DE1088617B - Step drive for the direct generation of a linear movement - Google Patents

Step drive for the direct generation of a linear movement

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DE1088617B
DE1088617B DES30727A DES0030727A DE1088617B DE 1088617 B DE1088617 B DE 1088617B DE S30727 A DES30727 A DE S30727A DE S0030727 A DES0030727 A DE S0030727A DE 1088617 B DE1088617 B DE 1088617B
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magnet
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H02K7/065Electromechanical oscillators; Vibrating magnetic drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description

Schrittantrieb zur direkten Erzeugung einer geradlinigen Bewegung Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrittantrieb zur direkten Erzeugung einer geradlinigen, gleichsinnig fortschreitenden Bewegung - gegebenenfalls wählbarer Richtung - mittels Elektromagnete, deren hin- und herbewegter Anker (_4rbeitsanker) über eine Reibungs- oder Klemmkupplung mit einem Übertragungsorgan, z. B. einer Stange, in Antriebsverbindung steht. Solche Antriebe weisen unter anderem den Vorteil des sofortigen Anlaufs beim Einschalten und Stillstandes beim Abschalten der Betriebsspannung auf, wodurch sie insbesondere für Regelzwecke den Motoren mit rotierendem Anker, die eine gewisse An- und Auslaufzeit zeigen, überlegen sind.Stepper drive for the direct generation of a linear movement The invention relates to a stepper drive for the direct generation of a rectilinear, moving in the same direction - optionally more selectable Direction - by means of electromagnets whose armature moves back and forth (working armature) Via a friction or clamping coupling with a transmission element, e.g. B. one Rod, is in drive connection. Such drives have the advantage, among other things immediate start-up when switching on and standstill when switching off the operating voltage which makes it possible to use motors with rotating armatures, especially for control purposes, that show a certain start-up and run-down time are superior.

Die Erfindung betrifft die Ausbildung eines derartigen Schrittantriebes mit.dem Ziel, die bei den bisherigenAntrieben auftretenden Mängel, nämlich einerseits ihre geringe Leistung und andererseits das Flattern bzw. Verbiegen des Übertragungsorgans der Anordnung sowie das sogenannteHämmern beimAnlegen der Klemmbacken an das Übertragungsorgan, zu beseitigen. Gemäß der Erfindung ist dies dadurch erreicht, daß bei Verwendung eines bekannten aus mehr als zwei zum Übertragungsorgan symmetrisch angeordneten Teilen zusammengesetzten Magnetsystems jedes der gegebenenfalls mehrfach vorgesehenen Magnetsysteme aus mehreren voneinander unabhängigen, verschiedenen magnetischen Kreisen zugeordneten Magnetkernen und einer entsprechenden Anzahl von mit je einer Reibungskupplung zusammenwirkenden Magnetankern besteht, die von den Magnetkernen mechanisch getrennt auf dem Übertragungsorgan angeordnet sind. Dabei sind zweckmäßig die Magnetanker gelenkig mit den Reibungskupplungen verbunden, insbesondere derart, daß die Resultierende der auf den einzelnen Anker wirkenden magnetischen Kräfte im wesentlichen durch den Drehpunkt des Gelenkes für das Kupplungsglied geht. Symmetrisch zum Übertragungsorgan liegende Reibungskupplungen sind durch ein Glied miteinander verbunden, das um eine zur Antriebsrichtung senkrechte Achse federnd knickbar ist. Eine hierdurch erreichte Verklemmung kann auch-dadurch bewirkt werden, daß dieReibungskupplung zwei scherenartig ineinandergefügte Kupplungshebel besitzt, durch deren Kreuzungspunkt das Übertragungsorgan geführt ist, daß jeder Kupplungshebel zwei Druckflächen besitzt, die in bezug auf den Ouerschnittdes Übertragungsorgans einander gegenüberliegen und in bezug auf die Längsachse desselben zueinander versetzt sind, und daß zwischen den Druckflächen das Übertragungsorgan mittels an den Kupplungshebelenden angreifender und die Kupplungshebel auseinanderspreizender Federn eingeklemmt ist.The invention relates to the design of such a stepper drive with the aim of eliminating the defects that have occurred in previous drives, namely on the one hand their low performance and, on the other hand, the fluttering or bending of the transmission organ the arrangement as well as the so-called hammering when applying the clamping jaws to the transmission element, to eliminate. According to the invention this is achieved in that, when in use a known one of more than two symmetrically arranged to the transmission organ Share composite magnet system of each of the multiple provided if necessary Magnetic systems made up of several independent, different magnetic Magnetic cores assigned to circles and a corresponding number of each with one Friction clutch cooperating magnet armatures consists of the magnetic cores are arranged mechanically separated on the transmission member. Thereby are expedient the armature articulated with the friction clutches, in particular in such a way that that the resultant of the magnetic forces acting on the individual armature goes essentially through the pivot point of the joint for the coupling member. Symmetrically Friction clutches lying to the transmission organ are connected to one another by means of a link connected, which is resiliently foldable about an axis perpendicular to the drive direction. A jamming achieved in this way can also be caused by the friction clutch has two scissors-like nested clutch levers through their intersection the transmission element is guided so that each clutch lever has two pressure surfaces, facing each other with respect to the cross section of the transmission organ and are offset from one another with respect to the longitudinal axis thereof, and that between the pressure surfaces the transmission member by means of engaging the clutch lever ends and the clutch lever is pinched by spreading springs.

Es ist ein Vibrationsmotor bekannt mit einem Magnetsystem, bestehend aus mehr als zwei zum übertragungsorgan symmetrisch angeordneten Teilen, das von einer Spule gebildet ist, deren Kern quadratische, zur Kernachse senkrechte Abschlußplatten trägt, und zur Schließung des magnetischen Flusses vier Weicheisenanker besitzt. Die Anker sind an je einer Blattfeder angebracht, die an, einem den Spulenkern tragenden Jochteil befestigt sind. Zwischen ihrer Befestigungsstelle und ihrem Anker besitzt jede Blattfeder senkrecht auf ihr befestigte, nach der gegenüberliegenden Blattfeder weisende Triebbürsten, die gegenüber einem in dem Raum innerhalb der vier Blattfedern drehbar gelagerten Triebrad exzentrisch angeordnet sind. Dieser V ibrationsmotor dient somit nicht zur Erzeugung einer geradlinigen, gleichsinnig fortschreitenden Bewegung, sondern zur Erzeugung einer Drehbewegung, indem die Triebfedern beim Anziehen der Anker durch ihre gegenüber dem Triebrad exzentrische Lage ein Drehmoment auf das Triebrad ausüben. Außerdem besteht das erwähnte Magnetsystem nicht wie beim Gegenstand nach der Erfindung aus mehreren voneinander unabhängigen, magnetischen Kreisen zugeordneten Magnetkernen und einer entsprechenden Anzahl von mit je einer Reibungskupplung zusammenwirkenden Magnetankern, die von den Magnetkernen mechanisch getrennt auf dem Übertragungsorgan angeordnet sind.There is known a vibration motor with a magnet system consisting of from more than two symmetrically arranged parts to the transmission organ, that of a coil is formed, the core of which is square end plates perpendicular to the core axis carries, and has four soft iron anchors to close the magnetic flux. The armatures are each attached to a leaf spring, which is attached to a coil core Yoke part are attached. Has between its attachment point and its anchor each leaf spring attached vertically to it, after the opposite leaf spring pointing power brushes opposite one in the space within the four leaf springs rotatably mounted drive wheel are arranged eccentrically. This vibration motor thus does not serve to generate a straight line progressing in the same direction Movement, but rather to produce a rotary movement by pulling the main springs when tightening the armature generates a torque due to its eccentric position with respect to the drive wheel exercise the drive wheel. In addition, the magnet system mentioned does not exist as with the Object according to the invention of several independent, magnetic Magnetic cores assigned to circles and a corresponding number of each with one Friction clutch interacting magnet armatures mechanically by the magnet cores are arranged separately on the transmission member.

Weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren.Further features and advantages of the subject matter of the invention result better from the following description of various exemplary embodiments Hand of the figures.

