DE851379C

DE851379C - Small motor, especially synchronous small motor, the rotor of which is subjected to a radial magnetic pull in order to dampen noise

Info

Publication number: DE851379C
Application number: DEL3503D
Authority: DE
Inventors: Carl Bollmann; Ernst Weber
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1941-07-14
Filing date: 1941-08-07
Publication date: 1952-10-02

Description

Kleinmotor, insbesondere Synchronkleinmotor, dessen Läufer zwecks Geräuschdämpfung einem radial gerichteten magnetischen Zug unterworfen ist Die Erfindung bezieht sich auf Kleinmotoren, insbesondere Synchronkleinmotoren, wie sie bei Uhren, Tarifapparaten, Zeitschaltern, Registrierapparaten, Frequenzanzeigern sowie in der Fern-@virktechnik usw. Verwendung finden.Small motor, in particular synchronous small motor, whose rotor for the purpose Noise attenuation is subject to a radially directed magnetic pull. The invention refers to small motors, especially synchronous small motors, like those used in clocks, Tariff apparatus, time switches, recorders, frequency indicators as well as in the Fern- @ virktechnik, etc. find use.

Bei solchen Kleingeräten der genannten Art, die im Massenverfahren hergestellt werden und somit keine hole Präzision verlangen, treten meistKräfte verschiedener Art, Größe und Richtung auf, die auf den Läufer einwirken, wodurch dieser, begünstigt durch sein geringes Gewicht, quer zur Achse hin und her gezogen wird und hierbei im Lager anschlägt. Diese Kräfte werden teils durch magnetische Unsymmetrien im Sfä,nder und Läufer, wie z. 13. unregelmäßiges Drehfeld, Unrundlaufen usw., erzeugt, teils bildet auch die Lagerreibung den Anlaß; da der Läufer ein gewisses radiales Spiel haben muß, klettert er infolge Reibung an der Lagerwandung aufwärts, bis der Winkel der 'Fangente an die Berührungsstelle von Läuferwelle und Lagerfläche gleich dem Reibungswinkel ist, worauf die Welle wieder abfällt und unten anschlägt. Die Geräuschbildung wirkt sich ferner auch deshalb besonders stark aus, weil derartige Kleingeräte längere Zeit ohne Wartung, d. h. praktisch ohne 01 in den Lagern laufen müssen.With such small devices of the type mentioned, which are mass-produced and therefore do not require high precision, forces of various types, sizes and directions usually occur, which act on the rotor, which, thanks to its low weight, moves it back and forth across the axis is pulled and strikes in the camp. These forces are partly due to magnetic asymmetries in the Sfä, Nder and runners, such as. 13. Irregular rotating field, out-of-roundness, etc., generated, in some cases also bearing friction is the cause; Since the runner must have a certain radial play, it climbs upwards as a result of friction on the bearing wall until the angle of the 'fishing duck at the point of contact between the rotor shaft and the bearing surface is equal to the angle of friction, whereupon the shaft drops off again and hits the bottom. The noise generation also has a particularly strong effect because such small devices have to run for a long time without maintenance, ie practically without oil in the bearings.

Es sind bei zweipoligen Kleinmotoren bereits Anordnungen bekanntgeworden, welche diese Mängel durch unsymnietrischen Aufbau der Magnetpole zu beseitigen trachten. So beschreibt beispielsweise die britische Patentschrift 503 o88 einen Kleinmotor, bei.dem die beiden Polschuhe auf der gleichen Seite der Symmetrielinie entweder verlängert oder so ausgebildet sind, daß ein größerer Luftspalt entsteht. Diese bekannten Einrichtungen haben jedoch ,den Nachteil, daß erstens nur eine derUrsachen der unerwünschtenGeräuschbildung beseitigt wird, und zweitens, daß sie bei Kleinmotoren mit einerVielzahl vonPolen unwirksam sind, weil sich die Wirkungen im ganzen aufheben.With two-pole small motors, arrangements are already known which seek to eliminate these deficiencies by means of an asymmetrical structure of the magnetic poles. For example, British Patent Specification 503 O88 describes a small motor, bei.dem the two pole pieces are on the same side of the symmetry line either extended or formed so that a larger air gap. However, these known devices have the disadvantage that, firstly, only one of the causes of the undesirable noise generation is eliminated and, secondly, that they are ineffective in small motors with a plurality of poles because the effects cancel each other out on the whole.

Gemäß der Erfindung wird nun zur Vermeidung des erwähnten Übelstandes vorgeschlagen, bei Kleinmotoren, insbesondere Synchronkleinmotoren, deren Läufer zwecks Geräuschdämpfung einem radial gerichteten magnetischen Zug unterworfen ist, diesen magnetischen Zug dadurch zu erzeugen, .daß eine exzentrische Lagerung des Läufers gegenüber dem Ständer vorgenommen wird, indem die Stelle des kleinsten Luftspaltes in die gewünschte Zugrichtung der magnetischen Kraft gelegt wird.According to the invention is now to avoid the drawback mentioned proposed for small motors, especially small synchronous motors, their rotors is subjected to a radially directed magnetic train for the purpose of noise dampening, to generate this magnetic train, .that an eccentric mounting of the Runner opposite the stator is made by the point of the smallest air gap is placed in the desired direction of pull of the magnetic force.

