-
Elektromotor mit einem unter dem Einfluß eines pulsierenden Magnetfeldes
schwingenden Körper für den Antrieb des Rotors. Die Erfindung bezieht sich auf einen
Elektromotor, dessen Welle durch einen unter dem Einflusse eines pulsierenden Magnetfeldes
schwingenden Körper einen stoßweisen Antrieb erfährt und bezweckt eine solche Ausbildung
eines derartigen Motors, daß er bei einfacher Bauart eine zuverlässige Wirkung und
günstige Kraftübertragung ergibt.
-
Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß der in Umdrehung zu
versetzende Drehkörper des Motors in Reibungseingriff mit einem biegsamen Organ
von der Form eines Bandes o. dgl. gebracht wird, welches vorzugsweise ganz oder
teilweise um den Drehteil des Motors herumgeschlungen wird, und welches durch den
unter dem Einflusse des pulsierenden Magnetfeldes schwingenden Körper abwechselnd
in seiner Längsrichtung gespannt und wieder freigegeben wird. Unter dem Einflusse
der dadurch erzeugten Bandschwingung stellt sich dann eine Drehbewegung des mit
dem Bande in Reibungseingriff stehenden Motorelements in einem bestimmten Drehsinn
ein.
-
Das pulsierende Magnetfeld zum Antrieb des schwingenden Körpers kann
sehr einfach in bekannter Weise durch Wechselstrom erzeugt werden. Es ergibt sich
dann eine besonders einfache Bauart und zuverlässige Wirkungsweise eines grundsätzlich
bekannten Elektromotors, welcher ohne Übersetzungsmechanismus geringe Umdrehungsgeschwindigkeit
besitzt und dadurch für den Antrieb von Phonographen, Reklameapparaten u. dgl. Vorrichtungen,
welche bei geringem Kraftbedarf mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit laufen
sollen, besonders geeignet ist.
-
Die Erfindung ist in den Abbildungen veranschaulicht.
-
Abb. i ist ein Grundriß einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
-
Abb. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. r.
-
Abb. 3 und q. sind Querschnitte nach den Linien 3-3 bzw. 4-4 der Abb.
i, wobei Teile der Apparatur fortgelassen sind.
-
Abb. 5 ist ein Grundriß einer abgeänderten Form -der Vorrichtung,
wobei einzelne Teile fortgelassen sind, Die in Abb. i bis q. dargestellte Ausführungsform
des Motors besitzt schwingend angeordnete Organe i von der Form einer Stimmgabel,
die an einem Ende eines U-förmigen Trägers 2 vermittels Schrauben befestigt ist,
welche in die Platte 3 hineingeschraubt sind. Gewichte q. sind vorzugsweise an oder
nahe den Enden der schwingenden Organe angebracht, um den letzteren die gewünschte
Schwingungsperiode zu geben. Diese Gewichte können natürlich einstellbar gemacht
werden, sei es hinsichtlich
ihrer Schwere, sei es hinsichtlich ihrer
Lage an den schwingenden Organen, um auf diese Weise die Schwingungsdauer der Vorrichtung
zu regeln.
-
Ein Elektromagnet mit Feldwicklung 6 und aus Lamellen bestehenden
Polstücken 7 ist nahe dem anderen Ende des U-förmigen Trägers 2 gelagert, wobei
die Stirnflächen der Polstücke in Ebenen liegen, welche parallel und nur wenig verschoben
gegenüber den schwingenden Organen angeordnet sind. Die Einrichtung zur Lagerung
des Elektromagneten besteht aus Maschinenschrauben 8, welche die Polstücke durchsetzen
und in die Öffnungen g im U-förmigen Träger hineingeschraubt sind. Es sind dabei
zwei rohrartige Abstandbolzen i= vorgesehen, welche auf die Maschinenschrauben zwischen
den Polstücken in dem U-förmigen Träger aufgesetzt sind, um die Lage des Elektromagneten
mit Bezug auf die schwingenden Organe zu sichern.
