DE1932641B2 - Mittels Gleichstromimpulsen wechselnder Polarität fortschaltbarer Schrittschaltmotor - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen mittels Gleichstromimpulsen wechselnder Polarität fortschaltbaren Schrittschaltmotor mit einer feststehenden hohlzylindrischen Erregerspule und einem am Umfang magnetisierten, innerhalb der Erregerspule drehbar gelagerten Läufer sowie zwischen Läufer und Erregerspule von den Stirnseiten des Motors her wechselseitig hineinragenden Polzacken sowie zu ihrer Mittelachse in Umfangsrichtung des Läufers asymmetrisch ausgebildeten Polzacken. Ein derartiger Schrittschaltmotor ist aus der FR-PS 12 20 467 bekannt. Dieser sowie auch die aus dem DE-GM 19 85 044 und der Druckschrift »technica« 1966, Nr. 8, Seite 778, bekannten Motoren haben unsymmetrische Polzacken in beiden Polzackenreihen.

Bei einem weiteren bekannten Schrittschaltmotor J5 (DE-PS 12 21718) ist der Ständer mit Außen- und Innenpolen versehen, zwischen denen der radial gegensinnig magnetisierte, glockenförmig ausgebildete Läufer drehbar gelagert ist. Der bekannte Schrittschaltmotor hat Haupt- und Hilfspole, die mit Belastungsbrillen aus Kupfer versehen sind. Eine eindeutige Drehrichtung wird bei der bekannten Anordnung dadurch herbeigeführt, daß die Ständerpole in eine gleiche Anzahl von Haupt- und Hilfspolen unterteilt sind, die vorzugsweise in räumlich voneinander getrennten Haupt- und Hilfspolgruppen sektorweise zusammengefaßt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrittschaltmotor gemäß Oberbegriff in seinem Aufbau zu vereinfachen und die durch die Unsymmetrie entstehenden Schwingungen klein zu halten. Diese Aufgabe wird bei einem Schrittschaltmotor der obengenannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß lediglich die einen Polzacken asymmetrisch ausgebildet sind und quer zur Mittelachse den halben Querschnitt der anderen Polzacken haben. Hierdurch sind im Betrieb sich nachteilig auswirkende Schwingungen wesentlich vermindert, so daß der Motor zur Lösung einfacher Antriebs- und Schaltprobleme, wie z. B. das synchrone Weiterschalten einer Nockenwalze, gut geeignet ist.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Schrittschaltmotor in ts

auseinandergezogener Darstellung und

F i g. 2 einen in ähnlicher Weise aufgebauten Schrittschaltmotor im Schnittbild mit einseitiger Lagerung des Läufers.

Die schematische Darstellung nach Fig. 1 zeigt die Erregerspule 1 und die mit den Polblechen 2 bzw. 3 verbundenen Polzacken 4 und 5. Die Polzacken 4 bzw. 5 liegen im eingeschobenen Zustand an der Innenwandung der Erregerspule 1 an, wobei die Polbleche 2 und 3, die gleichzeitig zur Lagerung des Läufers 6 dienen, die Stirnseiten des Motors begrenzen. Ein Gehäuse bzw. ein magnetischer Rückschluß für den erfindungsgemäßen Schrittschaltmotor ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Polzacken 5 sind gemäß der Erfindung zu der gestrichelt angedeuteten Mittelachse 7 der Polzacken 4 bzw. 5 asymmetrisch in Umfangsrichtung des Läufers 6 ausgebildet. Wie F i g. 1 zeigt, haben die Polzacken 5 quer zur Mittelachse den halben Querschnitt der Polzacken 4. Die Kanten 8 der Polzacken 5 liegen achsparallel, wobei die Kanten 9 im spitzen Winkel zu enteren Kanten 8 liegen. Die Kanten 8 liegen an den einen Seiten der Polzacken, wobei die Kanten 9 jeweils zwischen zwei Kanten 8 liegen. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die Polzacken 4 aus einem topfförmig ausgebildeten Polblech 2 herausgebogen, das das Gehäuse für den Schrittschaltmotor 1 bildet. Die Polzacken 5 sind aus dem deckeiförmig ausgebildeten Polblech 3 herausgebogen. Mit dem Polblech 2 ist gleichzeitig eine Nadel 12 verpreßt, die als Lagernadel für den Läufer 6 dient. Der Läufer 6 hat hierzu eine Zylinderbohrung 10, die über die Nadel 12 greift. Das Ritzel des Läufers 6 ist mit 11 bezeichnet. Die Befestigung zwischen das Gehäuse bildendem Polblech 2 und den Deckel darstellendem Polblech 3 ist nicht dargestellt.

Im Ausführungsbeispiel sind jeweils vier asymmetrische Polzacken dargestellt. Entsprechend der Anzahl der asymmetrischen Polzacken ändert sich der Winkel zwischen den Nullpunkten der statischen Läuferkennlinie und den Nullpunkten der resultierenden Kennlinie. Das Anlaufmoment aus der stabilen Nullage der statischen Läuferkennlinie ist abhängig von der Zahl der asymmetrischen Polzacken.

Wird nun ein Gleichstromimpuls auf die Erregerspule 1 gegeben, so stellt sich der Läufer gedämpft schwingend auf seinen Arbeitspunkt ein. Dauer und Anzahl der Schwingungen hängen vom Trägheitsmoment des Läufers und der Lagerreibung ab. Nach Impulsunterbrechung und erneuter umgepolter Impulsgabe müssen die Schwingungen so weit abgeklungen sein, daß der Läufer ein positives Drehmoment erfährt. Je größer die Anzahl der asymmetrischen Polarten ist, desto schneller stellt sich der Läufer auf den stabilen Punkt der statischen Läuferkennlinie ein, d. h. bei neuer Impulsgabe wird der Läufer in positiver Drehrichtung weiterbewegt. Es besteht somit eine Abhängigkeit zwischen maximaler Schrittzahl pro Sekunde und der Zahl der asymmetrischen Polarten. Eine höhere Schrittfrequenz kann erreicht werden, sofern für eine größere Dämpfung der Schwingungen gesorgt ist.

Durch die Erfindung ist somit ein Schrittschaltmotor geschaffen worden, der zumindest einfache Antriebsund Schaltprobleme zuverlässig löst und jedoch einfach im Aufbau ist, so daß er sich für eine Serienfabrikation in großen Stückzahlen besonders gut eignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mittels Gleichstromimpulsen wechselnder Polarität fortschaltbarer Schrittschaltmotor mit einer feststehenden hohlzylindrischen Erregerspule und einem am Umfang magnetisierten, innerhalb der Erregerspule drehbar gelagerten Läufer sowie zwischen Läufer und Erregerspule von den Stirnseiten des Motors her wechselseitig hineinragenden Polzacken sowie zu ihrer Mittelachse in Umfangsrichtung des Läufers asymmetrisch ausgebildeten Polzacken, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die einen Polzacken (5) asymmetrisch ausgebildet sind und quer zur Mittelachse den halben Querschnitt der anderen Polzacken (4) haben.