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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Erfindung sei an Hand einer rein beispielshalber angegebenen Ausführungsmöglichkeit
erläutert und in der Zeichnung schematiseh dargestellt.
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Fig. i zeigt die exzentrische Anordnung des Läufers, während die Fig.2
in vergrößertem Maßstab eine bevorzugte Lagerung im Querschnitt veranschaulicht.
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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.
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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.
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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.
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Das Lager kann aus beliebigem geeignetem Material, zweckmäßigerweise
aber aus öldurchtränktem Hartgewebe bestehen.
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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.
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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.
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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.