DE1812555A1 - Antriebsmotor,insbesondere Synchronmotor - Google Patents

Description

Antriebsmotor, insbesondere Synchronmotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsmotor, insbe-' sondere mit in Abhängigkeit vom Magnetfeld des Motors verschiebbaren Teilen.

Bei bekannten Zeitschaltwerken (Schweizer Patentschrift 340 543) zum Steuern einer Spritzgußmaschine für thermoplastische Kunststoffe ist ein Antriebsmotor vorgesehen, bei' dem die selbsttätige Abkupplung des Motors vom Untersetzungsgetriebe und der S teuerwelle bei Ende eines Progrämmablaufes dadurch erfolgt, daß der von der verschieblich gelagerten Rotorwelle getragene Rotor bei unter Strom stehendem Motor im Schwerpunkt des Magnotfeldes des Stators .gehalten wird und bei Zusamment ruc'r. des Magnet feld en der Rotor unter dem axial wirken ien T;rucK einer PVder axial verschoben wird und hierdurch ^in Antriets^ahr.rai: verschiebt. B]ine derartige Anordnung wird im allgemeinen -ils Verschiebeankeranordnung bezeichnet, da dvr eigentliche Anker sowohl eir.e Dreh- als auch iie Verschiebe! ewegung durchführt.

' Leiu; Anordnung t.^t ien Nachteil, iai; ein relativ starkem Magnetfeld erforderlich i^-t', um ien Anker entgegen der Kraft einer Pe-drr ver;;chit lt;r. :*.u Kc'rinen. Ks 131 praktisch auch kaum nriglich, den Vcrncnif r-f.-ar.k· r bei Unteirerregung in der aungerick ten Stellung laufen KU lassen. Man hat deshalb auch in der Schweizer Patentschrift ^v-i0 :-t^v eine weitere Anordnung arn;t-get;on, Nei der über dem Blechi--iKet ieu Antriebsmotor^ eine vveioheioenwij.pe angeoririet i.-t, die mit eintm Hebel in der gewünsehtpn flt'i-.iu zurnmirienarhe t te. t. Die Weicheisenwippe wird beim Aufbau de:; magnetischen Kraftfellen vom Blechpaket angezogen, hei iieiitr Anorlnung wird somit das Streufeld des

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Motors ausgenutzt, so daß lediglich geringe Kräfte zur Betätigung des Hebels oder der weiteren Teile zur Verfügung stehen.

Durch den Gegenstand der Erfindung- soll ein Antriebsmotor', ν -:■-· insbesondere ein Synchronmotor geschaffen werden, der iniitr -·«.; einfachen Mitteln relativ klein aufgebaut werden kann,: χϊηά'.steine verhältnismäßig große Kraft an verschiebbaren -Terileit :^-, bei Erregen des Motors abgibt« Darüber hinaus scöl "der^ An-*,,"¹ triebsmotor im wesentlichen lageunabhängig arbeiten. tlriab.-- · ., hängig hiervon soll der erfindungsgemäße Motor vorteilhafterweise die Verschiebung der Teile nicht nur*bei Erregen, bzw. ■ Entregen der "pule durchfuhren, sondern' beispielsweie auch.'-: : zwischen dem Erregen und Übereregen der Erregerspule. Ein,.·..,:;, derartiger Antriebsmotor wird im allgemeinen als Zweiberel.e<hsmotor. bezeichnet. ■ - ' < ' '■ ■ ■ ±'..-'" <;.■·,*:

Die Erfindung besteht darin, daß das versehiebba-re Tei.l-^!:a-ls *. ein einen Luftspalt im Kreis des Nutzflus'ses' zeitwei-se brückender Anker ausgebildet ist. Um eine sehr "große. teKraft an den verschiebbaren Teilen zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn bei einem Antriebsmotor mit einer exzentrisch zum Läufer angeordneten, über Polschuhe mit diesem iW^mägnetlscher Verbindung stehenden Erregerspule die verschjlebbaren " Te?ile aus einem im Innern der Erregerspule geführten Anker und einem hiermit verbundenen Itcßel bestehen. Eine-* besondere .Konzentration der Feldlinien im Anker ergibt sich, wenn der Luftspalt durch ein zwischen Anker und Spule 'eingebrachtes-' marnetisch leitendes, quer zur Längsrichtung geteiltes Rohr gebildet ißt,. Eine einfache Halterung der Rohr teile wird da- ' ■lurch erreicht,.'ia:: .die Rohrteile mit Polblechen verbundens-i-nd, die die E tän-derpole und den Rotor zwischen sich eiri- £cr,.liel3en. Den gewünschten Kräfteverhältnissen des Lt^iiels ,läßt sich der erfindung.sgemäße Antriebsmotor dadurch anpäs'aen, da;; das eine Rohrteil des quer zur Längsrichtung geteilten Rohres e,ine zu dieser Teilungsebene geneigte Schnittfläche

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hat. Eine einfache Fertigung des erfindungsgemäßen Antriebsrnotore ergibt sich u.a. dadurch, da3 die .außenliegenden Enden der Rohrteile mit Führung?- bzw. Atstützpitteln für den Anker und/oder den TtHSeI versehen sind* Der Einsatz des Annprechpunktes für die Verschiebung· des Stößels läßt sich auf einfache Weise -dadurch festlegen, dat' das Abstützmittel verstellbar ist.

