DE2931335A1

DE2931335A1 - Motor mit begrenzter rotationsmoeglichkeit

Info

Publication number: DE2931335A1
Application number: DE19792931335
Authority: DE
Inventors: Jun David M Gaskill
Original assignee: ATLAN TOL IND
Current assignee: ATLAN TOL IND
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1979-08-02
Publication date: 1980-04-03
Also published as: CA1120986A; US4211992A; JPS5546866A

Description

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Motor mit begrenzter Rotationsmöglichkeit

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor mit begrenzter Rotationsmöglichkeit, mit einem festen Stator, der vordere und hintere, im wesentlichen ebene Stirnseiten aufweist, die eine zentrale Öffnung, die sich durch den Stator erstreckt, begrenzen; einem festen Parmanentmagneten, der in der Statoröffnung befestigt und eng benachbart radial gegenüber angeordnet ist und dazwischen ein Magnetfeld ausbildet; und einer beweglichen Spule, die zur begrenzten, bogenförmigen Vor- und Rückbewegung innerhalb des Magnetfeldes angeordnet ist. Eine Aufgabe derartiger Motoren mit beweglicher Spule, auch d'Arsonval-Motoren genannt, ist die Bewegung eines Scnreibgerätes oder eines Bleistiftes in Verbindung mit einem Aufzeichnungsgerät oder ähnlichem, sie könntn verwendet werden, um die Intensität verschiedener Eingangssignale festzuhalten.

Beim Aufbau eines solchen Motors ist es notwendig, daß der Magnet exakt bezüglich des Stators angeordnet wird, so daß ein Magnetfeld bekannter Dimensionen dazwischen ausgebildet wird.

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Außex'dem 1st es ebenfalls notwendig, daß die bewegliche Spule so angeordnet wird, daß sie sich frei bogenförmig nach vor und zurück innerhalb des Ratimes bewegen kann, ohne daß weder der Stator noch der Magnet berührt werden. Zur Verwirklichung dieser Forderungen war es allgemein notwendig, daß während des Aufbaus eines derartigen Motors zuerst unabhängig eine Platte an beiden Stirnseiten, beispielsweise durch permanente Klebverbindung, befestigt wurde, und dann ein Paar Klammern oder Konsolen, in denen die Spule drehbar, gelagert ist bezüglich des Stators und des Magnetes, angeordnet werden. Diese Art des Zusammenbaus erfordert einAbstimmen der richtigen Lage in mehreren Schritten, ist sehr zeitraubend und kann auch zu Ungenauigkeiten führen.

Dementsprechend ist es vfiinschenswert, die MUiien und die Anzahl von Arbeitsschrittan, die zur genauen Befestigung Cav Magi'.oten und der beweglichen Spule in derartigen Ilotoren .erforderlich sind, zu reduzieren.

Es ist dornenfcsprochend Aufgabe ddr vqrlifjßfernlon Krf i ulung, einen Motor zu schaffen, bei d«ra Zeit.und Mühen (Os vorgenannten Zusammenbaus durch ein gleichzeitiges Anordnen von Magnet und Spule zuein^tidrfr und bezüglich dos Stators reduziert; worden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Vorrichtungei-i zur gl e ic>iie itigsn Positionierung des Magneton und der Spule zueinandersowie bezüglich dos Stators, dia ein Paar gogenüberlietjöiidor Brücken aufweisen, die sich quer über die Vorder- und Rucks t i.frtsoi tades Stators arstreckan, τ/obei jeda Rrücko wenigstens sin Paar quer beabstandeter längs ausgerichteter erster Stifte, die sich von der Innenfläche dor Brücke nach /urne"η in Näiio der jeweiligen Stators tirnseita in die Statox'öf fnnng Iiins Ln erstrecken und die gegenüberliegenden Seitenflächen des Magnets parallel Seite an Seite berühren, um den Magneten in der Statoröffnung in einer ersten Richtung seitlich zu beahotanden, und ein Paar längs ausgerichteter zweiter Stifte aufweist-, die

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■:wi schon d«i\ tu -.Λαι. Stiften angaord.ieb sind i.aid flieh von dor inuare-n !"rücken fläche nach innen erstrecken, wobei die An-3ci!iii3sii6;n ier jrveiten Stift© mit -Jar offenen Seite eines Γ ι terachnitts in Berührung stehen, dar in den längs gegenüberliegenden Vorder- und Rückstirnseiten ausgebildet ist, um den Magneten in der Statoröffnung in einer zweiten Richtung koplanar und normal zur ersten zu beabstanden5 und Vorrichtungen, die die Brücken in fester Stellung relativ ztim Stator halten, wobei die Spule drehbar in don Brücken an gegenüberliegenden Sextan gelagert ist.

