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Die meisten jetzt in Gebrauch befindlichen Elektromagnete für die zahlreichen Vorrichtungen, weicheeinen elektrischen Strom in Be-...''. wegung umwandeln, haben schwingende Anker. · Da die schwingenden Bewegungen ihrerseits in immer im gleichen Sinne auftretende Drehbewegung umgewandelt werden sollen, wie dies z. B. der Fall ist, wenn es sich um 'elektrische Nebenuhren oder um andere elek-.10 trische Anzeigevorrichtungen beliebiger Art handelt,' ist man gezwungen, mechanische Zwischenteile zu Hilfe zu nehmen, wie Sperrklinkenantriebe, Spindelhemmung, Anker, flache Federn usw., welche auf dem Umfang eines Zahnrades, meistens Hemmrad genannt,. arbeiten, dessert Achse die Nadel, den Index oder die Anzeigevorrichtung trägt.

Nun sind aber diese mechanischen Übertragungsvorrichtungen zum Umsetzen einer schwingenden Bewegung in eine Drehbewegung in ihrer Konstruktion verhältnismäßig verwickelt und kostspielig und verbrauchen außerdem durch ihre verschiedenen Reibungen einen verhältnismäßig großen Teil der zu Geböte stehenden Energie. . ■„,

Durch die vorliegende Erfindung werden diese Zwischenteile überflüssig.

Dies geschieht dadurch, daß der Anker und die Pole des Betriebselektromagneten derart angeordnet sind, daß der Anker, wenn er dem unmittelbaren Einflüsse der polaren Anziehungen und Abstoßungen unterworfen wird, veranläßt wird, aufeinander folgende .Winkelbewegungen auszuführen, deren mehr oder weniger rasche Aufeinanderfolge bewirkt, daß der Anker sowohl mit seiner Achse als auch mit seinem Zeiger immer in demselben Sinne gedreht wird. Y ,

Der Drehungssinn kann hierbei gleich dem des Zeigers einer Uhr oder auch entgegengesetzt sein. . '

In den beiliegenden Zeichnungen sind sechs., verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt.

Bei der Ausführung in Fig. 1 ist E ein Hufeisenelektromägnet, dessen Polenden ρ und p^l zungenartig ausgebildet sind und mit einer leicht gekrümmten oder ebenen Abschrägung versehen sind.

Zwischen den beiden Polstücken ρ und ρ¹ Υ kann- sich, ohne dieselben zu berühren, eine Scheibe α aus weichem Eisen drehen, welche : auf der Achse c fsstgekeilt ist und an. ihrem Y Umfange mit Zähnen versehen ist, deren Spitzen so dicht wie möglich an den Spitzen der Polstücke ρ und ρ¹ vorbeigehen.

Die Pole des permanenten Magneten A beeinflussen einerseits den Anker α vollständig durch das eine seiner Enden, andrerseits durch das andere Ende den Eisenkern des Elektromagneten E. . . Y ■·..··; '.

Die Abschrägungen der Polej» und p¹ sind Y unter sich parallel und haben dieselbe Rieh·=· ·.'■ ■ tung. wie die Abschrägungen der Zähne / und /' des Ankers, welche seinen Polen am nächsten liegen. ' ,

Die gegenseitige Lage der Polschnäbel ρ und p* und der Zähne des Ankers muß so : sein, daß, wenn die Spitze des einen Poles genau mit der Spitze des benachbarten Zahnes zusammenfällt, die Spitze des anderen Poles sich genau in der Mitte zwischen den beiden _:i benachbarten Zähnen befindet. Y Y;':. ■ ■

Unter diesen Bedingungen bilden die beiden Strahlen ca- und ex¹, welche von der Achse c aus durch die beiden Spitzen der Polschnäbel gehen, untereinander einen Winkel von i8o° u eniger einer halben Teilung, wenn die Zahl der Zähne des Ankers gerade ist. Wenn dagegen diese Zähnezahl ungerade ist, dann liegen die beiden PoJspitzen in einem und demselben Durchmesser des Ankers.

ίο Es sei nun vorausgesetzt, daß die Spitzen des linken Poles ρ und des benachbarten Zahnes ι sich gegenüber liegen, die Spitze des rechts liegenden Poles ρ¹ also um eine halbe Teilung von der Spitze des Zahnes i' entfernt sei, daß ferner der permamente Magnet A den Anker λ südlich und den Kern des Elektromagneten nördlich polarisiere.

