DE1132229B - Elektromotor, bei welchem der Laeufer im Innern eines Rohres abrollt - Google Patents

Description

• Elektromotor, bei welchem der Läufer im Innern eines Rohres abrollt Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, bei welchem der Läufer im Innern eines Rohres abrollt. Solche Elektromotoren sind an sich bekannt, und sie benötigen je nach Ausführung viel Aufwand, wenn sie einwandfrei arbeiten sollen. So hat man z. B. viele Magnete bzw. Magnetsysteme angebracht, die nacheinander erregt werden und einen Läufer in Drehung versetzen. Bei wenigen Systemen braucht man Phasenschieberwicklungen und vergeudet dabei vielfach magnetische Energie durch lange Eisenwege und große Luftspalte.
• Diesen Motoren gegenüber bietet die erfindungsgemäß vorgeschlagene Konstruktion den Vorteil, daß sie ohne diesen großen Aufwand, Hilfsmaßnahmen und Nachteile arbeitet. Die Erfindung, kennzeichnet sich dadurch, daß wenige periodisch erregte Magnetsysteme je einen schmalen und einen sehr breiten Pol haben, die Pole eines Systems nebeneinander angeordnet werden und der Läufer von einem schmalen Pol angezogen, der magnetischen Haftung entsprechend auf dem breiten Pol abrollt. Hierdurch ist es möglich, gerade mit sehr wenigen Magnetsystemen, z. B. dreien und insbesondere bei Speisung aus dem Wechselstrom-Lichtnetz mit zweien oder gar mit nur einem solcher Systeme, auszukommen. Dabei läßt sich ein sehr langsamer Lauf des Motors unter damit verbundener großer Kraftentfaltung erzielen.
• Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung ein erfindungsgemäßer Elektromotor entsprechend dem Idealfall mit zwei Magnetsystemen dargestellt. Die Elektromagnete 1 und 3 haben schmale Polschuhe an ihrem einen und breite Polschuhe 2 und 4 an ihrem anderen Ende. Wie dargestellt, sind die Pole je eines Systems 1-2 und 3-4 nebeneinander angeordnet. Die breiten Polschuhe bilden den größten Teil der gekrümmten Wand bzw. eines mit Hilfe dieser Polschuhe gebildeten Rinaes oder Rohres, in dem die Polschuhe eingebettet, z. B. mit Isoliermaterial i verpreßt sind. Im Innern dieses Rohres rollt der Läufer L. Und das geschieht so: Es sei der Magnet 3 erregt. Dann ist der Läufer L vom Magneten 3 angezogen, wie es auf der Zeichnung dargestellt ist. Der magnetische Fluß schließt sich von 3 über L nach 4-3. Wird jetzt der Magnet 3 aberregt, dafür aber der Magnet 1 erregt, so ziehen die von 1 über den Luftspalt und L nach 2 verlaufenden magnetischen Kraftlinien den Läufer an. Dieser muß aber infolge der magnetischen Haftung zwischen L und 2 rollen, wie das an sich bei einem elektrischen Schwingankermotor mit gerader Lauffläche nach Patent 937 180 bekannt ist. Der Läufer rollt in Pfeilrichtung, bis L vor 1 steht. Wird der Magnet 1 aberregt und dafür der Magnet 3 wieder erregt, so rollt der Läufer L in der oberen Hälfte von 1 über 4 nach 3, bis der gezeichnete Zustand wieder erreicht ist.
• Hier sei der Nachweis gegeben, daß man den breiten Pol sehr breit machen kann, viel breiter als in der Zeichnung dargestellt, z. B. so, daß er weit mehr als 901 oder gar noch mehr als 1801 der Rollbahn des Läufers überdeckt. Dann kommt man mit einem Magnetsystem aus. Es ist dabei dann erforderlich, daß die Masse des Läufers so groß ist, daß er von allein mit eigenem Schwung den magnetisch toten Raum durchläuft. Hilfsweise ersetzt man das fehlende Magnetsystern durch eine Federkraft.
• Wenn von Isoliermaterial 1 die Rede ist, so heißt das hier natürlich nur, daß dieses Material magnetisch isoliert. Es kann also ohne weiteres auch Metall verwendet werden. So können die Polschuhe in Spritzguß eingebettet sein.
• Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht noch darin, daß man den Läufer gut schmieren kann, so daß der Motor eine lange Lebensdauer hat. Macht man das Rohr unten geschlossen, so daß es topfförmig ist, so kann man Öl einfüllen. Das System ist in diesem Falle liegend anzuordnen, und den Läufer hängt man mit einer einseitig gelagerten Welle von oben her ein.
• Die magnetischen Systeme werden intermittierend erregt. Am einfachsten arbeitet man mit Wechselspannungen verschiedener Phasenlage oder erzeugt über verschieden gepolte Gleichrichter Stromimpulse, die abwechselnd durch die Magnetspulen fließen. Bei der Verwendung zwei- oder mehrphasiger Wechselspannungen kann man eine schnellere Drehung erreichen, da in jedem System für eine Stromperiode mehrmalige Erregung erfolgt. Schließlich kann man bei unbelastetem Läufer die Synchrondrehzahl erreichen. An Stelle einer einseitig gelagerten starren Welle wird man oft mit Vorteil eine elastische verwenden, wie sie z. B. durch einen Stahldraht (z. B. als Spirale oder Schraubenfeder) oder einen Gummischlauch gebildet wird.
• Zur Regelung der Drehzahl wird erfindungsgemäß für eine weitgehende Verstellbarkeit der Teile des Motors Sorge getragen. Durch Kegelform des Läufers und/oder kegelförmige Wandung der Lauffläche kann man die Drehzahl wählen, wenn man durch gegenseitige Verstellung die Länge der Ablauffläche oder den Durchmesser des Läufers festlegt. Wie Versuche ergaben, kann man auch mittels der Masse des Läufers und verschiedener Erregung der Magnetsysteme Einfluß auf die Drehzahl und vor allem auch auf die Drehrichtung ausüben.
• Die Gestaltung des Läufers ist auch sonst für seinen einwandfreien Lauf nicht unwichtig. Um z. B. das Öl leichter durchtreten zu lassen, wird erfIndungsgemäß der Läufer aus mehreren dünnen Blechen gebildet, die mit solchen kleineren Durchmessers geschichtet sind. Letztere können auch eventuell aus Isolierstoff sein. Es ist vielfach auch von Vorteil, die Läuferscheiben mit einer feinen Zahnung am Umfang zu versehen. Das ist sowohl für den Lauf an sich gut, als auch zum besseren Durchtritt des öls und schließlich auch zur Erreichung der Synchrondrehzahl, zumal man ja auch die Innenwand des Rohres entsprechend verzahnen kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromotor, bei welchem der Läufer im Innem eines Rohres abrollt, gekenunichnet dadurcb, daß wenige periodisch erregte Magnetsysteme je einen schmalen und einen sehr breiten Pol haben, die Pole eines Systems nebeneinander angeordnet werden und der Läufer von einem schmalen Pol angezogen, der magnetischen Haftung entsprechend, auf dem breiten Pol abrollt.
2. 2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung bzw. das Rohr aus magnetisierbaren Teilen und isolierenden Zwischenräumen besteht. 3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen topfförmigen, vorzugsweise mit Öl gefüllten Behälter statt des Rohres. 4. Elcktromotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Haftung erzeugenden Teile zu Magnetsystemen gehören, welche in bestimmter Weise (z. B. durch phasenverschobene Wechselströme unmittelbar oder über zwischengeschaltete, vorzugsweise verschieden gepolte Gleichrichter mittelbar) abwechselnd erregt werden. 5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer selbst genügend Masse hat oder solche in Bewegung setzt, daß ein einziger Magnet die rollende Bewegung des Läufers -erzeugt bzw. aufrechterhält. 6. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer einseitig gelagert ist. 7. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer eine elastische Welle hat. 8. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer eine schlauchförmige Welle hat, die z. B. aus einem Stahldraht gewunden wird oder aus einem Gummischlauch besteht. 9. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch kegelförmigen Läufer und/oder eine kegelförmige Wandung und Verstellbarkeit des Kegels und der Wandung relativ zueinander. 10. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen geschichteten und/oder gezahnten Läufer. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 481288, 629 103, 596 516, 937 180; USA.-Patentschrift Nr. 2 561890; französische Patentschrift Nr. 983 078; britische Patentschrift Nr. 165 137.