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Elektromagnetisches Drehankerlaufwerk Die Erfindung bezieht sich auf
Ein elektromagnetisches Dxehankerlaufwerk, das ganz allgemein für impulsbetriebene
Fernmeldeanlagen Bedeutung hat, insbesondere jedoch für den Antrieb elektrischer
Nebenuhren Verwendung finden kann, und das sich gegenüber allen bekannten .dadurch
auszeichnet, daß es ohne einen die Leistung bekanntlich stets mehr oder minder herabsetzenden
Arbeitsluftspalt zwischen Anker und Ständer auskommt. Dies ist erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß der Dxehanker als magnetisch polarisierte Taumelscheibe ausgebildet
ist, die auf einem ringförmigen Polschuh des Stato:rs bei der durch die Impulserregung
bewirkten Verlagerung des magnetischen Feldes abrollt. Der Stator kann dabei insbesondere
aus einem Topfmagneten bestehen, auf dessen zentralem Polschuh die Taumelscheibe
gehaltert werden kann und auf dessen Polgehäusemantel der Rand der Taumelscheibe
abrollt. Die Taumelscheibe kann
vorzugsweise in mehreren unter bestimmten
Winkeln untereinander versetzten Richtungen dauerpolarisiert sein, indem sie beispielsweise
zwei oder mehrere Magnetkörper verschiedener Flußrichtung eingelagert enthält. Es
können statt dessen aber äuch in der Taumelscheibe durch die Fortschaltimpulse gesteuerte
Elektromagnetwicklungen angeordnet sein,, die je nachdem, welche Wicklung bzw. in
welchem Sinne eine bestimmte Wicklung erregt wird, die Scheibe in einer bestimmten,
nacheinander schrittweise fortschreitenden Richtung polarisieren, so daß sie sich
im Zusammenwirken mit den Magnetpolen des Stators auf dem Statorring abrollt. Bei
dieser Abrollbewegung (Taumelbewegung) entsteht eine durch den Neigungswinkel
(Taumelwin:kel)
der Scheibe eindeutig bestimmte axiale Drehung der Scheibe, die dann zur Einstellung
des fernzusteuernden Gegenstandes, z. B. der Zeiger elektrischer Nebenuhren, dient.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend in Verbindung
mit in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert,
bei welchen die Taumelscheibe dauerpolarisiert ist und der Stator nur eine einzige,
durch Impulse wechselnder Richtung steuerbare Erregerwicklungaufweist.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch das Laufwerksystem und Fig. Ja eine
Draufsicht auf die Taumelscheibe eines ersten Ausführungsbeispiels, wobei die Dau-ermagnetisierun,g
durch Pfeile angedeutet ist; Fig. 2, 2o, und 2b zeigen im Schnitt bzw. in Draufsicht
und Ansicht die Anlenkung der Minutenzeigenvelle einer elektrischen Nebenuhr an
die Taumelscheibe; Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die
in Fig. 3o, im Längsschnitt dargestellte Scheibe Polschuhansätze zur Gewährleistung
einer bestimmten Drehrichtung aufweist; Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform
mit einseitig zur Drehachse liegender Statonvicklung. Beim Ausführungsbeispiel der
Fig. i ist dieTaumelscheibe i in zwei zueinander senkrechten Richtungen etwa durch
Einlagerung nicht dargestellter Magnetkörper dauermagnetisiert. Die Scheibe i ist
mit Spitzenlagerung unmittelbar auf den mittleren Polschuh 2o, des Topfmagneten
2 aufgesetzt, in dem die Erregerspule 2b untergebracht ist. Diese wird, wie dies
beispielsweise bei in Nebenuhrenschleifen liegenden D.rehankerlaufwerkün allgemein
der Fall ist, durch Fortschaltimpulse wechselnder Richtung erregt. Der obere Rand
2C des zylindrischen Mantelgehäuses ist dem Neigungswinkel (Taumelwinkel (c) der
Taumelscheibe entsprechend so abgeflacht, daß der Rand der Scheibe mit dem Topfrand
entlang einer geraden Berührungslinie gleichbleibender Länge zum Anliegen kommt.