In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Schrittantriebes im Längsschnitt schematisch dargestellt. Es ist dabei lediglich bekannt, ein Magnetsystem zu verwenden, das aus mehr als zwei zum übertragungsorgan symmetrisch angeordneten Teilen besteht. Das Magnetsystem nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus der Ringspule 1, die an zwei diametral gegenüberliegenden. Seiten von je einem U-förmigen Eisenkörper 3, 4 ('Magnetkern) umgeben ist, und aus den beiden Magnetankern 6, 7. Es entstehen also beim Stromdurchfluß durch die Spule mehrere voneinander unabhängige magnetische Kreise, denen je ein Magnetkern zugeordnet ist. Von jedem Magnetkern mechanisch getrennt ist sein zugehöriger Anker 6 bzw. 7 auf dem 1,Tbertragungsorgan, der Stange 2, angeordnet, indem er über den Bolzen 8 bzw. 9 und über das Kupplungsglied 10 bzw. 11 mit der doppelarmigen Blattfeder 14 verbunden ist, die mit Spiel die Stange 2 umfaßt. Durch die Verbindung jedes Ankers mit dem Kupplungsglied 10 bzw. 11 ist jedem Anker eine Reibungskupplung zugeordnet, da die Kupplungsglieder 10, 11 je eine verrundete, dem Durchmesser der Stange 2 angepaßte Reibungsfläche aufweisen, welche durch die nicht dargestellten, ein wenig nach unten gebogenen Enden der die Kupplungsglieder tragenden Blattfeder 14 mit leichtem Druck gegen die Stange 2 gepreßt sind. Die Zwischenschaltung von mit Kugelgelenken versehenen Bolzen 8, 9 zwischen jedem Anker und jedem Kupplungsglied ist notwendig, damit die Anker allseitig kippbar gelagert sind, um bei angezogenem Anker allseitig auf dem Magnetkern aufliegen zu können. Im entregten Zustand des Magnetsystems hält die die Stange 2 umgebende und zwischen den Kupplungsgliedern 10, 11 und der Grundplatte 5 sich erstreckende Schraubenfeder 15 die Anker in Abstand von den Polflächen der Magnetkerne. Dabei ist jeder Anker mit seiner dem Magnetkern zugewandten Fläche in einer zum Magnetkern parallelen Lage gehalten durch je eine Schraubenfeder 12 bzw. 13, die den Bolzen 8 bzw. 9 umgibt und mit ihrem einen Ende gegen das Kupplungsglied 10 bzw. 11 und mit ihrem anderen Ende auf den Anker 6 bzw. 7 drückt.In Fig. 1 the basic structure of a stepper drive is in Longitudinal section shown schematically. All that is known is a magnet system to use that of more than two symmetrically arranged to the transmission organ Sharing consists. The magnet system according to the invention consists essentially of the toroidal coil 1, the two diametrically opposite. Sides of one U-shaped each Iron body 3, 4 ('magnetic core) is surrounded, and from the two magnet armatures 6, 7. When current flows through the coil, there are several independent ones magnetic circles, each of which is assigned a magnetic core. From every magnetic core mechanically separated is its associated armature 6 or 7 on the 1, transmission element, of the rod 2, arranged by being over the bolts 8 or 9 and over the coupling member 10 and 11 is connected to the double-armed leaf spring 14, which with the game Rod 2 includes. By connecting each anchor to the coupling member 10 or 11, a friction clutch is assigned to each armature, since the coupling members 10, 11 each have a rounded friction surface adapted to the diameter of the rod 2, which by the not shown, a little downward bent ends of the The leaf spring 14 carrying the coupling elements is pressed against the rod 2 with light pressure are. The interposition of bolts 8, 9 provided with ball joints between every anchor and every coupling link is necessary so that the anchor can be tilted on all sides are stored in order to rest on all sides of the magnetic core when the armature is attracted can. In the de-energized state of the magnet system, the rod 2 surrounding and holds between the coupling members 10, 11 and the base plate 5 extending helical spring 15 the armature at a distance from the pole faces of the magnetic cores. Everyone is an anchor with its surface facing the magnetic core in a parallel to the magnetic core Position held by a coil spring 12 or 13, which surrounds the bolt 8 and 9, respectively and with its one end against the coupling member 10 or 11 and with its other The end presses on the armature 6 or 7.

Wird die Magnetspule 1 erregt, so wird der Andruck der Kupplungsglieder 10, 11 an die Stange erheblich verstärkt, wobei die Blattfeder 14 als Gelenk zwischen den Gliedern 10, 11 dient und die den auf die Stange ausgeübten Druckkräften entsprechende Zugkraft aufnimmt. Durch die verstärkte reibungsschlüssige Kupplung zwischen den Gliedern 10,11 und der Stange 2 wird von Beginn der Ankeranzugsbewegung die Stange 2 in der Anzugsrichtung mitbewegt. Beim Entregen der Spule 1 verschwindet der durch die Ankerbewegung erzeugte verstärkte Andruck der Glieder 10, 11 an die Stange 2. Die Glieder 10, 11 werden unter derWirkung der bei derAnkerbewegung zusammengedrückten und nach Entregung der Spule 1 sich entspannenden Feder 15 in die Ausgangslage zurückbewegt. Die Zurückbewegung kann ohne Schwierigkeiten erfolgen, da die geringe Reibung zwischen den Gliedern 10, 11 und der Stange 2 die Rückbewegung nicht behindert und die Stange 2 infolge ihrer Trägheit in ihrer neuen Lage verbleibt. Beim Betrieb der Magnetspule 1 mit Wechselstrom oder mit pulsierendem Gleichstrom wird die Stange 2 daher schrittweise im Takt der Magneterregung fortbewegt.If the magnetic coil 1 is excited, the pressure of the coupling members 10, 11 on the rod is considerably increased, the leaf spring 14 serving as a joint between the members 10, 11 and absorbing the tensile force corresponding to the compressive forces exerted on the rod. Due to the reinforced frictional coupling between the links 10, 11 and the rod 2, the rod 2 is moved along in the tightening direction from the beginning of the armature tightening movement. Upon de-energizing the coil 1 of the increased contact pressure generated by the armature movement to the members 10, 11 to the rod 2. The members 10 disappears, 11 of the coil 1 are under the action of the compressed at derAnkerbewegung and after de-energization of the expanding spring 15 moves back into the starting position. The return movement can take place without difficulty, since the low friction between the links 10, 11 and the rod 2 does not hinder the return movement and the rod 2 remains in its new position due to its inertia. When the magnet coil 1 is operated with alternating current or with pulsating direct current, the rod 2 is therefore moved step by step in time with the magnet excitation.

In Fig.2 ist ein Schrittantrieb im Längsschnitt schematisch dargestellt, der sich von der Anordnung nach Fig. 1 durch einen verbesserten Klemmechanismus unterscheidet.In Figure 2, a stepper drive is shown schematically in longitudinal section, which differs from the arrangement of FIG. 1 by an improved clamping mechanism differs.

Die übereinstimmenden Teile der Anordnungen der Fig. 1 und 2 sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Das Kupplungsglied- des Klemmechanismus der Anordnung nach Fig. 2 ist in Fig. 3 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Zwei von der Art des in Fig. 3 dargestellten Kupplungsgliedes sind, wie aus Fig.4 zu ersehen ist, derart ineinandergeschoben, daß die Stange 2 an zwei Stellen von je zwei gegenüberliegenden Klemmbacken der beiden Kupplungsglieder umfaßt wird. Die beiden Kupplungsglieder werden durch zwei sogenannte Spreizfedern 14a, 14b, die an die Stelle der Blattfeder 14 in Fig. 1 treten, an die Stange 2 gedrückt. Die Wirkungsweise derAnordnung entspricht derjenigen der Anordnung nach Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß die Stange jetzt von insgesamt vier Klemmbacken umfaßt und fortbewegt wird, wodurch sich die an jeder Druckstelle auf die Stange ausgeübte Druckkraft (unter sonst gleichen Umständen) auf die Hälfte verringert und somit die Abnutzung der Klemmbacken und der Stange vermindert wird.The corresponding parts of the arrangements of FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. The coupling element of the clamping mechanism of the arrangement according to FIG. 2 is shown in FIG. 3 in a perspective view. Two of the coupling members shown in FIG. 3 are, as can be seen from FIG. 4, pushed into one another in such a way that the rod 2 is encompassed at two points by two opposite clamping jaws of the two coupling members. The two coupling members are pressed against the rod 2 by two so-called expansion springs 14a, 14b , which take the place of the leaf spring 14 in FIG. The mode of operation of the arrangement corresponds to that of the arrangement according to FIG. 1, with the only difference that the rod is now encompassed and moved by a total of four clamping jaws, whereby the compressive force exerted on the rod at each pressure point is halved (under otherwise identical circumstances) and thus the wear on the jaws and the rod is reduced.

