DE652265C - Elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, dessen Drehzahl in weiten Grenzen veränderlich ist.

Es sind Elektromotoren bekannt, deren Anker- und Ständerpole in der gleichen Richtung drehbar sind. Z. B. ist vorgeschlagen worden, Ständer- und Ankerpole auf exzentrisch gelagerten Achsen anzuordnen, wobei eine gegenseitige Anziehung der ungleichnamigen Pole in tangentialer Richtung zur Kreisbahn erfolgt.

Diesen bekannten Elektromotoren gegenüber ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle zwei den Rotor bildende Armkreuze mittels einseitig wirkender Klinken in einem Sinne drehbar angebracht und an ihren Armen je mit Elektromagneten ausgestattet sind, wobei in wechselseitigem Spiel jeweils

so die Magnete des einen Kreuzes von feststehenden, zu beiden Seiten der Armkreuze angeordneten Magnetkränzen des Stators angezogen und in Drehung versetzt werden, so daß sie mittels Hebel und Stoßdaumen das zweite Kreuz in der Umdrehungsrichtung weiterstoßen:

In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Abb. ι einen Längsschnitt durch den Motor, Abb. 2 eine Seitenansicht des Rotors zur Hälfte im Schnitt nach Linie a-b der Abb. 1,

Abb. 3 einen Ausschnitt aus Abb. 2 in vergrößertem Maßstab,

Abb. 4 einen Schnitt nach Linie g-h der Abb. 3,

Abb. S bis 8 schematische Darstellungen der Stromverteilefeinrichtung.

In Abb. ι stellt P das Statorgerippe dar, das in zwei Lagern die Motorwelle A aufnimmt. Der Stator besteht beim Ausführungsbeispiel, aus zwei sich gegenüberstehenden Kränzen von je 12 feststehenden Elektromagneten X.. Zwischen diesen beiden Kränzen bewegt sich der Rotor, der aus zwei in der Umlaufrichtung gegeneinander verdrehbaren Gruppen von je vier Elektromagneten gebildet wird.

Jede dieser Gruppen wird von einem drehbar auf der Motorwelle A angebrachten Armkreuz B und C getragen, das am Ende eines jeden Armes einen Elektromagneten JS, E' aufweist. Die Armkreuze B* und C greifen so ineinander, daß die beiden Gruppen dieser umlaufenden Elektromagnete E, E' in der gleichen Ebene umlaufen. Die Umdrehung der Armkreuze B und C erfolgt nicht kontinuierlich, sondern stoßweise und stets jeweils nur für'ein Armkreuz, wobei das andere Kreuz stehenbleibt.

Sobald das sich drehende Armkreuz an das stillstehende Kreuz herangedreht ist, bleibt es seinerseits stehen und erteilt durch einen nachstehend beschriebenen Mechanismus dem' bisher nicht bewegten Kreuz einen Stoßin' der Drehrichtung, so daß nunmehr dieses- kr Bewegung kommt und das Spiel sich wiederholt.

Die Welle A trägt seitlich der beiden Armto kreuze je einen fest mit der Welle verbundenen Zahnkranz F, F', in den an den Armkreuzen befestigte Klinken /, /' eingreifen. Während der Drehbewegung der Armkreuze nehmen die Klinken /, /' die Motorwelle A mit. Da diese Klinken /, I' nur dann auf die Wellet einwirken, wenn das betreffende Armkreuz in Bewegung ist, können die Armkreuze jederzeit stehenbleiben, ohne die Umdrehung der Welle A zu behindern. Das gegenseitige Fortstoßen der Armkreuze sei an Hand der Abb. 2 bis 4 erläutert. Die Magnete E gehören zum Armkreuz B, die Magnete E' zum Armkreuz C. Die Magnete sind mit den Kreuzen B und C durch Hebel D, D' verbunden, die um die Stifte W drehbar sind. Werden die Magnete E-, Ef aus der Zeichenebene herausgeklappt, so drehen sich die Hebel D, D' um die Stifte W, wobei die den Magneten entgegengesetzten Arme der Hebel D, D' ebenfalls, und zwar nach der anderen Seite aus der Zeichenebene herausklappen. Diese herausklappenden Arme der Hebel D, D' sind drehbar mit. je einem hebelartigen Stoßdaumen H, H' verbunden, der seinerseits um einen Zapfen V, V gedreht werden kann.

Klappen nun die Magnete E des Armkreuzes B nach vorn aus der Zeichenebene heraus, so stößt infolge der doppelten Hebelwirkung der Stoßdaumen H das Armkreuz C in'Pfeilrichtung von sich, und zwar so weit, daß sich dessen Arme gegen die nächsten vor ihm liegenden Arme des Armkreuzes B anlegen. Bei dieser Drehbewegung nimmt das Armkreuz C mittels seiner Klinken /' die Motörwelle mit.

Nunmehr werden die Magnete E' des Armkreuzes C zum Herausklappen aus der Zeichenebene gebracht, worauf sich hier das gleiche Spiel wiederholt.· Das Armkreuz C stößt, mit Hilfe der Hebel D' und H' das Armkreuz B fort, das dabei seinerseits mittels der Klinken / die Welle A mitnimmt.