-
Der drehbare Teil des Motors besitzt eine Rolle 12, welche auf einer
Welle 13 gelagert ist, die in. einem Lager z4 umläuft, das in die Öffnung
16 des U-förmigen Trägers hineingeschraubt ist. Die Rolle i2 besitzt vorzugsweise
die Form eines Zylinders 17 von beträchtlicher Dicke, um der Rolle das genügende
Gewicht zu geben., damit sie auch als Schwungrad zu dienen vermag. Um die äußere
obere Stirnseite der Rolle (Abb. 3) ist ein vorspringender Teil 18 vorgesehen und
auf der unteren StiZnseite eine Scheibe ig mit einer Öffnung in ihrer Mitte zur
Aufnahme der Welle 13, wobei die Scheibe ein wenig über die Peripherie der Rolle
herüberragt. Die Scheibe ig ist an der Rolle mit Hilfe von Schrauben 21 befestigt,
welche durch Öffnungen in der li Scheibe hindurchgehen und in die Rolle hin- I eingeschraubt
sind. Der Flansch 18 und der äußere Rand der Scheibe ig, welche über die Umfangsfläche
der Rolle herüberragen, dienen als Führungen für den auf die Rolle aufzulegenden
Riemen. Die Welle 13 ist mit einem Flansch 22 versehen und hat in dem unter den
Flansch herabragenden Teil Schraubengewinde, worauf eine Mutter 23 zum Anklemmen
der Scheibe rg gegen den Flansch 22 sitzt. Das untere Ende der Welle ist bei 24
mit Innengewinde versehen, um den Rotor mit der dadurch anzutreibenden Vorrichtung
zu verbinden. Das obere Ende des Lagers 14 ist bei 26 mit einer Aussparung versehen,
um das Kugellager 27 aufzunehmen, welches dazu dient, die Welle 13 zu tragen. Der
Motor soll dabei, wie erwähnt sein mag, in der umgekehrten Lage im Betriebe erhalten
werden wie die in Abb. 3 dargestellte. Die Welle 13 ist mit einer Nut 28 versehen,
welche mit einer Maschinenschraube 29 zusammen wirkt, die durch das Lager 14 hindurchgeschraubt
ist und dazu dient, zu verhindern, daß die Welle unabsichtlich aus dem Lager herausgezogen
wird.
-
Die Vorrichtung, durch welche die schwingenden Organe i eine Drehung
der drehbaren Teile i2 herbeiführen, besteht aus einem Riemen 34 welcher mit einem
Teil der Umfangsfläche der Rolle in Berührung steht und mit einem Ende an den schwingenden
Organen und mit dem anderen Ende an der Feder 32 befestigt ist. Die Einrichtung,
um den Riemen mit den schwingenden Teilen zu verbinden, besteht vorzugsweise aus
zwei Streifen 33, welche an den schwingenden Organen befestigt sind, beispielsweise
durch die Schrauben 34, und welche miteinander und mit dem Riemen durch geeignete
Organe, beispielsweise I durch die Niete 36, verbunden sind. Die Feder 32 stützt
sich auf den U-förmigen Teil 2 mit Hilfe einer Platte 35, welche eine Reihe von
Öffnungen 34 besitzt, welche dazu dienen, das eine Ende der Schraubenfeder aufzunehmen,
wobei die. Mehrzahl von Öffnungen gestattet, die Spannung der Feder zu regeln..
Der Riemen 31 besteht vorzugsweise aus imprägniertem Fasermaterial und ist vorzugsweise
so angeordnet, daß er einmal um die Rolle herumgewunden ist, um einen stärkeren
Reibungseingriff zwischen dem Läger und der Rolle zu erzielen. Die Vorrichtung kann
in geeigneter Weise an einem Träger befestigt werden, beispielsweise mit Hilfe von
Haltern, welche an den Enden des U-förmigen Organs befestigt sind. Einer von diesen
Haltern ist bei 37 angedeutet.