Ein weiterer Klemmechanismus ist in Fig.5 im Längsschnitt schematisch dargestellt. Auf gegenüberliegenden Seiten einer Vierkantstange 20 sind zwei scherenartig miteinander verbundene Kupplungshebel 25; 26 angeordnet, die mit ihrem einen Ende gelenkig mit den Ankern 27, 28 verbunden sind. An einander gegenüberliegenden Kupplungshebelteilen sind vier Klemmbolzen 21, 22, 23, 24 befestigt, die durch die Spreizfedern 29, 30 gegen dieVierkantstange gedrückt werden. Beim Anzug der Anker 27, 28 suchen sich die durch die Kupplungshebel gebildeten Scheren zu schließen, wodurch die Stange 20 zwischen den Klemmbolzen eingeklemmt wird und im weiteren Verlauf der Anzugsbewegung der Anker 27,28 in Pfeilrichtung fortbewegt wird.Another clamping mechanism is shown schematically in longitudinal section in FIG. On opposite sides of a square bar 20 are two coupling levers 25; 26, which are articulated to the anchors 27, 28 at one end. Four clamping bolts 21, 22, 23, 24 are attached to opposite clutch lever parts and are pressed against the square bar by the expanding springs 29, 30. When tightening the anchor 27, 28, the scissors formed by the clutch lever looking to close, is clamped whereby the rod 20 between the clamping bolt and is moved in the arrow direction in the further course of the tightening movement of the armature 27,28.

In Fig. 6 ist ebenfalls im Längsschnitt ein Schrittantrieb, der für den Betrieb mit pulsierendem Gleichstrom vorgesehen ist, mit einem Klemmechanismus nach Fig. 5 dargestellt. Je zwei ringförmige Spulen 31, 32 bzw. 33, 34 sind in den Ausschnitten je zweier Eisenkörper von H-förmigem Querschnitt 35, 36 bzw. 37, 38 angeordnet. Die Spule 31 dient zur Betätigung der Arbeitsanker 39,40 für die Bewegung der Vierkantstange 43 in der Pfeilrichtung 44 und die Spule 34 zur Betätigung der Arbeitsanker 41, 42 für die Bewegung der Stange 43 in der Pfeilrichtung 45. Die Halteanker 46, 47 sollen ein Durchrutschen der in Pfeilrichtung 44 angetriebenen Stange 43 entgegen ihrer Arbeitsrichtung während der Rückführung der Arbeitsanker 39, 40 in ihre Ausgangslage verhindern. Zu diesem Zweck wird während des Betriebes des Schrittantriebs in Pfeilrichtung 44 die den Halteankern 46, 47 zugeordnete Spule 33 kontinuierlich von Gleichstrom durchflossen, so daß die Anker 46, 47 ständig angezogen sind. Bei einer Bewegung der Stange 43 in Pfeilrichtung 45, d. h. entgegen ihrer bisherigenArbeitsrichtung,würde sich die von den Halteankern 46, 47 einseitig festgehaltene Schere zu schließen suchen und daher über ihre Klemmbolzen die Stange 43 festhalten. Bei der Bewegung der Stange 43 in Pfeilrichtung 44 wird die Schere dagegen geöffnet und bietet daher dem Antrieb der Stange 43 keinen Widerstand.In Fig. 6, a stepper drive is also in longitudinal section, which for operation with pulsating direct current is provided with a clamping mechanism shown according to FIG. 5. Two ring-shaped coils 31, 32 and 33, 34 are in each case Cutouts of two iron bodies each with an H-shaped cross-section 35, 36 and 37, 38, respectively arranged. The coil 31 is used to actuate the working anchors 39,40 for the movement the square bar 43 in the direction of arrow 44 and the coil 34 for actuating the Working anchor 41, 42 for moving the rod 43 in the direction of arrow 45. The Retaining anchors 46, 47 are intended to prevent the ones driven in the direction of arrow 44 from slipping Rod 43 against its working direction during the return of the working anchor 39, 40 in their starting position. For this purpose, during operation of the stepper drive in the direction of arrow 44, the coil assigned to the holding anchors 46, 47 33 continuously flowed through by direct current, so that the armatures 46, 47 constantly are attracted. When the rod 43 is moved in the direction of arrow 45, i. H. opposite their previous direction of work, that of the holding anchors 46, 47 would be one-sided trying to close the held scissors and therefore the rod via their clamping bolts 43 hold tight. When the rod 43 is moved in the direction of arrow 44, the scissors on the other hand, it is open and therefore offers no resistance to the drive of the rod 43.

Bei dem Antrieb der Stange 43 in der Pfeilrichtung 45 wirkt die Schere bei nunmehr ständig angezogenen Halteankern 48, 49 in entsprechender Weise für eine Bewegung der Stange 43 in der Pfeilrichtung 44 -hemmend.When the rod 43 is driven in the direction of arrow 45, the scissors act with now constantly tightened holding anchors 48, 49 in a corresponding manner for a Movement of the rod 43 in the direction of arrow 44 -inhibiting.

Für den Betrieb der Halteanker 46, 47, 48, 49 wird nur ein geringer Luftspalt benötigt, so daß bei geringem Magnetisierungsstrom eine hohe Anzugskraft erzielt werden kann. Aus diesem Grunde können, wie _auch in Fig. 6 verdeutlicht ist, die Haltespulen kleiner als die Arbeitsspulen sein. Zur Erregung des Schrittantriebs der Fig.6 mit pulsierendem Gleichstrom kann eine bekannte Schaltungsanordnung dienen, die nachfolgend an Hand der Fig. 7 erläutert werden soll.For the operation of the holding anchors 46, 47, 48, 49 only a small amount is required Air gap required so that a high attraction force with a low magnetizing current can be achieved. For this reason, as also illustrated in FIG. 6 the holding coils must be smaller than the working coils. To excitement 6 with pulsating direct current can be a known circuit arrangement serve, which will be explained below with reference to FIG.

Die Spulen 51, 52 bzw. 53, 54 der Fig. 7 entsprechen den Arbeitsspulen 31, 34 bzw. Haltespulen 32, 33 der Fig. 6. Eine Gleichspannungsquelle 55 dient zur Lieferung des Arbeits- und des Haltestromes der Spulen 51, 52 und 53, 54. Durch ein Relais 56 kann die Bewegungsrichtung des Schrittantriebs umgeschaltet werden, indem jeweils eine der Haltespulen 53 oder 54 direkt mit der Gleiehspannungsquelle 55 und gleichzeitig die entsprechende Arbeitsspule 51 oder 52 mit der Anordnung zur Erzeugung von Gleichstromstößen verbunden werden.The coils 51, 52 and 53, 54 of FIG. 7 correspond to the work coils 31, 34 and holding coils 32, 33 of FIG. 6. A DC voltage source 55 is used for Delivery of the working and holding current of the coils 51, 52 and 53, 54. Through a relay 56 can switch the direction of movement of the stepper drive, by connecting one of the holding coils 53 or 54 directly to the DC voltage source 55 and at the same time the corresponding work coil 51 or 52 with the arrangement to generate DC surges.

