DE2918936C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit Axi­ alluftspalt, wobei der Elektromotor ein ein magnetisierbares Material und Antriebsspulen enthaltendes Statorjoch und einen einen Rotormagneten enthaltenden Rotor mit einer An­ triebswelle enthält.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Elektro­ motor, der sich für einen Direktantrieb einer Aufwickelspule in einem Bandaufzeichnungsgerät eignet.

Bei einem Elektromotor, bei dem ein von Steuerspulen bzw. Antriebsspulen erzeugtes umlaufendes Magnetfeld mit einem Rotormagneten zusammenwirkt, um ein Drehmoment zu erzeugen, kann eine übermäßige Belastung einen derart hohen elektri­ schen Strom in den Antriebsspulen hervorrufen, daß eine Erhitzung und möglicherweise ein Durchbrennen der jeweiligen Spule auftreten kann. Überdies kann das mit Hilfe eines derartigen Motors hervorgerufene Drehmoment ein gewünschtes maximales Drehmoment übersteigen.

Diese Probleme sind besonders schwerwiegend in einem Di­ rektantriebs-Spulenmotor, wie er beispielsweise zum Antrieb einer Aufwickelspule in einem Kassettenbandgerät verwendet wird. Wenn das Bandende auf der Abwickelspule erreicht ist, wird die von dem Spulenmotor angetriebene Aufwickelspule plötzlich angehalten. Sie kann bei gewissen Geräten in die­ sem Zustand während einer längeren Zeitspanne verbleiben. Damit kann ein mit der Aufwickelspule verbundener Direktan­ triebs-Spulenmotor eine extreme und lang anhaltende Überla­ stung erfahren. Wenn der Rotor des Spulenmotors durch eine derartige Überlastung bewegungsunfähig ist, können hohe Stromwerte die Antriebsspulen des betreffenden Motors er­ hitzen und beschädigen. Darüber hinaus kann das auf die Aufwickelspule ausgeübte verfügbare Drehmoment eine derart übermäßige Kraft auf das Band ausüben, welches sich auf dem Wickelkern der Abwickelspule befindet, daß dieses Band zer­ reißen kann.

Es besteht somit Bedarf an einem neuen Motor, der durch eine Überlastung nicht beschädigt wird und der nicht ein über­ mäßiges Drehmoment entwickelt.

Aus der DE-OS 29 18 293 ist bereits ein Motor mit einem Statorjoch, das magnetisches Material enthält, mit einer Rotoranordnung, die einen Rotormagneten enthält, welcher gegenüber dem Statorjoch derart drehbar angeordnet ist, daß eine magnetische Anziehung zwischen dem Rotormagneten und dem Statorjoch hervorgerufen wird, mit einer Antriebsspu­ lenanordnung, die axial neben dem Rotormagneten angeordnet ist und die ein umlaufendes Magnetfeld zu erzeugen gestat­ tet, auf dessen Erzeugung hin der Rotormagnet veranlaßt wird, sich zu drehen, bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Elektromotor der eingangs genannten Art mit einer Einrichtung zu schaffen, die ein Durchbrennen der Antriebs- bzw. Steuerspulen selbst für den Fall verhindert, daß die Antriebswelle einer Überlastung ausgesetzt ist. Der neu zu schaffende Elektromotor soll in der Lage sein, ein konstan­ tes Drehmoment an eine externe Last abzugeben.

Die angegebene Aufgabe wird durch einen Elektromotor der eingangs genannten Art gelöst, der durch die in dem Anspruch 1 angegebenen erfinderischen Merkmale gekennzeichnet ist.

Der erfindungsgemäße Elektromotor enthält ein mit dem Rotor verbundenes erstes Kupplungsteil, ein mit der Antriebswelle verbundenes zweites Kupplungsteil und ein Reibelement zwi­ schen dem ersten und zweiten Kupplungsteil, mittels welchem ein Drehmoment von dem Rotor auf die Antriebswelle über­ tragbar ist, welches proportional zu der magnetischen An­ ziehung zwischen dem Statorjoch und dem Rotormagneten ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung ist ein Elektromotor vorgesehen, der ein Statorjoch mit einem darin befindlichen magnetischen Mate­ rial und einen Rotor mit einem Rotormagneten enthält, welcher gegenüber dem Statorjoch drehbar angeordnet ist. Dadurch wird zwischen dem Stator und dem Rotor eine magnetische An­ ziehung hervorgerufen. Ferner sind neben dem Rotormagneten Antriebsspulenanordnungen vorgesehen, die zur Erzeugung ei­ nes umlaufenden Magnetfeldes dienen, wodurch der Rotormagnet gezwungen wird, sich zu drehen. Ferner ist ein erstes Kupp­ lungsteil vorgesehen, welches in wünschenswerter Weise zu­ mindest teilweise durch einen Teil des Rotors gebildet ist, der an dem Rotormagneten befestigt ist. Außerdem sind eine Antriebswelle, ein an der Antriebswelle befestigtes zweites Kupplungsteil und eine Reibungskupplungseinrichtung vorge­ sehen, die zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil angeordnet ist und die derart wirksam ist, daß sie ein Drehmoment von dem Rotormagneten auf die Antriebs­ welle übertragt. Dieses Drehmoment weist einen Maximalwert auf, der proportional der magnetischen Anziehung ist, die zwischen dem Statorjoch und dem Rotormagneten erzeugt wird.

