DE3029224A1

DE3029224A1 - Elektromotor mit mehrfachwellen

Info

Publication number: DE3029224A1
Application number: DE19803029224
Authority: DE
Inventors: Edgar 7742 St. Georgen Zuckschwert
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1978-07-27
Filing date: 1980-08-01
Publication date: 1981-04-16
Also published as: DE2925670A1

Description

Elektrometor mit Mehrfachwellen
(Zusatz zu P 29 25 670.0) Die Erfindung betrifft einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Motor ist Gegenstand der DE - OS 23 25 670.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bzw. weitere Ausgestaitung dieses bekannten Elektromotors, insbesondere im Hinblick auf eine äußerst kompakte Bauform für den Antrieb von Tonband-K.as3sttengerä~-en mit sehr guten Laufeigenschaften.
Diese Aufgabe wird gdöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu serstehenden Ausführungsbeispialen, sowie aus den Unterarlsprüchen. Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht von oben auf eiren erfindungsgemäßen El ektiomotor, Fi. 2 einen Schnitt, gesehm längs der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt, gesehen längs der Linie III-III der Fig. 1 Fig. 4 einen Schnitt durch die Zugmagnetanordnung, gesehen längs rifr Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 eine Draufsicht von unten auf den Elektromotor der Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt, gesehen längs der Linie VI-VI der Fig. 2, Fig. 7 eine Variante zu Fig. 6, und Fig. B eine Draufsicht auf die Wicklung des Tachogenerators, welche als gedruckte Schaltung ausgebiZdet ist.
Für das auf kleinstem Raum (140 x 95 x 75 mm) aufgebaute Gerät, wie es in den Fig. 1 bis 6 dargestellt ist, waren ruje Herstellverfahren erforderlich, um optimale Eigenschaften hinsichtlich Laufruhe, Gleichlauf, Einbaulage etc. zu erzielen. So ist für alle Achsen, also auch für die Wickelteller ein Direktentrieb möglich.
Die äußerst universelle Konzeption erlaubt es, das in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Laufwerk in mehreren Varianten aufzubauen und einzusetzen, und zwar: In horizontaler, vertikaler, sogar vornübergeneigter Betriebslage, mit ein oder zwei Tonwellen, mit Ein- oder Mehrsystem-Tonköpfen, als Direktlader oder mit Kassettenfech, welches mechanisch oder elektromagnetisch entriegelt werden kann, Das Laufwerk kann ferner in einer oder zwei Laufrichtungen betrieben werden, und es erlaubt Bandgeschwindigkeiten von 1119 bis 19 cm/s, wobei ab 2,38 cm/s lfiFi-Gleichlaufeigenschaften garantiert werden können.
Die Fig. 2 bis 4 und 6 zeigen einen Statorblock 10, der aus einer Anzahl von hochgenau gestanzten Blechen zusammengesstzt ist. Der Statorblock 10 ist gemäß Fig. 2 und 3 mit einem Druckgußteil 11 umgossen, wobei alle Erhebungen, Ausnehmungen, Lager, und wo erforderlich auch Lagerrohre mit ingegossen werden. Alternativ kann der Statorblock 10 auch in ein entsprechend ausgebildetes Kunststolafteil eingesetzt werden.
Auf jeden Fall entfällt eine spanabhebende Nacharbeit weitgehend, und die Fertigmontage beschränkt sich auf wenige Teile.
Fig. 1 zeigt an den Ecken des Druckgußteils 11 vier angegossene E3efestigung ;teile 12 bis 15, die mit entsprechenden Ausnehmungen versehen sind, in die gemäß Fig. 6 oder 7 Sechskantmuttern 16 eingelegt und verstemmt sind.
Fig. 2 zeigt zwei in das Teil 11 eingegossene Lagertragrohre 17, 18 aus Stahl, sowie zwei Ausnehmungen 19, 20, in welche Sinterlager 21, 22 für die Tonkopf-Verschwenkwellen 23, 24 einge gcssen sind. Ebenso zeigt Fig. 3 zwei Wellenlager 25, 26, die in entsprechenden Ausnehmungen des Teils 11 befestigt sind und die zur Lagerung der Rotoren 25, 26 der beiden Wickelmotoren dienen, deren Wellen 27, 28 oben mit Mitnehmern 29, 30 für den Oirektantrieb einer Kassette versehen sind. Bei Ausbildung des Teiles 11 aus Kunststoff können auch die Lagertragrohre 17, 18 aus Kunststoff ausgebildet sein.
Durch das Angießen oder Einlegen von Zapfen und Stiften in das Teil 11 wird eine sehr hohe Genauigkeit erzielt, und es können bei bedarf zusätzliche Tonköpfe und Bandführungen justiert werden. Das alles bedeutet gegenüber bisherigen Anordnungen dieser Art niedrigere Herstellungskosten und die Möglichkeit, Montageschritte zu automatisieren.
