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Kleinelektromotor mit einem an den Abtrieb angeschlossenen Brems-
und Kupplungsglied Die Erfindung bezieht sich auf einen Kleinelektromotor mit leinein
an den Abtrieb angeschloseenen Brems- und Kupplungsglied, das bei Axialverschiebung
des Läufers mit einem an der Läuferwelle befestigten zweiten Kupplungsglied unter
Zusammendrücl`ung einer Feder in Eingriff und bei Abschaltung des Motors zur bremsenden
Anlage an einer festen Wandung des Motorständers kommt.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Kleinelektromotors, der
zum Antrieb von Instrumenten und Geräten, wie z. B. von Abstimmungsgeräten für Rundfunkempfänger,
benutzt werden kann und dereine vervollkommnete Form einer kombinierten Kupplungs-und
Bremsvorrichtung verkörpert, mittels deren der getriebene Kupplungsteil nicht nur
selbsttätig außer Eingriff gebracht, sondern auch zuverlässig angehalten wird, entsprechend
der Enterregung des Motors. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, in einem Motor
der vorerwähnten Bauart, der einen axial bewegbaren Läufer hat, eine verbesserte
Form einer zugeordneten Schalteinrichtung vorzusehen, die den Läufer in eine bestimmte
axiale Stellung bewegenkann und leicht für Zusammenbau und Ausbesserung zugänglich
wie auch ruhig und wirksam in der Arbeitsweise äst.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, in einem Motor- der, vorerwähnten
Bauart eine vereinfachte, aber empfindliche, wärmesichere Schalteinrichtung vorzusehen.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Brems- und Kupplungsglied- init
gleitender Reibung auf der Läuferwelle sitzt und mit Klauen versehen ist, die bei
Axialverschiebung des Läufers mit entsprechenden Klauen des zweiten Kupplungsgliedes
in Eingriff kommen und bei Enterregung des Motors auf
Grund der
Lagerreibung zwischen der Läuferwelle und dem losen Kupplungsglied zur bremsenden
Anlage gelangen.
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Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, bei Elektromotoren Brems-
und Kupplungsglied@er vorzusehen, welche durch axiale Verschiebung des Läufers entgegen
einer Federkraft betätigt werden. Es handelt sich jedoch bei den bisherigen Vorschlägen
nicht um den besonderen Fall von Kleinelektromotoren, sondern um größere Elektromotoren,
für welche andere bauliche Voraussetzungen gelten, die für den vorliegenden Sonderfall
nicht anwendbar wären.
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Die besonders einfache Ausbildung des durch axiale Verschiebung des
Läufers betätigten Brems- und Kupplungsgliedes ermöglicht die Ausbildung der die
Läuferwelle in die Bremsstellung des Brems- und Kupplungsgliedes verschiebenden
Feder als sich gegen das ballige Wellenende legende Kontaktzunge, durch welche für
die Dauer des Anzuges der Läuferwelle gleichzeitig ein besonderer Stromkreis, beispielsweisse
zur Steuerung eines Nebengerätes, geschlossen wird.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist in das Ständergehäuse ein nach außen gegen Wärmeeinwirkung abgeschirmter wärmeempfindlicher
Schalter eingebaut, der auf einen bestimmten Wärmegrad im Motor anspricht und dann
den Erregerstrom abschaltet. Auf diese Weise wird das mit einer ganz bestimmten
Lagerreibung auf der Läuferwelle verschiebbare Brems- und Kupplungsglied vor unzulässiger
Erwärmung seitens des Motors geschützt, derart, daß es nicht etwa infolge zu starker
radialer Ausdehnung der Läuferwelle bzw. der darauf sitzenden Nabe des Brems- und
Kupplungsgliedes zu fest bzw. zu lose auf der Läuferwelle sitzt und infolgedessen
die angestrebte Wirkung eines sofortiger Bremsens undAbschaltens des Abtriebes bei
Enterregung des Motors in Frage gestellt wird. Der temperäturabhängige Schalter
setzt den Motor außer Betrieb, wenn infolge seiner unzulässig hohen Erwärmung keine
Gewähr mehr dafür vorhanden ist, daß das Brems- und Kupplungsglied sich einwandfrei,
d. h. mit etwas Reibung, auf der Läuferwelle verschieben kann.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Fig. i zeigt eine perspektivische Rückansicht eines Kleinelektromotors
nach der Erfindung.