Um den erfindungsgemäßen Antriebsmotor beispielsweise auch zentrisch innerhalb einer Nockenwalze anordnen zu können und noch eine relativ hohe Verschiebekraft des verschiebbaren Teiles beizubehalten,, ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung rrit einer zentriscfi zur.. Läufer angeordneten Erregerspule vorteilhaft, wenn der Luftspalt zwischen zwei koaxial Kum Läufer angeordneten Rohrteilen vorgesehen ist und das verschiebbare Teil auf der Läuferachse gelagert ist. ·

Anhan.1 drr r.eicr.r.ung werden Ausfvir.rung^reispiele- ge.näi: iyr Erfindung begehri-ben und ait> .vir-:uiif-pweise näher erläutert. Ss zeigend

Fig."1 einen Γynrr.ror.iTiOtor r.it exzentrisch zum Läufer nnge-

ordnete,r Erreger^pule un?;
Fif% 2 einen Antriebsr.otor r.it koaxial cun Läufer des "otors angeordneter, vercchit i t arcr Τ»·ϊΤ·;ΐ..

I"iie Figur 1 rei^t einen aus den Folcloehon 1 ur.d 2 sowie den i tänJerpoler. ¹^ den Läufer Δ und .ier Krregerspule b zuoaiEEer.-pesetzten i:\nci.roriir.otor. Tie Ctänd»irp.cle T und iie Erregerspule b sind zwischen ien beiier; } oltlechen 1 und ? befestigt, die durch die Abstandsbuchse t> auf Abstand genalten sind. Die Abstandsbuchse b ist an den Folblechen 1 und 2 mittels ^ chrauben 7 angeschraubt. Innerhalb der Erregerspule 5 ist eir. Anxer8

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mit einem Stößel 9 verschiebbar gelagert und zwar derart, ■ daß der Anker 8 bei Erregung der Spule 5 des Synchronmotors in die Spule hineingezogen wird. Zur besseren Führung der Magnetkraftlinien ist in der Γ pule 5 ein magnetisch leitendes Rohr vorgesehen, das aus den Rohrteilen 10 und 11 zusammengesetzt ist. Zwischen den Rohrteilen 10 und 11 ist ein Luftspalt 12 freigelassen, so daß durch den übertritt der Kraftlinien von dem Rohrteil 11 auf das Rohrteil 10 über den Anker 8 eine bestimmte Kraft am Stößel 9 erzielt werden kann. Der Anker 8 ist mit einem magnetisch leitendem Rohr 13 ausgestattet, in dem sich die RUckdruckfeder 14 befindet. Das eine Ende der Rückdruckfeder 14 stützt sich am Anker 8 und das andere an einem in das außenliegende Ende des Rohrteiles 10 eingeschobenen Führungsmittel Ib ab. In dem Führungsmittel 15 ist ein Durchbr.uch für den ctößel 9 eingebracht. Als Abstützungemittel für den stößel 9 dient ein Zylinderteil 16, das in das außenlieg-ende Ende des Rohrteiles 11 eingesetzt ist. Eine Schraube 17 im Zylinderteil 16 dient zum Einstellen der Endlage für den rtcßel 9 bzw. den Anker 8. Die Rohrteile 10 und 11 sind an den Polblechen 1 uni ? befestigt.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Antriebsmotors ergibt üich wie foljtt: Wird die Erregerspule 5 erregt, so ergibt sich ein magnetischer Flu3 durch die Polbleche 1, 2 über die Ltänderpole 3 auf den Läufer 4, der durch den Wechselfluß in Drehung versetzt wird. Gleichzeitig wird die Hülse 13, die am Anker 8 befestigt ist, in den Luftspalt 12 bzw. auf das Rohrteil 10 hin aufgrund des im Innern der Spule 5 erzeugten Magnetfeldes bewegt. Hierbei wird die Feder 14 zusammengedrückt. Der Stößel 9 kann während dieser Bewegung Kupplungs- oder Entkupplungsaufgaben durchführen. Beim Entregen der Spule 5 geht der Stößel 9 in die aus der Figur 1 ersichtliche Lage zurück.