Außer den beiden Wickelmotoren 25, 26 enthält das Laufwerk bei der dargestellten Version noch einen Rotor 33 für den Direktantrieb einer Tonwelle 34. Alle drei Motoren sind nutenlose, permanenterregte Gleichstro nnotoren. Die schalenförmigen Permanentmagneten sind in Fig. 6 mit 35 und 36 für den Wickelmotor 25, mit 37 und 38 für den Wickelmotor 26, und mit 39 und 4P für den Tonluellen-Diroktantriebsmotor 33 bezeichnet. Sie sind direkt im Statorblock 10 befestigt, z. B. duch Kleben.
Fig. 7 zeigt eine Variante mit einem zweitel TcJnwellen-Antriebsmotor 45 für sogenannten Reversebetrieb. Es sind dann zwei weitere Permanentmagnete 46 und 47 erforderlich, deren Anordnung aus Fig. 7 hervorgeht. Der Rest ist gleich w'-bei Fig. 6. Wie man aus den Fig. 6 und 7 erkennt, kan1 die Polarisation der Magnete so gewählt sein, daß sich in den Zwischenzonen 48 bzw. 49 ihre Flüsse gegensaitig ganz oder teilweise aufheben, wie das im Hauptpatent ausführlich beschieben ist.
Außer den vier Ausnehmungen Für die drei oder vier Direktantriebsmotoren sind im Statorblock 10 zwei Elektromagnete 52, 53 für die Gerätafunktion "SPIEL" und "PAUSE" integriert, und zwar zwischen den Wiekelmotoren 25, 26 und -bei Fig. 7 - auch zwischen den Tonmotoren 33 und 45. Zur Unterbringung dieser Elektromagnete ist, bezogen auf Fig. 62 der Statorblock 10 unten und oben in seinem Mittelbereich verbreitert. Versuche haben gezeigt, daß die Erregung der Elektromagnete 52 und/oder 53 keinerlei EinÜ'luß auf das Verhalten der benachbarten Motoren hat. Die, ermöglicht also eine außerordentlich einfache und raumsparende Konstruktion.
Es ist ferner eine Ausnehmung 53; zur AuFnahme eines llsktromagneten für die EDECT-Funktion vorgesehen.
Es gibt keine mechanisch wirksamen Wickelbremsen; dafür wird Dank der beiden direkt antreibenden Wickelmotoren 25, 26 eine hochwirksame, sanft einsetzende und damit bandschonende elektronische Bremse realisiert. Sogar der FFsen- und Spielmagnet 52, 53 wurde zu einer Einheit mit einem Doppelanker 54, 55 mit gemeinsamem Angriffspunkt 56 zusammengefaßt. Die Anker 54, 55 sind als flache Feinstanzteile mit der aus Fig. /i klar erkennbaren Form ausgebildet.
Für die Herstellung, aber auch für den Kundendienst, ist es günstig, daß das beschriebene Laufwerk nur Lus drei Hauptbaugruppen Pestht.
Das Oberteil ist das wichtigste Element des Laufwerk, und es besteht aus dem bereits erwähnten Statorblock 10 und dem Druckgußteil 11. Es trägt alle Motoren, Magnete und oben die die (nicht CargesteLl l;e) Kassette zentrierenden und niederhaltenden Elemente, die maximal sechs Fülkontakte, von denen in Fig. 1 die Fühlkontakte 60 dargestellt sind, die Kassettenbeleu:htung, die optische oder magnetische Wickeltellerabtastung und die Hauptbaugruppe Tonkopfbühne 61.
Die Tonkopfbühne 61 besteht aus vier bewegten Hebeln. Ein stabiler, in Fig. 1links auf der Welle 23 gelagerter und schwenkbarer Guahsbel 62 trägt den Aufnahme-Wiedergabe-Kopf 63 und einen Löschkopf 64, Ein zweiter Gußhebel 65, ebenfalls schwenkbar auf der Welle 23 gelagert, ist so gestaltet, daß sein Schwenkhub zum Tonkopfhebel 62 begrenzt und mittels einer Feder 66 abgefedert ist. Auf ihm ist eine Andruckrolle 67 und eine Auslaufbandführung 68 montiert. Bei Geräten mit zwei Tonwellen sind auch rechts zwei drehbare Hebel 70, 71 erforderlich, welche die zweite Andruckrolle 72 mit der Vorbandführung 73 tragen und symmetrisch zu den linken Hebeln 62, 65 auf der Welle 24 schwenkbar gelagert sind. Auch zwischen ihnen ist eine Druckfeder 74 angeordiX Uie Hebel 62 und 70 werden gemeinsam durch einen Stift 75 angetrieben, der in der Ausnehmung 56 des Ankers 54 angeordnet ist.
Wid nur der Elektromagnet 52 erregt, so befindet sich der Tonkopf 63 in der "PAUSE"-Stellung ; werden beide Elektromagnete 52 und 53 erregt, so befindet sich der Tonkopf 63 in der lluonahme-WieJergabe-Stellungy ist also in Fig. 1 in Richtung nach unten varschwenkt. Die Spulen der beiden Elektromagnete 52, 53 sind auf einem einzigen Kunststoff-Formstück 76 gewickelt und sind im IQuerschnitt etwa rechteckförmig, vergleiche Fig. 2 und 3. Die Anker 54, 55 haben wie dargestellt Rechteckquerschnitt mit einem Verhältnis von etwa 1 : B, und sie greifen etwa konisch ineinander, vergleiche Fig. 4.
