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Elektrischer Schrittschaltmotor Die Erfindung betrifft elektrische
Schrittschaltmotoren.
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In der am gleichen Tag eingereichten Patentanmeldung P 21 06 6621
ist ein elektrischen Schrittschaltmotorsystem beschrieben und beansprucht. Dieses
System besteht aus einem ersten Teil, aus einem zweiten Teil, wobei des erste Teil
oder das zweite Teil zu dem jeweile anderen Teil reltiv bewegbar ist, und mindestens
drei Rotor-Stator-Anordnungen, die auf dem exsten Teil mentiert sind, aun einzelnen
Zahnrädern an dem Rotor jeder Rotor-Stator-Anordnung, aus entsprechenden Zahurädern
an dem zweiten Teil, welche mit den Zahnrädern an dem Rotor kämmen und aus einer
Schaltung zur gleichzeitigen Erregung von mindestens zwei der Rotor-Stator-Anordnungen,
und zwar so, daß die Erregung der Rotor-Stator-Anordnungen das bewegliche Teil veranlaßt,
sich relativ zu dem anderen Teil durch die Einwikung entgegengesetzter Kräfte genau
positioniert.
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Erfindungsgemäß wird nun ein elektrischer Schrittschaltmotor vorgeschlagen,
der sich zusammensetzt aus mindestens drei Rotor-Stator-Anordnungen, einzelnen Zahnradübertragungselementen
auf jedem Rotor, einem anzutreibenden
drchbaren Teil, Hauptzahnradübertragangselementen,
welche auf dem drehbaren Teil montiert sind, wobei die Hauptzahnradübertragungselemente
mit allen einzelnen Zahnradübertragungselementen in Eingriff stehen, und schaltungsmittel
zur gleichzeitigen Erregung von mindestens zwei der Rotor-Stator-Anordnungen, derart,
daß die Erregung der Rotor-Stator-Anordnungen das drehbare Teil veranlaßt, sich
unter Einwirkung entgegengesetzter Krüfte genau zu positionieren.
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Das wesentliche Merkmal eines elektrischen Schrittschaltmotors gemäß
der vorliegenden Erfindung ist, daß ein drehbares Teil in eine ausgewählte Position
gebracht wird, und zwar als Polge der dirckten Einwirkung von mindestens zwei Kräften,
welche das drehbare angetriebene Teil in unters chiedliche Winkelpositionen zu rücken
suchen. Dementsprechend wird das drehbare angetriebene Teil in eine Rubeposition
gesstzt, welche der Winkelposition entspricht, in der die elnwirkenden Kräfte in
Gleichgewicht sind. Nit einem in dem System eingebauten Zahnundgetrlebe erfolgt
eine positive Positionierung des angetriebenen drehbaren Teiles ; die Möglichkeit
jedoch, das sich ein Spiel einstellt, ist vermieden.
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Die Hauptzahnradübertragungselemente können von separaten Zahnrädern
gebildet sein, welche fest auf dem drehbaren Teil angeordnet sind. jeden separate
Zahnrad steht mit einem entsprechenden anderen Zahnrad an den Rotoren in Eingriff.
Diesepareten Zahnräder haben entlang dar Achse des drehbaren Teiles einen Abstand.