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Fig.2 ist ein lotrechter Schnitt nach Linie II-II der Fig. i.
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Fig.3 und 4 sind perspektivische Ansichten der die Kupplung einschließenden
Konsole bzw. des rückwärtigen Seitenschildes des Motors.
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Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der voneinander getrennten
Teile der im Motor enthaltenen Kupplungseinrichtung.
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Fig. 6 ist ein Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig.4.
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Der veranschaulichte, in seiner Drehrichtung umkehrbare Wechselstrominduktionsmotor
mit kurzgeschlossener Hilfsphase umfaßt einen Läufer io (Fig. 2) und einen Ständer
i i. Der Motor kann Instrumente oder Geräte, wie z. B. Abstimmechanismen der Rundfunktechnik,
Spielzeuge, Ventile o. dgl., antreiben und ist im allgemeinen so gebaut, daß der
Läufer leicht in Bewegung gesetzt, angehalten oder in seiner Bewegungsrichtung mit
Hilfe einer einfachen Schaltvorrichtung umgekehrt werden kann, die entweder an dem
Motor selbst oder an irgendeiner anderen Stelle angebracht ist.
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Die Seitenschilde 34 und 35 sind lösbar an den gegenüberliegenden
Stirnseiten des Ständers i i mittels durchgehender Schrauben 36 befestigt. Zur Befestigung
des Motors ist eine entsprechend ausgesparte Platte 37 zwischen Ständer i i und
Seitenschild 34 eingeklemmt. Die Läuferwelle 43 ruht längs verschieblich in Lagern
42 (Fig.2), die n'vischen den Seitenschilden 34 bzw. 35 und Blechkonsolen 44 sitzen.
Diese Konsole sind U-förmig gestaltet (Fig. 4) und mit Filz oder einem anderen saugfähigen
Stoff 45, der mit Öl getränkt ist, vollgestopft. Die Lager 42 sind durchlässig,
so daß das Schmieröl von dem Filz durch sie hindurchdringt und einen Ölfilm auf
der Oberfläche der Läuferwelle 43 erzeugt. Zwischen den Lagern 42 ist genügend freier
Raum vorgesehen, so daß der Läufer io eine begrenzte axiale Bewegung ausführen kann.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die kombinierte Kupplungs-
und Bremseinrichtung eine Klauenkupplung, deren treibendes Glied 46 fest auf der
Läuferwelle 43 (Fig.2) sitzt, während das getriebene Glied 47 fest auf :einem Ritzel
43 sitzt, das seinerseits lose auf der von dem rechten Lager 42 her mit Öl überzogenen
Läuferwelle 43 gelagert ist und mit dem Zahnrad 5 i eines den Motor mit seiner Last
verbindenden Getriebes 51, 54, 55, 57 kämmt. Die beiden Kupplungsglieder, die aus
Gründen wirtschaftlicher Herstellungsweise als Preßteile aus Metallblech (Fig.5)
geformt sein können, sind von einem U-förmigen Blechkonsol49 umschlossen, das mit.
Flanschen 5o (Fig. 3) an dem Seitenschild 34 des Motors befestigt ist.