Auf der Unterseite des Laufwerks befindet sich ein als Abdeckhaube ausgebildetes Formstück 80, das mittels vier Schrauben 81 in Gewindebohrungen des Gußteils 11 befestigt ist.
Das Formstück 80 ist ein Gußteil, in welchem die Bürstenapparate aller Motoren angeordnet sind, vergleiche Fig 2 mit dem Rürstenapparat 82 für den Tonmotor 33 und Fig. 3 mit den Bürstenapparaten 83 und 84 für die Lickelmrtoren 25 und 26.
Sehr vorteilhaft ist die Zentrierung des Formstücke an mit Hilfe zweier im Statorblock 10 eingepreßter Pa3stifte 85, 86, die in eng tolerierte Löcher 87, 88 des Formstficks BEI ragen. Dadurch erübrigt sich ein Justieren bei der Montage oder Reparatur. Wie Fig. 3 zeigt, sind die Paß stifte 85, Oi beiderseits außerhalb der Wickeimetoren 25, 26 angeerdnet unfl ragen auch in das Gußteil 11, mit dem sie ebenfalls durch Gieren verbunden sind. Das Loch 88 ist wie dargestellt ellseitig eng toleriert, das Loch 87 in Fig. 3 nur senkrecht Ul Zeichenebene, vergleiche Fig. Ss während es in Quer-richtung zu einem Langloch erweitert ist. Damit erreicht man die gewünschte Zentrierung und ermöglicht gleichzeitig eine gewisse Wärmedehnung ohne innere Spannungen, was für die Prizision des Laufwerks wichtig ist.
Das Formstück 80 trägt ferner vier einstellbare Spurlagerschrauben, nämlich 90, 91 für die Wickelmeteren 25 und 2o, 92 für den Tonmotor 33, und 93 für eine zweite Tonwelle 94, die mit einer Schwungmasse 95 versehen ist. Die Spurlagerschrauh sind jeweils für die Gleitlagerung mit einer Kunststoffsdheih@ mit Molybdändisulfid versehen.
Die einzelnen Direktantriebsmotoren sind im wesentlichen gleich ausgebildet. Nachfolgend wird der Tmnotor 33 (Fig. 2) näher beschrieben. Dieser läuft mit etwa 300 U!min, d.h. die Tonwelle 14 hat einen Durchmesser von etwa 3 min. An einen solchen Mctor werden sehr hohe Ansprüche gestellt, die mit preiswerten Mitteln realisiert werden müssen.
Das Lagertragrohr 17 ist wie beschrieben im Gußteil 11 eingegossen (bei einem Kunststoffteil kann es entsprechend eingespritzt oder eingepreßt werden). In das Lagertragrohr 17 sind zwei Gleitlager 115 116 eingepreßt, deren Mittelbohrungen genau konzentrisch zueinander liegen und die mit sehr geringem Spiel die Welle 34 aufnehmen, die an ihrem oberen Encie durch eine aufgepreßte Scheibe 118 gegen Abziehen gesichert ist Fig. 2 zeigt den Maßstab mittels einer eingezeichneten Längen einheit von 10 mm, die auch für die übrigen Figuren mit Ausnahme von Fig. 8 gilt.
Im Bereich ihres in Fig. 2 unteren Endes hat die Welle 34 zwei Ausdrehungen 119, an die eine Schwungscheibe 123 angegossen ist, die nach oin hin einen Fortsatz in Form eines Defastigungarohre s 124 aufweist, das also mit der Schwungscheibe 123 aus einem Stück gegossen ist. Zum Entformen weist dieses Befestigungsrohr nur eine sehr geringe Konizität auf, ist also außen nur ganz leicht kegelig, so daß es gewöhnlich direkt ohne Bearbeitung verwendet werden kann. Wie Fig. 2 zeigt, umgibt es mit einem erforderlichen Abstand von ca. 0,5 mm das Lagertragrohr 17.
Die Schwungscheibe 123 ist innerhalb des Formstückes 80 angeordnet und von diesem weitgehend umschlossen, Sie hat sieben gleichmässig verteilte Ausnehmungen 126, zum Durchführen von Anschlußdrähten 127. An ihrem Auindurchmesser 128 und an ihrer Unterseite 129 ist sie so bearbeitet, daß die Außenseite 128 ein balliges Profil zum Antrieb eines Treibriemens 120 erhalt, während an der Unterseite ein Magnetring 130 aus einer Mischung von Hartferriten und elastischem Material aufgeklebt ist. Nach seinem Aufkleben wird der Ring 130 an seiner unteren Flaicl-ìe plan abgedreht. Er ist Bestandteil einer Tachcz generatoranordnung und weist zum Erzeugen einer möglichst hohen Frequenz eine relativ große Zahl von Polpaaren auf, z.B. etwa 30 Polpaare. Zur planen Befestigung des Magnetrings 130 ist die Unterseite 129 noch mit einer krDisringförmigen Ausnehmung versehen, wie das Fig. 2 zeigt.