Anhand von Figuren wird die Erfindung nachstehend näher er­ läutert.

Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1 einge­ tragenen Linie II-II.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht einer Statorjoch-Grundplatte, die für die Verwendung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 geeignet ist und die unter Entfernung einer Isolationsschicht veranschaulicht ist, um eine dar­ unterliegende gedruckte Schaltung zu zeigen.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht längs der in Fig. 3 eingetragenen Linie IV-IV.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3, wobei aller­ dings die Statorjoch-Grundplatte mit darauf aufge­ brachten Antriebsspulen und Fühlelementen dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt eine Perspektivansicht einer Motorantriebswelle und eines zugehörigen Kupplungsteils, welches für die Verwendung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ge­ eignet ist.

Fig. 7 zeigt eine Perspektivansicht eines Rotors, der ein weiteres Kupplungsteil darstellt, das für die Verwendung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 geeignet ist.

Fig. 8 zeigt in einer Perspektivansicht ein Kassettenband­ gerät, welches Motoren gemäß der Erfindung enthält und welches zur Veranschaulichung der im Innern vorhandenen Einzelteile bei abgenommenem Kassettenbandgehäuse veranschaulicht ist.

Fig. 9 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 8 dargestellten Kassettenbandgerätes.

Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 9 einge­ tragenen Linie X-X.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. In Fig. 1 und 2 ist ein Motor 100 gemäß der Erfindung dargestellt, der vom sogenannten Flachtyp ist. Dieser Motor enthält eine als Grundplatte fungierendes Statorjoch 1 mit einem in deren Mitte angeordneten Loch 2. Gemäß Fig. 3 und 4 enthält das Statorjoch 1 den Motor 100, eine Schicht oder Platte 3 aus einem magnetischen Material. Diese Schicht bzw. Platte 3 ist von einer Isolierschicht oder Isolierplatte 5 überlagert, die an der betreffenden Schicht bzw. Platte 3 durch irgendeine geeignete Einrichtung ange­ bracht oder angeklebt ist, wie mittels einer Klebstoff­ schicht 4. Das magnetische Material 3 ist vorzugsweise ein ferromagnetisches Material, um den magnetischen Wirkungsgrad zu verbessern. Vorzugsweise besteht die Schicht bzw. Platte 3 aus gestapelten Blechen aus Siliciumstahl, um darin auf­ tretende Wirbelströme herabzusetzen.

Ein auf der Isolierplatte 5 vorgesehenes Verdrahtungsmuster 6 kann in irgendeiner herkömmlichen Art gebildet sein, wie durch Drucken. Vorzugsweise wird das Verdrahtungsmuster 6 jedoch durch Wegätzen unerwünschter Teile einer Kupferfolie herge­ stellt, die mit der Oberfläche der Isolierplatte 5 verbunden ist. Dadurch bleibt dann das Verdrahtungsmuster 6 auf der betreffenden Isolierplatte 5 übrig. Eine weitere Isolier­ schicht 7 kann auf das Verdrahtungsmuster 6 aufgebracht wer­ den. Die Isolierschicht 7 kann an geeigneten Stellen Öffnungen oder Durchgänge aufweisen, um den Anschluß von elektrischen Drähten des Verdrahtungsmusters 6 durch Anlöten oder in sonstiger Weise zu ermöglichen.

Ein auf einer Befestigungsplatte 8 vorgesehener Ansatzteil 9 (Fig. 2) ragt durch das in dem Statorjoch 1 befindliche Loch 2 hindurch. Das Statorjoch 1 ist an der Platte 8 in geeigneter Weise befestigt. In einem Mittelloch 10 des An­ satzteiles 9 sind Lager 11 untergebracht, um eine Motoran­ triebswelle 12 drehbar aufzunehmen. Ein an dem unteren Ende des Ansatzteiles 9 vorgesehenes Drucklager 13 stützt die Antriebswelle 12 entgegen der nach unten gerichteten Kraft ab.