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Um einen ruhigen Gang der Kupplungseinrichtung und des Motors zu gewährleisten,
ist eine federnde Metallscheibe 46U zweckmäßig
zwischen den Kupplungsgliedern
46 und 47 (Fig. a) angeordnet. Diese Scheibe 46b wird lose von der Welle 43 getragen
und hat eine bleibende Krümmung um :eine Querachse. Mit der -auf düese Weise zwischen
die beiden Kupplungsglieder geschalteten Scheibe 46b wird: ein leichter Druck ausgeübt,
der bestrebt ist, -sie auseinander zu bewegen, wenn sie miteinander in Eingriff
stehen, während sie einfach frei ' schwebt und keimen Druck ausübt, wenn die Kupplungsglieder
nicht miteinander in Eingriff stehen. Infolgedessen ist Jegliches Geräusch ausgeschaltet,
das andernfalls von dem Klappern der Kupplungsglieder herrühren könnte, insbesondere
falls die Läuferbewegung infolge der Wirkung des Wechselstromes leicht unregelmäßig
oder schwingend ist.
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Bei der Arbeitsweise der hier gezeigten Brems- und Kupplungseinrichtung
wird das Kupplungsglied 46 nach rechts (vgl. Fig. 2) außer Eingriff mit dem Kupplungsglied
47 durch eine entsprechende axiale Bewegung des Läufers io hewegt-. Der Läufer wird
gewöhnlich in diese Stellung durch eine nachstehend bieschriebene; neinseitig wirkende
Federungseinrichtung gedrängt.- Sobald jedoch die Motorerregerwicklungenerregt werden,
zieht der magnetische Kraftfluß, der im Ständer'kernn gebildet wird den Läufer io
aus der in ausgezogenen Linien in -Fig: z dargestellte Lage in die mit gestrichelten
Linien dargestellte Lage.- Diese axiale Bewegung des Läufers und seiner Welle bewirkt,
daß das Kupplungsglied 46 mit seinen Klauen 46a axial nach links in Eingriff mit
dem Kupplungsglied 47 gebracht wird, so daß sie treibend miteinander verbunden sind.
Gleichzeitig wird. das getriebene Kupplungsglied 47 leicht- nach links gestoßen
und dabei außer Berührung mit der Innenfläche der Außenwand des Konsols 49 gebracht.
Bei -der nachfolgenden Enterregung des Motors veranlaßt die auf die Läuferwelle
43 wirkende gekrümmte Feder, daß das Kupplungsglied 46 selbsttätig mit dem Glied
47 außer Eingriff kommt.
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Gleichzeitig bewirkt die Reibung zwischen dem Ritzel 48 und der Welle
43, daß das Kupplungsglied 47 nach rechts (vgl. Fig. 2) um ein kurzes Stück während
der entsprechenden axialen Bewegung der Läuferwelle be= wegt wird; so daß die äußeren
Enden der Kupplungsklauen 47- reibend mit der Innenfläche des Konsols 49 in Berührung
kommen und dadurch eine bremsende Wirkung auf das getriebene Kupplungsglied 47 ausgeübt
wird, die veranlaßt, daß dieses sofort ,angehalten wird. Auf diese Weise wird eine
große Genauigkeit in der Beherrschung des beschriebenen Motors erzielt, weil das
bloße öffnen und Schließen des Schalters für 'die Motorerregerwicklungen bewirkt,
daß die gemeinsame Kupplungs- und Bremseinrichtung selbsttätig arbeitet. Bei dieser
Arbeitsweise löst die Kupplungseinrichtung sofort die Last und hält sie an, sobald
der Motor lenterregt wird, läßt aber trotzdem dien Läufer io frei bis zum Anhalten
auslaufen, und zwar ohne Beeinflussung der Stellung eines angetriebenen Instrumentes
oder Gerätes.