Auf der radialen Innseite der Schwungscheibe 123 ist eine konzentrische, axiale Ausnehmung 134 vorgesehen, und dert ist auf der Welle 34 ein Flachkollektor 135 befestigt. - Das kugelige untere Ende 140 der Tonwelle 34 liegt gegen ein Kunst~ stoffteil an, das auf dem oberen Ende der Werstellschraube 92 befestigt ist.
Auf der flachen Innenseite des Formstücks 80 und exakt zentrisch zur Tonwelle 34 ist ein isolierendes Trägerteil 145 befestigt, das auf seiner Oberseite eine Tachowicklung 146 in Form einer sogenannten gedruckten Schaltung trägt, die in Fig.
schematisch dargestellt ist. Diese Tachowicklung 146 ist als niederohmige Wellenwicklung aufgebaut und hat bei Fig. 8 insgesamt 96 magnetisch aktive Abschnitte 147 mit hoher Teilungpräzision (Teilungsfehler von etwa + eine Boclensekunde!).
Die Abschnitte 147 sind in Reihe geschaltet, um eine moglicinst hohe Ausgangsspannung zu erzielen. Diese Wicklung ist aus einer Kupferfolie herausgeäzt, und jeder magnetisch aktive Abschnitt hat bei diesem Ausführungsbeispiel nur einen einziger Leiter. Linie mäanderförmige hochpolige Tachowicklung 146 ist durch ihre vielen dicht nebeneinander liegenden Einzelwindunger unempfindlich gegen Störspannungen aus großflächigen Struufeldern. Die Anschlüsse der Tachowicklung 146 sind mit 148 und 149 bezeichnet und liegen dicht beieinancer. Der Anschluß 148 führt direkt zu einem magnetisch aktiven Abschnitt 167a, während vom Anschluß 149 eine Kompensationswicklung 150, die sich gegensinnig zur Tachowicklung 146 erstreckt, im Inneren der Tachowicklung 146 um etwa 3400 entgegen dem Uhrzeigersinn herumgeführt i: und erst dann in einen magnetisch aktiven Abschnitt 147b mündet, der neben dem Abschnitt 147a-liegt.
Die Kompensationswicklung 150 hat die Aufgabe, magnetische Streuflüsse zu kompensieren, welche die Tachowicklung 146 clurchdringen und in dieser unerwünschte Störspannungen induzieren könnten, was vor allem bei einr sogenannten Frequenzregelung stören würde, bei der als Maß für die Drehzahl eine Frequenz vcriwdet wird.
Die Tachowicklung 146 nach Fig. 8 erfordert einen Rotormagneten 130 mit 48 Polen, also 24 Polpaaren. Der Luftspalt 153 von der Tachowicklung 146 zum Magnetring 130 beträgt höchstens 0,6 mm und vorzugsweise 0,3..û,4 mm, um eine möglichst hohe Tachospannung zu erhalten. Der Luftspalt 153 wird mit dem Axiallager 92, 140 eingestellt, wobei die Höhe der Tachospannung bei angetriebenem Rotor ein zuverlässiges Maß für die Größe des Luftspalts 153 darstellt. Naturgemäß müssen die Tachowicklung 146 und die Magnetisierung des Magnetrings 130 sehr exakt zentrisch zur Welle 34 sein.
Auf das Befestigungsrohr 124 ist in einer vorgegebenen Winkelstellung relativ zum Kollektor 135 -der nutenlose Rotor 33 aufgesteckt, der als komplettes Bauteil separat hergestellt werden kann. Sein magnetischer Kreis besteht aus einem Stapel von geschichteten Ringblechen 156; am Ende dieses Stapels befindet sich jeweils eine isolierende Ringscheibe 157, die jeweils mit einem rohrartigen Fortsatz zur Abstützung der Wicklung und zur Isolierung gegen das Befestigungsrohr 124 versehen ist. Auf den Stapel 156 und die Endscheiben 157 ist wie dargestellt die Rotorwicklung 159 fortlaufend so aufgewickelt, wie man eine Garnrolle bewickelt, also nutenlos und im zylindrischen Bereich gegenüber den Magneten 39, 40schräg, d.h. unter einem spitzen Winkel zur Rotorachse, auf der - abgewickelten - Zylinderfläche verlaufsn.Da der Flechkollektor 135 sieben Kollektorsegmente hat, ist die Wicklung 159 mit sieben Anzaofungen versehen, von denen jeweils ein Anschluß (wie er bei 127 dargestellt ist) durch die entsprechende Ausnehmung 126 des Schwungrads 123 zum entsprechenden Kollekt'j;t:-segment führt.
Der Außenseite des Rotors 33 gegenüberliegend sind im Stator block 10 die Oxidmagnete 39, 40 mit radialer Magnetisierung befestigt, die jeweils etwa als Halbschalen ausgebildet sind und sich jeweils über einen Winkel von ca. 12(30 erstrecken.
