DE1962085B2 - Elektrischer kleinmotor in offener bauart - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Aufbau eines elektrischen Kleinmotors in offener Bauart mit einem ausreichenden Innenraum für die Unterbringung von Mitteln für mit dem Motor zusammenhängende Funktionen, vorzugsweise zum Aufzug oder Antrieb von Uhren. Der Innenraum ist z. B. erforderlich, um eine axiale Ankerverschiebung zu ermöglichen oder um Mittel zur selbsttätigen Ein- und Ausschaltung des Motorstromkreises oder zur Ankopplung einer Last unterzubringen.

Bei dieser Art von Kleinmotoren ist in der Regel die offene Bauweise bevorzugt, da der Motor als Bestandteil des Rohwerks durch das ohnehin vorhandene Rohwerksgehäuse ausreichend mitgeschützt ist. Die offene Bauweise gewährt einen sofortigen Einblick in die Funktionen und die Bestandteile des Motors und hilft dadurch bereits bei der Montage und Prüfung einerseits, bei der späteren Wartung und eventuellen Reparatur des ganzen Gerätes andererseits.

Unter derartigen Kleinmotoren finden sich Chassisbauweisen, wie z. B. solche mit Blechmontageplatten und zum Teil umgewinkelten Seiten- und Stirnwänden, andere wieder mit Blechwannen, auf denen die Motoreinzelteile befestigt sind. Diese Motoren haben oft Nachteile, die sich in Funktionsstörungen äußern, die bei der Montage oder bei einer späteren Reparatur auftreten. Die eigentliche Ursache dieser Störungen ist das Motorchassis, das auf Grund seiner Konstruktion aus gestanzten, gebogenen oder gezage ■ nen Blechteilen meist unsymmetrisch aufgebaut ist. Die Folge davon sind häufig Verbiegungen und Ver-

Windungen, die mit dem Auge nicht erkennbar sind, aber zu Echwer auffindbaren Sekundärfehlern führen. Schon der bloße Aus· und Wiedereinbau einea Motors kann neue Störerscheinungen, wie ein zu kleines Drehmoment, Funkenbildung, erhöhte Stromaufnähme u. a, m. verursachen.

Andere Chassisbauweisen stützen sich auf die Verwendung von Thermoplasten. Selbst die härtesten Materialeinstellungen eines solchen Kunststoffes genügen jedoch in der Regel nicht, eine ausreichende

Stabilität des Motorchassis zu erzielen. Eine Ursache für Änderungen in der Geometrie des Motors ist der bekannte »Kaltfluß« bei Thermoplasten, dem im allgemeinen zu wenig Beachtung geschenkt wird, da er sich im Entwicklungsstadium eines Kleinmotors

ao überhaupt nicht und bei seriengefertigten Motoren oft erst nach Monaten negativ äußert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Kleinmotor der eingang!» genannten Art einen Chassisaufbau zu schaffen, der bei hoher mechanischer Stabilität eine problemlose, leichte Montage und Zerlegbarkeit gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem elektrischen Kleinmotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß das Motorchassis in

Steckbauweise, ohne Zuhilfenahme von Verbindungsmitteln, nur aus zwei Lagerschilden und mindestens drei Säulen derart zusammengesetzt ist, daß die Motorachse durch den von den Säulen umschlossenen Raum verläuft.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kleinmotors werden darin gesehen, daß die am Säulengestell zu befestigenden Teile durch Einlegen zwischen die Säulen oder Aufstecken auf die Säulen ohne Zuhilfenahme von Verbindungsmitteln mit dem Säulengestell verbunden sind. Dabei können die Säulen mit Dreheinstichen zur Lagesicherung der Lagerschilde und der im oder am Säulengestell zu befestigenden Teile versehen sein, wenn die Kollektorfedernhalterung in Motorlängsrichtung und der Statormagnet sowohl in Motorlängsrichtung als auch in tangentialer Richtung nicht durch Dreheinstiche am Säulengestell fixiert, sondern schwergängig verschiebbar bzw. drehbar angeordnet sind.
An Hand der Figuren werden im folgenden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 eine Ausführung des erfindungsgemäßen Gestells; die
F i g. 3, 4 und 5 zeigen die Einzelteile dieses Gestells; die

F i g. 6 zeigt ein Beispiel für die Aufhängung einer Brücke in dem Gestell, und die

F i g. 7 zeigt eine andere Ausführung des erfindungsgemäßen Gestells.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gestell in schematischer Darstellung. Die Lagerschilde sind mit la und Ib, die Säulen mit 2a, Ib, Ic und Id bezeichnet. Die Lagerstellen liegen in Lagerschildmitte. Der Aufbau mit vier Säulen kommt besonders der Forderung nach geringer Einbauhöhe entgegen.

