DE2451876A1 - Synchronmotor, insbesondere schrittmotor - Google Patents
Synchronmotor, insbesondere schrittmotorInfo
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Description
AGFA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAFT 3 1. Oktober 197^
Leverkusen 10-vF-hf
PU 86/MU 75
Die Erfindung betrifft einen Synchronmotor, insbesondere einen Schrittmotor, mit zwei koaxial angebrachten
Statoren, die jeder eine erste und eine zweite, mit Statorpolzähnen \ersehene Stator-Polplatte aufweisen,
wobei die Polzähne der beiden Polplatten eines Stators gegensinnig ineinander greifen, wobei die Statorpolzähne
mit einem Anker zusammenwirken, der längs des Umfanges abwechselnd N- und S-PoIe aufweist, wobei
die beiden Statoren um den halben Polteilwinkel eines Stators gegeneinander verdreht sind und wobei
die Stator-Polzähne in radialer Richtung gesehen zwischen dem Anker und den Spulen angeordnet sind.
Bei Verwendung von zwei Statoren mit einer gegenseitigen Verdrehung von einem halben Polteilwinkel
eines Stators ergibt eich die Möglichkeit, daß der Anker pro Umdrehung eine Schrittzahl ausführt, die
doppelt so groß ist, wie die Anzahl der Polzähne eines Stators. Bei einer bekannten Vorrichtung wird
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. ob >
PU 86/MU 75
die Versetzung der beiden Statoren um einen halben Polteilwinkel dadurch bewirkt, daß ein zur Aufnahme
der beiden Statoren dienendes Gehäuse um einen halben Polteilwinkel ineinander versetzte Nuten aufweist,
durch die die mit Ansätzen versehenen Statoren lagemäßig zueinander festgelegt sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Synchronmotor der eingangs genannten Art zu schaffen,
der einfach aufgebaut, preisgünstig sowie für eine Massenfertigung geeignet sein soll.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die
in axialer Richtung gesehen benachbarten, ringartig ausgebildeten Polplatten identisch ausgebildet sind,
wobei jede Polplatte an ihrem Umfang einen Ansatz oder eine Ausnehmung für eine entsprechende Ausnehmung
oder Ansatz eines mit der jeweils zweiten Stator-Polplatte zusammenwirkenden Gehäuses aufweist, daß
der Ansatz bzw. die Ausnehmung der ringartigen Polplatte bzw. des Gehäuses um eine halbe Polteilung
gegenüber einem Polzahn der Polplatte bzw. des Gehäuse® versetzt angeordnet ist, daß jede Polplatte mindestens
zwei Ausnehmungen oder radiale Markierungsansätze aufweist, wobei die Winkelhalbierende des durch den
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PU 86/MU 75 " ^ '
Ansatz und den zugeordneten Polzahn gebildeten Winkels eine Symmetrieachse für sämtliche Ausnehmungen bzw.
Markierungsansätze bildet, so daß bei deckungsgleich übereinander liegenden Ausnehmungen bzw. Markierungsansätzen der beiden montierten ersten Polplatten der
Ansatz der einen Polplatte um eine halbe Polteilung versetzt ist gegenüber dem Ansatz der anderen Polplatte.
Der am Umfang der Polplatte vorgesehene Ansatz dient zur Festlegung und Aufnahme des mit der
jeweils zweiten Polplatte verbundenen Gehäuses, wodurch die Polzähne der zweiten Polplatte lagerichtig
und gegensinnig in die Zwischenräume zwischen den Statorpolzähnen der jeweils ersten Statorpolplatte
eingreifen. In vorteilhafter Weise sind als Ausnehmungen drei Bohrungen vorgesehen, die gleichzeitig
zui Aufnahme von Verbindungselementen dienen. Beim Vorsehen von drei Bohrungen liegt eine Bohrung
auf der Symmetrieachse. Durch die bestimmte Anordnung der drei Bohrungen ist der Vorteil gegeben, daß nach
dem Zusammenfügen der beiden ersten Polplatten mittels durch die Bohrungen greifender Verbindungselemente
der Ansatz der einen Polplatte gegenüber dem Ansatz der anderen Polplatte den gewünschten Winkelversatz von
einer halben Polteilung aufweist, so daß in einfacher Weise gleichartig ausgebildete Gehäuse zusammen
mit den mit ihnen verbundenen zweiten Polplatten
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PU 86/MU 75
eindeutig und lagerichtig ohne Zusatzmittel montiert werden können. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung
der beiden zugeordneten und zusammengefügten ersten Statorpolplatten werden weitere Bauteile zur Erzielung
des gewünschten Statorpolwinkel-Versatzes von einer halben Polteilung überflüssig.
Gemäß weiterer Ausbildung ist das Gehäuse topfförmig
ausgebildet und bildet mit der zweiten Polplatte eine Einheit. Hierdurch ist ,der Vorteil gegeben, daß
die beiden Statoren aus gleichen Einzelteilen aufgebaut sind und daß der Polteilwinkel-Versatz der beiden
Statoren vor der Endmontage festgelegt bzw. bestimmt ist.
