Antriebsvorrichtung für Tonwiedergabeapparate. Bekanntlich ist es bei Sprechapparaten unbedingt erforderlich, dass die Schallplatte mit vollkommen konstanter Drehzahl ange trieben wird, um eine naturgetreue Wieder gabe der aufgenommenen Darbietungen zu erzielen. Diese Bedingung konnte jedoch bis jetzt bei der Anwendung von Elektromotoren zum Antrieb dieser Apparate nicht vollstän dig erfüllt werden, denn es hat sich in prak tischer wie in wirtschaftlicher Hinsicht als unmöglich. erwiesen, diese Motoren mit der artig genau arbeitenden Regeleinrichtungen auszurüsten, dass eine absolute Drehzahlkon stanz gewährleistet wäre.
Es wurden aus diesem Grunde nur kleine Bremsregler ein gebaut, welche jedoch ihren Zweck nur an nähernd zu erreichen imstande waren. Die Verwendung des an und für sich idealen Synchronmotors der bis jetzt gebräuchlichen Bauart scheitert schon daran, dass zu seiner Erregung eine besondere Gleichstromquelle notwendig ist und für die bei Sprechmaschi nen benötigte geringe Leistung nur für hohe Drehzahlen gebaut werden kann, denn bei kleinen Polteilungen, wie sie bei niedrigen Drehzahlen notwendig wären, lassen sich die Erregerpole nicht mehr bewickeln.
Es wer den demnach einerseits besondere Vorrich tungen notwendig, um die Drehzahl auf die niedrige Plattendrehzahl zu reduzieren und, da bekanntlich der Selbstanlauf des normalen hfinphasensynchronmotors elektrisch nicht ohne weiteres möglich ist, macht anderseits bei hohen Drehzahlen das mechanische An werfen grosse Schwierigkeiten.
Um diese Übelstände zu umgehen, ist nun der Vorschlag gemacht worden, zum Antrieb von Sprechmaschinen Wechselstromsynchron- motoren zu verwenden, welche nach dem magneto-motorischen Prinzip arbeiten, ähn lich wie es beim La Courschen Rad der Fall ist. Bei diesen Motoren bewegt sich ein stern förmiges wicklungsloses Polrad unter mit wechselstromgespeisten Erregerwicklungen versehenen Polen vorbei. Durch eine ent sprechend grosse Zahl der Zähne des Polrades kann eine beliebig niedrige Drehzahl erreicht werden. Die Leistung einer derartigen An ordnung ist jedoch äusserst gering, weil jedem Erregerpol nur ein Zahn des Polrades ent spricht.
Wollte man mehr Erregerpole- an ordnen, so würden dieselben konstruktiven Schwierigkeiten auftreten, wie es bei den normalen Synchronmotoren der Fall ist, wenn diese für niedrige Drehzahlen gebaut werden sollen. Zur Erzielung einer grösseren Lei stung ist daher vorgeschlagen worden, einen derartigen Wechselstromsynchronmotor mit niedriger. wechselstromgespeister Erregerpol zahl auszuführen, das heisst für höhere Dreh zahlen zu bauen und diese dann durch eine geeignete Übersetzung auf die Plattendreh zahl zu reduzieren.
Gemäss vorliegender Erfindung wird nun vorgeschlagen, zum Betrieb von Sprech maschinen einen langsamlaufenden Ein. phasensynchronmotor nach dem magneto- motorischen Prinzip zu verwenden, welcher ebenfalls durch die wechselnde Anziehungs kraft der Erregerpole getrieben wird, durch dessen konstruktive Ausbildung es jedoch möglich ist, den Plattenteller auf die Motor achse direkt aufzusetzen und trotzdem die grösstmöglichste Leistung zu erzielen.
Der Motor weist eine in mindestens zwei Spulen unterteilte Erregerwicklung auf, wobei jede Erregerwicklung eine Mehrzahl von einan der zugeordneten Stator- und Rotorpolen gleicher Polteilung gemeinsam umfasst und diese je gleichnamig magnetisiert. Im allge meinen wird es ausreichen, dass der Stator lediglich aus zwei bewickelten Polen besteht, deren Polschuhe gezahnt sind. Da die Wir kungsweise dieses Motors auf dem magneto- motörischen Prinzip beruht, ist es nicht nötig, den Rotor mit einer eigenen Wicklung zu versehen.