Das Herausklappen der Magnete E, E' aus der Ebene des Schnittes a-b (Abb. 1) wird - dadurch bewirkt, daß jeweils die betreffende Gruppe der beweglichen Magnete £ und E' zugleich mit den ihnen gegenüberliegenden entsprechenden festen Magneten X des Stators P erregt werden.

Zu diesem Zweck ist eine Stromverteilungävorrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus der feststehenden Stromzuführungsbürste/, den Verteilerringeh L, V und O sowie aus den Bürsten M und M' besteht. Der Verteilerring O ist fest mit dem Statorgerippe P verbunden, während die Sektorringe L und L'. mit der Welle A umlaufen. ·

Die Wirkungsweise der Stromverteilungsvorrichtung ist aus den Abb„5 bis 8 ersiehtlieh. In diesen Abbildungen sind der Übersichtlichkeit wegen die Verteilerringe L und JJ (Schnitt c-d der Abb. 1) in eine Ebene mit dem Ring O (Schnitt e-f der Abb. 1) gebracht worden. Zu diesem Zweck mußten sie maßstählich etwas verkleinert werden, so daß sie konzentrisch in den Ring O eingezeichnet werden konnten. Außerdem ist in Abb. 5 bis 8 die Stellung der zwölf feststehenden Magnete X des Stators (größere, nicht schraffierte Kreise) 8c und die wechselnde Stellung der beweglichen Magnete (1,2, 3,4 für Armkreuz B und i', 2', 3', 4' für Armkreuz C) dargestellt worden.

Die zwölf Magnete X sind mit zwölf Kontakten Q des festen Ringes O durch Drähte verbunden.

Die mit der Motorachse A fest verbundenen und sich mit ihr drehenden konzentrischen Ringe K und K' sind ebenfalls in zwölf Kontakte L und L' eingeteilt. Auf dem Ring Ä" schleift die Bürste / und auf dem Ring K' vier Bürsten M (schwarz) und vier Bürsten M (weiß). Diese acht schwarzen und weißen Bürsten gehören zu den Armkreuzen B und C mit den Magneten 1,2,3,4 und i', 2', 3' und 4'. Diese Magnete sind mit einem kleineren Radius in die feststehenden Magnete X eingezeichnet worden, um zu zeigen, daß sie diesen genau gegenüberstehen.

In Stellung 1 (Abb. 5) schleift die Bürste Λ ioo die den elektrischen Strom zuführt, auf einem Kontakt L des Ringes K. Der elektrische Strom wird vier Kontakten L' des Ringes A"' zugeführt. Gegenüber diesen Kontakten U befindet sich das Armkreuz B, wie die Magnete 1/2,3 ^und 4 "zeigen, mit seinen vier schwarz dargestellten Bürsten M. Diese vier Bürsten stehen also mit den vier Kontakten L' in Verbindung, durch die der elektrische Strom zugeführt wird. Somit nehmen die vier Bür- no sten des Armkreuzes B den Strom von den vier Kontakten V ab, um ihn den beweglichen Magneten des Armkreuzes B zuzuführen.

Hinter den Kontakten L' liegen die zwölf Bürsten M' des festen Ringes O. Unter diesen zwölf Bürsten befinden sich vier Bürsten, die mit den vier Kontakten L' des Ringes IC in Verbindung stehen, durch die der elektrische Strom zugeführt wird. Der Strom durchläuft also auch die vier Bürsten M' des festen Ringes O und kommt zu den vier Kontakten Q, mit denen die Bürsten M' verbunden sind, und

schließlich zu den festen Magneten X, die den beweglichen Magneten 1,2,3 ^un^ 4 des Armkreuzes B genau gegenüberstehen.

Das Armkreuz C, das neben dem Armkreuz B liegt, besitzt ebenfalls vier Bürsten M (weiß), die auf den Kontakten L' des Ringes K' schleifen. Da aber diese Kontakte mit keiner Stromquelle verbunden sind, sind sie ohne Wirkung.

Die Magnete 1,2,3 und 4 des Armkreuzes B werden gleichzeitig mit den festen Magneten X₁ die den Magneten 1,2,3 ^und 4 des Armkreuzes B gegenüberliegen, erregt. Die festen und beweglichen Magnete werden sich also anziehen bzw. abstoßen, und die Stoßdaumen des Armkreuzes B werden das Armkreuz C derart fortstoßen, daß der Magnet 1' gegen den Magneten 2, der Magnet 2' gegen den Magneten 3, der Magnet 3' gegen den Magneten 4 und der Magnet 4' gegen den Magneten ι hin verschoben wird. Das Armkreuz C nimmt mittels der Klinke/' die Motorwelle und die konzentrischen Ringe K und K' mit, da diese fest mit der Motorwelle A verbunden sind.