Zur Trennung der magnetischen Kreise der beiden Statoren ist zweckmaßigerwexse zwischen den beiden
ringartig ausgebildeten Polplatten ein magnetisch nicht leitender Ring vorgesehen.
Um die Polzähne der beiden zusammengefügten ersten Polplatten beliebig lang auszubilden, sind die
Polzähne L-förmig gebogene Ansätze des Polringes, deren dem Polring benachbarte Schenkel parallel zum
Polring radial nach innen gebogen sind, während die freien Schenkel senkrecht zur Polringebene gebogen
sind. Durch diese Ausbildung der Polzähne wird
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PU 86/MU 75 ·5·
außerdem eine optimale Festigkeit der Polzähne bewirkt. Die freien Enden der Polzähne fluchten in
etwa mit der lichten Weite der Innenbohrung des Polringes, durch die der permanentmagnetische Anker
hindurchragt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren 1 bis 5 dargestellte;^ Ausführungsbeispiele
beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch zwei miteinander verbundene Statoren,
Figur 2 eine perspektivische Teilansicht eines Schrittmotors,
Figur 3 die Frontansicht einer ersten Ausführung einer Polplatte,
Figur 4 eine zweite Ausführung einer Polplatte und
Figur 5 eine dritte Ausführung einer Polplatte.
Gemäß Figur 1 weist ein Schrittmotor 1 eine ringartige
erste Statorpolplatte 2 auf, die über eine Nietverbindung 3 mit einer identisch ausgebildeten ringartigen Statorpolplatte 4 verbunden ist. Zwischen
den beiden ersten Polplatten 2 und 4 ist eine aus nicht magnetisch leitendem Material bestehende Scheibe 5
vorgesehen. Zwei topfartige Gehäuseteile sind mit 6 und 7 bezeichnet. Sowohl die ersten Statorpolplatten
2 und 4 als auch die topfartigen Gehäuseteile 6 und
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PU 86/MU 75 ·$>·
weisen gegensinnig ineinandergreifende Polzähne auf. Die Polzähne des Polringes 2 sind mit 8, die Polzähne
des Polringes 4 mit 9t die Polzähne des Gehäuses
6 mit 10 und die Polzähne des Gehäuses 7 mit 11 bezeichnet.
Gemäß Figur 2 weist die Statorpolplatte 2 fünf im gleichen Winkel zueinander angeordnete Polzähne 8 auf.
Auch das topfförmige Gehäuse 6 weist fünf im gleichen Winkel zueinander angeordnete Polzähne 10 auf, die in
die Zwischenräume zwischen die Polzähne 8 der Polplatte 2 eingreifen. Im Stator 2,6 befindet sich eine Spule
12 und im Stator 4,7 eine Spule 13.
Die Statorpolringe 2 und 4 sind ebenso wie die topfförmigen
Gehäuseteile 6 und 7 identisch ausgebildet.
Die Polzähne der Statorpolringe 2 und 4 weisen eine L-förmige Gestalt auf, wobei die einen Schenkel der
Polzähne 8 parallel zum Polring 2 bzw. 4 nach innen gebogen sind, während die freien Schenkel senkrecht
zur Ebene des Polringes 2 bzw. 4 verlaufen. Die ursprünglich sternförmig nach außen ragenden Ansätze
sind also zur Bildung von Polzähnen in der gezeigten Weise gebogen worden. Diese Herstellungweise hat den
Vorteil, daß beliebig lange Polzähne hergestellt werden können und daß durch die L-förmige Ausbildung
der Polzähne unabhängig vom Durchmesser der für den dauerraagnetischen Anker notwendigen zentralen Öffnung
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245187S
PU 86/MU 75 α.
des Polringes die Polzähne in die gewünschte Lage gebogen werden können, wobei die mechanische Stabilität
gewahrt bleibt.
Jede Polplatte 2 bzw. 4 weist am Umfang einen Ansatz
l4 bzw. 15 auf, der mit einer entsprechenden Ausnehmung l6 im Gehäuse 6 bzw. 7 zusammenarbeitet» Der Ansatz
14 bzw. 15 der identisch ausgebildeten Polringe 2 und ist um den halben Polteilwinkel 17 vom Polzahn 8 aus
gesehen nach rechts versetzt angeordnet. Bezogen auf den Polring 2 bzw. 4 ist dieser Versetzungswinkel
gleich dem vierten Teil des Winkels zwischen zwei benachbarten Polzähnen 8 bzw. 9.
Desgleichen ist die Ausnehmung l6 des topfförmigen
Gehäuses 7 bzw. 6 um den halben Polteilwinkel eines Stators versetzt gegenüber einem Polzahn 10 bzw. 11
des Gehäuses 7 bzw. 6.