Wenn selche separaten Zahnräder verwendet sind, so können diese separaten Zahnräder
auf dem ratferbaren Teil in Bezug zueinander außer Phase sein, während die Rotor-Stator-Anordnungen
in Phase
miteinander sein können. Der Phasenunterschied zwischen
den separaten Zahnrädern, welche zusammen die Hauptzahnradübertragungselemente bilden,
ist durch die Verwendung identischer separater Zahnräder, welche auf dem drehbaren
Teil befestigt sind, so, daß die Zähne an jedem der separaten Zahnräder nicht mit
den Zähnen der benachbarten Zahnräder fluchten, sondern um einem Bruchteil des Zahnradabstandas
gegeneinander versetzt sind, Vorzugsweise sind jedoch die Hauptzahnradübertragungselemente
auf dem drehbaren Teil zu einem einzigen Zahnrad zusammengefaßt, welches mit allen
einzelnen Zuhnrädern känat> wobei die Rotor-Stator-Anordnungen relativ zueinander
außer Phase sind0 Man kann dann sagen, daß die Rotor-Stator-Anordnungen relativ
zueinander außer Phase sind, weaa die Rotor-Zahnräder, von denen alle die gleiche
Zahl von Zghnen haben, als Folge einer Erregung versuchen, die Position des Hauptzahnrades,
mit dem alle Rotorzahnräder kämmen, in unterschiedlicher Weise zu verhindern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein elektrischer
Schrittschaltmotor vorgeschlagen, welcher besteht aus mindestens drei Rotor-Stator-Anordnungen
mit nioht-koinzidenten Achsen, aus einem anzutreibenden drehbaren Teil, dessen Drehachse
nicht mit einer der Achsen der Rotor-Stator-Anordnungen koinzident ist, aus einem
gemeinsamen Zahnrad auf dem drehbaren Teil, aus einzelnen Zahnradübertragungselementen
auf dem Rotor Jeder Rotor Stator-Anordnung, welche mit dem gemeinsamen Zahnrad auf
dem drehbaren Teil kämmen und eine Untersetzung zwischen dem Rotor und deR drehbaren
Teil bilden und aus einem Schaltungsteil zur gleichzeitigen Erregung der Spulen
von mindestens zwei Rotor-Stator-Anordnungen, welche relativ
zueinander
außer Phase sind, wodurch die Rotoren der erregten Rotor-Stator-Anordnungen das
drehbare Teil veranlassen, sich durch Einwirkung entgegengesetzter Kräfte auf das
gemeinsame Zahnrad genau zu positionieren.
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Es kann jede geeignete Anzahl von Rotor-Stator-Anordnungen verwondet
werden, vorausgesetzt, das es mindestens drei sind, Es ist nicht notwendig, daß
alle Rotor-Stator-Anordnungen in Bezug zueinander außer Phase sind, vorausgesetzt,
daß die Rotor-Stator-Anordnungen, welohe zur Einstellung einer bestimmten Stufenposition
erregt sind, nicht in Shase sind. Am zweckmäßigstens ist es, zwei Rotor-Stator-Anordnungen
gleichzeitig zu erregen.
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Erfindungsgemäß wird deshalb ein elektrischer Schrittschaltmotor vorgeschlegen,
der gekennzeichnet ist durch mindestens drei Rotor-Stator-Anordnungen mit nichtkoinzidenten
Achsen, durch ein durch eine Drehbewegung um seine Achse anzutreibendes Teil, wobei
die Achse dieaes Teiles nicht ko-inzident mit einer der Achsen der Rotor Stator-Anordnungen
ist, durch ein gemeinsames Zahnrad auf dem anzutreibenden Teil, durch einzelne Zahnräder
auf dem Rotor j weder Rotor-Stator-Anordnung, wobei diese einzelnen Zahnräder mit
dem gemeinsamen Zahnrad auf dem anzutreibenden Teil in Eingriff stehen, und eine
Untersetzung zwischen dem Rotor und dem anzutreibenden Teil bilden, und durch einen
Schaltungsteil zur gleichzeitigen Erregung der Statorspulen von zwei ausgewählten
Paaren von Rotor-Stator-Anordnungen, wobei Jedes ausgewählte Paar von Rotor-Stator-Anordnungen
die gleiche Phasendifferenz zwischen ihren Rotoren aufweist und wobei die Erregung
der ausgewählten Paare von Rotor-Stator-Anordnwigen folgeweise unter der Steuerwirkung
eines Eingangssignales erfolgt, wodurch das anzutreibende Teil in durch das
Eingangssignal
bestimmten aufeinanderfolgenden Schrittositione.n einstellbar ist und der Ort der
Einstellung durch die gleichzeitig erregten Statorspulen ohne Spiel festgelegt ist.
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Vorzugsweise sind alle Rotor-Stator-Anordnungen des erfindungsgemäßen
elektrischen Schrittschaltmotors im Bezug auf die benschbarten Rotor-Stator-Anordnungen
in der Erregungsfolge mit gleichen Beträgen außer Phase.