Die neue Stellung ist in Abb. 6 dargestellt. Der vor der Bürste / liegende Kontakt L hat einem anderen Kontakt Platz gemacht, der mit der Leitung Z verbunden ist. Es ist aus der Abb. 6 ersichtlich, daß die Zuführung des von der Bürste / kommenden elektrischen Stroms nicht mehr zu den beweglichen Magneten des Armkreuzes B und auch nicht zu den entsprechenden festen Magneten erfolgt, sondern zu den beweglichen Magneten 1', 2', 3' und 4' des Armkreuzes C und gleichzeitig zu jenen festen Magneten X, die den beweglichen Magneten 1', 2', 3' und 4' des Armkreuzes C gegenüberliegen. Die Bürsten des Armkreuzes B schleifen noch immer auf den Kontakten L' des Ringes K', aber diese Kontakte führen keinen Stronrmehr, da der Kontakt L des Ringes /C, der einen Teil der Zuleitung 1 bildet, nicht mehr vor der Bürste / liegt, wie es bei Abb. 5 der Fall war.

Die beweglichen Magnete i', 2', 3' und 4' des Armkreuzes C und die diesen Magneten gegenüberliegenden festen Magnete werden somit erregt, und gleichzeitig stoßen die Stoßdaumen des Armkreuzes C das Armkreuz B so weiter, daß sich der Magnet 1 gegen den Magnet 1', der Magnet 2 gegen den Magnet 2', der Magnet 3 gegen den Magnet 3' und der Magnet 4 gegen den Magnet 4' hin bewegt, wie in Abb. 7 gezeigt wird. Das Armkreuz B hat mittels der Klinke / die Motorwelle und die Verteilerringe K, und K! mitgenommen.

Der Kontakt L der Zuleitung Z hat die Bürste / (Abb. 6) verlassen und einem neuen Kontakt L Platz gemacht, der zur Zuleitung Γ gehört (Abb. 7). In der Zuleitung Y erhalten die Magnete 1, 2, 3 und 4 des Armkreuzes B den elektrischen Strom und gleichzeitig die diesen gegenüberliegenden festen Magnete X. Diese Magnete werden erregt, und, die Stoßdaumen des Armkreuzes B stoßen das Armkreuz C weiter, so daß sich der Magnet 1' gegen den Magnet 2, der Magnet 2' gegen den Magnet 3, der Magnet 3' gegen den Magnet 4 und der Magnet 4' gegen den Magnet 1 hin bewegt. Das Armkreuz C nimmt die Motorwelle und die konzentrischen Ringe K und K' mit. Der Kontakt L der Zuleitung Y verläßt die Bürste / und macht einem neuen Kontakt aus der Zuleitung R Platz, wie in Abb. 8 gezeigt. Das vorstehend beschriebene Spiel wiederholt sich, d. h. nach der Zuleitung Z kommt die Zuleitung Y, dann die Zuleitung R und schließlich von neuem die Zuleitung Z an die Reihe usf.

Die Elektromagnete E, E' gleiten, sobald sie sich in Bewegung setzen, an zwischen den festen Magneten X angebrachten Nasen vorbei, die die Magnete E, E' in die Ebene des Schnittes a-b zurückführen.

Der Motor nach der Erfindung soll vorwiegend überall dort Verwendung finden, wo eine langsame Rotation verlangt wird. Er hat den Vorzug, daß er ohne Zwischenschaltung eines Getriebes in direkter Kupplung verwendet werden kann. Seine Umlaufgeschwindigkeit kann ohne Schaden auf 1000 Umdrehungen pro Minute gesteigert werden.

Außer für industrielle Zwecke aller Art kann der Motor z. B. für Fernmeldegeräte, für Lichtreklamen o. dgl. Verwendung finden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle (A) zwei den Rotor bildende Armkreuze (B, C) mittels einseitig wirkender Klinken (/, /') in einem Sinne drehbar angebracht und an ihren * Arm en je mit Elektromagneten (E, E') ausgestattet sind, wobei in wechselseitigem Spiel jeweils die Magnete (E) des einen Kreuzes (B) von feststehenden, zu beiden Seiten der Armkreuze angeordneten Magnetkränzen (X) des Stators angezogen und in Drehung versetzt werden, so daß sie mittels Hebel (D) und Stoßdaumen (H) das zweite Kreuz (C) in der Umdrehungsrichtung weiterstoßen.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von Stromverteilern für .die Erregung der Elektromagnete des Stators und des Rotors, bestehend aus zwei (K, K') fest auf der Welle (A) konzentrisch angebrachten und einigen (O) fest mit dem Statorgerippe verbundenen Verteilerringen, die

je in zwölf Kontaktsektoren (L, L', Q) unterteilt sind, wobei auf dem einen Verteilerring (K) mit seinen Kontaktsektoren (L) die Stromzuführungsbürste (J) schleift, wodurch unter Mitwirkung des zweiten Verteilerringes (K'),, dessen mit den Kontaktsektoren (L) verbundene Sektoren (L') .in vier Gruppen von den Bürsten (M) bestrichen werden, eine ständig wechselnde Erregung der Elektromagnete (E₁ E') der Armkreuze (B, C) mit Unterbrechung herbeigeführt wird, während gleichzeitig die entsprechenden Elektromagnete (X) des Stators von den am feststehenden Verteilerring (0) angebrachten und auf den Kontaktsektoren (L') des Verteilerringes (K') schleifenden Bürsten (M') gespeist werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen