Motor in 1a recht kompakt wird.
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Die alternative Variante, wie z. B. in 2a und in den 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d gezeigt ist, hat den Vorteil, dass kein zusätzliches Teil produziert werden muss. Die Gehäusedeckel sind Standardteile abgesehen von der einfach herstellbaren Öffnung in dem hinteren Deckel des vorderen Motors. Die Motoren können hierbei ferner im Fehlerfall, unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Es existiert jedoch ein weiterer Montageaufwand, da die Achsen zueinander auszurichten sind. Außerdem ist die Implementierung etwas länger als die Implementierung in 1a, da die beiden Gehäuseschalen in der Mitte die doppelte Wandstärke haben, wie das Mittelteil 30 in 1a.
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Obgleich bei den vorstehend dargestellten Motoren lediglich Motoren gezeigt worden sind, die beide Drehbewegungen erzeugen, so wird bei einer alternativen Implementierung auch eine Kombination einer Drehbewegung und einer Linearbewegung erzeugt. Hierzu wird der hintere Motor 20, beispielsweise ein Linearaktor sein, der die innere Achse linear bezüglich der hohlen Achse 11 des ersten Motors bewegt. Der „Hub” des Motors wird derart sein, dass, wenn z. B. 2a betrachtet wird, die innere Achse 21 gemäß der Motorspezifikation herausgeschoben werden kann und derart weit zurückgezogen werden kann, dass noch das zu betätigende Teil an der inneren dünnen Achse 21 befestigt werden kann.
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Alternativ kann die Achse 21 auch als Drehachse ausgeführt sein, und die äußere hohle Achse würde linear bewegt werden, wobei wieder der Bewegungshub durch die Länge der inneren Achse begrenzt ist, derart, dass immer die innere Achse noch etwas über die äußere Achse herausragt, damit an der inneren Achse einerseits und an der äußeren Achse anderseits zu betätigende Elemente befestigbar sind.
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Der erfindungsgemäße Mehrfach-Motor kann für beliebige Implementierungen eingesetzt werden, obgleich es im erfindungsgemäßen Kontext bevorzugt wird, diesen Motor für Scheinwerfer einzusetzen. Insbesondere einen Einsatz in Scheinwerfern, die auch als Moving-Head oder als Effektlicht ausgebildet sind, wird bevorzugt.
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Hierbei wurde bezugnehmend auf die 2a–4d eine Serie von Effekteinheiten beschrieben, wobei das Effektrad oder Prisma gemäß 4a, 4b, 4c bzw. 3a, 3b, das an einem Schwenkarm in den Strahlengang geschwenkt wird, rotierbar ist. In diesem Fall wird ein Antriebsarm vorgesehen, der in seiner Funktion entsprechend zum Sonnenrad ein Gobo-Rad ist, da das Prisma um den Strahlengang zu rotieren hat. Aber auch hier wird, im Vergleich zu einer Implementierung mit zwei getrennten Motoren in Analogie zu 2a eine komplette Antriebsstufe eingespart.
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Der Linear/Rotations-Koaxial-Motor, bei dem also ein Motor ein Linear-Motor ist und der andere Motor ein Rotations-Motor ist, ist im Hinblick auf die einfachere Konstruktion vorteilhaft. Meist ist in den Geräten wenig Platz und die Positionierung der Antriebsmotoren recht kompliziert. Mit dem Mehrfach-Motor ist es jedoch nun möglich, z. B. die Zoomlinse eines Scheinwerfers per Linearaktuator durch den Motor für ein Goborad zu betätigen, falls der Bauraum knapp sein sollte.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass trotz der Tatsache, dass bisher lediglich Doppel-Motoren als Mehrfach-Motoren dargestellt worden sind, auch drei oder mehr Motoren koaxial arbeiten können. Zu diesem Zweck würde beispielsweise bei dem in 1a gezeigten Implementierungsbeispiel auch die Achse 21 hohl sein, und es würde sich ein dritter Motor mit einer dritten Motorachse durch die hohle Achse 21 erstrecken, und es würde sich ferner die dritte Achse ebenfalls über die erste Achse und die zweite Achse hinaus erstrecken, wenn der Motor zusammengebaut ist. Dann ist es möglich, nicht nur an der ersten Achse, sondern auch an der zweiten Achse und an der dritten Achse eine zu drehende Vorrichtung zu befestigen, derart, dass die zu drehenden Vorrichtungen unabhängig voneinander drehbar bzw. bewegbar sind.
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Es wird ferner bevorzugt, Mehrfach-Motoren lediglich mit einer Leistungsklasse unter 10 W pro Motor einzusetzen, wie sie für die Verwendung im Scheinwerferbereich ausreichend sind. Außerdem kann je nach Ausführung eine Schmierung vorgesehen werden, und zwar in der hohlen Welle des vorderen Motors, damit die Welle des hinteren Motors so weit als möglich reibungsarm oder reibungsfrei läuft.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2009/062607 [0003]
- CN 20100811 [0008]