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Wenn z.B. vier Rotor-Statox-Anordnungen vorgesehen sind, so werden
sie vorzugsweise in einer Folge paarweise erregt, wodurch ein Viertel einer Phasenposition
außer Phase mit einem anderen ist.
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Eine bevorzugte Betriebsweise gemäß der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß Jedes ausgewählte Paar von Rotor-Stator-Anordnungen, welches erregt wird,
eine der Rotor-Stator-Anordnungen enthält, welche unmittelbar sor dem ausgewählten
Paar erregt wurde, Vorzugsweise sind die Rotor-Stator-Anordnungen so angeordnet,
daß ihre Achsen auf dem Umfang eines Kreises liegen und den Kreis in gleiche Abschnitte
teilen, wobei die Achse des drehbaren Teiles im Zentrum des Kreises liegt Das drehbare
Teil ist vorzugsweise eine Leitspindel, welche ein Zahnrad trägt, das das gemeinsame
Zahnrad ist und mit Jedem der einzelnen Rotorahnrader in Eingriff steht.
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Das anzutreibende drehbare Teil ist vorzugsweise in einem Gehäuse
in Druck- und Axiallagern gelagert. Es ist jedoch nur ein Gleitlager am entferntesten
Ende des drehbaren Teiles oder der Leitspindel erforderlich, um das Teil an dem
entferntesten Ende zu sttzen.
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Bei der speziellen erfindungsgemäßen Ausführungsform, welche noch
beschrieben wird, sind vier Rotor-Stator-Anordnungen vorgeschen, wobei die erregten
Positionen Jeder der Rotor-Stator-Anordnungen außer Phase in Bezug auf die erregten
Positionen der anderen drei Rotor-Stator-Anordnungen sind. Die Rotor-Stator-Anordnungen
werden mit A, B, C und D bezeichnet. Sie werden im Betrieb in Paaren in einer direkten
Folge erregt, d.ho entweder AB, BC, CD, DA, AB, oder BA, AB, OC, CB, BA.
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Zwischen den erregten Positionen der Anordnungsfolge besteht also
ein Unterschied von einem Viertel einer Phasenposition.
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Durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Polen an Jeder Statoreinheit
und durch die Verwendung eines geeigneten Untersetzungsverhältnises kann der von
dem anzutreibenden Teil vollführte Schrittwinkel sehr klein gemacht werden. Wenn
das anzutreibenden Teil eine Leitspindel ist, so kann ein auf der Leitspindel montiertes
Werkstueck bis auf 0,15000 eines Zolis genau positioniert werden, wenn man eine
Leitspindel mit einer Gewindesteigung von 1,3125 Zoll verwendet, ohne daß dabei
irgend ein extra Getriebe dazwischengeschaltet werden muß, das ohnehin nur Spielungensuigkeiten
mit sich bringen würde.
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Nachfolgend soll nun ein Verfahren zur genauen Einstellung der einzelnen
Rotoren angegeben werden, wobei die Rotoren untereinander die gewünschten Phasenunterschiede
haben sollen. Dieses Verfahren zur Einstellung der Rotoren wird bei dem Zusammenbau
des elektrischen Schrittschaltmotors vorgenommen. Dasu werden zunächst alle Statoreinheiton
erregt, während die einzelnen Zahnräder frei drehbar auf den Rotorwellen sitzen.
Die einzelnen Zahnräder sind dabei
mit dem gemeinsemen Zahnrad auf
der Achse des anzutreibenden dreht Teiles in Eingriff. Nun werden die einzelnen
Zahnräder auf den entsprechenden einzelnen Rotorwellen festgestellt. Das werden
alle einzelnen Zahnräder außer Eingriff mit dem gemeinsasen Zahnrad gebracht, bis
auf eins.
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Es soll nun vorausgesetzt werden, daß X Rotor-Stator-Anordnungen vorhanden
sind0 Nachdem X - 1 Zahnräder von dem gemeinsomen Zahnrad getrennt worden sind,
werden die restlichen Rotoren manuell gedreht und in Bezug auf ihre entsprechenden
Statoreinheiten eingestellt. Das erfolgt durch eine Auswahl der Zahl der Zahnpositionen,
welche n + 1/X, v + 2/X, w + 3/X ..... Polpositionen entsprechen, wobei u, v, w
.... Null oder ganze Zahlen sein können.
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Nachdem für Jee Rotor-Stator-Anordnung eine geeignete Inderierung
vorgenommen worden ist, werden die entsprechenden einzelnen Zahnräder wieder mit
dem gemeinsamen Zahnrad ZU3 Eingriff gebracht. Damit ist eine genaue Phaseneinstellung
zwischen allen Rotor-Stator-Einheiten erreicht, was bedentet, daß alle Rotor-Stator-Einheiten
in Bezug aufeinander um gleiche Werte außer Phase sind.
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Die Erfindung betrifft demnach auch ein Verfahren zur Herstellung
eines elektrischen Schrittschaltmotors mit x Rotor-Stator-Anordnungen3 Dieses Verfahren
umfaßt folgende Schritte : zunächst werden alle statoreinheiten erregt, während
alle Rotors räder frei auf den Rotorwellen drehbar sind und in Eingriff mit dem
gemeinsamen Zahnrad stehen. Danach werden die Rotor-Zahnräder in Bezug auf ihre
Rotorwellen festgelegt. llun werden X - 1 Rotorzahnräder außer Eingriff mit dem
gemeinsamen Zahnrad gebracht. Dann warden die Rotoren der X - 1 Rotorzahnräder durch
eine unterschiedliche Zahl von Zahnpositionen
indexiert, wobei die
Zahnpositionen so ausgewählt sind, sie eine Phasendifferenz von 1/X, 2/X, 3/X, ....
X - 1/X gegenüber der Phasenposition des einen Rotors ergeben, dessen Rotorzahnrad
in Eingriff mit dem gemeinsamen Zahnrad geblieben war. Abschließend werden dann
alle X - 1 Rotorzahnräder wieder in Eingriff mit dem gemeinsamen Zahnrad gebracht.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht auf ein Ende eines elektrischen
Schrittschaltmotors mit vier Rotor-Stator-Anordnungen, welche symmetrisch um ein
drehbares Teil angeordnet sind, das durch die vier Rotor-Stator-Anordnungen angetrieben
werden soll; Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Schrittschaltmotors,
wobei ein Teil entlang der Linie A-A in PigQ 1 geschnitten ist; Fig. 3 eine Schntitansicht
des in den FigO 1 und 2 dargestellten elektrischen Schrittschaltmotors entlang der
Linie B-B in Fig. 2 In den Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Teile mit den
gleichen Bezugsziffern bezeichnet0 Es soll zunächst Bezug genommen werden auf Fig.
1. Diese zeigt vier Rotor-Stator-Anordnungne, welche mit den Bezugsziffern 1, 2,
3 und 5 beeichnet sind, Die Rotorwelleii
dieser Rotor-Stator-Anordnungen
sind mit den Bezugsziffern 5, 6, 7 und 8 bezeichnet. Die Achsen der Rotorwellen
5? 6, 7, 8 liegen auf einem Kreis, dessen Zentrum die Achse einer drehbaren Abtriebswelle
9 ist. Die Achsen der Rotorwellen 5, 62 7> 8 sind auf dem Kreis so verteilt,
daß der Kreis in gleiche Teile geteilt wird.
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Die Konstruktion der Rotor-Stator-Anordnung 2 ist in Fig. 2 genauer
dargestellt. Fig. 2 zweigt einen Schnitt A-A durch Fig. 1e Die anderen Rotor-Stator-Anordnungen
1, 3 und 4 sind ähnlich aufgebaut, wie die Rotor-Stator-Anordnung 2.
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Koaxial zu der Rotorwelle 6 liegt ein hchlzylindrischer Stator 10,
der einen magnetischen Eisenkreis mit einer ringförmigen Spule 1t umfaßt0 An der
inneren Umfangsseite des Stators 10 befinden sich mehrere Polstücke (Polsehuhe),
die mit den ezugsziffern 12 und 13 bezeichnet sind. Jeder tatsächliche Pol ist durch
die zwei Polstücke 12, 12 und 13, 13 in zwei Abschnitt unterteilt0 Die Rotorwelle
6 ist an dem Stator 10 in Lagern gelagert.
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Ein solches Lager ist das Kugellager 140 Der Rotorkörper 15 weist
an seinem Umfang Polstücke auf, die mit den Bezugsziffern 16 und 17 bezeichnet sind.
Auch hier besteht Jeder Pol aus zwei Polstücken0 Fig. 2 zeigt ebenfalls die drehbare
Abtriebswelle 9, welche mittels Drucklagern 19 und Gleitnadellagern 20 in einem
Gehäuse 18 gelagert ist. Die drehbare Abriebswelle 9 trägt eine Gleitopindel 21
zur axialen Verstellung eines Teiles, beispielsweise eines Maschinenwerkzeuges.
Die Leitspindel 21 ist in die drehbare Abtriebswelle 9 eingeschoben und dort befestigt.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schrittschaltmotors
soll die gesamte feste aus der beitspindel 21 und der drehbaren Antirebswelle 19
bestehende Einheit als drchbares anzutriebendes Teil angeschen werden.
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Die Rotor-Stator-Einheiten 1, 2, 3 und 4 sind in ezag auf die jeweils
benachbarte Rotor-Stator-Anordnung in der Folge der vier Anordnungen, welche in
PSigo 1 die Abriebswelle 9 ungeben, um ein Viertel einer Phasenposition außer Phase.
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Es soll nunmehr Bezug Genommen werden auf die Fig. 2 und 30 Die einzelnen
Rotorwellen 5, 6, 7 und 8 tragen entsprechende einzelnen Zahnräder 22, 23, 24 und
25, welche mit einem gemeinsamen Zahnrad 26 kämmen, das auf der drchbaren Antiebswelle
9 sitzt. Die einzelnen Zahnräder 22, 23, 24 und 25 haben jeweils 24 Zahne, während
das gemeinsame Zahnrad 26, mit dem die einzelnen Zahnräder 22, 23, 24, 25 in Eingriff
sind, 125 Zähne hat. Jeder der Statoren 10 hat 126 Pole. Daduroh volküht das angetriebene
Teil, das aus der Abtriebswelle 9 und der Gleitspindel 21 besteht, bei Jeder Umdrehung
2625 Schritte, Ein durch die Leitspindel 21 in seiner Verschiebung gesteuertes Teil
kann dadurch axial in Schritten von fünfzehn tausendstel eines Zolls durch den erfindungsgemäßen
Schrittschaltmotor versetzt werden, ohne daß ein zusätzliches Getriebe vorgeschen
werden muß Nunmehr soll die Hethode zur Positionierung der Rotorwellen 5, 6, 7 und
8 der Rotor-Stator-Anordnungen hinsichtlich der gewänschten Phasenbezichungen beschrieben
werden.
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Zunächst werden alle vier Rotor"Stator-Anordnungen erregt, wobei die
einzelnen Zahnräder 22, 23, 24 und 25 frei auf den entsprechenden Rotorwellen drehbar
sein sollen.
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Die einzelnen Zahnräder kämmen mit dem gemeinsamen Zahnrad
26
auf der drehbaren Abtriebswelle 9. Danach werden die einzelnen Zahnräder 22, 23,
24 und 25 durch (nicht gezeigte) Mittel auf den entsprechenden Rotorwellen 5, 6,
7 und 8 festgestzt.
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Nunmehr werden die einzelnen Zahnräder 23, 24 und 25 von dem gemeinsamen
Zahnrad 26 getrennt und die Rotorwellen 6, 7 und 8 werden bezüglich Ihrer Statoranordnungen
10 um 1, 2 bzw. 3 Zahnpositionen versetzt (indexiert). Da dan Zahnrad 23, 24 Zähne
hat, führt das Versetzen des Zahnrades 23 um eine Zehnposition dazu, daß das Getrieberad
29 um 3600 : 24 = 150 gedreht wird0 Da der Stator der Rotor-Stator-Anordnung 2 126
Pole hat, beträgt der Polabstand 360° : 126 - 260/7. Das versetzen des Zahnrades
23 um eine Getriebsposition hat daher zur Folge, daß die Rotorwelle um 15 : 26/7
= 51/4 Polahstände gedreht wird.
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Die Rotor-Stator-Anordnungen 1, 2, 3 und 4 sind im wesentlichen gleich
aufgebaut0 Das Versetzen der Rotorwellen 6, 7, 8 um 1, 2 und 3 Zahnpositionen entspricht
daher einer Verdrehung. dieser Rotorwellen um 49 101/2 und Polpositionen. Nachdem
das Versetzen (Indexieren) der Rotorwellen 6, i und 8 erfolgt ist, werden die einzelnen
Zahnräder 23, 24 und 25 wieder mit dem gemeinsamen Zahnrad 26 in Eingriff gebracht.
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Die crrogtcn Positionen der Rotor-Statornordnung 1 sind nun um ein
Viertel einer Phasenposition außer mzase mit den erregten Positionen der Rotor-Stator-Anordnung
2o Gegenüber der Rotor-Stator-Anordnung 3 ist der Phasenversatz der Rotor-Stator-Anordnung
1 eine halbe Phasenposition. Gegenüber der Rotor-Stator-Anordnung 4 ist der Phasenversatz
der Rotor-Stator-Anordnung 1 eine dreiviertel Phasenposition. Dementsprechend sind
die Rotor-Stator-
Anordnungen 1, 2, 3 und 4 Jeweils um ein Viertel
einer Phasenposition außer Phase in Bezug auf jede der benachbarten Rotor-Stator-Anordnungen,
welche die drehbare Abtriebswelle 9 umgeben.
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Ein alternatives Verfahren zur Positionierung der Rotor-Wellen, derart,
daß die Rotor-Stator-Anordnungen unter einander die gewünschte Phasenbeziehung haben,
besteht in der Verwendung eines speziell für diesen Teil des Zusammenbaus des elektrischen
Schrittschaltmotors entworfenen Einstellzahnrades. Das Einstellzahnrad weist voneinander
getrennte Zahnbereiche auf* Die Zahl der voneinander getrennten Zahnbereiche entspricht
der Zahl der einzelnen Zahnräder. Die Zähne edes Zahnbereiches sind um einen Betrag
gegeneinander versetzt, der der gewünschten Phasendifferenz entspricht. Deim Zusammenbau
des Motors werden die einzelnen Zahnräder mit Jeweils einem Zahnbereich des Einstellzahurades
in Eingriff gebracht. Danach werden die einzelnen Zahnräder auf ihren Rotorwellen
festgesetzt. Nun wird das Einstellzahnrad dadurch das richtige gemeinsame Zahnrad
ersetzt, und es ist nötig, daß alle Rotorwellen um ein Viertel, ein Halb, bzw.
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drei Viertel einer Phasenposition versetzt werden, damit die einzelnen
Zahnräder mit dem richtigen gemeinsamen Zclmrad in Eingriff kommen.
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Es versteht sich, daß für jeden andersartigen elektrischen Schrittschaltmotor
ein neues Einstellzahnrad angefertigt werden muß.
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Das verfahren zur Einstellung einer gewünschten Phasendifferenz zwischen
den einzelnen Rotor Stator-Anordnungen unter Verwendung eines Einstellzahnrades
eignet sich Jedoch für den Entwurf von solchen Motoren, bei denen
das
Einstellen der einzelnen Zahnräder in der davor beschriebenen Weise Schwierigkeiten
bereitet Ein Beispiel für einen eletrischen Schrittschaltmotor, , bei dem ein Einstellzahnrad
benutzt wird, ist ein solcher, der vier Rotor-Stator-Anordnungen aufweist, wobei
Jeder Stator mit 120 Polen versehen ist. Verwendet man einzelne Zahnräder mit jeweils
24 Bahnen und ein gemeinsames Zahnrad mit 125 Zähnen, so kann der elektrische Schrittschaltmotor
2500 Schritte bei Jeder vollständigen Umdrehung des angetriebenen Teiles vollführen.
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Der elektrische Sohrittsohaltmotor kann von einer herkömmlichen Steuerschaltung
gespeist werden, welche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und daher
auch nicht beschrieben ist. Die Steuerschaltung wird ihrerseits durch ein elektrisches
Steuersignal gesteuert.