Diese Schaltungsanordnung enthält einen Ladekondensator 65, der über einen Ladewiderstand 57 ständig mit der Gleiehspannungsquelle 55 verbunden ist und sieh über die eingeschaltete Arbeitsspule 51 bzw. 52 entladen kann, wenn eine im Entladungskreis angeordnete Gastriode 58 zur Zündung gebracht worden ist. Zur Steuerung dieser Gastriode dient die Spannung eines zwischen Gitter und Kathode geschalteten-Steuerkondensators 59. Der Arbeitsspule 51 bzw. 52 ist ein Relais 60 parallel geschaltet, das während jedes Entladungsstoßes des Kondensators 65 erregt wird und durch Schließung seines Kontaktes 61 eine Aufladung des Steuerkondensators 59 über den Widerstand 62 von der Gleichspannungsquelle 63 bewirkt. Dadurch wird das Gitter der Gastriode 58 negativ vorgespannt, so daß die Gastriode 58 nach Ablauf der ersten Halbperiode der stark gedämpften Kondensatorentladung wieder so lange gesperrt wird, bis ihr Gitterpotential infolge Entladung des Kondensators 59 über den parallel geschalteten Entladungswiderstand 64 genügend angestiegen ist, woraufhin ein neuer Stromstoß durch die Arbeitsspule erfolgt. Durch Veränderung des Entladungswiderstandes 64 läßt sich die Impulsfolge und damit die Bewegungsgeschwindigkeit des Übertragungsorgans des Schrittantriebs in zweiten Grenzen regeln, Mit einem durch Gleichstromimpulse betriebenen Schrittantrieb lassen sich mit Energiequellen geringer Kapazität, z. B. mit einigen normalen Rundfunktrokkenbatterien, große Zug- oder Schubkräfte bis zu 100 kg erzielen, wie sie beispielsweise für geradlinige Regel- und Steuerbewegungen gebraucht werden.This circuit arrangement contains a charging capacitor 65, which is continuously connected to the DC voltage source 55 via a charging resistor 57 and can discharge via the switched-on working coil 51 or 52 when a gastriode 58 arranged in the discharge circuit has been ignited. The voltage of a control capacitor 59 connected between the grid and cathode is used to control this gastriode.A relay 60 is connected in parallel with the working coil 51 or 52, which is excited during each surge of the capacitor 65 and, by closing its contact 61, charges the control capacitor 59 Caused by the resistor 62 from the DC voltage source 63. As a result, the grid of the gastriode 58 is biased negatively, so that the gastriode 58 is blocked again after the first half cycle of the strongly damped capacitor discharge until its grid potential has risen sufficiently as a result of the discharge of the capacitor 59 via the parallel-connected discharge resistor 64, whereupon a new current surge occurs through the work coil. By changing the discharge resistor 64, the pulse sequence and thus the speed of movement of the transmission element of the stepper drive can be regulated within second limits. B. with some normal Rundfunktrokkenbatterien, large pulling or pushing forces of up to 100 kg, as they are needed, for example, for linear regulation and control movements.

Besonders bei den für Gleichstromimpulsbetrieb vorgesehenen Schrittantrieben wirkt sich eine starre Kupplung des Übertragungsorgans mit dem anzutreibenden System wegen der verhältnismäßig großen Einzelschritte der Arbeitsanker ungünstig aus. Es ist daher vorteilhaft, zwischen das Übertragungsorgan (Schubstange) und das anzutreibende System ein elastisches und dämpfendes Element einzuschalten. Zweckmäßige Ausführungsformen derartiger Dämpfungsglieder sind in den Fig. 8 und 9 dargestellt.Especially with the stepper drives intended for DC pulse operation there is a rigid coupling between the transmission element and the system to be driven because of the relatively large individual steps of the work anchors. It is therefore advantageous to place between the transmission element (push rod) and the one to be driven System to switch on an elastic and cushioning element. Appropriate embodiments such attenuators are shown in FIGS.

Nach Fig. 8 ist in einem mit einer Schraubkappe 70 versehenen Gehäuse 71 eine Pufferfeder 72 unter starker Vorspannung zwischen zwei lose in dem Gehäuse gelagerten Scheiben 73; 74 angeordnet. Die Schubstange 75 eines Schrittantriebs ist mit zwei Bünden 83; 84 versehen, die innerhalb von Bohrungen im Boden und in der Kappe des Gehäuses 71 angeordnet sind und gegen die durchbohrten Scheiben 7374 anlögen. Das anzutreibende System ist mittels der Ansätze 76, 77 am Gehäuse 71 mit diesem starr verbunden. Wird der Schubstange 75 eine langsame kontinuierliche Bewegung erteilt, sQ erfährt die Pufferfeder 72 keine Verkürzung, solange die Schubkraft die Spannung der Feder 72 nicht übersteigt. Bei stoßweiser Bewegung werden die durch die Schubstange 75 in beiden Richtungen ausgeübten Stoßkräfte, die den Betrag der Federkraft übersteigen, von der Feder abgefangen und nach dem Nachlassen der Schubkräfte auf das anzutreibende System übertragen.According to FIG. 8, in a housing 71 provided with a screw cap 70 , a buffer spring 72 is under strong pretension between two disks 73 loosely mounted in the housing; 74 arranged. The push rod 75 of a stepper drive is provided with two collars 83; 84 provided, which are arranged within bores in the base and in the cap of the housing 71 and abut against the perforated disks 7374. The system to be driven is rigidly connected to the housing 71 by means of the lugs 76, 77 on the housing 71. If the push rod 75 is given a slow, continuous movement, the buffer spring 72 does not experience any shortening as long as the pushing force does not exceed the tension of the spring 72. In the case of intermittent movement, the shock forces exerted by the push rod 75 in both directions, which exceed the amount of the spring force, are intercepted by the spring and, after the pushing forces have subsided, are transferred to the system to be driven.

Zur Dämpfung der beider Entspannung der Pufferfeder auftretenden Beschleunigungskräfte kann eine Luftdämpfung nach Fig. 9 dienen. In Fig. 9 sind für die mit der vorstehend beschriebenen Anordnung übereinstimmenden Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 8 gewählt. Die Scheiben-73, 74 der Anordnung nach F ig. 8 sind durch in das Gehäuse luftdicht eingepaßte Kolben 78, 79 ersetzt, zwischen denen wiederum die Pufferfeder 72 mit starker Vorspannung eingesetzt ist. Die Schubstange 75 ist in mittleren Bohrungen der Kolben 78, 79 luftdicht verschiebbar eingepaßt. In der Gehäusewandung befindet sich ein Auslaßventil $0, durch das die Luft im Innern des Gehäuses beim Zusammendrücken der Pufferfeder 72 durch die Schubstange 75 ungehindert ausgestoßen werden kann, während bei derAusdehnung der Pufferfeder 72 die Luft durch einen engen Kanal 81, dessen Querschnitt durch eine Schraube 82 veränderbar ist, nur langsam in das Gehäuse eingesaugt werden kann, so ctaß eine plötzliche Entspannung der Pufferfeder 72 verhindert wird.To dampen the acceleration forces that occur during relaxation of the buffer spring air damping according to FIG. 9 can be used. In Fig. 9 are for those with the above parts that correspond to the arrangement described have the same reference numerals as in Fig. 8 selected. The disks 73, 74 of the arrangement according to FIG. 8 are through into that Housing airtight fitted pistons 78, 79 replaced, between which in turn the Buffer spring 72 is used with strong bias. The push rod 75 is in middle bores of the pistons 78, 79 fitted so that they can be displaced in an airtight manner. In the housing wall there is an exhaust valve $ 0, through which the air inside the housing at Compression of the buffer spring 72 ejected unhindered by the push rod 75 can be, while the expansion of the buffer spring 72 the air through a narrow Channel 81, the cross-section of which can be changed by a screw 82, only slowly can be sucked into the housing, so there is a sudden relaxation of the buffer spring 72 is prevented.