Ein zweites Kupplungsteil 17, welches an seinem unteren Ende eine im wesentlichen kreisförmige als Kupplungsflansch fungierende zweite Scheibe 16 aufweist, ist mittels irgendwelcher geeigneter Einrichtungen, wie durch eine Preßpassung, an einem mittleren Teil der Rotor-Antriebs­ welle 12 befestigt, um sich mit dieser Welle als Einheit zu drehen. Ein Rotor 18, der im einzelnen in Fig. 7 dargestellt ist, besteht aus einem ferromagnetischen Material, um ein weiteres Kupplungsteil zu bilden. Der betreffende Rotor weist eine Kupplungshülse 19 auf, die an der unteren Seite eines Mittelloches derart befestigt ist, daß sie mit dem Rotor 18 als Einheit drehbar ist. Die Kupplungshülse 19 besteht vor­ zugsweise aus einem Material geringer Reibung, wie aus Polycarbonat; sie weist ein Mittelloch oder eine Mittel­ bohrung 20 auf, in der das Kupplungsteil 17 derart lose sitzt, daß zwischen den betreffenden Teilen ein Gleitkontakt hergestellt ist. Gegenüber der zweiten Scheibe 16 des zweiten Kupplungsteils 17 ist eine generell kreisförmige als Kupplungs­ flansch fungierende erste Scheibe 21 der Kupplungshülse 19 vorgesehen. Ein Reibelement 22 aus einem Material mit einem stabilisierten Reibungskoeffi­ zienten, wie beispielsweise hochdichtes Polyäthylen, ist zwischen den sich gegenüberliegenden Scheiben 16 und 21 angeordnet. Ein Befestigungs- bzw. Halteteil, wie eine Vorsteckscheibe oder ein Seegerring 23 ist in einer Nut 145 in dem äußeren Umfang des Kupplungsteiles 17 derart aufgenommen, daß eine axiale Entfernung des Rotors oder des Kupplungsteiles 18 von dem Kupplungsteil 17 verhindert ist.

Ein ringförmiger Rotormagagnet 24 (Fig. 2), der mehrere Magnetpolen, beispielsweise acht mit abwechselnder Polarität aufweist, ist an der Unterseite des Rotors 18 durch eine geeignete Einrichtung, wie durch eine Klebver­ bindung befestigt. Der Rotormagnet 24 ist gegenüber dem Statorjoch 1 angeordnet. Ein herabhängendes Umfangsteil 52 des Rotors 18 umschließt den Rotormagneten 24, und das äußerste Ende des betreffenden Umfangsteiles verläuft nahe zu dem Statorjoch 1 hin.

Eine Vielzahl von Antriebsspulen 14 (Fig. 2 und 5) ist durch geeignete Einrichtung auf der Grundplatte 1 ange­ bracht. Die Spulenleitungen 53 verbinden die Antriebsspulen 14 in geeigneter Weise, wie durch eine Lötverbindung, mit dem Verdrahtungsmuster 6. Obwohl vier Antriebsspulen 14 in Fig. 5 dargestellt sind, dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß mehr oder weniger derartige Antriebsspulen ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken vorgesehen sein könnten. Mit dem Verdrahtungsmuster 6 sind äußere Anschlußdrähte 54 verbunden. Die äußersten Enden des Verdrahtungsmusters 6 bilden Anschlußglieder, mit denen durch geeignete Einrich­ tungen, wie beispielsweise durch einen (nicht dargestellten) Aufnahmestecker, in den die vorstehenden Teile des Stator­ jochs 1 eingeführt werden können, eine äußere Verbindung hergestellt werden kann.

Fühlelemente 15, wie Hall-Effekt-Elemente zur Ermittelung der Umlaufposition des Rotormagneten 24 und damit zur Er­ zeugung von Antriebssignalen bzw. Steuersignalen für die Antriebsspulen 14, sind mechanisch in bestimmten Stellungen festgehalten. Diese Fühlelemente sind in geeigneter Weise, wie durch Löten, mit dem Verdrahtungsbild bzw. -muster 6 verbunden. Die Fühlelemente 15 sind über das Verdrahtungs­ muster 6 mit externen Steuerschaltungen (nicht dargestellt) elektrisch verbunden. Die Art und Weise, in der ein bürsten­ loser Motor - der Halleffekt-Fühlelemente verwendet - ange­ trieben wird, ist an sich bekannt und wird daher nicht weiter erläutert.

Die Arbeitsweise des Motors 100 wird in den nachstehenden Ab­ schnitten beschrieben.

Der von einer (nicht dargestellten) Antriebssteuerschaltung abgegebene Steuerstrom wird über das Verdrahtungsmuster 6 und die äußeren Anschlußdrähte 54 an die Antriebsspulen 14 abge­ geben. Die Antriebsspulen 14 werden dadurch in der richtigen Phasenlage erregt, um ein umlaufendes Magnetfeld zu erzeugen, welches ein Drehmoment in einer vorgegebenen Richtung auf den Rotormagneten 24 ausübt. Dadurch wird der an dem Rotor­ magneten 24 befestigte Rotor 18 gezwungen, sich zu drehen. Die Drehzahl oder die Umlaufphase des Rotors 18 wird mittels der Fühlelemente 15 ermittelt; sie kann bei konstanter Dreh­ zahl durch ein Rückkopplungsregelsystem (nicht dargestellt) derart gesteuert bzw. geregelt werden, daß der den Antriebs­ spulen 14 zugeführte Steuerstrom in Abhängigkeit von dem ermittelten Ausgangssignal gesteuert wird.

Während der normalen Drehung drehen sich die Kupplungshülse 19 und der Rotor oder das Kupplungsteil 18 mit dem Kupplungs­ teil 17 zusammenhängend mit, und zwar aufgrund der Reibung, die sich durch das Reibelement 22 zwischen den Scheiben 16 und 21 ausbildet. Das maximale Drehmoment, welches von dem Rotor 18 auf die Motor-Antriebswelle 12 übertragen werden kann, hängt von dem Reibungskoeffizienten zwischen dem Reib­ element 22 und den Scheiben 16 und 21 und von der diese Elemente zusammendrückenden Normalkraft ab. Der Reibungs­ koeffizient wird durch das in dem Reibelement 22 verwendete Reibungsmaterial und vom Oberflächenzustand der Oberflächen der Scheiben 16 und 21 bestimmt, die mit dem Reibelement 22 in Eingriff stehen. Die Normalkraft wird durch die magnetische Anziehung zwischen dem Rotormagneten 24 und dem magnetischen Material 3 in dem Statorjoch 1 hervorgerufen. Die an dem Kupplungsteil 17 befestigte Antriebswelle 12 dreht sich norma­ lerweise mit den Kupplungsteilen oder dem Rotor 18 zusammenhängend mit. Die Größe des Reibungswiderstandes, der durch die obige magnetische Anziehung hervorgerufen wird und der durch das Reibelement 22 zur Wirkung kommt, wird in Übereinstimmung mit dem maximalen Drehmoment ausgewählt, das auf die Antriebs­ welle 12 auszuüben erwünscht ist.

Wenn die auf die Abtriebswelle 12 wirkende Belastung das maximale Drehmoment überschreitet, welches durch das Reib­ element 22 übertragen werden kann, dann rutschen das Kupplungs­ teil 17 und der Rotor 18 relativ zueinander durch. Dies ermöglicht der Antriebswelle 12, sich stillzusetzen oder langsam zu drehen, währenddessen dem Rotor 18 ermöglicht ist, mit normaler Drehzahl zu laufen. Auf diese Weise ist die Gefahr eines Durchbrennens der Antriebsspu­ len 14 vermieden, deren Durchbrennen sonst infolge des Fließens eines hohen Stromes bei bewegungsunfähigem Rotor auftreten könnte. Während die Antriebswelle 12 stillsteht oder sich langsam dreht, wie dies beschrieben worden ist, wird ein konstantes Drehmoment weiterhin von dem Rotor 18 über das Reibelement 22 an die betreffende Antriebswelle abge­ geben. Wenn die auf die Antriebswelle 12 ausgeübte Be­ lastung auf den Normalwert zurückkehrt, beginnt wieder die zusammenhängende Drehung der Antriebswelle 12 und des Rotors 18. Somit ist der Motor 100 gemäß der Erfindung nicht nur unmöglich zu überlasten, sondern er ermöglicht außerdem nicht die Bildung eines einen bestimmten Maximalwert über­ steigenden Drehmomentes. Diese Charakteristiken machen den Motor 100 insbesondere für die Verwendung als direkt ge­ koppelten Spulenwellen-Antriebsmotor für die Aufwickelspule in einem Kassettenbandgerät geeignet. Bei dieser Anwendung wird ein bedeutender Vorteil insoweit erzielt, als ein Reißen des Endes des Magnetbandes infolge der Ausübung eines über­ mäßigen Drehmoments verhindert ist.

In Fig. 8 bis 10 ist eine Ausführungsform eines Kassettenband­ gerätes 146 gezeigt, welches Spulenmotoren 100 A und 100 B ent­ hält, die mit dem oben beschriebenen Motor 100 vom Flachtyp übereinstimmen. Da die Spulenmotoren 100 A, 100 B mit dem in Fig. 1 bis 7 dargestellten Motor 100 vom Flachtyp überein­ stimmen, bezeichnen entsprechende Bezugszeichen auch ent­ sprechende Einzelteile, deren detaillierte Beschreibung weg­ gelassen ist. Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Kassetten­ bandgerät" wird eine Vorrichtung bzw. Anordnung zur magneti­ schen Aufzeichnung und/oder Wiedergabe irgendwelchen Ma­ terials oder einer Information auf einem in einer Kassette enthaltenen Magnetband verstanden.

Eine Chassis-Grundplatte 101 des Kassettenbandgerätes 146 weist Ansatzteile 9 (Fig. 10) auf, die den Ansatzteilen 9 gemäß Fig. 2 entsprechen. Die betreffenden Ansatzteile 9 sind hier an zwei symmetrischen Stellen für die Anbringung der Motoren 100 A und 100 B vorgesehen. Die Statorjoch-Grundplat­ ten 1 für die Motoren 100 A und 100 B sind an der Chassis- Grundplatte 101 befestigt.

Eine Spulenantriebswelle 102 A ist in geeigneter Weise mittels einer Madenschraube 103 an der Antriebswelle 12 des Spulen­ motors 100 A befestigt. Ein Spulenaufnahmeteil 104 A ist auf der Spulenantriebswelle 102 A lose angeordnet. Das Spulenauf­ nahmeteil 104 A ist auf der Spulenantriebswelle 102 A axial verschiebbar; es wird jedoch veranlaßt, sich zusammen mit der betreffenden Antriebswelle zu drehen. Eine Feder 105 drückt das Spulenaufnahmeteil 104 A zu dem oberen Ende der Spulenantriebswelle 102 A hin, an welchem Ende das betreffende Teil von einem Anschlag 147 A aufgenommen ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß eine entsprechende Spulenan­ triebswelle 102 B mit einem Spulenaufnahmeteil 104 B an der Antriebswelle des Spulenmotors 100 B befestigt ist.

An entsprechenden Lagerzapfen 107, die symmetrisch an der Chassis-Grundplatte 101 angebracht sind, sind zwei Brems­ hebel 106 drehbar angebracht. Jeder Bremshebel 106 weist drei Arme auf. Ein Bremsarm oder -schuh 109 an jedem Brems­ hebel 106 ist neben dem Rotor 18 des betreffenden Spulen­ motors 100 A oder 100 B angeordnet. Die zweiten Arme 148 der Bremshebel 106 liegen weitgehend parallel zueinander; sie werden mittels einer zwischen ihren Enden vorgesehenen Feder 108 zusammengedrückt. Die Feder 108 veranlaßt eine Drehung der Bremshebel 106 in einer solchen Richtung, daß ein Reibungskontakt zwischen den Bremsschuhen 109 und den herabhängenden Umfangsteilen 52 der betreffenden Rotoren 18 der Spulenmotoren 100 A, 100 B hervorgerufen wird. Kurbelarme 149 der Bremshebel 106 verlaufen von den entsprechenden Lagerzapfen 107 aus aufeinander zu; sie überlappen sich an ihren freien Endteilen. Ein L-förmiger Hebel 110 ist auf einem Lagerzapfen 111 an der Unterseite der Chassis-Grund­ platte 101 drehbar gelagert. Ein Zapfen 112 (Fig. 9) an bzw. in einem Ende des L-förmigen Hebels 110 ragt durch eine in der Chassis-Grundplatte 101 vorgesehene Öffnung 150 hindurch und berührt die einander überlappenden Endteile der beiden Kurbelarme 149. Das andere Ende des L-förmigen Hebels 110 ist an einem Anker 114 eines Magnetrelais 113 gelenkig ange­ bracht. Dieses Magnetrelais wird für die jeweilige Betriebs­ art des Kassettenbandgerätes betätigt, wie bei der Wieder­ gabe, Aufnahme, beim schnellen Vorlauf und beim schnellen Rücklauf. In Abhängigkeit von einer derartigen Betätigung oder Erregung des Magnetrelais 113 führt der Hebel 110 unter Zugrundelegung der Ansicht gemäß Fig. 9 eine Drehung im Gegen­ uhrzeigersinn aus, so daß der Zapfen 112 die Bremshebel 106 in diejenigen Richtungen dreht, in denen der Bremsschuh 109 von dem entsprechenden Rotor 18 getrennt ist.