Ihre Magnetisierung ist in Fig. 6 und 7 durch die Buchstaben N und S angedeutet. Oxidmagnete sind gerade bei langsam laufen @@@ Motoren günstig, weil sie einen guten Wirkungsgrad bei hohem Drehmoment ermöglichen. Besonders bei schneller lauFnden Motoren könnte man auch Gummimagnete verwencen. Wie Fig. 2 zeitz beträgt der Außendurchmesser der Schwungscheibe 123 etwa das 1,4-fache des Außendurchmessers der Dauermagnete 39, 40.
Um ferner zu verhindern, daß Streuflüsse vom Rotor 33 nach oben aus dem Motor austreten und z.B. im Tonkopf 63 Störspannuri'n erzeugen, sind oberhalb des Rotors 33 zwei schalenförmige Teile 167 aus einem hochpermeablen Werkstoff befestigt, die sich nicht ganz bis zu den Magneten 39, 40 erstrecken. Wie Fig. 2 ferner zeigt, ist der Blechstapel 156 des Rotors 33 axial unsymmetrisch relativ zu den Statormagneten 39, 40 angeordnet, d.h. zwischen seiner Oberkante und der Oberkante der Statormagnete liegt ein Abstand, welcher wesentlich Kleiner ist ald der Abstand zwischen der Unterkante des Blochpakets 156 und der Unterkante der Statormaynete 39, 40. Daduch wird ein ständiger magnetischer Zug auf das Blechpaket 156 erzeugt, der bestrebt ist, dieses nach unten in Richtung zum Axiallager 92, 140 zu ziehen. Dies ist besonders wichtig bei waagerecht er Anordnung der Motorwelle 34 wie sie z.B. bei sogenannten Frontladergeräten verwendet wird.
Bei der Fertigung geht man so vor, daß zunächst die Tonwelle 34 mit der angegossenen Schwungscheibe 123 und dem Befestigungrohr 124 hergestellt wird. Man bearbeitet dann die Schwungscheibe 12o, befestigt an ihr den Magnetring 13D, dreht diesen.
ab, magnetisiert ihn, und befestigt ferner den Kollektor 135.
Getrennt wird auf einem Dorn ein Blechpaket 156 mit einer Wicklung 15n der beschriebenen Art bewickelte Im allgemeinen wird dann c;ie kontinuierliche Bewicklung, vor allem bei Verwendung von Backlackdraht, mittels eines Stromimpulses in einen stabilen Rotorwicklungskö.rper verformt. Las komplette Rotorteil 155 wird dann in der richtigen Winkellage auf das Befestigungsrohr 124 aufgesteckt und dort wrklebt. Dann werden die Anschluß drähte 127 durch die Ausnehmung 126 durchgesteckt und mit den Anschlüssen des Kollektors 35 verlötet. Dann wird der Rotor ausgewuchtet.
Anschließend wird dann der komplette Rotor 33 in das Statorteil 10 eingebaut, d.h. die Welle 34 wird in die Lager 115, 115 eingeführt und oben mit dem Ring 118 gesichert. Dann wird das Formstück 80, welches den Bürstenapparat 82, die Tachowickl@@@ 145, 146 und das Axiallager 92 trägt, montiert. Die axiale Lage des Rotors 33 wird mit der Schraube 92 in der beschriebene Art eingestellt, und dann wird die Schraube 92 verklebt. Der Meter ist nun Fertig unc kann eingebaut werden Gemäß Fig 2 und (3 kann für die zweite Tonwelle 94 ebenfalls eine Schwungscheibe 95 vorgesehen sein, die über den Riemen 120 von der Schwungscheibe 123 aus angetrieben wird. Gemäß Fig. 7 ist aber auch ein zweiter Tonmotor 45 rrsglich, je nach dnn gestellten Qualitätsansprüchen. Die Schwungscheibe 95 ist dabei in dem Lagertragrohr 18 gelagert und entspricht in ihrem Aufbau völlig der Schwungscheibe 123. An ihrer Unterseite ist ein mehrpolig magnetisierter Magnetring 175 befestigt, und diesem gegenüber an der Innenseite des Formstücks 80 eine Weicheisenscheibe 176, so daß auch hier ein magnetischer Zuq erzeugt wird, der das Schwungrad 95 nach unten in Richtung zu dem mit 9@ bezeichneten Exiallager zieht. Der Riemen 120 stellt eine Antriebsverbindung zwischen den beiden Schwungrädern 95, 123 her, und die Wolle 94 dient h.ier ebenfalls zum Antrieb des lonbands einer Kassette. Der magietische Zig zwischen den Teilen 175 und 176 erleichtert die Verwendung als sogenannter Frontlader. - Alternativ könnte rian das Befastigung rohr 124 als separates Teil, ::B als Stahlrohr, ausbilden unr in die Schwungschei be 123 eingießen, doch wäre diese Lösung natürlich wesentlich teurer.