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Wenn das anzutreibende drehbare Teil um einen Teil einer vollständigen
Umdrehung gedreht werden soll, so warden die Spulen eines ausgewählten Paares von
Statortinheiten, beispielsweise der Statoreinheiten 1 und 2, zusammen erregt. Dementsprechend
versuchen die einzelnen Zahnräder 22 und 23 auf den Rotorwellen 5 und 6 das gemeinsame
Zahnrad 26 in eine Position zu stellen, die den erregten Positionen der Rotorwellen
5 und 6 entspricht. Wenn diese beiden Rotoren Jedoch um ein Viertel einer Phasenpostiion
außer Phase gesetzt worden sind, ist es nicht möglich, das gemeinsame Zahnrad für
die beiden Rotor-Stator-Anordnungen 1 und 2 in die richtige erregte Post ion zu
setzen. Das gemeinsame Zahnrad 26 wird in der Tat in eine Stellung gebracht, in
welcher die von den einzelnen Zahnrädern 22 und 23 auf das gemeinsame Zahnrad ausgeübten
Kräfte im Gleichgewicht sind,
Wenn der elektrische Schrittschaltmotor
is der einen Drehrichtung in die nächste Schrittposition verstellt werden soll,
ao wird die Spule des Stators 10 der Rotor-Stator-Anordnung 1 entregt, etattdessen
wird z.B.
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dio Spule der Rotor-Stator-Anordnung 3 erregt. Folge davon wird daß
gemeinsame Zahnrad 26 auf der drehbaren Abtriebswelle 9 in eine neue Position gestellt,
die durch das Gleichgewicht der Kräfte bestimmt ist, welche von den auf den Rotorwellen
6 und 7 sitzenden einzelnen Zahnrädern 23 und 24 auf das gemeinsame Zahnrad 26 ausgeübt
werden.
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denen in der Praxis eine beträchtliche Verstellung des angetriebenen
Teiles gefordert ist, so werden die entsprechenden Spulen der vier Rotor-Stator-Anordnungen
1, 2 und 3 paar.eise in einer Folge in der Richtung erregt, die der geforderten
Drehung des angetriebenen Teiles entspricht, so daß das angetriebene Teil sich kontinuierlich
dreht bis die notwendige Anzahl von Schritten erfolgt ist. In diesem Fall wird das
angetriebene Teil, dfh. die drehbare Abtriebawelle 9 und die Leitspindel 21, durch
die Anwendung von Kräften genau in die gewünschte Position gesetzt. die Kräfte werden
von den beiden einzelnen Zahnrädern der erregten Rotor-Stator-Anordnungen am Ende
der Schrittbewegung auf das gemeinsame Zahnrad ausgeübt.
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Der erfindungsgemäße elcktrische Schrittschaltmotor ist mit einem
Getriebegehäuse versehen, welches integrierter Teil des Motors ist, Auf das Getriebegehäuse
wirken die elektrischen Felder ein, wodurch ein Getriebespiel vermieden wird.
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Bin nach dor vorliegenden Erfindung ausgeführter Schrittschaltmotor
kann eine größere Anzahl von einzelnen Schritten pro Umdrehung des drehbaren Teiles
vollfÜiiren als die hisher bekannten Schrittschaltmotoren, obwchl die bisher bekannten
Schrittschaltmotoren mit einem größeren Getriebsaufwand versehen sind, der beträchtliche
Sehwierigkeiten hinsichtlich des Getriebespieles bereitet.
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Der erfindungsgemäße elektrische Schrittschaltmoeor kann vorzugsweise
so konstruiert sein, daß die einzelnen Pole des Rotore oder des Stators oder des
Rotors und des Stators jeder Rotor-$Stator-Anordnung aus magnetisierbaren Blechen
besteht, wie es in der am gleichen Tage eingereichten Patentanmeldung P 21 06 659.7
beschrieben ist0 Ansprüche :