Besondere Haltemechanismen, die, wie im Falle der Anordnung nach Fig. 6 die Aufgabe haben, ein Durchrutschen des Übertragungsorgans während der Rückführung der Arbeitsanker zu verhindern, sind entbehrlich, wenn man bei einem Schrittantrieb mehrere Arbeitsanker vorsieht, zwischen deren Arbeitstakten Phasenverschiebungen aufrechterhalten werden. Dieses Prinzip ist bei einem in Fig.1Q dargestellten Schrittantrieb angewandt, dessen Magnetsysteme je durch eine der drei Phasenspannungen eines Drehstromnetzes erregt werden. Der Aufbau des Klemmmechanismus dieses Schrittantriebs entspricht demjenigen des in Fig. 6 dargestellten Antriebs, nur mit dem Unterschied, daß hier alle mit den Kupplungshebeln verbundenen Anker als Arbeitsanker betrieben werden. Die gegenüber der Anordnung nach Fig. 6 abweichende Ausbildung der Magnetsysteme, bei der für mehrere Systeme eine große, das Übertragungsorgan umfassende Spule zur Erregung der magnetischen Kräfte dient, während hier für jedes Magnetsystem eine besondere Spule vorgesehen ist, bietet die Vorteile geringerer magnetischer Streuverluste und geringeren Kupferaufwandes. Ferner wird die bei der Anordnung mit einer das -Übertragungsorgan umfassenden Spule mögliche Magnetisierung von Bauteilen des Schrittantriebs (Schubstange, Klemmechanismus) sowie die Induktion von Wirbelströmen in diesen Bauteilen vermieden.Special holding mechanisms which, as in the case of the arrangement according to Fig. 6 have the task of preventing the transmission organ from slipping during the return To prevent the working anchors are dispensable when using a stepper drive provides several work anchors, phase shifts between their work cycles be maintained. This principle is in a stepper drive shown in Fig. 1Q applied, its magnet systems each through one of the three phase voltages of a three-phase network get excited. The structure of the clamping mechanism corresponds to this stepper drive that of the drive shown in Fig. 6, only with the difference that here all anchors connected to the coupling levers are operated as working anchors. The design of the magnet systems, which differs from the arrangement according to FIG. 6, in the case of a large, the transmission member comprehensive coil for multiple systems Excitation of the magnetic forces is used, while here one for each magnet system special coil is provided, offers the advantage of lower magnetic leakage and lower copper costs. Furthermore, in the arrangement with a das -Transmission organ comprising coil possible magnetization of components of the stepper drive (Push rod, clamping mechanism) as well as the induction of eddy currents in these components avoided.

Die jeweils paarweise parallel geschalteten Spulen 90 und 91 bzw. 92 und 93 bzw. 94 und 95 dienen zum Antrieb der Schubstange 96 in der Pfeilrichtung 97 und werden zu diesem Zweck paarweise von je einer Phasenspannung R, S , T eines Drehstromnetzes gespeist, während die Spulen 98 und 99 bzw. 100 und 101 bzw. 102 und 103 entsprechend für den Antrieb der Schubstange 96 in der Pfeilrichtung 104 dienen.The coils 90 and 91 or 92 and 93 or 94 and 95, which are connected in parallel in pairs, serve to drive the push rod 96 in the direction of the arrow 97 and are for this purpose fed in pairs by a phase voltage R, S , T of a three-phase network, while the Coils 98 and 99 or 100 and 101 or 102 and 103 are used to drive the push rod 96 in the direction of arrow 104.

Da jeder Anker während jeder Wechselstromperiode zweimal angezogen wird, so führt der Antrieb beim Betrieb mit 50periodigem Drehstrom 300 Schritte pro Sekunde aus, wobei eine fast gleichförmige Bewegung des Übertragungsorgans erzielt wird. Ein einfaches mechanisches Dämpfungsglied, etwa ein in Gummi gelagerter Bolzen, reicht in diesem Falle aus, um die geringe Ungleichförmigkeit der auf das anzutreibende System übertragenen Bewegung auszugleichen.Because each armature is attracted twice during each AC period , the drive performs 300 steps when operating with 50-period three-phase current per second, with an almost uniform movement of the transmission organ achieved will. A simple mechanical damper, such as a rubber-mounted bolt, is sufficient in this case to low unevenness of the to compensate for the movement transmitted to the system to be driven.

Durch die Parallelschaltung der zusammenwirkenden Spulen wird eine weitgehende Symmetrie der magnetischen Kräfte erzwungen, da jede Spule für sich eine der aufgedrückten Spannung entsprechende EMK liefern muß. Bei der für die Magnetsysteme gemeinsamen Spule nach Fig. 1 oder 2 verteilt sich dagegen der magnetische Fluß entsprechend den Luftspalten der Anker eventuell unsymmetrisch.By connecting the co-operating coils in parallel, a extensive symmetry of the magnetic forces enforced, as each coil for itself must supply an EMF corresponding to the applied voltage. The one for the magnet systems common coil according to Fig. 1 or 2, on the other hand, the magnetic flux is distributed possibly asymmetrical according to the air gaps of the armature.

Für einen Schrittantrieb, der größere Kräfte zu übertragen hat, ist es notwendig, den Klemmechanismus in dem Sinne zu verbessern, daß die an jeder Klemmstelle auf das Übertragungsorgan ausgeübten Kräfte verringert werden, um die Abnutzung der Klemmteile und des Übertragungsorgans herabzusetzen. In einer in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform geschieht dies durch eine Auflösung der Vierkantschubstange der Fig. 5 in zwei Flachstangen 110 und 111, zwischen denen ein mit den Kupplungshebeln gelenkig verbundenes Druckstück 112 angeordnet ist. Auf diese Weise werden insgesamt acht Druckstellen geschaffen, wodurch sich die an jeder einzelnenDruckstelle übertragene Kraft gegenüber der Anordnung nach Fig. 5 (unter sonst gleichen Umständen) auf die Hälfte verringert. In der Verfolgung dieses Prinzips zur Erzielung einer verringerten Druckbeanspruchung der Schubstange kann diese nach Fig. 12 durch eine Anzahl in einem Rahmen eingespannter Bänder 113 bis 116 ersetzt werden, zwischen denen - ähnlich wie bei Lamellenkupplungen - vom Anker kraftschlüssig mitgenommene Drucklamellen 117 bis 119 angeordnet sind. Die Abnutzung der Klemmteile und der Schubstangen läßt sich nach Fig. 13 weiter herabsetzen, wenn durch auf die Druckbolzen aufgeschobene Gleitschuhe 120, 121 die Druckkräfte auf eine größere Fläche der Schubstangen verteilt werden.For a stepper drive which has to transmit greater forces, it is necessary to improve the clamping mechanism in the sense that the forces exerted on the transmission element at each clamping point are reduced in order to reduce the wear on the clamping parts and the transmission element. In an embodiment shown in FIG. 11, this is done by dissolving the square push rod of FIG. 5 into two flat rods 110 and 111, between which a pressure piece 112 articulated to the coupling levers is arranged. In this way, a total of eight pressure points are created, as a result of which the force transmitted at each individual pressure point is reduced by half compared to the arrangement according to FIG. 5 (under otherwise identical circumstances). In pursuing this principle to achieve a reduced pressure load on the push rod, it can be replaced by a number of straps 113 to 116 clamped in a frame according to FIG . The wear of the clamping parts and the push rods can be further reduced according to FIG. 13 if the pressure forces are distributed over a larger area of the push rods by sliding shoes 120, 121 pushed onto the pressure bolts.

Bei den bisher beschriebenen Schrittantrieben kann das Übertragungsorgan im stromlosen Zustand der Magnetspulen unter Überwindung der durch den Klemmechanismus ausgeübten Reibungskräfte verschoben werden. Dieser Umstand kann bei kleinen Antrieben von Vorteil sein, um eine Verschiebung des Übertragungsorgans auch unmittelbar von Hand durchführen zu können. In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht, daß die Schubstange bei ausgeschaltetem Antrieb gegen Verschiebungen gesperrt ist. Eine derartige -Sperrung des Antriebs läßt sich durch einen Mechanismus erzielen, der an Hand der Fig. 14 erläutert werden soll.In the case of the stepper drives described so far, the transmission element in the de-energized state of the magnet coils, overcoming the through the clamping mechanism exerted frictional forces are shifted. This can happen with small drives be advantageous to a shift of the transmission organ also directly from To be able to carry out by hand. In many cases, however, it is desirable that the push rod is locked against displacement when the drive is switched off. Such a blocking of the drive can be achieved by a mechanism which is illustrated in FIG. 14 should be explained.

Ein Haltestück 130 ist durch den Bolzen 131 raumfest angeordnet und dient zur Führung der in zwei Flachstangen 132, 133 aufgeteilten Schubstange sowie als Widerlager für einen Klemmechanismus zur Sperrung der Schubstangen.A holding piece 130 is arranged in a spatially fixed manner by the bolt 131 and serves to guide the push rod divided into two flat rods 132, 133 and as an abutment for a clamping mechanism to lock the push rods.

Dieser Klemmechanismus ist ähnlich dem nach Fig. 11 und besteht aus je zwei zu beiden Seiten der Stangen 132, 133 angeordneten, scherenartig miteinander verbundenen Armen 134,135, die je zwei den Stangen benachbarte Druckbolzen 136, 137, 138, 139 aufweisen und in ihrem Kreuzungspunkt mittels eines Gelenkes mit einem zwischen den Flachstäben 132,133 angeordneten Druckstück 140 verbunden sind. Zwischen den Armen angeordnete Spreizfedern 145; 146 dienen dazu, die Scherenarme zu spreizen, wobei die Druckbolzen mit leichtem Druck gegen die Stangen 132 ,133 gedrückt werden. An den Enden der Arme sind Stützbolzen 141, 142, 143, 144 angeordnet, von denen sich die zwei oberen, 143, 144; oder unteren, 141, 142, je nach der Richtung der an den Schubstangen angreifenden Kraft an den Auflageflächen der nasenartig vorspringenden Teile des Haltestricks 130 abstützen. Durch den dadurch hervorgerufenen Andruck der Druckbolzen gegen: die Schubstangen, werden diese gesperrt. Bei dem mit 147 schematisch angedeuteten Schrittantrieb, der z. B. nach Fig. 11 aufgebaut sein kann, sind sämtliche Magnetkerne in einem festen Rahmen zusammengefaßt, an dem klauenartige Teile 148, 149 befestigt sind, die das Haltestück 130 und die Stützbolzen 141 bis 144 mit geringem Spiel umgreifen. Beim Betrieb des Schrittantriebs in dem Sinne, daß die Schubstangen 132, 133 sich. in Pfeilrichtung nach unten bewegen, bewegt sich der Magnetkernrahmen, da die mit den Magnetankern. verbundenen Kupplungsglieder mit den am Haltestück 130 festgeklemmten Schubstangen reibungsschlüssig im Eingriff stehen, nach oben, wobei die unteren, innenliegenden Klauenflächen der Teile 148, 149 gegen die Stützbolzen 141, 142 drücken und dadurch die Scherenarme 134, 135 zusammendrücken, wodurch der Klemmechanismus der Schubstangen gelöst wird, so daß diese sich unter der Wirkung einer nach unten gerichteten, die Stangen belastenden Kraft nach abwärts bewegen können. Beim Stromloswerden der Antriebsspulen werden die Teile 148, 149 wieder nach abwärts bewegt und die Stützbolzen frei, so daß der Klemmechanismus unter der Wirkung der Federn 145. 146 erneut in Tätigkeit gesetzt wird. Wegen der vollständig symmetrischen Verhältnisse des Klemmmechanismus ist seine Funktion bei entgegengesetzter Arbeitsrichtung des Antriebs genau die gleiche.This clamping mechanism is similar to that according to FIG. 11 and consists of two arms 134, 135 which are arranged on both sides of the rods 132, 133 and are connected to one another in the manner of scissors of a joint are connected to a pressure piece 140 arranged between the flat bars 132, 133. Spreading springs 145 arranged between the arms; 146 serve to spread the scissor arms, the pressure bolts being pressed against the rods 132, 133 with light pressure. At the ends of the arms there are support bolts 141, 142, 143, 144, of which the two upper ones, 143, 144; or lower ones, 141, 142, depending on the direction of the force acting on the push rods, on the bearing surfaces of the nose-like protruding parts of the retaining rope 130. Due to the pressure caused by the pressure bolts against: the push rods, these are locked. In the stepper drive indicated schematically at 147, the z. B. can be constructed according to FIG. 11, all magnetic cores are combined in a fixed frame, to which claw-like parts 148, 149 are attached, which engage around the holding piece 130 and the support bolts 141 to 144 with little play. When operating the stepper drive in the sense that the push rods 132, 133. move down in the direction of the arrow, the magnetic core frame moves as the one with the magnetic armatures. connected coupling members are frictionally engaged with the push rods clamped on the holding piece 130, upwards, the lower, inner claw surfaces of the parts 148, 149 pressing against the support bolts 141, 142 and thereby pressing the scissor arms 134, 135 together, whereby the clamping mechanism of the push rods is released so that they can move downward under the action of a downward force loading the rods. When the drive coils are de-energized, the parts 148, 149 are moved downwards again and the support bolts are free, so that the clamping mechanism is set into operation again under the action of the springs 145, 146. Because of the completely symmetrical relationships of the clamping mechanism, its function is exactly the same when the drive works in the opposite direction.

Im folgenden soll an Hand der Fig. 15 bis 21 ein Schrittantrieb beschrieben werden, bei dem ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 6 Halteanker vorgesehen: sind, die jedoch nicht mehr durch einen kontinuierlich fließenden Gleichstrom betätigt werden, sondern: durch einen Wechselfluß erregt werden, der gegenüber dem Wechselfluß zur Betätigung der Arbeitsanker phasenverschoben ist.In the following, a step drive will be described with reference to FIGS. 15 to 21. FIG are provided, in which, similar to the arrangement according to Fig. 6, retaining anchors are provided: which, however, are no longer operated by a continuously flowing direct current but rather: to be excited by an alternating flow which is opposite to the alternating flow is out of phase with the actuation of the working anchor.

Das Magnetsystem des Antriebs ist in den Fig. 15 und 16 im Vertikalschnitt und in Aufsicht dargestellt. Eine ringförmige Spule 150 ist mit vier hufeisenförmigen Eisenkörpern, 151 bis 154 versehen, von denen zwei einander gegenüberliegende Eisenkörper 153, 154 kupferne Kurzschlußringe 155 bis 158 aufweisen, die eine Phasenverschiebung des magnetischen Wechselflusses in denEisenkörpern 153, 154 bewirken.The magnetic system of the drive is shown in FIGS. 15 and 16 in vertical section and in plan view. An annular coil 150 is provided with four horseshoe-shaped iron bodies, 151 to 154, of which two opposing iron bodies 153, 154 have copper short-circuit rings 155 to 158, which cause a phase shift of the alternating magnetic flux in the iron bodies 153, 154.

Der Klemmechanismus des Schrittantriebs besteht aus vier gleichen Elementen, von denen eines in den Fig. 17 bis 19 in perspektivischer Ansicht, im Schnitt und in der Aufsicht dargestellt ist. An dem einen Ende des Klemmbackenhebels 160 nach Fig. 17 ist mittels des Bolzens 161 ein Halteankerplättchen 164 und am anderen Ende mittels des Bolzens 162 ein Arbeitsankerplättchen 163 in gewissen: Grenzen allseitig kippbar befestigt. Eine erforderliche Reibung in den Kugelgelenken; wird im Falle des Halteankerplättchens 164 durch eine den: Bolzen 161 umgebende Schraubenfeder 165 und im Falle des Arbeitsankerplättchens 163 durch die aufgebogenen Enden 166,167 zweier auf dem Plättchen 163 aufgenieteter Blattfedern 168, 169 erzielt, deren äußere Enden durch an den Plättchen 163 ausgebildete Gegenlagen 170, 171 leicht vorgespannt sind.The clamping mechanism of the stepper drive consists of four identical elements, one of which is shown in FIGS. 17 to 19 in a perspective view, in section and in plan view. At one end of the clamping jaw lever 160 according to FIG. 17 a retaining anchor plate 164 is fastened by means of the bolt 161 and at the other end a working anchor plate 163 is fastened to be tiltable on all sides within certain limits by means of the bolt 162. A required friction in the ball joints; is achieved in the case of the retaining anchor plate 164 by a helical spring 165 surrounding the bolt 161 and in the case of the working anchor plate 163 by the bent-up ends 166, 167 of two leaf springs 168, 169 riveted onto the plate 163, the outer ends of which are provided by counter-layers 170, 171 are slightly pretensioned.

