DE1154563B

DE1154563B - Electric oscillating armature motor

Info

Publication number: DE1154563B
Application number: DEO8214A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Ohle
Original assignee: FRITZ OHLE DIPL ING
Current assignee: FRITZ OHLE DIPL ING
Priority date: 1961-08-11
Filing date: 1961-08-11
Publication date: 1963-09-19

Description

Elektrischer Schwingankermotor Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schwingankermotor, bei dem die oszillierende Bewegung mit Hilfe eines Ankers in Drehbewegung umgesetzt wird, der in Richtung des magnetischen Flusses schwingt, beim Nutzhub unter dem Einfluß magnetischer Haftfähigkeit rollt und beim Rückhub gleitet.Electric vibrating armature motor The invention relates to a electric oscillating armature motor in which the oscillating movement is carried out with the aid of a Armature is implemented in rotary motion in the direction of the magnetic flux oscillates, rolls under the influence of magnetic adhesion during the useful stroke and during the Return stroke slides.

Bei einem solchen Schwingankermotor ist der Anker als Scheibe, Walze od. dgl. ausgebildet. Auf einem Schenkel eines Elektromagnets liegt der durch eine Feder in Ruhestellung gehaltene Anker auf. Wird der Magnet erregt, so rollt der Anker gegen die Wirkung der Feder unter dem Einfluß magnetischer Haftfähigkeit auf dem Schenkel ab. Setzt die Erregung des Elektromagnets aus, so gleitet der Anker unter der Wirkung der Feder ohne eine Drehbewegung in seine Ausgangslage zurück, da jetzt keine magnetische Haftwirkung mehr ausgeübt wird. Auf diese Weise führt der Anker des Motors eine schrittweise, verhälstnismäßig langsame Drehbewegung aus. Ein solcher Schwingankermotor ist einfach und billig, er weist geringe Abmessungen auf und kann praktisch störungs- und wartungsfrei betrieben werden.In such a vibrating armature motor, the armature is a disk, a roller or the like. On one leg of an electromagnet lies the through one Spring held anchor on. If the magnet is excited, it rolls Anchor against the action of the spring under the influence of magnetic adhesion off the thigh. If the excitation of the electromagnet ceases, the armature slides returns to its original position under the action of the spring without turning, because now there is no longer any magnetic adhesion. That way leads the armature of the motor makes a gradual, relatively slow rotary movement. Such a vibrating armature motor is simple and cheap, it has small dimensions and can be operated practically without disruption and maintenance.

Derartige Motoren sind daher besonders geeignet für die Spielzeug-, Reklame-, Fernsteuerungs- und andere Techniken. Auf diesen Gebieten ergibt sich nun häufig die Forderung nach einer einfachen Erzeugung einer langsamen hin- und hergehenden Bewegung eines Verstellteils, z. B. für die ferngesteuerte Verstellung von Weichen und anderen anzutreibenden Teilen bei Modell-Eisenbahnanlagen. Um auch für einen solchen Anwendungszweck die Vorteile des elektrischen Schwingankermotors der beschriebenen Art auszunutzen, weist nach der Erfindung der als Scheibe, Walze od. dgl. ausgebildete Anker des Motors zur Ausführung einer linearen Schaltbewegung eine Kurbelwelle auf, deren umlaufender Zapfen in ein Langloch eines Verstellteils eingreift. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß ein langsam laufender Motor ohne besondere Untersetzungen der Ankerbewegung zur Ausführung einer linearen Schaltbewegung herangezogen werden kann. Die Verwendung des elektrischen Schwingankermotors bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß dieser Motor nach einer Drehung von z. B. 180' unter Zwang festgebremst werden kann, ohne daß er im Gegensatz zu anderen Motoren dadurch Schaden nimmt.Such motors are therefore particularly suitable for toy, advertising, remote control and other techniques. In these areas, there is now often the requirement for a simple generation of a slow reciprocating movement of an adjustment part, z. B. for the remote-controlled adjustment of switches and other parts to be driven in model railway systems. In order to utilize the advantages of the electric oscillating armature motor of the type described for such an application, according to the invention, the armature of the motor, designed as a disk, roller or the like, has a crankshaft for performing a linear switching movement, the rotating pin of which is inserted into an elongated hole of an adjustment part intervenes. This has the advantage that a slowly running motor can be used to carry out a linear switching movement without any special reduction of the armature movement. The use of the electric oscillating armature motor has the particular advantage that this motor after a rotation of z. B. 180 ' can be braked under forcibly without being damaged as a result, in contrast to other motors.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt den Schwingankermotor in der Draufsicht der Lage, in der er z. B. als Antrieb unter einer Weiche angeordnet ist, und auf der rechten Seite der Zeichnung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. Der anzutreibende Teil, z. B. die Weiche, ist der übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The drawing shows the oscillating armature motor in the top view of the position in which it z. B. is arranged as a drive under a switch, and on the right side of the Drawing in a partially sectioned side view. The part to be driven z. B. the switch is not shown for the sake of clarity.

An der bimenförmigen Tragplatte T ist mit seiner Wand W ein Kasten befestigt, der entweder ganz aus Eisen besteht oder so weit Eisen enthält, wie es für den Betrieb des Motors nötig ist. In dem Kasten sind die Antriebsmagnete L für den Linkslauf und R für Rechtslauf des Ankers A angeordnet, der zwischen zwei Bronzefedem arbeitet. Der AnkerA weist eine Kurbelwelle K auf, die durch die Wand W geführt ist und einen Kurbelzapfen Z trägt. Dieser Zapfen greift in das Langloch L, des Schwinghebels S ein, der um den DrehpunktP drehbar ist. Die Bohrung in der Wand W für die Kurbelwelle ist etwas größer im Durchmesser als die Kurbelwelle, so daß sich diese leicht drehen kann, wenn sie auf Grund der Wirkungsweise des Motors etwas pendelt. Der größere Durchmesser begünstigt ferner das Hindurchstecken der Kurbel. Es kann noch eine Unterlegscheibe zwischengelegt oder der Welle ein Sprengring gegeben werden, und es kann vor der Montage ein Distanzstück D, z. B. ein Stück Isolierschlauch, aufgezogen oder auch ein zweiter Sprengring aufgesetzt werden, um die Kurbelwelle und damit den AnkerA in bestimmter Lage zu halten, wenn sich diese durch Aufhängung nicht von selbst ergibt. Die Lage des Ankers kann auch durch entsprechende Ab- messungen von Anker und Magnet erzwungen werden, da der Anker im Magnetfeld gehalten wird. Durch zusätzliche Kastenteile wird der Anker umschlossen, so daß er beim Transport nicht viel Bewegungsfreiheit hat.A box is attached to the bimetallic support plate T with its wall W, which box either consists entirely of iron or contains iron as much as is necessary for the operation of the motor. The drive magnets L for left-hand rotation and R for right-hand rotation of armature A , which works between two bronze springs, are arranged in the box. The armature A has a crankshaft K, which is guided through the wall W and a crank pin Z carries. This pin engages in the elongated hole L, of the rocker arm S , which is rotatable about the pivot point P. The hole in the wall W for the crankshaft is slightly larger in diameter than the crankshaft, so that it can turn easily if it oscillates a little due to the operation of the engine. The larger diameter also makes it easier for the crank to pass through. A washer can be inserted or a snap ring can be added to the shaft, and a spacer D, e.g. B. a piece of insulating tube, pulled up or a second snap ring to hold the crankshaft and thus the anchor A in a certain position, if this does not result from the suspension itself. The position of the armature can be enforced measurements of armature and magnet, since the armature is held in the magnetic field by appropriate waste. The anchor is enclosed by additional box parts so that it does not have much freedom of movement during transport.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Teile wird im folgenden ün einzelnen erläutert: Steht der Kurbelzapfen Z und damit der Schwinghebel S mit dem Langloch L, in der gezeichneten Lage und soll der Schwinghebel auf die entgegengesetzte (linke) Seite verschwenkt werden, so wird der AntriebsmagnetR für den Rechtslauf des Ankers durch Wechselstrom erregt. Der AnkerA fuhrt unter dem Einfluß des Magnets aus der gezeiclineten Stellung heraus eine Drehung im Uhrzeigersinn um 180" aus, bis er von der Begrenzung des LanglochesLo in der linksgelegenen Stellung festgebremst wird. Der SchwinghebeIS liegt nun auf der linken Seite. Soll der Schwinghebel S, also z. B. der Verstellhebel einer Weiche, wieder in die gezeichnete Lage zurückgeführt werden, so wird der AntriebsmagnetL für den Linkslauf des Ankers erregt, so daß der Anker eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ausführt und in der rechts gelegenen Stellung des Schwinghebels vom Langlochende festgebremst wird, wie die Zeichnung zeigt. Dabei ist es für den Motor vollkommen unschädlich, wenn der Antriebsmagnet nach Erreichen der festgebremsten Lage noch weiter erregt wird.The mode of operation of the parts described is explained in detail below: If the crank pin Z and thus the rocker arm S with the elongated hole L, is in the position shown and the rocker arm is to be pivoted to the opposite (left) side, the drive magnet R for the Clockwise rotation of the armature excited by alternating current. The AnkerA leads under the influence of the magnet from the gezeiclineten position out a clockwise rotation by 180 "is braked until it is from the boundary of the LanglochesLo in the left-most position from. The SchwinghebeIS is now on the left. If the rocker S, thus, for. example, the lever of a switch, will be returned to the drawn position, the AntriebsmagnetL is energized for clockwise rotation of the armature so that the armature performs a counterclockwise rotation and braked in the right-hand position of the swing lever from the slot end As the drawing shows, it is completely harmless to the motor if the drive magnet is further excited after it has reached the locked position.

Der VerstellteflS kann als eine Platte für die Zungen einer Weiche ausgebildet sein. Es ist aber vielfach zweckmäßig, dem Schwingankermotor einen eigenen Schieber, Schwinghebel od-. dgl. zu geben, der nun wie beim in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einen BolzenB hat, der seinerseits erst in den richtigen,- Verstellteil, also z. B. die Zungenplatte, eingreift, die dann jedoch kein Langloch zu haben braucht Auf diese Weise ist es möglich, den Schwingankermotor als universellen, höchst anpassungsfähigen Antrieb herzustellen. Die Vielseitigkeit kann durch etwa folgende Maßnahmen verbessert werden: Es werden verschiedene austauschbare Verstell- bzw. Zwischenteile mit verschiedenen Langlöchern vorgesehen, deren Arbeitsbereich, z. B. durch Wahl der Lage des Drehpunktes eines Schwinghebels, wird wahlweise verändert, oder es wird auch das die Bewegung übertragende Glied, z, B. der Bolzen B auf dem Zwischenteil, verstellbar, vorzugsweise stetig verschiebbar ausgebildet.The adjusting device can be designed as a plate for the tongues of a switch. But it is often useful to od the oscillating armature motor its own slide, rocker arm. Like. To give, which now has a bolt B as in the embodiment shown in the drawing, which in turn only in the correct, - adjustment part, so z. B. the tongue plate engages, which then does not need to have an elongated hole. In this way, it is possible to manufacture the oscillating armature motor as a universal, highly adaptable drive. The versatility can be improved by about the following measures: Various interchangeable adjustment or intermediate parts are provided with different elongated holes whose work area, e.g. B. by choosing the position of the pivot point of a rocker arm is optionally changed, or it is also the movement transmitting member, for example, the bolt B on the intermediate part, adjustable, preferably formed continuously displaceable.

In vielen Fällen reicht ein Antriebsmagnet für den Schwingankermotor aus. Bei Weichen ist es jedoch vorteilhafter, die Anordnung nach der Zeichnung zu wählen, bei der zwei Antriebsmagnete R und L verwendet werden. Die Drehung der Kurbelwelle wird d2nn in der beschriebenen Weise durch das Langloch im Schwinghebel oder Verstellteil begrenzt. Dadurch erzielt man nach beiden Seiten feste Anschläge, die zugleich zur Verriegelung der Links- oder Rechtsstellung dienen, also z. B. zum Festhalten der einen oder anderen Weichenstellung. Dadurch werden keine Abschaltkontakte für die Antriebsmagnete zur automatischen Stromunterbrechung benötigt, wenn auch die Erfindung deren Anwendung ermöglicht. Man verwendet solche Kontakte einfacher zur Stellungsrückmeldung. Das geschieht in der Weise, daß man die Taste t, für Linksstellung (Antrieb durch den Rechtslaufmagnet R) drÜckt. Der Motor arbeitet rechtslaufend, und der Kurbelzapfen Z bringt den Schwinghebel S in Linksstellung. Sobald er diese ein-genommen hat, macht er Kontakt zur Signallampe L (für Linksstellung). Drückt man nun t,., so bringt man den Schwinghebel wieder in die gezeichnete Stellung, und statt L leuchtet die Signallampe R. Es schadet dem Motor nicht, wenn man die Tasten länger als notwendig drückt.In many cases, one drive magnet is sufficient for the oscillating armature motor. In the case of switches, however, it is more advantageous to choose the arrangement according to the drawing, in which two drive magnets R and L are used. The rotation of the crankshaft is limited in the manner described by the elongated hole in the rocker arm or adjustment part. This achieves fixed stops on both sides, which also serve to lock the left or right position, so z. B. to hold on to one or the other switch position. As a result, no switch-off contacts are required for the drive magnets for automatic power interruption, even if the invention enables their use. It is easier to use such contacts for position feedback. This is done in such a way that you press the button t, for left position (drive by the right-hand magnet R). The motor runs clockwise and the crank pin Z moves the rocker arm S to the left. As soon as he has taken this, he makes contact with the signal lamp L (for left position). If you now press t,., You bring the rocker arm back into the position shown, and instead of L the signal lamp R lights up. It does not damage the motor if you press the buttons longer than necessary.

Für besondere Anwundungsfälle des Schwingankermotors wird die Kurbelwelle in einer Lagerbuchse gelagert. Diese wird fest in die Wand W eingesetzt, der Anker A wird daher elastisch mit der Kurbelwelle K verbunden. Man kann auch die durchgehende gebogene Kurbelwelle beibehalten, wenn vor dem Biegen die Lagerbuchse aufgeschoben und danach in der Wand in elastischem Material, z. B. in Schaum-oder Moosgummi, eingebettet wird.For special applications of the oscillating armature motor, the crankshaft is supported in a bearing bush. This is firmly inserted into the wall W, the armature A is therefore elastically connected to the crankshaft K. You can also keep the continuous curved crankshaft if the bearing bush is pushed on before bending and then in the wall in elastic material, for. B. in foam or sponge rubber, is embedded.

Es ist ist zweckmäßig, den Kasten für den Schwingankermotor zu schließen, z. B. zu verschweißen, wenn er aus Kunststoff ist. Dies ist ohne weiteres möglich, da der Motor keiner Wartung bedarf. Durch die vollkommene Einkapselung werden die Schwinggeräusche des Motors weitgehend gedämpft. Zusätzlich kann jedoch der geschlossene Motor, vor allem zusammen mit der Tragplatte, gefedert befestigt werden, z. B. durch Federn F. Eine solche Befestigung ist besonders zweckmäßig, wenn gute Kontaktgaben für verschiedene Schaltungen erzielt werden sollen.It is advisable to close the box for the oscillating armature motor, z. B. to be welded if it is made of plastic. This is easily possible since the engine does not require any maintenance. Due to the complete encapsulation, the Vibration noises from the engine are largely attenuated. In addition, however, the closed Motor, especially together with the support plate, are spring-mounted, e.g. B. by Springs F. Such an attachment is particularly useful when good contacts are made for different circuits are to be achieved.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schwingankermotors läßt sich leicht und günstig ein größeres Antriebssystem aufbauen. Ordnet man nämlich mehrere solcher Schwingankermotoren z. B. auf einer gemeinsamen Tragplatte an, so können die Motoren je nach der gestellten Aufgabe nacheinander eingeschaltet werden. Auch kann von einer zentralen Befehlsstelle aus auf diese Weise eine solche Folgeschaltung ausgelöst werden. Erwähnt sei hierzu die Antriebsmöglichkeit von Doppel- oder Kreuzweichen, von optischen Signalen, Glocken, Schranken usw. Ein ganz besonderes Anwendungsbeispiel stellt eine Entkupplungseinrichtung einer Modell-Eisenbahnanlage dar, bei der mit Hilfe des Motors die einzelnen Wagen abgekuppelt werden. Zu diesem Zweck wird ein Schwingankermotor nach der Erfindung unter der Grundplatte der Anlage bzw. unter dem Ablaufhügel angebracht, und zwar derart, daß die Bewegung der Kurbelwelle des Ankers nach oben wirkt und ein bewegter Teil die Kupplungen der Wagen hochstößt. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Reklainetechnik. Hier wird der Schwingankermotor z. B. für die Bewegung von Schaustücken, Preisschildern od. dgl. und auch zur Schaltung von Lichteffekten eingesetzt. Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Motor kann auch zur Betätigung von Vielfachschaltern, Programmschaltern, Bereichschaltern usw. zum Beispiel in Fernsteuerungsanlagen verwendet werden.With the aid of the oscillating armature motor according to the invention, a larger drive system can be built up easily and inexpensively. If you order several such oscillating armature motors z. B. on a common support plate, the motors can be switched on one after the other depending on the task at hand. Such a sequence circuit can also be triggered in this way from a central command point. Mention should be made of the possibility of driving double or cross points, optical signals, bells, barriers, etc. A very special application example is a decoupling device of a model railway system, in which the individual cars are uncoupled with the help of the motor. For this purpose, a vibrating armature motor according to the invention is attached under the base plate of the system or under the drainage hill, in such a way that the movement of the crankshaft of the armature acts upwards and a moving part pushes up the couplings of the car. Another area of application is the Reklainetechnik. Here the oscillating armature motor z. B. od for the movement of showpieces, price tags. Like. And also used for switching light effects. The motor proposed according to the invention can also be used to operate multiple switches, program switches, area switches, etc., for example in remote control systems.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Electric oscillating armature motor, in which the oscillating movement is converted into rotary motion with the help of an armature, which oscillates in the direction of the magnetic flux, rolls under the influence of magnetic adhesion during the useful stroke and slides during the return stroke, characterized in that the disk, roller or the like . trained armature (a) for carrying out a linear shift motion having a crankshaft (K), whose revolving pin (Z) engages the adjustment part (S) in a slot (20).

2. Motor according to claim 1, characterized in that the crankshaft (K) is designed as a piece of wire with a bent crank (KZ). 3. Motor according to claim 1 or 2, characterized in that the armature (A) is suspended on its crankshaft (K). 4. Motor according to claims 1 to 3, characterized in that the adjustment range of the adjustment part can be changed by changing the position of its pivot point (P). 5. Motor according to claims 1 to 4, characterized in that the load application point on the adjustment part is adjustable and adjustable. 6. Motor according to claims 1 to 5, characterized in that a separate drive magnet (L, R) is provided for the armature for each direction of rotation of the crankshaft and the rotation of the crankshaft is limited in one or in both directions by the elongated hole in the adjustment part . 7. Motor according to claims 1 to 6, characterized in that the crankshaft (K) is mounted in the wall (W) of a housing-like support part which is used to hold the motor parts (z. B. L, R) . 8. Motor according to claim 7, characterized in that the crankshaft (K) is mounted in a bearing bush and the bearing bush is held in the wall (W) with elastic material (e.g. foam, foam rubber or the like). 9. Motor according to claims 1 to 8, characterized in that it is arranged on a support plate (T) which also carries the adjustment part (S). 1.0. Motor according to claims 1 to 9, characterized in that contact arrangements are provided which are actuated by the adjusting movement and for switching additional circuits on and off, e.g. B. for warning and signaling means are used. 11. Motor according to claims 1 to 10, characterized eichnet that it is encapsulated sound-absorbing, for. B. is arranged in a closed housing made of insulating material. 12. Motor according to claims 1 to 11, characterized in that it is resiliently suspended. Publications considered: German Patent No. 937 180.