Die in einer Zinklegierung als Druckgußteil ausgefüherte Schwungscheibe 123 kann eine Signalspur (Hell-Dunkel-Felder oder Reflexionsfelder) für eine optoelektronische Abtastung aufueisen. Die Scheibe 123 karn auch trägheitsarm durch Form und Material, z.B. Kunststoff} bei Bedarf ausgeführt werden Bei den Wickelmatoren 25, 26 ist der Aufbau der Rotoren im wesentlichen derselbe, doch sind die nutenlosen Blechpakete (z.B. 180 beim Motor 25) direkt auf der Wellc (z.B. 27) be festigt und in derselben Form mit Endscheiben versehen und bewickelt, wie das für den Motor 33 ausführlich beschrieben wurde. Die Wellen 27 und 28 sind wie dargestellt einmal in clen Lagern 2t; und 26 gelagert, und zum anderen in Lagern 181, 182, die im Formstück 80 befestigt sind, da hier an die Präzision der Lagerung nicht die gleichen Ansprüche gestellt werden wie bei einem Tonmotor.
Auf der Llelle 28 ist unten ein Ringmagnet 183 befestigt, der mit sechs Polpaaren magnetisiert ist. Er wird abgefühlt mit einem Hall-IC 184, dessen Ausgangssignal ein Z;:ihlwerk betätigt und gleichzeitig Stillstand odec Lauf des Gerätes signalisiert.
Auch bei den Wickelmotoren sind die Rotor-Blechpakets axial unsymmetrisch relativ zu den Dauermagneten angeordnet, um einen magnetischen Zug nach unten zu bewirken Zln. fluchtet beim Motor 25 die Oberkante des Blechpakets 18CI eLwa mit der überkante der Dauermagnete 35, 36, während die Unterkante des Blechpakets 10U einen axialen Abstand von der Unterkante der Dauermagnete 35, 36 hat. Analoges gilt für den Motor 26.
Durch die Verwendung der direkt antreibenden Antriebsmotoren 25, 26 für die Wickelteller wird ein sehr einfacher Aufbau erzielt. Die in die Kassette ragenden Sechskantmitnehmer 29, 30 haben eins besondere Form, die einerseits ein einfaches Zentrieren beim Einlegen der Kassette ermöglicht und außerdem im angetriabenen Zustand eine sichere und auch im Senkrechtbetrieb eine rüttalfreie Mitnahme des Wickelkernes garantiert.
Die Mitnehmer 29, 30 sind wie dargestellt jeweils von der Antriebsachse über eine Feder 185 bzw. 186 entkoppelt. Diese £,.der begrenzt das Drehmoment beim Anla ufen bei Badende auf oben ungefahrlichen Wert und läßt sich zusammendrücken, wenn eier Kassette beim Einlegen nicht auf Anhieb zentriert wird.
Das gewählte Wickelantriebskonzept erlaubt es auch, auf eine - aufwendige und störanfällige - mechanische Bremse zu verzichten. Die elektrische Bremse bringt das Band aus allen Be-Lriebsarten in kürzester Zeit und schlaufenfrei zum Stillstand.
I)an'< des vielnoligen Tachogenerators 130, 145 und einer speziell für Tonantriebe entwickelten Regelung werden sogar bei halber unil hei viertel Normalgeschwindigkeit ausgezeichnete Ergebnisse erzielt.
Der Durchmesser der Schwungräder 95, 123 ist durch das Doppelcapstanprinzip und durch die geringe Bauhöhe dcs Gerätes auf ca. 47 mm begrenzt. Bei Doppelcapstan-Betrieb wird wie dargedallt die rechte Tonwelle 94 - bis auf den fehlenden Motor und den fehlenden Tachogenerator baugleich mit dem Tonmotor 33 -iibcr den präzise geschliffenen Flachriemen 120 angetrieben.
ei Autoreverse-Betrieb werden zwei Tonmotoren 33, 45 (Fig. 7) über den Riemen 12C1 gekoppelt, und es wird nur der in Bandlaufrichtung nach dem Tonkopf 63 liegende Motor angetrieben.
Beim Bandtransport wird zwischen Einfach-Capstan und Doppel Capstangerät unterschieden.
Im Einfach-Capstanbetrieb trägt die links außen (Fig 7) gelagerte Tonkopfbühne 62 einen Löschkopf für das breite Kassettenfenster, der mit seiner Bandführung die Hohe des Bandlaufes bestimmt. Durch einen Kunststoffkeil ist die Höhe der Tonkopfbühne genau definiert, so daß reproduzierbare Verhältnisse entstehen. Der Keil ist in seiner Tiefe ein stellbar, damit die Eintauchtiefe der Magnetköpfe in engen Toleranzen gehalten werden kann, Besondere Sorgfalt wurde dem Problem der Tonkopfjustage gewidmet Über Einstellschrau!:en 190, 191 ist der Aufnahme-Wiedergabe-Kopf 63 in allen Ebenen, auch in d:-r Höhe, justierbar. Die Einstellschraube 189 für die Neu mg befindet sich an der Unterseite der Tonkopfbühne 62; die Einstellung erfolgt optisch außerhalb des Geräts. Bei Austausch des Tonkopfes 63 braucht die Neigung nicht mehr nachgestellt zu werden Die Andruckrollen 67, 72 sind wie beschrieben auf eigenen, gefederten Hebeln 65, 71 gelagert. Die gemeinsamen Achsen 232 24 sind mit einem Durchmesser von 4 mm sehr rEichlich dimensicniert, um ein Verbiegen zu verhindern.