Erfindungsgemäß werden also ein Paar Brücken vorgesehen, die seitlich die gegenüberliegenden Stirnseiten des Stators überspannen und in denen die Spule vorher bezüglich des Stators in einer vorbestimmten Stellung gelagert wird. Die B jken besitzen ein erstes Paar nach innen ragender Stifte, die dazu ausgelegt sind, die Seitenflächen das Magneten in Längskontakt Seite an Seite zu berühren, um sie seitlich bezüglich des Stators in einer eisten, d.h. horizontalen Richtung auszurichten. Die Brück&n besitzen weiterhin ein Paar zweiter Stifte, die ebenfalls sich nach innen erstrecken und sich mit Hinein untörschnit tenen Schlitz berühren, der in den gegenüborliegendon Endseiten des Magneten vorgesehen ist, so daß der Magnet in einer zweiten, d.h. vertikalen Ilichtung bezüglich des Stators ausgerichtet wird. Da die Stifte einen einstückigen Abschnitt der Brücken bildon, stellt das Befestigen der Brücken zugleich die geeignete Ausrichtung sowohl des Magneten als auch der Spule in besng zueinander und in bezug zur Statox-öffnung sicher.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Ziele, Mark in nie und Vorteile dor Erfindung werden aus Λ·γ folgenden Beschroibung in Zns.i.ri 'umhang mit den zugehörigen:

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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors mit begrenzter Rotation, der den Aufbau nach dem Stand der Technik aufzeigt;

Fig. 2 ist die ähnliche Ansicht eines Motors mit begrenzter Rotation entsprechend den erfindungsgemäßen Merkmalen; Fig. 3 ist eine Aufsicht auf den Motor nach Fig. 2; Fig. h ist die Vorderansicht entlang der Linie h-h in Fig. 3; und
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5~5 in Fig.2.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Motor mit begrenzter Rotation in Form eines Galvanometers 10 mit einem Stator 12 dargestellt, der aus einer Vielzahl von magnetisch permeablen Lamellen 14 zusammengesetzt ist. Der Stator 12 bildet somit eine längs ausgerichtete mittlere Öffnung 16, in der ein Magnet 18 in einer Stellung so fixiert ist, daß er einen dazwischenliegenden Raum 20 mit magnetischem Feld begrenzt, in dem eine bewegbare Spule 22 so ausgelegt ist, daß sie sich in abstandsmäßig vorbestimmter Lage sowohl zu dem Stator 12 als auch zu dem Magneten 18 bogenförmig bewegen kann. Das Galvanometer 10 kann den Teil eines Instrumentes, beispielsweise eines Aufzeichners zur Aufzeichnung von EingangsSignalen auf ein bewegliches Blatt oder ähnliches darstellen. Eine spezielle Vorrichtung, in der die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, ist die, die in der zugleich anhängigen US-Anmeldung Aktenzeichen 882 287 vom 28. Februar 1978 dargestellt ist.

Sowohl der Stator 12 nach dem .Stand der Technik (vergleiche Fig. i) sowie nach dem vorliegenden Aufbau (Fig. 2) besitzt gegenüberliegende vordere und hintere, im wesentlichen planere Stirnflächen Zk bzw. 26. Positionsvorrichtungen 28 nach dem Stand der Technik, und Positionsvorrichtungen 30 entsprechend der vorliegenden Erfindung sind dazu ausgelegt, am Stator 12 bezüglich der Stirnflächen 2¹J und 26 befestigt zu werden, wie es aus dem folgenden Text hervorgeht.