Vorzugsweise kann dabei der magnetische Zug in Richtung der Schwerkraft wirken, so daß die Läuferwelle in die unterste Stelle der Lager gedrückt wird. Durch Anwendung einer besonderen Querschnittsform des Lagers kann dabei erreicht werden, daß auch bei Kleinmotoren mit einer Vielzahl von Polen ein vollständig ruhiger Gang des Läufers erhalten wird.The magnetic pull can preferably be in the direction of gravity act so that the rotor shaft is pressed into the lowest point of the bearing. By Use of a special cross-sectional shape of the bearing can be achieved that even with small motors with a large number of poles a completely smooth gear of the runner is obtained.

Die Erfindung sei an Hand einer rein beispielshalber angegebenen Ausführungsmöglichkeit erläutert und in der Zeichnung schematiseh dargestellt.The invention is based on a possible embodiment given purely by way of example explained and shown schematically in the drawing.

Fig. i zeigt die exzentrische Anordnung des Läufers, während die Fig.2 in vergrößertem Maßstab eine bevorzugte Lagerung im Querschnitt veranschaulicht.Fig. I shows the eccentric arrangement of the rotor, while Fig.2 illustrates a preferred storage in cross section on an enlarged scale.

Vom Magnetsystem des Motors sind in Fig. i die Spaltpole i zu sehen, -die durch Aussparungen einer Kurzschlußscheibe 3 hervorragen, deren jede zweite Aussparung durch einen Schlitz 4 unterbrochen ist, wodurch in der Phase verschobene Spaltflüsse erzeugt werden, die zusammen das Drehfeld bilden. Der Läufer 5 besteht aus einem auf der Welle 6 befestigten Stahlblech 7 mit rechtwinklig abgebogenen Lappen, .die die Pole bilden. DieEinrichtung zurErzielung der gerichteten magnetischen Hilfskraft ist so getroffen, daß die hierzu dienende verschiedene Luftspalteinstellung zwischen der einen und der anderen St'änder-Läufer-Hülfte durch exzentrische Lagerung -der Läuferwellenachse 6 gegenüber der Ständerachse 9 erreicht wird. Durch die senkrechte Verschiebung der Welle 6 nach unten wird der Luftspalt in der oberen Hälfte größer als in der unteren, so daß der magnetische Zug ebenfalls senkrecht nach unten erfolgt und durch das Gewicht des Läufers unterstützt wird. Die Exzentrizität zwischen Läuferwellenachse und Ständerachse liegt für den verfolgten Zweck der Vermeidung bzw. Beseitigung von Schlaggeräuschen etwa zwischen 0,03 bis o, i mm.The gap poles i of the magnet system of the motor can be seen in FIG. The rotor 5 consists of a sheet steel 7 fastened to the shaft 6 with lugs bent at right angles, which form the poles. The device for achieving the directed magnetic auxiliary force is designed in such a way that the different air gap setting between the one and the other stator-rotor half is achieved by eccentric mounting of the rotor shaft axis 6 relative to the stator axis 9. As a result of the vertical displacement of the shaft 6 downward, the air gap is larger in the upper half than in the lower half, so that the magnetic pull also takes place vertically downward and is supported by the weight of the rotor. The eccentricity between the rotor shaft axis and the stator axis is approximately between 0.03 and 0.1 mm for the pursued purpose of avoiding or eliminating impact noises.

Als Lager für die Läuferwelle 6 wird hierbei zweckmäßig eine Form nach Fiig. 2' verwendet. Bei diesem Lager, welches im Querschnitt Dreiecksform besitzt, liegt die Welle 6 auf zwei Seitenflächen io und i i auf, wodurch ein Keillager gebildet ist. Der Abstand der oberen Fläche von der Welle entspricht dem normalen Lagerspiel. Das Lager ist um die entsprechende Exzentrizität gegenüber der Statorachse 9 verschoben.A shape is expediently used as a bearing for the rotor shaft 6 according to Fiig. 2 'used. With this bearing, which has a triangular shape in cross-section, the shaft 6 rests on two side surfaces io and i i, thereby forming a wedge bearing is. The distance between the upper surface and the shaft corresponds to the normal bearing play. The bearing is shifted relative to the stator axis 9 by the corresponding eccentricity.