Wenn kein· Strom durch die Wicklung der. Spulen des Elektromagneten E geht, so wird die Lage des oben beschriebenen Ankers gesichert sein einerseits durch die sehr lebhafte gegenseitige Anziehung, welche die Spitze des l'olstückes ρ und die des Zahnes 1 aufeinander ausüben, andrerseits dadurch, daß die Spitze des Polstückes p^l sich in gleicher Entfernung von den Spitzen der beiden Zähne o' und ι' befindet. Wenn der Anker mit der Hand um eine halbe Zahnteilung in der Pfeilrichtung weiter gedreht wird, so würden die Spitzen p^l und i' zusammenfallen und wurden insbesondere die Beibehaltung der neuen Stel-_: lung sichern.

Es ist also ersichtlich, daß der Magnetismus, welcher durch den permanenten Magneten A

zwischen den Polspitzen und den Ankerzähnen ■ konzentriert ist, für diese als Sperrklinke und Hemmung wirkt.

Wenn jetzt (bei der Stellung des Ankers nach Fig. 1) in die Wicklungen des Elektfomagneten Strom geschickt wird in solcher Richtung, daß ρ ein Südpol undp^l ein Nordpol wird, so wird einerseits eine Anziehung zwischen dem rechts liegenden Nordpol^¹ und dem Zahne Γ eintreten (infolge der gegen-· seitigen Wirkung der beiden Abschrägungen von gleicher Richtung und der beiden Spitzen),

■':. andrerseits wird eine Abstoßung zwischen der

: Spitze des links liegenden Südpoles ρ und der Spitze des Zahnes 1 eintreten, diese beiden Kräfte werden sich vereinigen, um den Anker α in dem Pfeilsinne genau um eine halbe Teilung zu drehen.

Ist nun dieser Winkelausschlag einmal vollendet, so ist die Resultante der tangentialen Komponenten der magnetischen Kräfte Null geworden, während die radialen Komponenten die Unbeweglichkeit des Ankers in ihrer neuen Stellung so lange sichern, wie der Strom ;in demselben Sinne zu fließen fortfährt.

Wenn nun der Strom; in entgegengesetzter Richtung durch die Spule geschickt wird, so wird der rechts liegende Pol p^l, der dadurch zum Südpol wird, den Zahn ι' abstoßen, und der links liegende Pol p, welcher zum Nordpol wird, wird den Zahn anziehen und so weiter für die anderen abwechselnden Stromrichtungen.

Bei jeder abwechselnden Stromaussendung wird also der Anker α veranlaßt, einen Winkelausschlag von einer halben Teilung auszuführen. Wenn der Anker 30 Zähne hat, so wird er eine vollständige Umdrehung bei 60 Stromaussendungen machen; hat er 60 Zähne., so wird er bei 120 Stromaussendungen eine ganze Umdrehung machen; hat er 15 Zähne, dann wird er eine Umdrehung bei 30 Aussendungen machen.

Es ist also ersichtlich, daß die Zähnezahl des Ankers α immer so gewählt werden kann, daß es möglich ist, den Zeiger oder die Nadel (Sekunden_: oder Minutenzeiger) unmittelbar auf der Achse des Ankers selbst zu befestigen und auf diese Weise jedes Zwischengetriebe zU vermeiden. .]■■'.''

Folgen sich die Aussendungen des Stromes mit einer gewissen Geschwindigkeit, so nimmt der gezahnte Anker eine ruckweise Drehbewegung an, deren Winkelgeschwindigkeit genau proportional derjenigen ist, mit welcher die Ströme erzeugt werden. go

Man hat also ein sehr einfaches Mittel, zwei veränderliche oder beständige Bewegungen irgendwelcher Art synchron zu machen, von denen die eine, welche zum Übertragen dient, die Wechselströme erzeugt, und die andere diejenige ist, durch welche die Aufnahme erfolgt. . ■ ■..:.·.

Der Drehungssinn des Ankers α kann außerdem ganz nach freiem Willen gewählt werden, da er nur von der Richtung, die man den Abschrägungen der Zähne und den Polstücken gibt, abhängt.

In Fig. i liegt die Achse c des Ankers α senkrecht zu den Schenkeln des Elektromagneten E.

Es ergibt sich von selbst, daß diese Achse irgend welche Richtung, parallel oder schräg zu jenen Schenkeln haben kann, ohne- daß dadurch etwas im Prinzip der Vorrichtung geändert wird. \. .

Dieses Prinzip bleibt auch dann noch ebenso, wenn, wie dies bei der Ausführung Fig. 2 der Fall ist, die Polstücke p² und ^³ mit ■mehreren Zähnen oder Spitzen versehen sind, welche in einem Bogen um die gezahnte Scheibe α¹ angeordnet sind, welche den beweglichen Anker bildet.

Man kann auch, wie aus Fig.. 3 und 3a ersichtlich ist, den festliegenden Polstücken s ■ und s¹ ebensoviel Zähne geben wie dem bcweglichen Anker und den letzteren aus zwei miteinander verbundenen Scheiben α² und d* herstellen, die an der Seite mit Zähnen versehen sind und durch die-Verlängerung P des

einen Poles des -permanenten Magneten B ■■polarisiert werden. '

Die Zähne der Polstücke χ und s\ welche sich ebenfalls auf der Seite befinden, liegen den Zähnen der beweglichen Scheiben a-. .und a^x gegenüber.