Bei Doppelcapstan-Bestrieb ist auß erdem die Vorbandführung 73 erforderlich, welche knapp vor der Tonwelle 94 einschwenkbar montiert ist. Diese bestimmt hier die Höhe des Bandlaufes.
Da der Platz für einen Standard-Löschkopf für die Andruckrolle 72 erforceM-ich war, wird der spezielle, in das schmale Kassettenfenster eintauchende Löschkopf 64 vorgeschen.
Der Tonkopf 63, befestigt und justiert wie ebnn beschrieben, besteht aus zwei getrennten Systemen für Aufnahme und Wiedergab@ Damit sind praktisch alle Möglichkeiten guter Spulenmaschinen wie Hinterbaidkon t:rolle, Playback, Echo usw. gegeben.
Die Auslaufbandführung 68 erleichtert die rasche Wiederkehr der korrekten Bandlaufposition (Höhenwiedergabe!) nach dem lJmspulen oder nach Suchlauf Vorlauf- und Auslaufbandführung 73 bzw. 68 müssen genau eingestellt werden. An beiden Achsen 23, 24 für die Andruckrollenhebel 65, 71 kann durch Verstellen einer Feingewindemutter 197 bzw. 198 die Höhe des Hebels und damit der Bandführung eingestellt werden, wobei eine Feder 199 zwischen den %Hebdn 62 und 65 und eine Feder 200 zwischen den Hebeln 7@ und 71 die gegenseitige Verschiebung dieser lebel ermöglicht.
Oeiin Autoreversegerät sind Vorlauf- und Auslaufbandführung symmetrisch zueinander angeordnet. Es werden dann zwei Löschköpfe benötigt, und es wird ein 4/4-Spur-Tonkopf aufgesetzt.
Für die Montage des Laufwerkes in einem Gehäuse sind die vier Defestigungsmuttern 16 vorgesehen. Neben den beiden vorderen befindet sich Zentrierzapfen 192 bzw. 193, die ein exaktes Einbauen ohne Justage erleichtern.
Die Anschlußleitungen 195 für die Motoren, den Tachogenerator, die Magnete, Lämpchen, das Hallelement und die Sensorkontakte gehen nach hinten bzw. nach oben und werden einmal abgebunden.
e Kopfanschlußleitungen 196 dagegen führen links vorne vom Gerät weg. Damit die Beweglichkeit der Tonkopfbühne 61 erhalten bleibt, werden die Leitungen sowohl an der Tonkopfbühne als auch am Oberteil 11 angebunden.
Zum einfachen Betrieb des Laufwerk, etwa für Prüfzwecke, wurde eine komplette Steuerschaltung für alle Laufwerksfunktionen entwickelt. Fir den Endanwender kann diese Applikation eine wertvolle Hilfe für den Entwurf der eigenen, kundenspezifischen Schaltung sein. Mit ca. 9 W Leistungsaufnahme im Spielbetrieb ist die Eigenerwärmung des Laufwerks fast vernachlässigbar.
Mit Ansteuer- und Leistungselektronik :ist der Verbrauch der gesamten Einheit je nach Schaltungskonzept mit 10 bis 17 W sehr nieciriq, was eine günstige Auslegung des Netzteil es erlaubt.

Claims

Ansprüche 41 Elektromotor mit einem Stator und mindestens zuei Rotoren, wobei das Statorblechpaket beiden Motoren gemeinsam und als Basisteil eines mehruelligen Antriebsmittels ausgebildet ist, insbesondere nach Patentanmelduncj P 29 25 670.0, dadurch gekennzeichnet, daß das Antrisbsmittel ein Tonbandgerät ist, und daß einer der Rotoren der eines Wickelrnotors und der andere Rotor der eines Capstan-Antriabsmotors ist.
2. Motor nach Anspruch 1, mit mindestens einem im Statorteil angeordneten Permanentmagneten und einem Innenleuferrotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (10) ein einseitig gehaltertes Lagertragrohr (1?, 18) zum Lagern der Rotorwelle (34) aufweist, und daß der Rotor (33) seinerseits mit einem an der Rotorwelle (34) einseitig befestigten, das Lagertragrolr (17) mit Abstand umgebenden Befestigungsrohr (124) versehen ist? auf dem Elemente (156) des magnetischen Kreises und der Wicklung (159) des Rotors befestigt sind.
3.-Motor nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsrohr (124) durch ein an der Rotorwelle (34) angegossenes Teil (123) mit dieser verbunden ist.
4. Motor nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekerreichnet, daß das Befestigungsrohr (124) selbst als GußteiL und ein stückig mit dem an der Welle (34) angegossenen Teil (123) ausgebildet ist.
5 Motor nach einem der vorheryehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnst, daß die Elemente (156) des magnetischen Kreises des Rotors (33) mit der aufgebrachten Rotoruicklung (159) - vorzugsweise ohne Einfügung von Teilen - auf dem Bef-estigunosrohr (124) oder der Welle (27) befestigt, insbesondere festgeklebt sind.
