DE976338C

DE976338C - Motorischer Antrieb fuer Tonaufzeichnungsgeraete

Info

Publication number: DE976338C
Application number: DEP5999A
Authority: DE
Inventors: Hermann Papst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-08-07
Filing date: 1951-08-07
Publication date: 1963-07-11

Description

Motorischer Antrieb für Tonaufzeichnungsgeräte Bei Motoren für Tonaufzeichnung und -wiedergabe macht es sich störend bemerkbar, daß das Streufeld des Tonmotors auf die Verstärker- und Tonaufnahmeelemente bei der erforderlichen hohen Verstärkung einwirkt. Weiterhin wirkt der in den Geräten meist notwendige Transformator ebenfalls durch Streufelder störend. Es müssen dann kostspielige Maßnahmen wie mehrfache Abschirmung mit teueren, hochpermeablen Stoffen getroffen werden, und die dann immer noch notwendigen großen gegenseitigen Abstände der Einzelteile des Gerätes machen dieses umfangreich.
Es sind bereits Induktionsmotoren mit feststehendem außenliegendem Sekundärteil (Käfiggehäuse) und umlaufendem Primärteil bekanntgeworden, die einen hohen Wirkungsgrad u. a. wegen geringer Wicklungskopfstreuung und Zickzackstreuung aufweisen, jedoch hat die Fachwelt nicht beachtet, daß solche Motoren nicht nur ein. an sich schwaches äußeres Streufeld aufweisen, sondern daß dieses Streufeld auch eine besonders niedrige Frequenz aufweist, nämlich die Schlupffrequenz.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es nicht nur auf die Stärke des Streufeldes ankommt, sondern auch auf den hörbaren Anteil desselben in der Wiedergabe des Gerätes. Es wird daher das Störfrequenzspektrum des Motors in den unteren Unhörbarkeitsbereich gelegt, indem der Antriebsmotor als Induktionsmotor mit feststehendem außenliegendem Sekundärteil oder Käfiggehäuse ausgebildet ist. Hochpermeable Schichten dieses Gehäuses schirmen bereits weitgehend in magnetischer und elektrischer Hinsicht gegen den Außenraum ab. Das restliche Störfeld aber kann während des Motorbetriebes (nach erfolgtem Hochlaufen) nicht mehr innerhalb des Hörbereiches stören. Denn in bezug auf die Störwirkung im Außenraum subtrahiert sich die Umdrehungsfrequenz des Motors von der Netzfrequenz. Daher bleibt als Frequenz des Störfeldes nur die Schlupffrequenz, und da diese im allgemeinen zwischen o und Io Hz gehalten werden kann, so bleibt die durch sie verursachte Hörstörung unterhalb der Hörbarkeitsschwelle. Ist der Schlupf aber gleich Null, was erfindungsgemäß durch die nachstehend beschriebenen Synchronisierungsmaßnahmen erreicht werden soll, so steht das Störfeld im Außenraum still. Pulsationen desselben, infolge des Vorbeiganges der Nutenzähne, werden durch entsprechende Schrägstellung der Nuten oder durch die später noch beschriebene Maßnahme gering gehalten.
Die Erfindung betrifft somit einen motorischen Antrieb für Tonaufzeichnungsgeräte, und die Erfindung besteht darin, daß er aus einem an sich bekannten Wechselstrom-Induktionsmotor mit stillstehendem Sekundärteil und umlaufendem Primärteil besteht und daß dieser Motor derart ausgelegt ist, daß er im Betrieb eine Schlupffrequenz zwischen o und Io Hz aufweist.
Die Anordnung des Sekundärteils als Stator erfordert zwar eine rotierende Stromzuführung zur umlaufenden Primärwicklung. Aber bei Verwendung von Graphit oder ähnlichem Material für die Schleifringe und ihre Zuführungen treten sehr geringe Abnutzungen, Fremdschichtenübergangsstörungen und Schleifgeräusche auf.
Der für das Gerät gegebenenfalls erforderliche Transformator kann erfindungsgemäß in den Aufbau des Motors mit eingeschlossen sein, indem neben der Hauptwicklung des Primärteils in an sich bekannter Weise noch zusätzliche Wicklungen angebracht werden, die die Verstärkerhilfsspannungen oder sonstige Spannungen transformatorisch erzeugen. Auf diese Weise wird ein gesonderter Netztransformator mit den von ihm verursachten Störungen vermeidbar.
Auch bei Betrieb mit Gleichstrom kann eine ähnlich gute Störfreiheit erreicht werden, wie noch erläutert wird.
Mehrere Geschwindigkeiten für den Gerätebetrieb können in an sich bekannter Weise durch Polumschaltung des Motors dargestellt werden.
Abb. I zeigt den grundsätzlichen Aufbau des Induktionsmotors. Der Primärteil I wird über die Schleifringe 2, die, wie auch die Bürsten, aus Graphit bestehen können, an das Netz angeschlossen und rotiert mit geringem oder gar keinem Schlupf. Das Rückschlußeisen des Sekundärteils 3 ist zugleich Teil des eisernen Gehäuses 4, das nur an den notwendigen Durchbruchstellen für Welle und Zuleitungen unterbrochen ist. Zwecks Verbesserung seiner Abschirm- und Leitwirkung kann es. durch weitere Schichten aus magnetisch oder/ und elektrisch gut leitendem Material ergänzt sein.