Zwei der in den Fig. 17 bis 19 dargestellten Elemente werden., wie in den Fig. 4 und 17 dargestellt, ineinandergeschoben, so daß je ein Arbeitsanker und ein Halteanker übereinanderzuliegen kommen. Zwei derartige Hebelpaare werden, wie aus F'ig. 20 zu ersehen ist, kreuzweise derart übereinandergelegt, daß sich je zwei Arbeitsankerplättchen 163 und Halteankerplättchen 164 in einer Ebene befinden, die jeweils zum Betrieb des Schrittantriebs in einer Arbeitsrichtung bestimmt sind und zu diesem Zweck je einem der in den Fig. 15 und 16 dargestellten Magnetsysteme gegenüber angeordnet werden.Two of the elements shown in Figs. 17-19 are., How 4 and 17 shown, pushed one inside the other, so that one working anchor and a retaining anchor come to lie on top of each other. Two such pairs of levers are as in Fig. 20 can be seen, superimposed crosswise in such a way that themselves two working anchor plates 163 and two retaining anchor plates 164 each are in one plane, which are each intended to operate the stepper drive in one working direction and for this purpose one of the magnet systems shown in FIGS. 15 and 16 be arranged opposite.

Wie aus Fig.21 hervorgeht, sind im Innern der hohlen Bolzen 161 Federn 172 angeordnet, die zum Auseinanderspreizen des Klemmechanismus dienen. Durch die Federn 172 wird bewirkt, daß die Klemmglieder des Klemmechanismus derart gespreizt werden, daß jederzeit der Ausgangsandruck der Klemmbacken an die Stange gewährleistet ist, wodurch etwa durch Abnutzung hervorgerufene Ungleichmäßigkeiten des Schubstangendurchmessers ausgleichbar sind. An den Innenkanten der Arbeitsankerplättchen 163 sind je zwei Bohrungen vorgesehen, in. denen Stäbe 173, 174, die die sich in einer Ebene gegenüberliegenden Arbeitsankerplättchen miteinander verbinden, verschiebbar geführt sind, um ein Kippen der Plättchen in der zu den Stabachsen senkrechten Richtung zu verhindern. Eine Parallelführung der Arbeitsanker in der Richtung der Stäbe 173, 174 wird durch die Blattfedern 168, 169 erzielt, die bei der Anzugsbewegung der Ankerplättchen auf (nicht dargestellte) Justierschrauben stoßen, wodurch die erforderliche Ausrichtung der Plättchen erzielt wird. Im weiteren Verlauf der Anzugsbewegung der Anker wird die Spannung der Blattfedern durch die magnetischen Kräfte überwunden. Nach dem Nachlassen der magnetischen Anzugskräfte bewirken die Blattfedern 168, 169 die parallele Rückführung der Arbeitsanker.As can be seen from Fig. 21, there are 161 springs inside the hollow bolts 172 arranged, which serve to spread apart the clamping mechanism. Through the Springs 172 are caused to spread apart the clamping members of the clamping mechanism that the initial pressure of the clamping jaws on the rod is guaranteed at all times is, as a result of irregularities in the push rod diameter caused by wear are compensable. There are two each on the inner edges of the working anchor plates 163 Bores are provided, in which rods 173, 174, which are opposite in a plane Work anchor plates connect together, are slidably guided to tilt of the platelets in the direction perpendicular to the rod axes. One Parallel guidance of the working anchors in the direction of the rods 173, 174 is through the Leaf springs 168, 169 achieved, which on the tightening movement of the anchor plate Adjustment screws (not shown) butt, creating the required alignment the platelet is achieved. In the further course of the tightening movement the anchor is the tension of the leaf springs is overcome by the magnetic forces. After this The leaf springs 168, 169 bring about the parallel effect of the decrease in the magnetic attraction forces Return of the working anchors.

Der durch die Kurzschlußringe der Halteankermagnetsysterne hervorgerufene phasenverschobene Fluß ist naturgemäß schwächer als der für die Arbeitsanker wirksame Hauptfluß ; daher arbeiten die Halteanker ohne Luftspalt lediglich in der Weise, daß sie die Schubstange während der Rückführung der Arbeitsanker festhalten, und brauchen daher nicht mit Rückholfedern versehen zu werden. Selbstverständlich lassen sich die Halteanker in der vorbeschriebenen Anordnung auch als Arbeitsanker ausbilden, wenn man für eine Verstärkung des phasenverschobenen Wechselflusses Sorge trägt und Arbeitsluftspalte zwischen Magnetkernen und Ankern vorsieht.The one caused by the short-circuit rings of the holding armature magnet systems The out-of-phase flux is naturally weaker than that effective for the working anchors Main river; therefore the retaining anchors work without an air gap only in the way, that they hold the push rod during the return of the working anchor, and therefore do not need to be provided with return springs. Of course leave the retaining anchors can also be designed as working anchors in the arrangement described above, if one cares for an amplification of the phase-shifted alternating flux and provides working air gaps between magnetic cores and armatures.

Claims (5)