-
Bei der abgeänderten Form der Erfindung, welche in Abb. 5 dargestellt
ist, bestehen die schwingenden Organe aus zwei Metallstreifen, welche zusammengelötet
oder in sonstiger Weise, vornehmlich nur an ihren Enden miteinander verbunden sind,
und von denen der äußere Streifen 38 aus magnetischem Material und der innere
39 aus nicht magnetischem Material besteht. Geeignete Materialien sind beispielsweise
Eisen und Messing. DerElektromagnet zur Betätigung der schwingenden Organe besteht
vorzugsweise aus. einer Feldspüle 44 welche einen Anker 42 umgibt, der nach Kreisbögen
gekrümmte Flächen43 besitzt, von j denen jede einen Krümmungsradius hat, der im
wesentlichen gleich der Länge jedes der schwingenden Organe ist, und dessen Krümmungsmittelpunkt
ungefähr mit dem festen Endpunkt des entsprechenden schwingenden Organs zusammenfällt,
so daß die Länge der Luftzwischenräume zwischen den schwingenden Organen 44 und
dem Anker 42 im wesentlichen unverändert bleibt, wenn die schwingenden Organe sich
an den gekrümmten Flächen 1 43 vorbeibewegen. Wie in punktierten Linien bei 41'
im oberen Teil der Abb. 5 angedeutet
ist, kann die Erregerspule
auch um das Ende der Stimmgabel herumgelegt sein, anstatt um ihren Anker. Die Verbindung
zwischen den schwingenden Organen 44 und dem Drehteil 46
kann die gleiche
sein wie die früher in Verbindung mit der in Abb. i bis 4 dargestellten Ausführungsform
angegebene.
-
Wenn ein Wechselstrom oder pulsierender Gleichstrom durch die Spule
41 oder die Spule 41' geschickt wird, dann. fließt ein pulsierender Strom durch
den äußeren magnetischen Teil der schwingenden Organe und durch den Anker 42 unter
Überbrückung der Luftzwischenräume zwischen beiden. Infolge der Hysteresis des magnetischen
Kraftstroms im magnetischen Teil 38 der schwingenden Organe, welche beim pulsierenden
magnetischen Kraftstrom eintritt, erfolgt die Schwingung der Gabelzinken in Synchronismus
mit den Stromschwingungen. Die schwingenden Organe werden dabei zweckmäßig so gewählt,
daß die Periode ihrer Eigenschwingung im wesentlichen gleich ist der Periode des
Kraftstroms, wie es auch .bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 4 der Fall war.
-
Die Bildung der Gabel aus zwei verschiedenen Metallen ist nicht unerläßlich.
Eine Schwingung der Gabelzinken tritt unter dem Einfluß des Wechselstroms auch ein,
wenn die Gabel einheitlich aus magnetischem Material besteht, was darauf beruht,
daß die Annäherung der Gabelzinken aneinander und an die Feldspule eine Verkürzung
des magnetischen Kraftlinienweges zur Folge hat. Es besteht aber in einem magnetischen
Kraftfelde stets die Neigung, einen Zustand der das Feld erzeugenden Elemente herbeizuführen,
bei dem der magnetische Kraftschluß eine möglichst geringe Länge besitzt.
-
Beide in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen von elektrischen
Kleinmotoren stimmen darin überein, daß um die Motorachse ein biegsames Band herumgeschlungen
ist, welches sich der Achse oder einer auf die Achse aufgesetzten Trommel anzuschließen
vermag, und daß dieses Band mit seinem einen Ende festgehalten wird, während das
andere Ende periodisch in seiner Längsrichtung durch die Gabelschwingung angezogen
und freigegeben wird. Dadurch gerät das Band in Schwingungen, und der im Bande sich
einstellende Schwingungszustand bewirkt eine derartige Beeinflussung des Reibungseingriffs
mit der Motortrommel, daß die Trommel Impulse in einem bestimmten Drehsinn durch
das Band erhält.