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Rücklaufsperre für Synchronmotoren Die Erfindung betrifft eine Rücklauisperre
für Synchronmotoren, insbesondere Synchronkleinstmotoren mit Dauermagnetläufer.
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Synchronmotoren, deren Anlaufrichtung nicht durch eletrische Mittel
festgelegt ist, werden zur Gewährleistung einer gewünschten hnlaufrichtung mit mechanischen
Räcklaufsperren ausgerüstet. Derartige Rücklaufsperren bestehen beispielsweise aus
schwenkbar gelagerten Sperrklinken, welche beim Anlauf des Motors entgegen der gewünschten
Richtung in die Zähne eines mit'dem Läufer umlaufenden Sperrades eingreifen.
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Es ist auch bereits eine Rücklaufsperre bekannt, bei welcher eine
Sperrklinke oder ein Sperrhebel mittels eines Reibhebels beim Anlauf des Motors
im gewunschten Drehsinn außer Eingriff gebracht wird. Die Nachteile der bekannten
Rücklaufsperren bestehen darin, daß sie gesondert zu lagernde bewegliche Teile besitzen,
welche die Herstellung des Motors komplizieren und verteuern.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rüeklaufsperre für
einen Synchronmotor anzugeben, welche eine vereinfachte Herstellung und damit eine
Verbilligung des Motors gestattet. Zur Lösung dieser rufgabe tird erfindungsgemäß
eine Rücklaufsperre vorgeschlaen, die gekennzeichnet ist durch eine feststehende
Sonturenbuchse mit Sperranschlägen am inneren Umfang, durch eine auf der Rotorwelle
befestigte, in der Konturenbuchse mit der Rotorwelle rotierende Konturenscheibe
mit itnehrnerflanken und Sperrnasen am äußeren Umfang und durch frei beweglich in
den in axialer Richtung geschlossenen Raum zwischen der Konturenscheibe und der
Konturenbuchse eingebrachte Sperrkugeln0 Bei der Rücklaufsperre nach der Erfindung
ist als Konturenscheibe insbesondere eine Kreisscheibe vorgesehen, welche an ihres
äußeren Umfang Aussparungen zur Aufnahme der Sperrkugeln aufweist Die Aussparungen
am Umfang der Kreisscheibe sind derart gestaltet, daß ihre eine Seite als Mitnehmerflanke
wirkt, so daß die Sperrkugeln in Drehrichtung auf einer quadratischen Bahn um die
Achse mitgeführt werdenO Die andere Seite der Aus sparung wirkt als Sperrnase 9
so daß bei einem Anlauf des Rotors entgegen der gewünschten Drehrichtung die Sperrkun
geln infolge der auf sie einwirkenden Rliehkra£t gegen die Sperranschläge der Konturenbuchse
gedrückt werden0 Die Konturenbuchse kann gemäß der Erfindung mit einer in der mitte
liegenden Erhebung versehen sein, welche eine der Anzahl der Sperranschläge gleiche
Anzahl Seiten ausweist Insbesondere wird eine quadratische Erhebung vorgeschlagen
in Verbindung mit vier Sperraaschlägen der Konturenbuchse0 Diese Ausführung ist
besonders zweckmäßig, wenn die auf die Sperrkugeln wirkende Fliehkraft nicht ausreicht,
die Sperrkugeln aus den Ausnehmungen der Konturenscheibe herauszuX schleudern. Das
kann eintreten, wenn die Sperrkugeln zur Geräuschminderung gefettet sind oder aus
Kunststoff bestehen. Auch bei dieser Anordnung werden die Sperrkugeln in
Drehrichtung
auf einer quadratischen Bahn um die Achse mitgeführt. In entgegengesetzter Richtung
werden die Sperrkugeln entlang der Kanten der Erhebung zwangsweise zwischen die
Sperrnasen und die Sperranschläge der Konturenbuchse gedrückt. Bei der Rücklaufsperre
nach der Erfindung ist es nicht erforderlich, daß die Bahn der Sperrkugeln in einer
zur Achse senkrechten Ebene verläuft. Es ist vielmehr auch denkbar, daß die Bahn
der Sperrkugeln Auslenkungen in axialer Richtung aufweist. Es ist zweckmäßig, eine
Stirnseite des Rotors als Konturenscheibe auszubilden. Als Eonturenbuchse kann eine
Lagerbuchse der Rotorwelle gestaltet sein.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Rücklaufsperre besteht darin, daß
außer den Sperrkugeln für die Rücklaufsperre keine weiteren zusätzlichen Teile benötigt
werden, da die Konturenscheibe Bestandteil der Läufernabe und die Sonturenbuchse
Bestandteil der Lagerbuchse ist. Gesondert zu lagernde bewegliche Teile wie bei
den bekannten Rücklaufsperren werden nicht benötigt. Das Einbringen der Kugeln in
den Raum zwischen der Konturenscheibe und der Konturenbuchse ist problemlos. Daraus
ergibt sich eine vereinfachte Montage sowie eine Verbillgung des Motors.