6. Motor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Welle (34) angegossene Teil (123) einen Außendurchmesser aufweist, der mindestens das D,8-fache und vorzugsweise mehr als das 1-fache des Außendurchmessers der Statormagntanordnung (39, 40) beträgt.
7. Motor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das an die Welle (34) angegossene Teil auf seiner vom Rotor (33) abgewandten Seite mit einer Ausnehmung (134) versehen ist, in der der Kollektor (135) angeordnet ist.
8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor als Flachkollektor (135) ausgebildet ist.
9. Motor nach einem der Ansprüche 3 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß das an die Welle (34) angegossene Teil (123) auf seiner vom Rotor (33) abgewandten Seite (129) mit einem mehrpoligen Magnetring (130; 175) versehen ist.
n Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mag netring (130; 175) als flache, auf dem an der Welle (34, 94) angegossenen Teil (95, 123) befestigte Ringscheibe (130, 175) aus einem geeigneten Magnetmaterial ausgebildet ist.
11. Motor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magnetring (130) gegenüberliegend eine vorzugsweise niederohmige Tachogeneratorwicklung (146) mit einer an die Zahl der Magnetpole des Magnetrings (130) angepaßten Zahl von magnetisch aktiven Abschnitten (147, 147a, 147b) angeordnet ist.
12. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tachogeneratorwicklung (146) als Wellenwicktung und in Form einer sogenannten gedruckten Schaltung ausgsbildst ist.
13. Motor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch aktiven Abschnitte (147) der Tachageneratorwicklung (146) jeweils nur einen einzigen leiter aufweisen.
14. Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch geksnn zeichnet, daß die Tachogeneratorwicklung (146) mit einer Kompensationsanordnung (150) für Sie durchdringende magnetische Streuflüsse versehen ist.
15. Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand vom Magnetring (1:o) zur Tachogeneratorwicklung (146) kleiner als 0,6 mm st und vorzugsweise in der Größenordnung von 03...04 mm liegt.
16. Motor nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gek,3nnzeichnet, daß die Tachogeneratorwicklung (146) auf einem lösbaren, den Bürstenapparat (143) und ein Axiallager (92) des Motors tragenden Formstück (80) angeordnet ist.
17. Motor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem mehropoligen Magretring (175) gegenüberliegend ein weichferromagnetisches Teil (176) angeordnet ist, um einen magnetischen Zug zwischen dem Magnetring (175) und diesem Teil (176) in Richtung zu einem die Rotorwelle (94) lagernde Axiallager (93) zu erzeugen.
18. Motor nach einem der vorhergehenden AnsprücI1e, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (33) als nutenloser Rotor ausgebildet ist und einen aus ferromagnetischen Blechringen (156) geschichteten Kern aufweist, der auf seiner Außenseite kontinuierlich und etwa nach Art der Bewicklung einer Garnrolle mit einer Rotorwicklung (159) bewickelt ist.
19. Motor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (156) im wesentlichen durch die Rotoruicklung (159) zusammengehalten ist.
20. Motor nsch Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Kerns (156) Endscheiben (157) aus Isoliermaterial angeordnet sind, welche vorzugsweise jeweils einen vom Kern (156) sich wegerstreckenden Kragen aufweisen.
21. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Kern (156; 180) des Rotors (33; 25) in Achsrichtung aus der Mitte der Stator-Dauermagnete (392 40; 35, 36) heraus in Richtung vom Axiallager (92; 90) des Rotors weg versetzt ist, um einen magnetischen Zug in Richtung zu diesem Axiallager (92; 90) zu erzeugen.
22. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geknnzeichnt, daß bei Ausbildung des Motors als Direktantriebsmotor für Tonbandgeräke die Dauermagnete (z.B. 39 40) des Statorteils als Keramikmagnete ausgebildet sind.
23. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Motor ßr Phonogeräte auf der dem Phonoteil (Tonköpfe oder dergleichen) zugewandten Seite des Motors über dem Rotor (33) und am Stator befestigt mindestens ein vorzugsweise schalenartiges Teil (167) aus einem hochpermeablen Werkstoff angeordnet ist, welches vom Lagertragrohr (17) durchdrungen ist.
24. Motor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sich das schalenartige Teil (167) bis nahe zu cen Statormagneten (39, 40) erstreckt.
25. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagertragrohr (17) an einem das Statorteil (1û) haltenden Teil (11) befestigt ist.
26. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprücht, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse ein Gußteil (11) auf.-weist, und daß das Lagertraqrohr (1,) in dieses Gußteil (11) eingegossen ist.
27. Verfahren zum Herstellen eines Motors nach einem der vorher gehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf einem Dorn ein Rotor-Blechpaket (156) aufgesteckt wird, daß dis' Blechpaket (156) mit einer Wicklung (159) bewickplt wird, und daß das bewickelte Blechpaket auf ein die Rntorwelle (34) mit Abstancl umgebendes Befestigungsrohr (124) oder die Rotorwelle selbst (27, 28) aufgesteckt und dort befestigt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dan das bewickelte Blechpaket (156) auf dem Befestigungsrohr (124) oder der Welle (27, 28) festgeklebt wird.