Eine Kopf-Grundplatte oder ein Kopfträger 115 ist in vertika­ ler Richtung bei Betrachtung des Gerätes gemäß Fig. 9 zu einer Bandkassette 143 hin bzw. von dieser weg verschiebbar.

Dieser Kopfträger wird in seiner Bewegung durch eine Füh­ rungsausbuchtung 116 oder durch eine andere Einrichtung an der Chassisgrundplatte 101 geführt. Ein Löschkopf 117 und ein Aufnahme/Wiedergabekopf 118 sind auf der Kopfgrundplatte 115 angebracht. Ein Ansatz 119, der dadurch gebildet ist, daß ein Teil der Kopf-Grundplatte 115 nach unten abgebogen ist, ragt durch ein (nicht dargestelltes) Loch in der Chassis-Grundplatte 101 hindurch. Eine Feder 120 ist auf der Unterseite der Chassis-Grundplatte 101 zwischen dem An­ satz 110 und einem Höcker 144 an der Unterseite der Chassis- Grundplatte 101 vorgesehen. Die Feder 120 drückt die Kopf- Grundplatte 115 gemäß Fig. 9 nach unten, d. h. in der Rich­ tung, in der die Köpfe 117 und 118 von der Kassette 143 weg bewegt sind.

Ein Zapfen 121, der eine Schraubenfeder 122 trägt, ist an der Kopf-Grundplatte 115 befestigt. Ein Ende der Schrauben­ feder 122 ist nach unten gebogen und durch ein in der Kopf- Grundplatte 115 gebildetes Loch 123 hindurchgeführt. Der andere Endteil der betreffenden Schraubenfeder 122 liegt unter Andruck an einem Anschlag 124 an der Platte 115 an. Ein Arm 125 ist mit einem Ende auf einem Lagerzapfen 126 schwenkbar gelagert, der an der Chassis-Grundplatte 101 ange­ bracht ist. An dem anderen Ende des Armes 125 ist eine An­ druckrolle 127 drehbar angebracht. Der Arm 125 weist einen gebogenen Teil 128 an dem betreffenden anderen Ende auf, wo­ bei an diesem Ende ein Schlitz 151 (Fig. 8) gebildet ist, der das andere Ende der Feder 122 aufzunehmen vermag. Demgemäß wird bei in ihrer aus Fig. 9 ersichtlichen unwirksamen Stellung befindlicher Kopf-Grundplatte 115 die Andruckrolle 127 mittels der Schraubenfeder 122 von einer Antriebswelle 129 weggehalten. Die betreffende Feder wird an einer weiteren Be­ wegung durch Anlage an dem Anschlag 124 festgehalten. Die Antriebswelle 129 ist direkt mit einer Welle eines Motors 130 (Fig. 10) verbunden, der an der Unterseite der Chassis-Grund­ platte 101 angebracht ist.

Wie dargestellt, kann das Kassettenbandgerät 146 einen Kassettenhalter 131 mit Tragplatten 132 enthalten, die von den Seiten des betreffenden Kassettenhalters herabhängen, welche mit Gelenkzapfen 133 an der Chassis-Grundplatte 101 gelenkig verbunden sind. Der Kassettenhalter 131 kann auf der in Fig. 9 nach oben zeigenden Seite dadurch geöffnet werden, daß eine Schwenkung um die Lagerzapfen 133 ausgeführt wird. Eine Feder 136, die sich zwischen einem Vorsprung 134 an einer der Tragplatten 132 und einem an der Chassis-Grund­ platte 101 vorgesehenen Höcker 135 befindet, drückt den Kassettenhalter 131 in seine geöffnete Stellung entgegen der Hemmung einer herkömmlichen Verriegelung (nicht dargestellt). Ein herkömmliches Betätigungselement 137 für den Halter 131 ist auf der rechten Seite des Kassettenhalters 131 darge­ stellt. Eine zum Auswerfen einer Kassette dienender Be­ tätigungsstange 138 kann horizontal beweglich auf der rechten Seite des unteren Teiles der Grundplatte 101 vorgesehen sein, um die herkömmliche Verriegelungseinrichtung (nicht darge­ stellt) zu steuern, welche normalerweise den Kassettenhal­ ter 131 in der dargestellten geschlossenen Stellung hält. Diese Verriegelungseinrichtung kann jedoch auf die Betätigung der Betätigungsstange 138 hin ausgelöst bzw. freigegeben wer­ den, um der Feder 136 zu ermöglichen, den Kassettenhalter 131 in seine geöffnete Stellung zu bewegen.

Ein Bandzähler 139 wird von einem Antriebsriemen 140 her ange­ trieben, der um ein Riemenrad 141 des Bandzählers 139 und um ein Riemenrad 142 herumläuft, welches der Spulenantriebs­ welle 102 B zugehörig ist.

Das Kassettenbandgerät 146 weist zwei Typen von Betriebs­ arten auf, nämlich einen Aufnahme/Wiedergabe-Betrieb und einen Betrieb für schnellen Vorlauf/schnellen Rücklauf. Zur Festlegung des Aufnahme/Wiedergabe-Betriebs nach erfolgter Bewegung des Kassettenhalters 31 in seine geschlossene Stellung oder Betriebsstellung bei in dem Kassettenhalter befindlicher Kassette 141 werden (nicht dargestellte) Speise­ spannungs- und Aufnahme- oder Wiedergabe-Steuereinrichtungen in Betrieb gesetzt, um eine Speisespannung an den Motor 130 sowie an den der Aufwickelspulenwelle 102 B zugehörigen Spu­ lenmotor 100 B abzugeben. Die Kopf-Grundplatte 115 wird in ihre Arbeitsstellung zu der Bandkassette 143 hin entgegen der Kraft der Feder 120 bewegt, wodurch die Köpfe 117 und 118 mit dem in der Bandkassette 143 befindlichen Magnetband in Kontakt gelangen. Die Feder 122 wird veranlaßt, die Andruck­ rolle 127 gegen die Antriebswelle 129 zu drücken, zwischen der und der Andruckrolle 127 das Magnetband vorhanden ist. Bei der Bewegung der Kopfgrundplatte 115 ist ein Überbe­ wegungsteil vorgesehen, wodurch die Gegenüberstellung der Antriebswelle 129 an der Mitlaufrolle 127 dazu führt, daß die Schraubenfeder 122 von dem Anschlag 124 weggedrückt wird. Der Anker 114 des Magnetrelais 113 wird von dem Magnetre­ lais 113 angezogen. Die daraus resultierende Drehung des L-förmigen Hebels 110, die über den Zapfen 112 auf die über­ lappten Teile der Arme 149 übertragen wird, führt zur Drehung der Bremshebel 106, wodurch deren Bremsschuhe 109 außer Reibungskontakt mit den Rotoren 18 der Spulenmotoren 100 A und 100 B bewegt bzw. gebracht werden. Dadurch sind die Rotoren 18 für die Ausführung einer Drehung frei. Die An­ triebswelle 129 wird mit konstanter Drehzahl von dem Motor 130 her angetrieben; sie treibt das Magnetband mit einer konstan­ ten Geschwindigkeit an, während der Spulenmotor 100 B auf der Aufwickelseite der Antriebswelle 129 in der zuvor beschrie­ benen Weise angetrieben wird, um das Band auf seiner zuge­ hörigen Spule aufzuwickeln. Der Spulenmotor 100 A auf der Ab­ gabe- oder Abwickelseite der Antriebswelle 129 kann ohne Speisung bleiben, um passiv Band von seiner Spule an die Antriebswelle 129 abzugeben.

Wenn das Ende des Magnetbandes auf der Abwickelspule er­ reicht ist, wird das Magnetband plötzlich angehalten, während der Aufwickelspulenmotor 100 B noch fortfahren mag in dem Versuch, mit normaler Drehzahl zu laufen. Obwohl die Aufwickelspule unverzüglich angehalten wird, kann sich der Rotor 18 in dem auf der Aufwickelseite befindlichen Spulenmotor 100 B weiterhin drehen, obwohl die Antriebswelle 12 dieses Motors stillsteht. Aufgrund des gesteuerten bzw. re­ gulierten maximalen Drehmomentes, welches über das Reib­ teil 22 übertragen werden kann, tritt keine Gefahr bezüglich eines Bandrisses oder einer Motorüberlastung auf.

Im Betrieb bei schnellem Vorlauf/schnellem Rücklauf verbleibt die Kopf-Grundplatte 115 normalerweise in ihrer in Fig. 9 dargestellten unwirksamen Stellung, während der Anker 114 des Magnetrelais 113 die Bremsschuhe 109 von einem Reibungs­ kontakt mit den Rotoren 18 der Spulenmotoren 100 A und 100 B löst. Durch an den in Frage kommenden Spulenmotor der Spu­ lenmotoren 100 A und 100 B abgegebene Antriebs- bzw. Steuer­ signale wird die dem betreffenden Spulenmotor zugehörige Spule mit hoher Drehzahl gedreht. Wenn das Ende des Magnet­ bandes auf der Abgabeseite oder Abwickelspule erreicht ist, rutscht die Kupplung des angetriebenen Spulenmotors 100 A oder 100 B durch, wodurch die auf das Magnetband ausgeübte Spannung auf einen Wert begrenzt wird, der unterhalb des Wertes liegt, bei dem ein Reißen des Bandes auftreten kann.

Die Betriebsart, die die höchste Spannung auf das Magnet­ band auszuüben neigt, ist die Betriebsart bei schnellem Vor­ lauf/schnellem Rücklauf, und zwar infolge der damit ver­ bundenen höheren Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen und in­ folge der Tatsache, daß das Band plötzlich bzw. augenblick­ lich stillgesetzt wird. Die durch die Reibungskupplungen in den Spulenmotoren 100 A und 100 B festgelegte effektive Dreh­ momentgrenze wird daher in Übereinstimmung mit den Forderungen bezüglich des Betriebs für schnellen Vorlauf/schnellen Rück­ lauf festgelegt. Da die Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen bei schnellem Vorlauf und bei schnellem Rücklauf üblicher­ weise gleich sind, können üblicherweise gleiche Motoren als Spulenmotoren 100 A und 100 B verwendet werden. Wenn die Ge­ schwindigkeiten bzw. Drehzahlen oder andere Zwangsbedingungen verschieden sind, kann das Reibungsdrehmoment der Spulen­ motoren 100 A und 100 B durch Austauschen der Reibelemente 22, durch Ändern der Oberflachenzustände auf den Scheiben 16 und 21 oder durch Ändern der magnetischen Anziehung zwischen den Rotormagneten 24 und ihren zugehörigen magnetischen Materialien 3 unterschiedlich gemacht werden.

Durch die Erfindung ist also ein flacher Antriebsmotor ge­ schaffen worden, der derart betreibbar ist, daß er ein Drehmoment von einem Rotor auf eine Antriebswelle überträgt, wobei die Anziehung eines Rotormagneten bezüglich eines magnetischen Materials ausgenutzt ist, um eine festliegende Normalkraft auf eine integrale Reibungskupplung auszuüben. Wenn eine Überlastung auftritt, rutscht die Reibungskupplung mit einer gesteuerten Reibung durch, die proportional der Normalkraft ist. Dadurch ist die Ausbildung eines über­ mäßigen Drehmoments verhindert, und ferner ist dem Rotor ermöglicht, sich mit einer normalen Drehzahl zu drehen, währenddessen die Antriebswelle verlangsamt oder stillge­ setzt wird. Dadurch ist das Fließen eines übermäßigen Stromes in den Motorantriebsspulen verhindert.

Claims (4)

1. Elektromotor mit Axialluftspalt mit folgenden Merkmalen:
ein magnetisierbares Material und Antriebsspulen (14) enthaltendes Statorjoch (1),
ein einen Rotormagneten (24) enthaltender Rotor (18),
eine drehbare Antriebswelle (12), ein mit dem Rotor (18) verbundenes erstes Kupplungsteil (19, 20, 21),
ein mit der Antriebswelle (12) verbundenes zweites Kupplungsteil (16, 17),
ein Reibelement (22) zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsteil, mittels welchem ein Drehmoment von dem Rotor (18) auf die Antriebswelle (12) übertragbar ist, welches proportional zu der magnetischen Anziehung zwischen dem Statorjoch (1) und dem Rotormagneten (24) ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kupplungsteil (17) in axialer Richtung zwischen dem ersten Kupplungsteil (19) und dem Stator­ joch (1) angeordnet ist.

3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (19, 20, 21) eine Kupplungs­ hülse (19) aus einem Material geringer Reibung aufweist, mittels welcher das erste Kupplungsteil (19, 20, 21) zur Ausführung unbehinderter Axial- und Drehbewegungen relativ zu dem zweiten Kupplungsteil (16, 17) gelagert ist.

4. Motor nach einem der vorherstehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (19, 20, 21) eine erste Scheibe (21) aufweist, der in axialer Richtung eine zu dem zweiten Kupplungsteil (16, 17) gehörende zweite Scheibe (16) gegenüberliegt, und daß das als Ring ausgebildete Reibelement (22) zwischen die erste und zweite Scheibe eingefügt ist.