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Es wird zuerst Bezug genommen auf den Aufbau nach, dem Stand de: Technik, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Er weist einen ausgenommenen Stirnabschnitt oder eine Stirnfläche 32 auf, in der eine Platte Jk gelagert ist. Die Platte ist direkt mit dem Magnet 18 mit Hilfe einer Klebverbindung 36 fest verbunden. Eine ähnliche Platte ist gleichermaßen an der Rückseite des Magnetes in der gleichen Weise befestigt. Die Platten Jk mit den daran befestigten Magneten werden dann innerhalb der Öffnung 16 des Stators 12 mit Hilfe eines Paares gegenüberliegender, im wesentlichen U-förmiger Stege 33, die durch ein Paar sich längs erstreckender Stäbe kO mit gegenüberliegenden Gewindeenden k2 zusammengehalten werden, positioniert. Die Stege lagern weiterhin in geeigneter Veise ein Paar Schaftenden 48, die sich nach außen längs von den Außenstirnseiten der Spule 22 weg erstrecken, um die Spule zur begrenzten Vor- und Rückbewegung innerhalb des Raumes 16 zu lagern. In einem derartigen Aufbau ist es notwendig, unabhängig sowohl den Magneten mit den befestigten Platten in der Statoröffnung als auch, die bewegliche Spule innerhalb des Raumes 16 auszurichten, so daß die bewegliche Spule sich innerhalb des Raumes ungestört und ohne Überlagerung bewegt. Wenn diese Einstellung in Ordnung ist, werden die Muttern kk angezogen, während die Vorrichtung in ihrer Position gehalten wird. Dies erfordert ein zeitraubendes Probieren und schafft ein mühevolles Zusammenbauverfahren, daß durch die Verwendung; der Positioniervorriohtüng 30 gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden kann.

Wie aus den Figuren 2-5 zu sehen ist-, besitzt die neuartige Positioniervorrichtung 30 ein Paar gegenüberliegender Brücken 50, deren Innenflächen zur Berührung der Statorstirnseiten 2k und 26 ausgelegt sind. Ein Paar Stäbe 52 ähnlichen den Stäben ^O erstrecken sich längs durch don Stator 12 innerhalb der dazu vorgesehenen Öffnungen $k. Die gegenüberliegenden Enden der Stäbe 5^ sind, beipielsweise bei 56, mit einem Gewinde versehen und weisen Muttern 58 auf, so daß beim Festziehen der Muttern 58 die Brücken 50 ^η*°^η innen aufeinanderzu in fester Berührung mit den Außenstirnseiten 2k und 26 gezogen werden.

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Jede der Brücken 50 besitzt einen Abschnitt 60 verminderter Dicke, der teilweise durch einen vertikal ausgerichteten Schlitz 62 mit gegenüberliegenden Stirnseiten 6h dargestellt wird. Die Abschnitte 60 verringerter Stärke jeder Brücke %Q besitzen eine Öffnung 66, diese Öffnungen sind jeweils miteinander ausgerichtet und können Lager 68 aufnehmen. Schaftenden 70» die sich nach außen von der Spule 22 erstrecken, sind in den Lagern 68 zur begrenzten Rotation gelagert.

Nach innen von jeder der Innenstirnsaiten der Brücken 50 erstreckt sich eine Reihe erster Stifts 72, die in seitlich beabstandeten Paaren angeordnet sind, vobei die einzelnen Stifte 72 jedes Paares vertikal in Linie miteinander ausgerichtet sind. Eine Seitenfläche jedes derartigen Stiftes ist dazu .ausgelegt, mit einer Außenseitenflache 7¹M des Magneten 18 in einen Sextan—zu Seitenkontakt zu kommen, auf diese Weise dient das Ausrichten der Brücken 50 bezüglich des Stators 12 daiiu, gleichzeitig den Magneten 1-8 bezüglich des Stators 12 in einer ersten Richtung, mLnlich in der horizontalen Position, wie es in tier Figur dargestellt ist, auszurichten. Zusätzlich, und um dan Magneten 18 in einer zweiten Richtung "zu beabstaiidwn, ntUülich vertikal,wie es in der Figur dargestellt ist, -sirul die goganUberliegenden Stirnseiten des Magriotan i8 mit einom sich quer erstreckenden Schlitz 76 versehen, dor eine dffanβ, vertikal ausgerichtete Stirnseite 78 besitzt. Ein Paar zweiter Stifte 80, die in Längsrichtung kürzer als die Stifte 7.2 und die quer ebenfalls innerhalb das ex'ston Stiftpaares angeoinlnet sind, erstrecken sich in Längsrichtung einwärts von den inüoren gagonüberliegenden Stirnseitfi.n der Brücken 5O wir Anordnung in den Schlitzen 76 und in Berührung mit den Stirnseiten Auf diese -Weise-yird dann die Läiigsausriehtung daa Magneten 18 bezüglich der Statoröffnung 20 sowie die Vertikalausrichtung des Magneten ebenfalls relativ xur Sfcatoröffining gleichermaßen durchgeführt. Sowohl die Stifte 72 und 80 können einstückig mit den Brücken 50 ausgebildet sein oder können innerhalb der Öffnungen 82 und 8k angeordnet sein,

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ein derartiges Ausrichten kann entweder durch Preßsitz, durch Schraubeneinstellung oder ähnliche äquivalente Maßnahmen erreicht werden.