In Abb. 2 hat der Primärteil außer den genannten Schleifringen 2 noch Schleifringe 5. Diese stellen die Verbindung zu den rein transformatorisch arbeitenden Wicklungen im Primärteil dar, die die Spannungen für den Verstärkerteil des Gerätes liefern.
Abb.3 zeigt als Beispiel eine Schaltanordnung für den Fall, daß der erfindungsgemäße Motor aus einer Gleichstromquelle 6 betrieben werden soll. Die Wicklung des Primärteils I ist mehrphasig über die Schleifringe 2 mit den Lamellen eines feststehenden Kollektors 7 verbunden. Dieser kann in beliebiger Entfernung von den störempfindlichen Geräteteilen angeordnet sein. Auf ihm laufen zwei oder mehr Bürsten 8 um, die über weitere Schleifringe 9 mit der Gleichstromquelle 6 in Verbindung stehen. Der Antrieb der Bürsten erfolgt mittels eines kleinen, sonst nicht belasteten Hilfsmotors Io, der durch einen Fliehkraftbremsregler II oder auf sonstige Weise in seiner Drehzahl bestimmt ist. Diese Anordnung ergibt somit einen lastunabhängigen, konstanten Antrieb für Schallaufzeichnungsgeräte od. dgl. aus einer Gleichstromquelle.
Der Sekundärteil 3 kann gemäß Abb. 4 ganz oder zum Teil aus hysteretischem Stoff 12 bestehen, der von einem ein- oder mehrschichtigen Gehäuse 13 umschlossen sein kann. Dieses Gehäuse entspricht nach Aufbau und Funktion dem Gehäuse 4 der Abb. I.
Die Abb. 5 und 6 zeigen beispielsweise Maßnahmen zur Synchronisierung. In Abb. 5 sind durch Aussparungen I4 magnetische Engstellen geschaffen, die nach Abb. 6 in ihrer Wirkung noch durch Lücken 15 ergänzt werden. Letztere vermehren. den magnetischen Widerstand im Luftspalt an vier symmetrisch liegenden Stellen. Beide Maßnahmen wirken derart, daß der in Abb. 5 und 6 angedeutete magnetische Kraftfluß die ungefähre Einstellung des Drehfeldes bei Synchronlauf angibt. Das Hochlaufen des Motors wird dabei durch den Käfig 16 wie bei üblichen Induktionsmotoren unterstützt. Dieser Käfig verhindert auch ein Pendeln im Synchronlauf. Das diesen Käfig einschließende Eisen besteht nach einem weiteren Vorschlage nicht aus Blechen, sondern aus einem massiven oder einem gesinterten Eisenkörper. Die dadurch auftretenden Wirbelströme bewirken bei Einphasenbetrieb (lediglich mit Betriebskondensator) einen kräftigen Anlauf. Die völlig geschlossenen Nuten ergeben ein fast geräuschloses Laufen.
Da somit der Motor einen sehr geräuscharmen Lauf aufweisen wird, kann er mit seinem Außensekundärteil fest mit der Montageplatte des Gerätes verbunden sein. Dies ist in Abb. 7 dargestellt. Diese Montageplatte 17 bewirkt dann eine unmittelbare Wärmeabfuhr aus dem Motor, so daß dieser hoch ausgenutzt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Motorischer Antrieb für Tonaufzeichnungsgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem an sich bekannten Wechselstrom-Induktionsmotor mit stillstehendem Sekundärteil und umlaufendem Primärteil besteht und daß dieser Motor derart ausgelegt ist, daß er im Betrieb eine Schlupffrequenz zwischen o und Io Hz aufweist.
2. Motorischer Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Primärteil des Motors in an sich bekannter Weise zugleich als Transformator dient, indem er zusätzliche Wicklungen für die Erzeugung der Spannungen des zum Gerät gehörigen Verstärkerteiles aufweist (Abb. 2).
3. Motorischer Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor in an sich bekannter Weise aus einer Gleichstromquelle über einen Kollektorumformer gespeist wird und daß dieser mit einem feststehenden Kollektor versehen ist (Abb. 3).
4. Motorischer Antrieb nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärteil in an sich bekannter Weise mit magnetischen Engstellen in der Polteilung versehen ist (Abb. 5 und 6).
5. Motorischer Antrieb nach Anspruch I bis 4, gekennzeichnet durch einen Sekundärteil mit Hysteresematerial.
6. Motorischer Antrieb nach Anspruch I bis 5, gekennzeichnet durch einen Sekundärteil, der im wesentlichen aus einem massiven Eisenkörper besteht.
7. Motorischer Antrieb nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor auf Grund seiner geringen Störfrequenz in unmittelbarer Nähe von elektronischen oder anderen für eine Störfrequenz im Hörbereich empfindlichen Geräten angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 63 446, 270 003, 309725, 330 85o, 610 587, 660 767, 675 259, 676 668, 697 146, 7o2 657, 708 5o4, 813 730; österreichische Patentschrift Nr. 115 993; schweizerische Patentschriften Nr. 93 68o, 27o 659; britische Patentschrift Nr. 645 332.