F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Längsschnitt durch einen kompletten Kleinmotor, dessen Chassis ein erfindungsgemäßes symmetrisches

Spulengestell untsprechend Fig. 1 bildet. Den Stator bildet ein Ringmagnet 3, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß der Ringmagnet durch die vier Säulen zentriert und derart eingeklemmt ist, daß er sich schwergüngig drehen und schieben läßt. Nach dem Justieren des Ringmagneten kann diener durch Lack oder Klebstoff in seiner Lage unverrückbar fixiert werden. Au£ einer Welle 4 ist innerhalb des Ringmagneten 3 der Rotor 5 mit seinem Eisenkern und seiner Wicklung angeordnet, Die Kommutierung erfolgt durch den Plankollektor 6 und die Kollektorblattfeclern7, die auf einer Brücke 8 aus Isolierstoff befestigt sind. Die Brücke 8 ist auf den Säulen 2 α und 2 ft gelagert. Sie könnte auch z. B. zwischen den diagonal liegenden Säulen la und Ic gelagert sein, wenn dies aus konstruktiven Gründen vorteilhafter erscheint. Wird der Motorslrorakreis durch einen separaten Schalter ein- und ausgeschaltet, so kann die Brücke 8 z. B. durch Dreheinstiche in den Säulen la und Ib oder la und Ic in der Motorachsrichtung fixiert werden. Die Brücke 8 mit den Kollektorblattfedern 7 kann aber auch selbst in Verbindung mit dem Kollektor 6 als Gegenkontakt, als Schalter dienen, wenn sie leichtgängig in Motorachsrichtung verschiebbar auf den Säulen angeordnet und beispielsweise durch einen Schalthebel des Uhrwerks steuerbar ist.

Durch eine Schnecke 9 oder auch ein Zahnrad oder einen Trieb ist der Kleinmotor z. B. mit einem Uhrwerk verbunden. Mittels der Begrenzungsscheiben 10 α und 10 b läßt sich das axiale Rotorspiel auf nahezu Null einstellen oder bei einer vorgesehenen axialen Rotorverschiebung der Hub auf einen vorgeschriebenen Wert festlegen.

Wie das Zusammenfügen der Gestell- und Motorteile erfolgen kann, sei an Hand der folgenden Figuren erläutert. Sie stellen Beispiele für die Konstruktionsmöglichkeiten eines Kleinmotors gemäß dieser Erfindung dar.

F i g. 3 zeigt ein Lagerschild 1 α oder 1 b. Die Grundform ist quadratisch; die Herstellung erfolgt durch Stanzen oder Spritzen. Die Grundform könnte im Bedarfsfall auch ein Dreieck oder ein Rechteck sein. In der Mitte besitzt das Lagerschild ein Loch 11, das selbst als Motorlager oder zur Aufnahme eines separaten Lagers, z. B. aus Sintermaterial, dienen kann. In den Ecken des Lagerschildes befinden sich in diagonaler Richtung gleich tiefe Einschnitte 13 a, 13 b, 13 c, 13 d, in die bei der Montage die Enden der Säulen la, Ib, lc, Id eingedrückt werden.

Die Gestaltung der Säulen zeigt die F i g. 4. Es ist zweckmäßig, als Werkstoff für die Säulen gezogenes Rundmaterial aus Stahl oder Messing zu verwenden. Jedoch sind auch andere Profile denkbar. Die Enden sind mit je einem Einstich 14 a, 14 b versehen, der in seiner Dicke genau den Einschnitten 13 a, 13 b, 13 c, 13 d der Lagerschilde entspricht, so daß sich beim Zusammenfügen ein Preßsitz ergibt. Die Länge der Einstiche 14 a und 14 b stimmt mit der Dicke der Lagerschilde 1 α und 1 b genau überein.

Fig. 5 zeigt eine Säule, die zur Lagesicherung der Brücke 8 einen weiteren Einslich aufweist. Auf die gleiche Welse kann der Ringmagnet 3 in axialer Richtung lagegesicherl werden, wenn die Säule einen stark verbreiterten Einstich 16 von der Lunge des Ringmagneten erhalt,

Ein Beispiel für den Einbau der Brücke 8 ist aus Fig. 6 ersichtlich. Fig, 6 zeigt einen Schnitt durch F i g, 2 zwischen der Brücke 8 und der Schnecke 9, In Übereinstimmung mit dor Richtung der Einschnitte 13 a und 13 b weist die Brücke 8 zwei nicht naher bezeichnete gleichartige Einschnitte auf, in welche bei der Montage des Motors die Säulen la und Ib mit ihren Einstichen 15 gedrückt werden.

Das Zusammenfügen aller Motorteile geschieht bei serienmäßiger Herstellung z. B. in einer kleinen Vorrichtung, in die der Ringmagnet 3 und der komplette Rotor mit Welle und den auf die Welle aufgeschobenen Lagerschilden 1 α und 1 b derart eingesetzt werden, daß die Lagerschilde 1 α und 1 b den richtigen Abstand haben. Nach dem Eindrücken der Säulen Ib, lc, Id wird die Brücke8 mit den Kollektorblattfcdcrn 7 in den Einstich 15 der Säule eingesetzt und daraufhin die letzte Säule la in die Lagerschüde und die Brücke eingedrückt. Somit ist die Montage bereits beendet. Es folgt das Justieren des Ringmagneten und der Kollektorblattfedern während des Probelaufs. Bei Bedarf ist der Ringmagnet, wie vorerwähnt, durch Lack oder Klebstoff gegen Verdrehen zu sichern.

Eine andere zweckmäßige und ähnliche Gestellbauweise sei nicht unerwähnt. Die Lagerschüde 17 in Fig. 7 sind hierbei Spritzgußteile und besitzen an Stelle der vier Einschnitte 13 a. 13 ft, 13 c, Ud der F i g. 3 vier angeformte rohrförmige Ansätze 18, in die die vier Säulen 19 mit Preßsitz eingedrückt werden. Der obere Ansatz 18 ist aufgeschnitten dargestellt. Es ist sinnvoll, die Länge der Ansätze so zu wählen, daß diese gleichzeitig zur Lagesicherung des Ringmagneten 3 — im Bild in axialer Richtung nach links — dienen. Bei Bedarf kann die Lagesicherung des Ringmagneten 3 — im Bild in axialer Richtung nach rechts — beispielsweise mittels bekannnter Wellensicherungen 20 für Wellen mit oder ohne Nut erfolgen. Die Reihenfolge der Montage der Motorteile läßt sich aus F i g. 7 ableiten.

Die durch die Serienherstellung erprobten Konstruktionsbeispiele qualifizieren sich durch ihre erfindungsgemäße Säulengestellbauweise. Ein Minimum an benötigten Grundformen, verbunden mit einer schnellen, einfachen und problemlosen Montage, und dieses bei geringem Zeitbedarf für die Herstellung, ergeben ein Produkt hoher technischer und wirtschaftlicher Wertigkeit. Diese wird noch dadurch bedeutend unterstrichen, daß bei Variation der Länge der Säulen Motoren unterschiedlicher Größe und Leistung in Typenreihen hergestellt werden können. Hier handelt es sich um typische Merkmale der Baukastentechnik, die besonders der billigen Massenherstellung durch Normung zugute kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Kleinmotor in offener Bauart mit einem ausreichenden Innenraum für die Unterbringung von Mitteln für mit dem Motor zusammenhüngende Funktioner., vorzugsweise zum Aufzug oder Antrieb von Uhren, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorchassis in Steckbauweise, ohne Zuhilfenahme von Verbindungsmitteln, nur aus zwei Lagerschilden (la, 1 b) und mindestens drei Säulen (2 α, 2 b, lc, 2d) derart zusammengesetzt ist, daß die Motorachse durch den von den Säulen umschlossenen Raum verläuft.

2. Kleinmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Säulengestell zu befestigenden Teile (6 und 7; -3 und 8) durch Einlegen zwischen die Säulen (2a, Ib, lc, ld) oder Aufstecken auf die Säulen ohne Zuhilfenahme von Verbindungsmitteln mit dem Säulengestell verbunden sind.

3. Säulengestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (2 a, 2 b, lc, ld) mit Dreheinstichen (14a, 14b, 15, 16) zur Lagesicherung der Lagerschilde (1 a, 1 b) und der im oder am Säulengestell zu befestigenden Teile versehen sind.

4. Kleinmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorfedernhalterung (8) in Motorlängsrichtung schwergängig verschiebbar angeordnet ist.

5. Kleinmotor nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Statormagnet (3) in Motorlängsrichtung schwergängig verschiebbar und gegenüber den Säulen schwergängig drehbar angeordnet ist.