Da die einzelnen Zähne nicht be wickelt sind und sich die Drehzahl eines der artigen Motors bestimmt durch die Zahl @ der Zähne des Rotors und durch die Frequenz des Wechselstromes nach der bekannten Be ziehung<I>f =</I> n <I>. p/60,</I> wobei n die Drehzahl und p die Polpaarzahl des Motors bedeutet, wird es möglich, aussergewöhnlich niedrige synchrone Drehzahlen zu erzielen. Da p im Gegensatz zu andern Synchronmotoren auch eine ungerade ganze Zahl sein kann, können die Drehzahlen auch noch genauer abgestuft werden.
Da nun allgemein-die Drehzahl der Schallplattenbei der Aufnahme normiert-und jede derselben nur bei einer Geschwindigkeit von 78 Umdr./Min. eine naturgetreue Wieder gabe der aufgenommenen Darbietungen ge währleistet, wird der Rotor zweckmässiger weise mit 77 Zähnen ausgeführt, um dadurch bei Speisung mit 50 periodigem Wechsel strom die erforderliche Plattendrehzahl von 78 Umdr./Min. zu erhalten. Eventuell auf tretende Schwankungen der Speisespannung sind im Gegensatz zu andern bis jetzt ver wendeten Antriebsmotoren vollkommen be deutungslos, da die Drehzahl lediglich von der Frequenz des Speisestromes abhängig ist.
Drehzahländerungen durch Frequenzschwan- kungen sind jedoch nicht zu erwarten, -da die Frequenz bei den heutigen ausgedehnten Wechselstromnetzen praktisch absolut kon stant ist, so dass also eine naturgetreue Wie dergabe in keiner Weise beeinträchtigt wird.
Der Synchronmotor der obenbeschriebenen Art hat, abgesehen davon, dass er bis zur grösstmöglichen Belastung mit absolut kon stanter Drehzahl läuft, den weiteren Vorteil, dass er leicht von Hand angeworfen werden kann, da bereits ein geringer Anstoss genügt, um ihn auf die synchrone Drehzahl zu brin gen. Ausserdem wird zur Reduzierung der Drehzahl eine Zwischenschaltung von Getrie ben, Reibrädern, Riemen oder dergleichen überflüssig, denn, da der Motor bereits mit der vorschriftsmässigen Drehzahl läuft, kann der Plattenteller direkt auf die Welle des Motors aufgesetzt und dieser durch einen schwachen Anstoss des Tellers in Umdrehung versetzt werden.
Der so ausgebildete, lang sainlaufende Synchronmotor ist infolge sei ner Einfachheit jedem andern Motor über legen, denn er besitzt keinerlei Rotorwick, 1r;n L,en und daher weder Schleifringe noch hollelil-,or. Aus diesem Grunde ist er beson ders auch zum Antrieb von Schallplatten geeignet, bei denen mittelst einer Elektro- schalldose die Schwingungen der Nadel un ter Zwischenschaltung eines Verstärkers auf einen Lautsprecher übertragen werden, da Störungen durch Funkenbildung zwischen Bürste und Kollektor bezw. Schleifringe,
so wie durch mittelfrequente Wechselfelder, wie sie bei Kollektormotoren vorkommen, nicht auftreten können. Um jedoch das geringe, von den beiden Erregerwicklungen aus gehende Streufeld zu kompensieren, wird es vorteilhaft sein, nicht nur den Motor abzu schirmen, sondern ihn noch so in den Appa rat einzubauen, dass sich die Nadel bezw. die Elektroschalldose während des Ablaufens der Platte senkrecht oder annähernd senkrecht über der neutralen Zone N-N (Fig. 1),
das heisst zwischen den beiden Erregerpolen des Motors bewegt. Durch diese Massnahme wird selbst bei grösster Verstärkung eine vollkom men störungsfreie Wiedergabe ermöglicht.