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Die Schalteinrichtung, die vom Motor -entsprechend seiner Erregung
und Enterregung gesteuert werden kann und außerdem dazu dient, den Läufer io aus
seiner gegenüber dem Ständer i i wirksamen Stellung zurückzudrängen, umfaßt, wie
aus Fig. i und z zu ersehen ist, ein Paar zurückfedernde Finger 65 und 66; die durch
Isolatoren 67 im Abstand voneinander gehalten werden und an dem hinteren Seitenschild35
dies Motors mit Schrauben 68 befestigt sind. Bei dieser Anbringungsart ist die Schalteinrichtung
leicht zugänglich. Die Finger 65 und. 66 tragen Kontaktknöpfe 69 und 70. Bei dem
dargestellten Schalter stehen diese Kontakte gewöhnlich offen, und der Federfinger
66 stützt sich gegen das ,äußere Ende der Läuferwelle 43, wobei @er den Läufer io
nach rechts (vgl. Fig. z) drängt und auf diese Weise die Wirkung der federnden Scheibe
46b erhöht. Bei Erregung der Motorerregerwicklungen bewegt sich der Läufer in fluchtende
Stellung mit dem Ständerkern entgegen der Neigung des Fingers 66, wobei per diesen
biegt und eine Schließung der Kontakte 69 und 76 bewirkt. Auf diese Weise wird,
wenn der Motorerregt wird, um die Abstimmeinrichtung dies Rundfunkgeräties in Umdrehung
zu versetzen, der Dämpfungskreis durch Schließen der Kontakte 69 und 70 selbsttätig
geschlossen, so daß unerwünscht laute Geräusche des Gerätes während des Abstimmivorganges
nicht auftreten. 'Da der Federfinger 66 sich gegen das bullige Äußere Ende der Motorwelle
43 legt, findet zwischen beiden im wesentlichen eine Einpunktberührung statt, wodurch
die Reibungsbelastung des Motors auf ein Mindestmaß herabgesetzt und zu einem ruhigen
Lauf beigetragen wird.
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Die Wärmeschutzeinrichtung umfaßt einen Thermoschalter, der allgemein
mit dem Bezugszeichen 71 versehen und in die Stromzuführungsleitung eingeschaltet
ist. Dieser Schalter ist gewöhnlich geschlossen. Wenn er aber infolge ungewöhnlicher
Erwärmung des Motors geöffnet wird, öffnet sich" der Stromkreis des Motors, so daß
ein Weiterlauf wirksam verhindert wird, bis die Motortempefatur wieder ausreichend
gesunken ist. Dadurch wird einem Wirkungsloswerden der auf eine bestimmte Lagerreibung
abgestellten Brems- -und Kupplungseinrichtung vorgebeugt.
Aus Fig.
¢ und 6 ist ' ersichtlich, daß der Thermoschalter 71 eine langgestreckte
bimetallische Zunge 7z enthält, die ein Paar Kontaktknöpfe 73 und 74 beherrscht.
Der Kontakt 73 ist an der Zunge 72 angebracht, während der Kontakt 74. von
dem Ende eines Nietes gebildet wird; der auch einen Anschluß 75 hält. Ein zweiter
Niet 76 dient dazu, die Schalterzunge an einer Tragplatte 77 festzuhalten. Diese
Tragplatte besteht aus einem wärme- wie auch elektrisch isolierenden Werkstoff und
erstreckt sich über eine längliche Öffnung 78 (Fig. q.) in dem hinteren Seitenschild
3 5. Die Innenfläche der wärmeempfindlichen bim@etallischen Schalterzunge
72, die der vom Innern des Motors ausgestrahlten Wärme ausgesetzt ist, ist
also im wesentlichen gegenüber äußeren Wärmequellen wärmeisoliert. Demzufolge kann
bei Unachtsamkeit eine Betätigung des Schalters infolge der Nähe eines heißen Körpers,
beispielsweise einer Radiovakuumröhre, falls der Motor in einem Rundfunkgerät benutzt
wird, nicht eintreten. Die Platte 77 aus Isolierstoff bietet auch eine geeignete
Grundlage für die Anbringung der Anschlüsse 79 der Leitungen (Fig. i).