Während hier ein spezieller Aufbau unter Verwendung der erfindungsgemäßen Lehre dargestellt wurde, ist es für den Fachmann deutlich, daß Abänderungen und Umordnungen der Teile vorgenommen werden können, ohne daß von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird.

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°R'G!NAL -INSPECTED"

Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing.
Gerd Lange
D-4950 Minden/Westf.
ATLAN-TOL INDUSTRIE
S, INC. Anwaltsakte:504.112

Atlan-Tol Industrial Park - - - -

West Warwick, R.I. 02893,USA 1. August 1979

Motor mit begrenzter Ro^ationsitiöglichkeit AnSOrüche:

i7\ Mo tor mit begrenzter Rotationsmcglichkeit, mit einem festen \ / Stator, der vordere und hintere, im wesentlichen ebene Stirnseiten aufweist, die eine zentrale Öffnung·, die sich, durch. den Stator erstreckt, begrenzen; einem festen Permanentmagneten, der in der Statoröffnung befestigt und eng benachbart radial gegenüber angeordnet ist und dazwischen ein Magnetfeld ausbildet; und einer beweglichen Spule, die zur begrenzten, bogenförmigen Vor- und Rückbewegung innerhalb des-Magnetfeldes angeordnet ist,
gekennzeichnet durch

Vorrichtungen (30) zur gleichzeitigen Positionierung des Magneten (18) und der Spule (22) zueinander sowie bezüglich des Stators (12), die ein Paar gegenüberliegender Brücken (50) aufweisen, die sich quer über die Vorder- und Rückstirnseiten (2k, 26) des Stators (12) erstrecken, wobei jede Brücke (50) wenigstens ein Paar quer beabstandeter längs ausgerichteter erster Stifte (72), die sich von dor Innenfläche der Brücke (50) nach innen in Nähe der Jeweiligen Statorstirnseite in die Statoröffnung hineinstrecken und

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BAD ORIGINAL

die gegenüberliegenden Seitenflächen (7^·) des Magnaten (i8) _ parallel Seite an Seite berühren, u?n den Magneten (i8) :'.n der Statoröffnung (20) in einer ersten Richtung seitlich, zu beabstanden, und ein Paar längs ausgerichteter zvoiter Stifte (80) aufweist, die zwischen den ersten Stiffen (72) angeordnet sind und sich von den inneren 3rücken51ächen nach innen erstrecken, wobei die Anschlußenden der zweiten Stifte mit der offenen Seite eines Unterschnitts (78) in Berührung stehen, der in den längs gegenüberliegenden Vorder- und Rückstirnseiten ausgebildet ist, um den Magneten (18) in der Statoröffnung (20) in einer zweiten Richtung koplanar und normal zur ersten zu beabstanden; und Vorrichtungen (52), die die Brücken in fester Stellung relativ zum Stator (i2) halten, wobei die Sr>ule (22) drehbar in den Brücken (50) an geggenüberliegenden Saiten g?~ lagert .ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Unterschnitte jeweils einen sich nach innen erstreckenden Schlitz in den Vorder- und Rückstirnseiten des Magnetes bildet, wobei die zweiten Stifte sich in die Schlitze der jeweiligen Magnetstirnseiten erstrecken.

Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare der ersten Stifte an jeder Brücke befestigt sind, wobei die Paare von ersten Stiften voneinander in der zweiten Richtung beabstandet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Richtung horizontal und die zweite Richtung vertikal ^ liegt. "_ ^T-~ ^:

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Fixierung der Brücken in fester Stellung ein Paar paralleler, seitlich b.eabstandeter Öffnungen aufweisen, die sich längs durch den Stator erstrecken, wobei diese Öffnungen ein Paar Stäbe aufnehmen, die an ihren Enden mit Gewinden versehen sind, und diese Stäbe dazu ausgelegt sind, durch die Brücken zu führen, und Muttern mit den

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mit Gewinden versehenen Enden in Eingriff treten, um die Brücke aufeinander zu zudrücken, wenn die Muttern angezogen ■werden.
6. Vorrichtung nach. Aaspvuch 51 dadurch gekennzeichnet, daß die Brückeninnenseiten in direkter Berührung mit der jeweiligen Vorder- oder Rückstirnseite des Stators stehen.

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