Bei der Befestigung derartiger Antriebs motoren für Schallplatten im Sprechmaschi- nengehäuse ist es nun angezeigt, dass einer seits die unvermeidlichen Vibrationen des Motors nicht auf das für jegliche Schwin gungen hochempfindliche Sprechmaschinen gehäuse übertragen werden, und dass ander seits der Synchronisierungsvorgang beim Anwerfen von TIand nicht gestört wird. Diese letztere Bedingung muss insbesondere dann erfüllt werden, wenn der Plattenteller.
direkt auf der Motorachse aufgesetzt ist, da in diesem Falle die Masse der rotierenden Teile des Motors viel grösser als die des Spän-, ders ist und der Motor beim Anwerfen sehr schwer in Synchronismus kommt. Der Grund für diese nachteilige Eigenschaft des Syn chronmotors ist darin zu suchen, dass eine Synchronisierung nur dann eintritt, wenn beim Anwerfen der Rotor gegenüber dem pulsierenden Feld des Stators eine Stellung einnimmt, welche der bei vollkommen syn chronem Lauf entspricht.
Eilt jedoch der Motor gegenüber der normalen Stellung um einen kleinen Winkel vor oder nach, so wird seine Bewegung durch das synchronisierende Moment plötzlich kurzzeitig verzögert oder beschleunigt, da dieses versucht, ihn in die synchrone Stellung zu bringen. Infolge der grossen Schwungmasse der rotierenden Teile reicht jedoch diese verhältnismässig geringe, kurzzeitige Verzögerung oder Beschleuni gung in den meisten Fällen nicht aus, uni den. Rotor plötzlich in die synchrone Stel lung zu bringen. Der Motor fällt deshalb wieder ausser Tritt und bleibt, da er bekannt lich nur bei synchronem Lauf ein Dreh moment zu entwickeln vermag, wieder stehen.
Bei der Befestigung eines Sprechmaschi- nenmotors mit direkt auf die Motorwelle auf gesetztem Plattenteller muss weiterhin be rücksichtigt werden, dass sich der Rotor mit dem fest verbundenen Plattenteller wie ein Kreisel verhält. Es ist deshalb vorteilhaft, den Motor nur an der Welle oder an nahe der Drehachse gelegenen Punkten zu lagern.
Da nun aber irgendwelche Unbalancen des Plat tentellers mit Rücksicht auf eine billige Fa brikation nicht vermieden werden können, ist ausserdem noch in Betracht zu ziehen, dass in diesem Falle die beweglichen Teile nicht mehr um eine im Raum stillstehende Achse rotieren, sondern bestrebt sind, die sogenannte Präzessionsbewegung auszuführen, das heisst die Rotationsachse versucht bei einseitiger Lagerung einen Kegel zu beschreiben.
Würde daher die Motorachse an zwei Seiten fest gelagert werden, so träte, im Falle eine un gleichmässige Gewicbtsverteilung durch den Plattenteller vorliegt, eine dem Drehmoment entgegengerichtete Kraft auf, und es be- stände die Gefahr, dass durch diese Abbrem- sung der Motor gleichfalls ausser Tritt fällt.
Zu einer störungsfreien betriebssicheren Befestigung des Sprechmaschinenmotors ist es also angezeigt, dass Mittel angewendet werden, welche verhindern, dass Vibrations- geräusche auf die Umgebung übertragen werden, dass bei vorhandenen Unbalancen des Plattentellers infolge der Kreiselwirkung der Motor abgebremst wird und die gleichzeitig beim Anwerfen des Motors die Synchronisie rung erleichtern.
Diese Forderung kann in der Weise er füllt werden, dass das Gehäuse des senkrecht stehenden Motors nur einseitig befestigt wird, indem es in der Verlängerung der Achse auf eine elastische Unterlage (zum Beispiel Gummi, Filz oder dergleichen) gesetzt wird, während die Kotorwelle an der Durchtritts stelle durch die Deckplatte des Sprech- ma.schinengehäuses öder mittelst einer beson deren Haltevorrichtung lediglich geführt wird. Durch das Aufsetzen auf die elastische Unterlage werden die Vibrationen des Motor gehäuses, die durch die magnetischen Pul- satiorien hervorgerufen sind, unterdrückt.