Die magnetischen Verhältnisse innerhalb der Erregerspule 5 . können auch so gewählt werden, daß bei Normalerregung des Synchronmotors keine Bewegung des Stößels. 9 erfolgt, sondern

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lediglich die Drehung des Ankers 4. Erst bei Übererregung der Spule 5 kann die Kraft der Feder 11 durch den Anker überwunden werden und eine Bewegung des Stößels 9 erfolgen. Die Endlage des Stößels 9 bzw. des Ankers 8 als auch der Einsatzpunkt der Bewegung lassen sich durch eine Stellschraube 17 festlegen.

In Fig. 2 ist ein Synchronmotor dargestellt, bei dem als verschiebbares Teil der Anker 8 auf der Welle 18 des Läufers 4 gelagert ist. Die Rohrteile 10, 11 liegen koaxial zum Läufer 4 innerhalb der äußeren rohrförmigen Nabe 19 des Motors, über die der magnetische Fluß zu den Rohrteilen'11,

10 geleitet wird. Ziwschen Nabe 19 und Rohrteilen 10, 11 ist eine Abstandshülse 20 aus Kunststoff zwischengeschaltet. Ein Ring 21 liegt an der Nabe 19 und dem Rohrteil 11 an, um den magnetischen' Fluß von der Nabe 19 auf das Rohrteil

11 zu übertragen. Der Luftspalt 12 befindet sich im Ausführungsbeispiel zwischen den Rohrteilen 10 und 11 und ist wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch eine geneigte Schnittfläche in seiner Breite über den Umfang der Rohrteile 10, 11 verschieden groß. Polbleche 22 stehen in magnetisch leitender Verbindung mit den Statorpolen 23, die von der Erregerspule 24 erregt werden. Das Ritzel auf der Welle 18 trägt das Bezugszeichen 25·

Beim Betrieb des Antriebsmotors nach Fig. 2, d.h. Anspannunglegen der Erregerspule 24, ergibt sich ein magnetischer Fluß von der Spule 24 über die Polbleehe 22 zu den Statorpolen auf den Läufer 4, der durch den Wechselfluß in Drehung versetzt wird. In diesem Magnetkreis 3ind zwischen die mit dem einen Polblech 22 in Verbindung stehende Nabe 19 und das andere Polblech 22 die Rohrteile 10, 11 zwischengeschaltet. Im Luftspalt 12 zwischen den Rohrteilen 10, 11 baut sich ein Magnetfeld auf, durch das der Anker 8 in deh Luftspalt 12 hineingezogen wird, um den Luftspalt zu überbrücken. Im Ausfuhrungsbeispiel ist der Anker 8 starr auf

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der Welle 18 befestigt, so daß der Läufer 4 mit"dem Anker 8 entgegen der Kraft der Feder 14 verschoben wird. Der Anker kann jedoch auch drehbar und verschiebbar auf der Welle 18 gelagert werden und vom Läufer 4 unabhängig Schalthandlungen durchführen. Der Antriebsmotor gemäß der Erfindung kann sehr klein aufgebaut werden und ist daher mit besonderem Vorteil für Programmsteuergeräte, insbesondere bei Haushaltsmaschinen zur Entkupplung bzw. Ankupplung von programmgebenden Teilen mittels der verschiebbaren Teile geeignet..

8 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims (8)

Patentansprüche

1. Antriebsmotor, insbesondere Synchronmotor mit in Abhängigkeit, vom Nagnetfeld des Motors verschiebbaren Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Teil als ein einen Luftspalt (12) im Kreis des Nutzflusses zeitweise überbrückender Anker (8) ausgebildet ist.

2. Antriebemotor nach Anspruch 1 mit einer exzentrisch zum Läufer angeordneten, über Polschuhe mit diesem in magnetischer Verbindung stehenden Erregerspule, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbaren Teile aus einem im Innern der Erregerspule (5) geführten Anker (8) und einen hiermit verbundenen Stößel (9) bestehen.

3· Antriebsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt durch ein zwischen Anker (8) und Spule (5) eingebrachtes magnetisch leitendes, quer zur Längsrichtung geteiltes Bohr (10, 11) gebildet ist.

4· Antriebsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile (10, 11) mit Polblechen (1, 2) verbunden sind, die die StHnderpole (?) und den Rotor (4) zwischen sich einschließen.

5· Antriebsmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das eine Rohrteil (11) des quer zur Längsrichtung geteilten Rohres eine zu dieser Teilungsebene geneigte Schnittfläche hat.

6. Antriebsmotor nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegenden Enden der Rohrteile (10, 11) mit Pührungs- (15) bzw. Abstützmitteln (16) für den Anker (8) und/oder den Stößel (9) versehen sind.

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7. Antriebsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützmittel (16) verstellbar ist.

8. Antriebsmotor nach Anspruch 1 mit einer zentrisch zum Läufer angeordneten Erregerspule, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (12) zwischen zwei koaxial zum Läufer (4) angeordneten Rohrteilen (10, 11) vorgesehen ist und das verschiebbare Teil (8) auf der Läuferachse (18) gelagert ist.

ORIGINAL