PATENTANSPRÜGFIE: 1. Schrittantrieb zur direkten Erzeugung einer geradlinigen, gleichsinnig fortschreitenden Bewegung - gegebenenfalls wählbarer Richtung -mittels Elektromagnete, deren hin- und herbewegter Anker (Arbeitsanker) über eine Reibungs-oder Klemmkupplung mit einem Übertragungsorgan, z. B. einer Stange, in Antriebsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines bekannten aus mehr als zwei zum Übertragungsorgan symmetrisch angeordneten Teilen zusammengesetzten Magnetsystems jedes der gegebenenfalls mehrfach vorgesehenen Magnetsysteme aus mehreren voneinander unabhängigen, verschiedenen magnetischen Kreisen zugeordneten Magnetkernen und einer entsprechenden Anzahl von mit je einer Reibungskupplung zusammenwirkenden Magnetankern besteht, die von den Magnetkernen mechanisch getrennt auf dem Übertragungsorgan angeordnet sind. PATENT APPLICATION: 1. Step drive for the direct generation of a straight, moving in the same direction - optionally selectable direction - by means of Electromagnets whose armature (working armature) moved back and forth via a friction or Clamping coupling with a transmission member, e.g. B. a rod in drive connection stands, characterized in that when using a known one of more than two Magnet system assembled to the transmission organ symmetrically arranged parts each of the possibly multiple provided magnet systems from several of each other independent magnetic cores assigned to different magnetic circuits and one corresponding number of magnet armatures each cooperating with a friction clutch consists, which are mechanically separated from the magnetic cores on the transmission organ are arranged. 2. Schrittantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanker (6, 7) mittels Gelenke (8, 9), vorzugsweise allseitig kippbar (Fig. 1 und 2), mit ihren die Reibungskupplungen darstellenden Kupplungsgliedern (10, 11) verbunden sind', insbesondere derart, daß die Resultierende der auf den einzelnen Anker (6,7) wirkenden magnetischen Kräfte im wesentlichen durch den Drehpunkt des Gelenkes (8, 9) für das Kupplungsglied geht. 2. Step drive according to claim 1, characterized in that the armature (6, 7) by means of joints (8, 9), preferably tiltable on all sides (Fig. 1 and 2), with their coupling members (10, 11) representing the friction clutches are connected ', in particular in such a way that the resultant of the magnetic forces acting on the individual armature (6, 7) essentially passes through the pivot point of the joint (8, 9) for the coupling member. 3. Schrittantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß (nach Fig. 1) symmetrisch zum Übertragungsorgan (2) liegende Kupplungsglieder (10, 11) durch ein Glied (14) miteinander verbunden sind, das um eine zur Antriebsrichtung des Übertragungsorgans senkrechte Achse federnd knickbar ist. 3. Step drive according to claim 2, characterized in that (according to Fig. 1) symmetrically to the transmission element (2) lying coupling members (10, 11) are connected to one another by a member (14), which is resilient about an axis perpendicular to the drive direction of the transmission element is kinkable. 4. Schrittantrieb nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel (Federn 12,13 und Kugelgelenke 8, 9), die zulassen, daß die den Polflächen der Magnetkerne (3,4) jeweils äquidistant zugeordneten Ankerflächen sich parallel zu den Polflächen der Magnetkerne einstellen können. 5. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung (Fig. 2 bis 6) zwei scherenartig ineinandergefügte Kupplungshebel besitzt, durch deren Kreuzungspunkt das Übertragungsorgan (2, 20, 43) geführt ist, daß jeder Kupplungshebel zwei Druckflächen besitzt, die in bezug auf den Querschnitt des Übertragungsorgans einander gegenüberliegen und in bezug auf die Längsachse desselben zueinander versetzt sind, und daß zwischen den Druckflächen das Übertragungsorgan mittels an den Kupplungshebelenden angreifender und die Kupplungshebel auseinanderspreizender Federn eingeklemmt ist. 6. Schrittantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kupplungshebelpaare kreuzweise (Fig. 20) derart angeordnet sind, daß sich je vier Ankerpölflächen in einer Ebene befinden. 7. Schrittantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen der Kupplungshebe] durch an letzteren angebrachte Druckbolzen (Fig. 4. Step drive according to claim 2, characterized by means (springs 12, 13 and ball joints 8, 9) which allow the armature surfaces associated with the pole faces of the magnet cores (3, 4) to be set parallel to the pole faces of the magnet cores. 5. Step drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the friction clutch (Fig. 2 to 6) has two scissors-like nested clutch levers, through the intersection of which the transmission member (2, 20, 43) is guided, that each clutch lever has two pressure surfaces which are opposite each other with respect to the cross section of the transmission member and are offset from one another with respect to the longitudinal axis thereof, and that between the pressure surfaces the transmission member is clamped by means of springs acting on the coupling lever ends and spreading the coupling lever apart. 6. Step drive according to claim 5, characterized in that two pairs of clutch levers are arranged crosswise (Fig. 20) in such a way that there are four anchor pole surfaces in each plane. 7. Step drive according to claim 5, characterized in that the pressure surfaces of the clutch lever] by pressure bolts attached to the latter (Fig. 5, Bezugszeichen 21 bis 24) dargestellt sind. ä. Schrittantrieb nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch auf die Druckbolzen (Fig.13) aufgeschobene Gleitschuhe (120, 121), deren an dem Übertragungsorgan angreifende Flächen der Angriffsfläche des Übertragungsorgans an_gepaßt sind. 9. Schrittantrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur wahlweisen Betätigung der Reibungskupplungen in zwei Bewegungsrichtungen (Fig. 10) die Kupplungshebel an ihren beiden Enden mit Ankern versehen sind, deren Polflächen nach entgegengesetzten Seiten gerichtet sind. 10. Schrittantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Gleitens des Übertragungsorgans entgegen der Antriebsrichtung (Fig.6) während der Rückführung der Arbeitsanker (39; 40 und 41, 42) eine elektromagnetisch betätigte Haltevorrichtung (32, 48, 49 und 33, 46, 47) vorgesehen ist. 11. Schrittantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltevorrichtung (Fig. 6) eine dem Antriebssystem analog aufgebaute, jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkende Vorrichtung (32, 48, 49 und 33, 46, 47) benutzt ist. 12. Schrittantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Haltevorrichtung analog den Reibungskupplungen nach Anspruch 9 jeder Kupplungshebel mit je einem Arbeitsanker und Halteanker derart versehen ist, daß die Polflächen der Anker in zwei Ebenen zu liegen kommen, wobei jede Ebene sowohl Arbeitsanker als auch Halteanker enthält (Fig. 17 bis 20). 13. Schrittantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetsysteme (Fig. 15 und 16) für die Betätigung der Halteanker durch einen Wechselstrom erregt werden, der gegenüber dem Wechselstrom zur Betätigung der Arbeitsanker phasenverschoben ist. 14. Schrittantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsorgan im Bereich der Angriffsflächen der Reibungskupplungen (Fig.11 bis 13) in Flachstangen (110, 111 bzw. 113 bis 116) unterteilt ist, wobei zwischen den Stangen an den Kupplungsgliedern befestigte Druckstücke (112 bzw. 117, 118, 119) angeordnet sind. 15. Schrittantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch drei mit Reibungskupplungen verbundene Magnetsysteme, die an jeweils eine Phase eines Drehstromnetzes angeschlossen sind (Fig. 10). 16. Schrittantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen im stromlosen Zustand des Schrittantriebs wirksamen Sperrmechanismus für das Übertragungsorgan, insbesondere einer dem Kupplungsmechanismus - nach Fig. 5 analogen Klemmvorrichtung (Fig. 14). 17. Schrittantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung der stoßweisen Bewegung zwischen Übertragungsorgan und anzutreibendem System in bekannter Weise ein Dämpfungsglied (Fig.8 und 9) eingeschaltet ist. 18. Schrittantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise mehrere Magnetkreise (Fig.1 und 2) durch eine gemeinsame, vorzugsweise konzentrisch zum Übertragungsorgan (2) angeordnete Spule (1) erregt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 534 887, 717109; deutsche Patentanmeldungen M 9144 VIa/48b (bekanntgemacht am 10. 1. 1952), p 11620 VIII b / 21 d 1 D (bekanntgemacht am 17.5.1951) ; österreichische Patentschrift Nr. 104 954; schweizerische Patentschrift Nr. 194 857. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 906 954.5, reference numerals 21 to 24) are shown. Ä. Stepping drive according to claim 7, characterized by sliding shoes (120, 121) pushed onto the pressure bolts (Fig. 13), the surfaces of which engaging the transmission member are adapted to the engagement surface of the transmission member. 9. Step drive according to claim 5 or 6, characterized in that for the optional actuation of the friction clutches in two directions of movement (Fig. 10), the clutch levers are provided at both ends with anchors, the pole faces of which are directed to opposite sides. 10. Step drive according to one of the preceding claims, characterized in that to prevent the transmission member from sliding counter to the drive direction (Figure 6) during the return of the working armature (39; 40 and 41, 42) an electromagnetically operated holding device (32, 48, 49 and 33, 46, 47) is provided. 11. Step drive according to claim 10, characterized in that the holding device (Fig. 6) used is a device (32, 48, 49 and 33, 46, 47) constructed analogously to the drive system, but acting in the opposite direction. 12. Step drive according to claim 11, characterized in that when using a holding device analogous to the friction clutches according to claim 9, each clutch lever is provided with a working armature and holding armature such that the pole faces of the armature come to lie in two planes, each plane having both working anchors as well as retaining anchors (Figs. 17 to 20). 13. Step drive according to claim 12, characterized in that the magnet systems (Fig. 15 and 16) for the actuation of the holding armature are excited by an alternating current which is out of phase with the alternating current for actuating the working armature. 14. Step drive according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission element is divided into flat bars (110, 111 or 113 to 116) in the area of the engagement surfaces of the friction clutches (Fig. 11 to 13), with between the bars on the coupling members attached pressure pieces (112 or 117, 118, 119) are arranged. 15. Step drive according to one of the preceding claims, characterized by three magnet systems connected with friction clutches, which are each connected to one phase of a three-phase network (Fig. 10). 16. Step drive according to one of the preceding claims, characterized by an effective locking mechanism for the transmission element in the de-energized state of the step drive, in particular one of the coupling mechanism - according to FIG. 5 analog clamping device (FIG. 14). 17. Step drive according to one of the preceding claims, characterized in that a damping element (Figures 8 and 9) is switched on in a known manner to dampen the intermittent movement between the transmission element and the system to be driven. 18. Step drive according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of magnetic circuits (Fig. 1 and 2) are excited in a known manner by a common, preferably concentric to the transmission member (2) arranged coil (1). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 534 887, 717109; German patent applications M 9144 VIa / 48b (published on January 10, 1952), p 11620 VIII b / 21 d 1 D (published on May 17, 1951); Austrian Patent No. 104 954; Swiss patent specification No. 194 857. Earlier patents considered: German patent No. 906 954.
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Citations (5)

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