Gleichzeitig wird es dem Gehäuse durch die elastische - Unterlage ermöglicht, sich um einen kleinen Bruchteil einer Motorumdre hung zu bewegen. Dadurch pendelt im Au genblick des Synchronisierens der normaler weise ruhende Teil des Motors infolge der Rückwirkung der die plötzliche, kurzzeitige Verzögerung oder Beschleunigung bewirken den Kraft- um einen geringen Betrag hin und her. Der Motor kommt dadurch leicht in Tritt, denn durch die Relativbewegung des Ständers gegenüber dem Rotor kommt dieser, ohne eine nennenswerte Beschleunigung oder Verzögerung zu erhalten, in eine Stellung, welche der beim vollkommen synchronen Lauf entspricht. Die Führung an der Deck platte des Sprechmaschinengehäuses hat lediglich den Zweck, den Motor gegen Um kippen zu schützen.
Sie kann auch in der reise vorgenommen werden, dass das obere Wellenende mittelst einer Tülle durch die Deckplatte oder durch eine besondere Halte vorrichtung geführt ist. Die-Durchführungs- tülle kann in der Durchtrittsöffnimg geringes Spiel haben, da sie, wie bereits erwähnt, nur den Zweck hat, dem Motor einen gewissen Halt zu geben. In der beigefügten Fig. 1 ist ein Schnitt eines Ausführungsbeispiels des zu verwen denden Motors dargestellt, während die Fig. 2 bis 4 praktische Ausführungsbeispiele der Befestigung des Sprechmaschinenmotors zeigen.
Die Fig. 1 stellt einen Schnitt senkrecht zur Achse des Motors dar. 1 ist der auf der Achse 2 befestigte Rotor, der sich innerhalb der beiden ausgeprägten Pole 3 und 4 des Stators 5 befindet. An seinem äussern Um fange trägt der Rotor Zähne und Nuten, wobei die Zahnbreite gleich oder annähernd gleich der Nutenbreite ist. Die wirksamen Polflächen sind ebenfalls gezahnt und be sitzen die gleiche Teilung wie der Rotor. Um jeden Hauptpol 3 bezw. 4 ist eine Erreger spule 6 bezw. 7 gelegt, welche, im Falle sie an das Wechselstromnetz angeschlossen sind, Rotor wie Stator mit einem wechselnden Kraftfluss durchsetzen.
Der Stator 5 ist in einem Gehäuse S untergebracht. Die Wir kungsweise dieses Wechselstromsynchron- motors ist derart, dass bei jedem Durchgang des Wechselstromkraftflusses durch Null die Zähne des Rotors sich unter den Nuten der Statorpole vorbeibewegen und beim Anstei gen des Kraftflusses von den darauffolgen den Zähnen angezogen werden. Durch die Schwungmasse des Rotors und der des Plat tentellers wird eine gleichförmige Drehbewe gung erzielt, trotzdem das antreibende Mo ment nur im Takte der Wechselfrequenz auftritt.
In Fig. \? ist 9 der Sprechmaschinen motor, dessen Welle am untern Teil des Ge häuses, beispielsweise auf einer Kugel oder dergleichen gelagert ist. In der Verlänge rung der Aclise ist das Gehäuse mit der Nabe 1.1 auf das elastische Material 15, das vor zugsweise aus Gummi besteht, aufgesetzt. 13 ist der Deckel des Sprechmaschinen gehäuses, durch den die den Plattenteller 1-2 tragende Motorwelle 10 hindurchragt. Die Durchführungsöffnung 14 in der Deckplatte des Sprechmaschinengehäuses hat, wie er sichtlich, einen etwas grösseren Durchmesser als die Motorwelle und dient, wie bereits er wähnt, lediglich zur Führung derselben.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungs beispiel der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt. Sie zeigt die durch einen Aus schnitt der Deckplatte 13 des Sprechmaschi- nengehäuses ragende Durchführungstülle 16. Auch hier ist wieder der Durchmesser der \fülle<B>16</B> etwas kleiner als die Durchtritts öffnung der Deckplatte 13.
Man kann auch anstatt die Welle bezw. die Durchführungstülle direkt durch die Deckplatte 13 zu führen, diesen Ausschnitt vergrössern und einen Filzring oder derglei chen einlegen, damit der Motor nie in direkte Berührung mit dem Sprechmaschinengehäuse gelangen kann. Diese Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt, bei der 17 der in die Deckplatte 13 eingelegte elastische Ring ist.