An Stelle eines dreieckigen Lagerloches mit zwei Auflageflächen kann auch ebensogut ein sektorförmiges oder sonstwie unrundes Lager vorgesehen sein. Hauptsache ist bei dieser Ausführung, daß die Welle auf zwei Seiten zweier im Winkel zusammenlaufender Flächen auflagert. Die Größe des Winkels, den die Lagerflächen einschließen, hängt ganz von den Erfordernissen bzw. den Reibungskoeffizienten der entsprechenden Lagerstoffe ab; je größer dieser Winkel sein kann, desto günstiger sind die Lagerungsverhältnisse; man wird wohl einen Winkel von 9o° als üblich annehmen können, während ein Winkel von 6o° praktisch die untere Grenze bilden dürfte. Die Mittellinie des durch die Flächen io und i i eingeschlossenen Winkels stimmt zweckmläßigerweise mit der Schwerkraftrichtung überein, wodurch eine Symmetrie sowohl der Anordnung als auch der Kräfteverteilung erzielt wird, welche das Vermeiden von Geräuschen weitenbegünstigt. Die mit der Schwerkraft gleichgerichtete magnetische Zugkraft in Verbindung mit der in derselben Richtung vorgenommenen Exzentrizität der Läuferwelle ergibt im allgemeinen die günstigste Wirkung insofern, als einerseits durch die senkrechte exzentrische Lagerung der Läuferwelle gegenüber der Ständerachse die gewünschte magnetische Hilfskraft in Form eines durch das Läufergewicht unterstützten Zuges erhalten wird, während andererseits durch das Aufliegen der Läuferwelle an zwei Stellen eines Winkellagers das durch die mechanische Kraft der Lagerreibung bewirkte Aufsteigen undAbfallen bzw.Aufschlagen der Welle vermieden wird.Instead of a triangular bearing hole with two bearing surfaces, can a sector-shaped or otherwise non-circular bearing can just as well be provided. The main thing with this design is that the shaft is on two sides at an angle of two converging surfaces. The size of the angle that the bearing surfaces include depends entirely on the requirements or the coefficient of friction of the appropriate storage materials from; the larger this angle can be, the cheaper are the storage conditions; one will probably assume an angle of 90 ° as usual can, while an angle of 60 ° should practically form the lower limit. the The center line of the angle enclosed by the surfaces io and i i is expediently correct coincides with the direction of gravity, creating a symmetry of both the arrangement as well as the distribution of forces is achieved, which prevents noise widely favored. The magnetic pulling force rectified with gravity in connection with the eccentricity of the rotor shaft made in the same direction generally gives the most beneficial effect in that, on the one hand, through the vertical eccentric mounting of the rotor shaft with respect to the stator axis Desired magnetic auxiliary force in the form of one supported by the runner's weight Train is obtained, while on the other hand by the resting of the rotor shaft two places of an angular bearing that by the mechanical force of the bearing friction caused rise and fall or impact of the wave is avoided.

Das Lager kann aus beliebigem geeignetem Material, zweckmäßigerweise aber aus öldurchtränktem Hartgewebe bestehen.The bearing can be made of any suitable material, expediently but consist of oil-soaked hard tissue.

Der magnetische Zug sowie die Exzentrizität des Lagers lassen sich natürlich auch in einer beliebigen anderen Richtung einstellen. Im allgemeinen ist aber die mit .der Schwerkraftrichtung übereinstimmende Zugkraft- und Exzentrizitätsrichtung vorzuziehen.The magnetic train and the eccentricity of the bearing can be set in any other direction, of course. In general is but the direction of traction and eccentricity, which coincides with the direction of gravity preferable.

Die .magnetische Hilfskraft muß stets größer sein als die dieGeräusche bildenden Kräfte in ihrer Gesamtheit. Am kleinsten ist sie, wenn sie in Richtung der Schwerkraft verläuft, da' sie in diesem Fall vom Läufergewicht unterstützt wird.The magnetic auxiliary force must always be greater than that of the noise forming forces in their entirety. It is smallest when facing because of the force of gravity, because in this case it is supported by the weight of the runner.

Die besondere Lagerung gemäß der Erfindung kann für beide Lager des,Motors vorgesehen sein. In vielen Fällen wird es genügen, wenn sie bei dem dem Lätufer näher liegenden Lager vorgesehen w i rd.The special storage according to the invention can be used for both bearings of the engine be provided. In many cases it will be sufficient if they are at the camp closer to the runner is provided.

Claims

PAT EN T AYS PR LC IIE i. Small motor, in particular synchronous small motor, the rotor of which is subjected to a radially directed magnetic train for the purpose of noise dampening, characterized in that the magnetic train is generated by an eccentric mounting of the rotor (5) relative to the stator by placing the point of the smallest air gap in the desired pulling direction is. a. Small motor according to claim i, characterized by an eccentric bearing with unrun @ the bearing hole in which the rotor shaft is mounted at two points with point or line contact. 3. Small motor 'according to claim a, characterized by a bearing hole with two flat surfaces converging at an angle (io, ii). Energized publications: British Patent No. 503, O88,. German patent specification No. 370 778.