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Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Rücklaufsperre sind in
der Zeichnung dargestellt.
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In Fig. 1 ist mit 1 die Rotorwelle bezeichnet, auf der die Konturenscheibe
2 befestigt ist. Die Konturenscheibe 2 besitzt an ihrem äußeren Umfang Aussparungen,
deren eine Seite å jeweils als Mitnehmerflanke 3, deren andere Seite als Sperrnase
4 ausgebildet ist. Die Konturenscheibe rotiert in der Konturenbuchse 5, welche an
ihrem inneren Umfang Sperranschläge 6 besitzt. In dem Raum zwischen der Eonturenschebe
und der Konturenbuchse befinden sich frei beweglich
Sperrkugeln
8. Durch den Pfeil 9 wird die gewünschte Drehrichtung angedeutetO Fig. 2 zeigt dieselbe
Rück Aaufsperre wie die Fig. 1, jedoch stellt sie die Situation bei dem Anlauf des
Motors entgegen der gewünschten Drehrichtung dar.
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Diese Drehrichtung ist durch den Pfeil 10 markiert. Fig 3 zeigt einen
Schnitt längs der Linie 1-1 der Fig. lo Gleiche Teile sind wieder mit gleichen Bezugszeichen
versehen. An der Rotornabe 12 befindet sich die Konturenscheibe 2, die in die Konturenbuchse
5 eingreift. Die Konturenbuchse dient gleichzeitig als Lagerbuchse der Rotorwelle.
In dem von der Konturenscheibe und der Konturenbuchse gebildeten Raum liegen die
Sperrkugeln 8 In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Die Konturenbuchse 5 besitzt in ihrer Mitte eine quadratische Erhebung
14. Auf einer Seite ist die Konturenscheibe mit einer kreisförmigen Aussparung versehen,
in welche die Erhebung 14 hineinragt0 Dementsprechend sind in der Schnittdarstellung
von der Konturenscheibe 2 nur die Ringsegmente 13 erkennbar.Die Konturenscheibe
greift wieder in die Konturenbuchse 5 ein und rotiert in ihr.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Rücklaufsperre wird im folgenden
erläutert. Die Konturenscheibe 2 rotiert mit der Rotorwelle in der Konturenbuchse
5. Bei der Drehung im gewünschten Sinne, entsprechend dem Pfeil 9 in Fig. 1 und
4, werden die Sperrkugeln von den Nitnehmerflanken 3 der Konturenscheibe auf einer
quadratischen Bahn um die Rotorwelle mitgeführt. Beim Anlauf des Motors in der entgegengesetzten
Richtung 10 in Fig. 2 gelangen die Sperrkugeln 8 infolge der auf sie einwirkenden
Fliehkraft,bzwo geführt durch die Seiten der quadratischen Erhebung 14, vor die
Sperrnasen
4 und werden von diesen gegen die Sperranschläge 6 der
Konturenbuchse 5 gedrückt, wodurch die Drehung des Rotors blockiert wird.
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5 S. Beschreibung 5 Patentansprüche 1 B1. Zeichnung m. 4 Figuren Patentansprüche