Auf der strichpunktierten Linie 18, die die Winkelhalbierende
des aus dem Ansatz l4 und dem Polzahn 8 gebildeten Winkels ist, befindet sich eine Bohrung
19. Symmetrisch zur Winkelhalbierenden l8 sind auf der Polplatte 2 bzw. 4 zwei weitere Bohrungen 20 und
21 vorgesehen. Da beim Zusammenfügen der beiden Statorpolringe 2 und 4 deren rückwärtige Seiten
einander zugekehrt sind, sind bei deckungsgleich übereinander liegenden Bohrungen 19 bis 21 sowohl die
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-K-
PU 86/MU 75 ,»
Ansätze lh. und 15 als auch die Polzähne 8 und 9 um
den Winkel einer halben Polteilung versetzt. Die durch die Nietverbindung 3 in dieser Weise zusaramengefügten
Statorpolringe 2 und k legen die Lage der topfίörmigen
Gehäuse 6 und 7 fest und haben eine einfache Montage der Statoren aus jeweils gleichen Teilen zur Folge,
wobei die Versetzung der Polzähne jedes Stators uv die halbe Polteilung gegenüber den Polzähnen des anderen
Stators ohne zusätzliche Hilfsmittel erzielt wird.
Gemäß Figur 4 sind anstelle der drei Bohrungen im Statorpolring 2' bzw. 3' drei Kerben 19',2O1 und 21'
vorgesehen» Bei. deckungsgleich übereinanderliegenden
Kerben zweier Statorpolringe kann eine formschlüssige Verbindung durch Schweißen hergestellt werden.
Gemäß Figur 5 sind anstelle von Bohrungen zwei Ansätze 20'« und 21"' an jedem Polring 211 bzw. 3f·
vorgesehen. Bei deckungsgleich übereinander liegenden Ansätzen ist ebenfalls der Polwinkelversatz von einer
halben Polteilung gegeben.
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Claims (3)
1. Synchronmotor, insbesondere Schrittmotor, mit zw.ei koaxial angebrachten Statoren, die jeder eine
erste und eine zweite, mit Statorpolzähnen versehene Stator-Polplatte aufweisen, wobei die Polzähne
der beiden Polplatten ineinandergreifen und mit einem Anker zusammenwirken, der längs des
Umfanges abwechselnd N- und S-PoIe aufweist, wobei die beiden Statoren um den halben Polteilwinkel
eines Stators gegeneinander verdreht sind und wobei die Statorpolzähne in radialer Richtung gesehen
zwischen dem Anker und der Spule angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung
gesehen benachbarten, ringartig ausgebildeten Polplatten (2,4) identisch ausgebildet sind, wobei jede
Polplatte an ihrem Umfang einen Ansatz (l4 bzw. 15) oder eine Ausnehmung für eine entsprechende Ausnehmung
(l6) oder Ansatz eines mit der jeweils zweiten Stator-Polplatte zusammenwirkenden Gehäuses
(6 bzw. 7) aufweist, daß der Ansatz (l4 bzw. 15) bzw. die Ausnehmung (l6) der ringartigen Polplatte
-10-
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./ίο
PU 86/MU 75
(2 bzw. 4) bzw. des Gehäuses (6 bzw. 7) um eine
halbe Polteilung gegenüber einem Polzahn (8 bzw. 10) der KLplatte (2) bzw. des Gehäuses (6) versetzt angeordnet
ist, daß jede erste Polplatte (2 bzw. k) mindestens zwei Ausnehmungen (19»20,21) oder radiale Ansätze
aufweist, wobei die Winkelhalbierende (l8) des durch den Ansatz (lk) und den zugeordneten Polzahn
(8) gebildeten Winkels eine Symmetrieachse für sämtliche Ausnehnungen (19,20,21) bzw, radiale Ansätze bildet,
so daß bei deckungsgleich übereinander liegenden Ausnehmungen (19»20,21) der beiden montierten Polplatten
(2 und k) der Ansatz (l4) der einen Polplatte (2) um eine
halbe Polteilung versetzt ist gegenüber dem Ansatz (15) der anderen Polplatte (k).
2. Synchronmotor, insbesondere Schrittmotor, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausnehmungen
drei Bohrungen (19»20,21) vorgesehen sind, die gleichzeitig zur Aufnahme von Verbindungselementen
M)» wie z.B. Nieten,dienen.
3. Synchronmotor, insbesondere Schrittmotor, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polzähne jeder ersten Polplatte (2 bzw. k) L-fÖrmig gebogene Ansätze (8) der Polplatte (2) sinds deren
der Polplatte benachbarte Schenkel parallel zur
-U-
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PU 86 /MU 75 °4f ·
Polplatte radial nach innen gebogen sind, während die freien Schenkel senkrecht zur Polplatte gebogen
sind.
k. Synchronmotor, insbesondere Schrittmotor, nach
einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Statorpolzähne (10 bzw. 11) der zweiten
Polplatte und das Gehäuse (6 bzw. 7) einstückig ausgebildet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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BAD ORIGfNAL
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