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Gleichstrom-Mikromotor Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrom-Mikromotor,
der hauptsächlich bei Spielzeugen, Relais, Meßinstrumenten, in der Uhrentechnik,
bei Musikgeräten, bei batteriebetriebenen Rasierapparaten usw. zur Anwendung kommt.
Ein für solche Zwecke bekannter Motor mit einem von Eisen freien Anker trägt drei
Wicklungen, die nur an einer Seite an einem nichtmagnetischen Gußstück befestigt
sind, da es seinerseits auf der Rotorwelle sitzt und sich in einem Magnetfeld bewegt,
das zwischen einem zweipoligen Perrnanentmagne,t und einem äußeren zylindrischen
Gehäuse vorhanden ist. Der Magnet ist hierbei an einem zylindrischen Träger befestigt,
der aus nichtmagnetischem Material besteht, er ist an dem Boden des äußeren Gehäuses
gelagert und wird von der Rotorwelle durchdrungen, während das die Wicklungen tragende
Gußstück an seinen Außenseiten auf einem zentralen Lager eine Platine trägt, die
mit einem aus drei Seginenten bestehenden axialen Kollektor verbunden ist.
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Dieser Kleinstmotor ist insofern in seiner Anwendung beschränkt, als
ein Geschwindigkeitsregler nicht vorhanden ist und dessen Anordnung im übrigen aus
räumlichen Gründen auf große Schwierigkeiten stößt bzw. vorrichtungsmäßig einen
sehr großen Aufwand erfordert.
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Erfindungsgemäß ist dagegen vorgesehen, daß die Platine einen mittels
Zentrifugalgewalt arbeitenden Geschwindigkeitsregler trägt, bei dem einmal die maximale
Bewegung der Massen vermittels einer Nockenkopfschraube und zum anderen die Spannung
der die Reglermassen tragenden Federlamelle vermittels eines Exzenters einstellbar
sind, wobei sich die Federn auf diesem Exzenter abstützen; schließlich sind zwischen
den Ankerwirkungen und dem Kollektor unter Vermittlung von Kontakten zwei Verbindungen
vorgesehen, die durch die Massen tragenden Federn gehalten werden. Hierdurch ist
es gelungen, einen Gleichstrom-Mikromotor auf einfachste Weise mit einer Geschwindigkeitsregelung
auszurüsten, ohne räumliche Schwierigkeiten und einen übermäßigen Aufwand in Kauf
nehmen zu müssen.
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In der Zeichnung ist ein Durchführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Motor,
Fig. 2 einen halben Axialschnitt, der rechtwinklig zu dem erstgenannten gelegt ist,
Fig. 3 einen Querschnitt durch dien Motor nach der Linie III-III der Fig.
1,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsforrn
des Motorankers in verkleinertem Maßstab und Fig. 5 ein Schema der elektrischen
Schaltung.
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Der dargestellte Mikromotor ist beispielsweise für Leistungen zwischen
0,01 und 1,0 Watt konstruiert, und er kann durch eine Taschenlampenbatterie
getrieben werden. Die Motorwelle 1 ist an ihrem vorderen Ende in dem Kern
2a eines hohlzylindrischen Teiles 2, einem unmagnetischen Gußstück gelagert, während
die beiden Lagerzapfen la und 1 b der Welle in den Lagern 3 und 4
ruhen, die mit Gegenlagern 3 a
und 4 a ausgerüstet sind. Das Lager
3 a sitzt in einem Deckel 5 aus gegossenem unmagnetischem Material
und das Lager 4 in dem Boden 6 a eines zylindrischen aus Eisen bestehenden
Gehäuses 6. Der Anker besteht aus den drei rahmenförmigen Wicklungen
7 geringer Stärke, die die Form von rechtwinkligen Ringsegmenten haben und
die in dem schon erwähnten zylindrischen Gußstück 2 sitzen.
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Bei der Ausführungsforin der Fig. 4 sind die drei Wicklungen
7, etwa der gleichen Ausbildungsform, nur an ihrer Basis gehalten, und zwar
hier versenkt in dem Gußstück 32 gelagert, das im Gegensatz zu der vorherbeschriebenen
Ausführungsform praktisch auf eine Scheibe reduziert ist.
