Schrittschaltmotor. Es sind Schrittsehaltmotore bekannt, die mit einem durch permanenten Magnetismus polarisierten, im magnetischen Kreise einer Fortsehaltmagmetspale liegenden Ankerrad aus-erüstet sind. Durch Wechseln der magne tischen Flussriehtung im Magnetkörper der Spule wird das Ankerrad schrittweise weiter geschaltet.
Bei bekannten Sehrittschaltmotoren dieser Art ist das Ankerrad selbst als permanenter -Magnet ausgebildet. Wird nun beim Fort- sehalten des Motors das Ankerrad von dem Weebselfluss des Fortschaltmagneten durch setzt, so verändert sieh die Magnetisierung in dein als Dauermagnet ausgebildeten Anker rad. Die Folge davon ist, dass der permanente Magnetismus langsam abgebaut wird und schliesslich zu schwach würde, wenn er nicht periodisch wieder erneuert würde.
Die vorliegende Erfindung hat einen Schrittsehaltmotor der eingangs erwähnten Art zum G',euenstand, welcher Motor sieh da durch auszeiehnet, dass den zwischen dem <B><I>b</I></B> Ankerrad und dem mit der Spule versehenen .#la""netkörper liegenden Luftspalten des ma <B><U>l</U></B> ,-netisehen Kreises<B>je</B> ein permanenter Magnet parallel, gesehaltet ist, dessen Feld somit über diesen Luftspalt verläuft.
Durch diese Anord- nun(, kann der magnetische W eehselfluss im <B>C</B> Fortsehaltmagnetkörper weitgehend von den permanenten Magneten ferngehalten und eine Schwächung derselben vermindert werden, in' dein der Hauptteil des magnetischen Flusses der Spule durch den Luftspalt zwischen dem Ankerrad und dem Fortschaltmagnetkörp er, und nur ein verschwindender Teil dieses Flus ses Über die permanenten Magnete fliesst.
In der Zeiehnung ist eine zum Antrieb einer Sekundäruhr bestimmte Ausführungs- ,form des erfindungsgemässen Schrittschalt- motors dargestellt.
Fig. <B>1</B> zeigt einen Schnitt durch den Motor nach der Linie I-1 in Fig. 2, und Fig. 2 ist eine Ansicht des Motors von oben. Der aktive Teil des Motors besteht im we sentlichen aus dem lamellierten Eisenkörper<B>1</B> mit der Erregerspule 2, dem Ankerrad<B>3</B> und den beiden permanenten Magneten 4 und<B>5.</B> Dieser aktive Teil des Motors ist auf die Grundplatte<B>6</B> montiert,. -welche mittels zweier Säulen<B>7</B> den Fortsehaltelektromagneten <B>1,</B> 2 und eine zur Grundplatte<B>6</B> parallele, kreis- sektorförmige Lagerplatte<B>8</B> trägt. Das Anker rad<B>3</B> ist zwischen den Platten<B>6</B> und<B>8</B> ge lagert.
Es treibt über das Ritzel <B>9</B> und ein Zahnrad<B>10</B> die Minutenachse<B>11</B> der Sekun däruhr. Von der Minutenachse aus wird in bekannter Weise über 'ein Untersetzungs- getriebe das Stundenrohr 12 der Sekundär uhr angetrieben.
Die permanenten Magnete 4 und<B>5</B> sind unter Zwischenlage eines Distanz stückes<B>13</B> mittels Briden 14 auf die eine Seite des Fortsehaltmagnetkörpers <B>1</B> montiert, so dass sie einen gewissen Abstand vom Anker rad<B>3</B> haben, das in der gleichen Ebene liegt wie der Körper<B>1.</B> Die dem Ankerrad zuge kehrten und über dessen Polen liegenden Pole der permanenten Magnete 4 und<B>5</B> sind gleich- namig, also beispielsweise wie in der Zeieh- nung angedeutet, Südpole.
Das Ankerrad<B>3</B> weist fünf Pole auf und besteht -wie der Fort- sehaltmagnetkörper aus Weicheisenlamellen. Die Polzahl des Ankerrades ist jedoch beliebig.
Die Anordnung muss nur so getroffen sein, dass immer der Kopf<B>15</B> eines Pols des Rades <B>3</B> dem einen Pol des Portsehaltmagneten <B>1,</B> 2 gegenübersteht, wenn das Ende<B>16</B> eines an dern Pols des Ankerrades dem andern Pol des Fortsehaltmagneten gegenübersteht.
Am Ankerrad ist eine Halteseheibe <B>17</B> und eine Bremstrommel<B>18</B> befestigt. Die Halte- selleibe besteht aus Weieheisen und ist derart gezahnt, dass in jeder Stellung des Anker rades einer der Zähne dieser Scheibe vor den einen der permanenten Magnete und eine Lüek-e der Scheibe vor den andern permanen ten Magneten zu liegen kommt. Dadurch wird die Stellung des Ankerrades nach jedem aus geführten Schritt genau vorgeschrieben. Das hat den Vorteil, dass der Motor nicht durch seine Trägheit über die gewünschte Stellung liiiiauslaufen kann.
Ferner ist es insbesondere im Zusammenhang mit dem Antrieb einer Uhr erwünseht, dass der Minutenzeiger genau auf die Marke am Zifferblatt zu stehen kommt, was nur möglich ist, wenn der antreibende Sehrittsehaltmotor immer denselben Schritt ausführt.