Die Taumelscheibe i wird sich nach :einer von vier Richtungen senken, in welcher
der Magnetfluß am größten ist. Wird die Erregerspule an eine Spannung gelegt, die
diesen Fluß schwächt, so wird die Scheibe, sobald die Gegenerregung groß genug ist,
in eine Stellung rollen, die um 9o' von der vorherigen verschieden ist. Die Richtung,
in welcher sich die Scheibe weiterbewegt, kann durch entsprechende hilfspolähnlich
wirkende Ausbildung des Umfangs der Taumelsch.eibe festgelegt werden. Der @Vinkel
n bestimmt eindeutig die Größe des axialen Drehschrittes der Scheibe i im Verhältnis
zu den einzelnen Taumelschritten. Im Ausführungsbeispiel möge der Winkel so gewählt
sein, daß sich bei jedem Taumelschritt eine axiale Drehung der Scheibe i um 6° ergibt.
Dies ist bei einer Nebenuhr der Winkel, um den sich der Minutenzeiger am Ende jeder
Minute sprungweise weiterbewegt. Nach vier Impulsen wird der Rand der Taumelscheibe
sich einmal am oberen Rand 2- des Topfmagneten abgerollt und die Scheibe dabei eine
axiale Drehung von 4.6° ausgeführt haben. 6o Minutenimpulse werden also, insgesamt
15 volle Abrollbewegungen der Scheibe i auf dem Topfrand 2c zur Folge haben,
die eine volle Umdrehung der Scheibe i um ihre Drehachse hervorrufen.
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Es ist also in dem angenommenen Fall möglich, mit der Taumelscheibe
i in aus Fig. 2 ersichtlicher Weise unmittelbar die Welle 3 des Minutenzeigers eines
Nebenuhrwerks zu verbinden. Diese Verbindung kann beispielsweise durch einen Zapfen
3o, erfolgen, der durch das Wellenende hindurchgesteckt ist und mit rippenförmigen
Ansätzen Ja derTaumelscheibe so zusammenwirkt, daß die Taumelscheibe die Welle 3
entsprechend ihrer axialen Drehung mitnimmt, die Taumelbewegung der Scheibe i aber
ungehindert erfolgen kann. Die Welle 3, deren Lagerstelle 3b sowie der Zapfen 3o,
und der mittlere Teil Je dex Scheibe bestehen zweckmäßig aus unmagnetischem Material,
z. B. Messing.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 verwendet ebenfalls einen Topfmagneten
2, wobei die Taumelscheibe.1, ähnlich wie in. Fig. 2, unmittelbar auf der Minutenzeigenvelle
3 des Nebenuhrwerks gelagert ist. U m den mittleren, aus Messing oder anderem unmagn@etischem
Werkstoff bestehenden Teil 4o, schließt sich ein 'Weicheisenring, der gegen den
mittleren Polschuh 2- des Topfmagneten zur Anlage kommt. Daran schließen sich vier
kräftige, in Richtung der eingezeichneten Pfeile magnetisierte Dauermagneten 4b
an, die durch Scheibensegmente 4c aus Messing od. dgl. voneinander magnetisch getrennt
sind. Die außenliegenden Pole der Magneten 4b weisen aus Weicheisen bestehende Ansätze
4d (Hilfspol) auf, die mit einem ringwulstförmigen Ansatz 2d des Topfmagnetgehäuses
in dem Sinne zusammenwirken, daß der über die Luftspalte zwischen den Teilen 4d
und 2d geleitete magnetische Teilfluß die Drehrichtung der Taumelscheibe eindeutig
festlegt.
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Das Gehäuse des Topfmagneten gemäß Fig. i bz-%v. 3 kann aus einem
vollen Weicheisenkern gedreht oder auch aus Tiefziehblech gezogen sein. Statt dessen
können sowohl der Topf als auch die Taumelscheibe aus gegossenem oder gepreßtem
'Werkstoff bestehen. Insbesondere lassen sich diese Teile aber auch aus gesintertem
Werkstoff herstellen, die polarisierte Taumelscheibe z. B. so, daß die Magnetkörper
4c in diesen Stoff mit eingesintert bzw. an diesen angesintert werden.
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Fig. 4 zeigt schließlich eine Ausführungsform mit seitlich zur Drehachse
der Taumelscheibe 4 liegender Statonvicklung 2b, wobei die Scheibe 4. auf einem
Kreisring 2g ab-rollt, der den einen Polschuh des Stators bildet, dessen anderer
Polschuh wieder eine Bohrung enthält, durch welche die Welle 3 des Minutenzeigers
3' geführt ist.