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Das hintere Ende der Motorwelle ist eingeschnürt und bildet ein Ritzel
8, das mit einem Zahnrad 9
eines Untersetzungsgetriebes kämmt, welches
seinerseits auf der Nabe eines Ritzels 10 aufgekeilt ist, das
auf
einem Zapfen 11 sitzt, dessen vorderes Ende in der Bohrung eines zylindrischen
Teiles 12 aus gegossene,m unmagnetischem Material sitzt, welches mittels Füße 12
a am Boden 6 a des Gehäuses 6 (Fig. 2) befestigt ist. Das zuletzt
genannte Fußstück 12 enthält ein axial angeordnetes Rohr 12 b, auf welchem
ein zweipoliger, ringförnüger Permanentmagnet 13 befestigt ist, der eine
hohe Koerzitivkraft, beispielsweise in der Größenordnung von 1000 bis
1600 Oerstedt besitzt. Die Rotorwellel ist durch das Rohr12b hindurchgeführt.
Das Gußstück 2, nämlich der Träger des Ankers, besitzt ein zentrales Lager, auf
dem sich eine Platine 14 aus gegossenem Material befindet, die einen axialen Kollektor
15 mit drei Segmenten und einem Zentrifugalregler trägt, dessen beide Massen
16
an dem Ende von Federlamellen 17 befestigt sind, von denen jede
ein Kontaktstück 18 (Fig. 2 und 3) trägt. Die beiden Kontaktstücke
18 stützen sich normalerweise auf zwei Zungen 19 ab, von denen jede
mit einem der Seginente des Kollektors 15 verbunden ist. Auf dem Kollektor
15 gleiten zwei Bürsten 20, die elektrisch mit den Klemmen 21 und 22 verbunden
sind, die ihrerseits an einer nicht dargestellten Stromquelle liegen. ZweiVerbindungen
zwischen denWicklungen 7 werden durch die Leitungen 23, die zu den
Federlamellen führen, welche die Massen 16 tragen, gebildet, während die
dritte Verbindung zwischen den Wicklungen 7 und einem Kollektorsegment, das
keinen Kontakt trägt, direkt durch die Leitung 24 gebildet wird.
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Die maximale zentrifugale Bewegung der Massen 16 kann mittels
zweier Schrauben 25 geregelt werden, deren Kopf als Nocken ausgebildet ist.
Die Federlamellen17, die die Massen16 und die Kontaktstücke 18 tragen, umgreifen
jede einen festen Stift 34, auf dem sich die Federn frei drehen können. Das den
Massen 16 entgegengesetzte Ende der Federn 17
stützt sich auf einer
exzentrischen Fläche 33 a einer Schraube 33 ab, deren Drehung das
Justieren der Spannung der Federlamelle ermöglicht, indem hierbei der Kontaktdruck
des Stückes 18 auf der Zunge 19 variiert wird. Diese Justierung ist
einerseits notwendig, um eine gleichzeitige öffnung beider Kontakte zu erhalten
und andererseits um den Zentrifugalregler und damit die gewünschte Motordrehzahl
einzustellen.Wenn derMotorbeispielsweisemit1500Umdrehungen pro Minute lauft, muß
die an den Massen 16 auftretende Zentrifugalkraft durch die Spannung
der Federlamellen 17 ausgeglichen sein, die durch die exzentrischeFläche33a
eingestellt ist. EineErhöhung der Drehzahl erhöht die Zentrifugalkraft, die Federspannung
wird überwunden, und die Kontakte öffnen sich. Der Strom wird unterbrochen, der
Motor verlangsamt seine Geschwindigkeit, und die Kontakte schließen sich wieder.
Die Motorgeschwindigkeit schwankt danach zwischen zwei engen Grenzen, die durch
die Nockenköpfe der Schrauben25 eingestellt werden können.
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Der Deckel 5 aus gegossenem Material ist in den äußeren Teil
des Gehäuses 6 eingefügt und hier durch den umgebördelten Gehäuserand
26 gehalten.