Auf die Bremsseheibe ist ein selbsthem mendes Brenisorgan <B>19</B> aufgesetzt, das dreh bar zwischen den Platten<B>6</B> und<B>8</B> gelagert ist. Befindet sich der Motor in der in Fig. <B>1</B> dar gestellten Betriebslage, so wird dieses Organ durch sein Eigengewicht mit leichtem Druck- gegen die Bremsseheibe <B>18</B> gedrüekt. Dadurch wird die normale Bewegung des Ankerrades in Richtung des Pfeils in Fig. <B>1</B> nicht wesent- lieh gebremst.
Dagegen wird eine Drehung im Uhrzeigersinn dareh die Bremse verhin- clert, indem das Bremsorgan durch die Brems kraft verkeilt wird, so dass Selbsthemmung des Ankerrades auftritt. Mit der Drehwelle des Brenisorgans <B>19</B> ist ein Hebel 20 aus ma- gnetisierbarem Material starr verbunden. Das untere, nach aussen gebogene Ende dieses He bels 20 ragt in eine in der Lagerplatte<B>8</B> vor- gesehene Öffnung 8a, und die Bewegung des Bremsorgans wird dadurch- beidseitig be grenzt.
Das hat den Vorteil, dass das Brems organ immer wieder in die richtige Lage kommt, auch wenn beispielsweise der Schritt- schaltmotor vorübergehend in eine Stellung ,gebracht worden ist, in welcher das Brems organ ohne diesen Hebel von der Brems scheibe weg nach hinten gefallen wäre.
Aus Fig. <B>1</B> ist ersichtlich, dass sieh das untere Ende des Hebels 20 zwischen den Po len des Ankerrades<B>3</B> und dem rechten Pol des Fortschaltmagneten <B>1,</B> 2 befindet. Es geht daher auch ein gewisser Teil des Flusses des permanenten Magneten<B>5</B> über den Hebel 20 und magnetisiert ihn. Dadurch wird er mit einer gewissen Kraft nach rechts gegen den Pol des Fortsehaltmagneten gezogen, welcher von einem grösseren Fluss durchsetzt wird als der Pol des Ankerrades, und daher stärker ist.
Diese Kraft ist in der dargestellten Lage des Motors grösser als in der Stellung, in der das Ende<B>16</B> des Pols des Ankerrades dem Pol des Fortsehaltmagneten gegenübersteht, weil in der zweiten Stellung das Feld hauptsäeh- lieh durch den zwischen dem Ankerrad und dem Teil<B>1</B> liegenden Luftspalt geht und der Hebel 20 nur schwach magnetisiert wird.
Die Arbeitsweise des Sehrittsehaltmotors ist die folgende: Das äussere Feld der permanenten Ma gnete 4 und<B>5</B> verläuft im wesentlichen vom Nordpol dieser Magnete durch die anliegen den Schenkel des Fortsehaltmagnetkörpers, durch den Luftspalt in das Ankerrad<B>3</B> und vom Ankerrad zurüek in den Südpol des per manenten Magneten.
Es ist leicht einzusehen, dass durch diesen Fluss die Pole des Anker rades auch Südpole lind die Pole des Fort- sehaltmagneten Nordpole werden, wie dies in der Zeichnung angedeutet ist.
_N,#'ird nun im dargestellten Zustand durch die Spule 2 ein Strom -von solcher Richtung geleitet, dass am reehten Pol des Teils<B>1</B> ein Nordpol, am lin ken Pol des Teils<B>1</B> ein Südpol entsteht, so wird die Anziehungskraft des rechten Pols des Teils<B>1</B> auf den darunter befindliehen Pol des Ankerrades<B>3</B> verstärkt, während die Anzie- hungskraft zwischen dein linken Pol des Teils <B>1</B> -und dem darunter befindlichen Pol des Ankerrades<B>3</B> geschwächt oder sogar in eine abstossende Kraft verwandelt wird, Die For men der Pole des Ankerrades und des Kör pers<B>1</B> sind dabei so gewählt,
dass auf das Ankerrad ein resultierendes Drehmoment in Richtung des Pfeils ausgeübt wird und dieses Rad sieh in Gegenuhrzeigerrichtung dreht.
Die Rücklaufbremse und die Haltescheibe <B>17</B> wirken zusammen, um Einschwingvor- 'änge des Ankerrades zu verhindern. Wenn nämlich der Schrittschaltmotor um einen Schritt vorwärtsgeschaltet wurde, so hat er die Tendenz, über die stabile Stellung hinaus zulaufen und dann in diese einzusehwingen, besonders wenn er wie im vorliegenden Falle mit Uhrzeigern gekuppelt ist, die ein relativ grosses Trägheitsmoment aufweisen. Es ist aber gerade beim Antrieb von Uhren speziell unerwünseht, dass die Zeiger nach jedem Schritt um die neue Stellung hin und her pendeln.
Durch die genannten zwei Elemente wird dieses Einsehwingen wirksam verhin dert. Tatsächlich läuft der Sehrittschaltmotor nach jedem Schritt um einen bestimmten Be trag über die Stellung hinaus, in welcher die Zähne der Haltescheibe symmetrisch zu den permanenten Magneten stehen. In diesem Falle wird durch die Haltescheibe auf das .Ankerrad eine Rüekstellkraft in Uhrzeiger richtung ausgeübt. Die Rücklaufbremse ver hütet jedoch ein Rückwärtslaufen des Schritt- schaltmotors, so dass dieser in der nach dem Schritt eingenommenen Stellung sofort fest gehalten -wird.