Das den beschriebenen. Vorrichtungen zugrunde liegende Prinzip bleibt auch dann er-■ halten, wenn die Polstücke s² s^x und s^A .s⁵, von denen jedes mit einer einzigen Spitze versehen ist, wie in Fig. 4 und 5 ersichtlich, gleichzeitig zwei miteinander verbundene Scheiben a* a⁵ und α^(| α⁷ beeinflussen, die gegeneinander um eine halbe Teilung versetzt sind und entweder durch einen (oder zwei) Magneten, z.B. B^[ (Fig. 4), oder durch einen immer in demselben Sinne um einen Eisenkern e laufenden Strom entgegengesetzt polarisiert .; sind. .' ; ■ ■'■.■:

In dem zuletzt erwähnten Falle kann der Eisenkern e die beiden beweglichen Scheiben a'''a~ magnetisch verbinden (Fig. 5).

Auch bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist das Prinzip nach vörliegender Erfindung gewahrt. Bei jener Ausführung sind zvyei Elektromagnete E² E³ unter sich und mit der Stromquelle verbunden in solcher Weise, daß die Pole,P¹ P² P^!! P⁴ durch die abwechselnden Stromaussendengen in übereinstimmender Weise gleichzeitig zwei ge-■ zahnte Scheiben a^s λ⁹ beeinflussen, welche miteinander verbunden sind und durch einen oder mehrere Magnete B'² B³ polarisiert werden. Es sei noch darauf .hingewiesen, daß jede der Scheiben, welche die beweglichen Anker bilden, aus gehärtetem Stahl hergestellt werden kann, und selbst ein vollständiger permanenter Magnet sein kann, welcher einen seiner Pole an der gezahnten Peripherie und den anderen Pol an irgend einer von der Peripherie möglichst weit entfernten Stelle . hat. .' .'■■ ■.' ,. ■ ■"· ■ ■'.'.. ■.'■■· . .' ■.·■ :-^:' ..' In diesem Falle kommen sowohl die festliegenden permanenten Magnete in Wegfall, als auch der Erregerstrom, der bei der Ausführung nach Fig. 5 in Anwendung kommt. An Stelle der beiden Elektromagnete, wie z: B. E'¹ E^s (Fig. 6), und der beiden Scheiben aⁿ a° kann man auch eine größere Anzahl jener Teile verwenden, welche dann in entsprechender W^e'se verbunden werden. . ].-'

Claims

Patent-Ansprüche: ■

I. Vorrichtung zur Erzeugung einer '. Drehbewegung unter Verwendung .elektrischer Wechselströme, gekennzeichnet durch einen' oder mehrere fest miteinander verbundene scheibenförmige Anker, welche am Umfang mit gleichmäßig polarisierten Zähnen versehen und derart zwi-■ sehen den abgeschrägsen Polschuhen der .■.!beiden Schenkel des zugehörigen Elektromagneten angeordnet sind, daß, wenn die eine Polspitze mit der Spitze des benachbarten Zahnes zusammenfällt, die andere Polspitze sich in der Mitte zwischen den Spitzen der beiden benachbarten Zähne befindet, wodurch erreicht wird, daß die • Scheiben bei jeder Stromsendung um eine halbe Zahnteilung, und zwar immer in der gleichen, durch die Richtung der Abschrägung der Zähne und Polspitzen be-■ stimmten Richtung gedreht und sodann infolge des Verschwindens der tangentialen Komponenten der magnetischen Kräfte durch die radialen Komponenten in ihrer Lage festgehalten werden.
2. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke mit mehreren Spitzen (Fig. 2) versehen sind, welche in einem Bogen um die gezahnte Scheibe angeordnet sind.
3. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke mit einer der Zähnezahl des Ankers gleichen Zähnezahl versehen sind, wobei jene Polstücke aus zwei an ihrer Seitenfläche gezahnten Scheiben bestehen; denen zwei gleichfalls an der Seitenfläche gezahnte, miteinander fest verbundene Ankerscheiben gegenüberstehen.

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4. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von zwei mit je einer Spitze versehenen Polstückeri beeinflußte Anker aus zwei starr miteinander verbundenen Scheiben besteht, die um eine halbe Zahnteilung zueinander versetzt sind

:;. und durch einen permanenten oder durch einen Elektromagneten entgegengesetzt polarisiert werden.
5. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei einerseits miteinander ver-• bundene, andrerseits mit der Stromquelle in Verbindung stehende Elektromagnete, welche den aus zwei Scheiben bestehenden Anker gleichzeitig beeinflussen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.