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Dokumentenidentifikation DE102004020793A1 24.11.2005
Titel Doppelkamm-Linearmotor
Anmelder Oswald Elektromotoren GmbH, 63897 Miltenberg, DE
Erfinder Oswald, Johannes, 63897 Miltenberg, DE
Vertreter Patentanwälte Knoblauch und Knoblauch, 60322 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 28.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004020793
Offenlegungstag 24.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.11.2005
IPC-Hauptklasse H02K 41/02
IPC-Nebenklasse H02K 41/03   
Zusammenfassung Es wird ein Doppelkamm-Linearmotor (1) angegeben mit einem ersten Primärteil (2), das ein erstes Joch (5) und erste Zähne (6) aufweist, einem zweiten Primärteil (3), das ein zweites Joch (7) und zweite Zähne (8) aufweist, einer Spulenanordnung (19-21), die Leiter zwischen ersten Zähnen (6) und Leiter zwischen zweiten Zähnen (8) aufweist, und einem Sekundärteil (4), das zwischen dem ersten und dem zweiten Primärteil (2, 3) angeordnet ist, wobei das Sekundärteil (4) gegenüber den Primärteilen (2, 3) in eine erste Richtung (9) bewegbar ist, die senkrecht zu einer zweiten Richtung (10) verläuft, in der sich die Leiter erstrecken.
Man möchte den Aufbau eines derartigen Linearmotors einfach gestalten können.
Hierzu ist vorgesehen, daß mindestens eines der beiden Primärteile (2, 3) Zähne (6, 8) aufweist, die sich auf einem Teil ihrer Länge in eine dritte Richtung (13) erstrecken, die senkrecht zur ersten Richtung (9) und senkrecht zur zweiten Richtung (10) verläuft, und mit Zähnen (8, 6) des anderen Primärteils (3, 2) verbunden sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Doppelkamm-Linearmotor mit einem ersten Primärteil, das ein erstes Joch und erste Zähne aufweist, einem zweiten Primärteil, das ein zweites Joch und zweite Zähne aufweist, einer Spulenanordnung, die Leiter zwischen ersten Zähnen und Leiter zwischen zweiten Zähnen aufweist, und einem Sekundärteil, das zwischen dem ersten und dem zweiten Primärteil angeordnet ist, wobei das Sekundärteil gegenüber den Primärteilen in eine erste Richtung bewegbar ist, die senkrecht zu einer zweiten Richtung verläuft, in der sich die Leiter erstrecken.

Ein Doppelkamm-Linearmotor besteht im Grunde aus zwei Einzelkamm-Linearmotoren, die auf gegenüberliegenden Seiten des gemeinsamen Sekundärteils angeordnet sind. Das Sekundärteil wird auch als "Schwert" bezeichnet. Ein Doppelkamm-Linearmotor hat gegenüber einem Einzelkamm-Linearmotor den Vorteil, daß die Anziehungskräfte, die zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil senkrecht zur Bewegungsrichtung des Sekundärteils gegenüber dem Primärteil wirken, zumindest weitgehend ausgeglichen werden können, da die beiden Primärteile von einander gegenüberliegenden Seiten auf das Sekundärteil wirken.

Bei einem Doppelkamm-Linearmotor muß man die beiden Primärteile miteinander verbinden. Hierzu verwendet man üblicherweise eine Art Rahmen oder Gehäuse, in den oder das die beiden Primärteile eingesetzt und fixiert werden. Dies macht die Herstellung eines Doppelkamm-Linearmotors relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines Doppelkamm-Linearmotors einfach zu gestalten.

Diese Aufgabe wird bei einem Doppelkamm-Linearmotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens eines der beiden Primärteile Zähne aufweist, die sich auf einem Teil ihrer Länge in eine dritte Richtung erstrecken, die senkrecht zur ersten und senkrecht zur zweiten Richtung verläuft, und mit Zähnen des anderen Primärteils verbunden sind.

Mit dieser Ausgestaltung wird die Verbindung der beiden Primärteile über die Zähne bewerkstelligt. Es ist also kein externes Gehäuse oder kein externer Rahmen mehr erforderlich. Vielmehr bilden die beiden Primärteile nun eine kompakte, stabile und günstig herzustellende Einheit. Diese Einheit weist eine ausreichende Stabilität auf. Die beiden Primärteile werden durch die verbindenden Teile aneinander abgestützt. Diese Verbindung wirkt den zwischen den beiden Primärteilen wirkenden Kräften entgegen, und zwar an einer Position, die dem Angriffsort der Kräfte sehr dicht benachbart ist. Dadurch ist ein kompakter Aufbau möglich.

Vorzugsweise sind die verbindenden Zähne des einen Primärteils mit den entsprechenden Zähnen des anderen Primärteils in der zweiten Richtung beidseits des Sekundärteils miteinander verbunden. Mit dieser Ausgestaltung erreicht man, daß die miteinander verbundenen Zähne des ersten und des zweiten Primärteils das Sekundärteil sozusagen rechteckförmig umschließen. Die Verbindung erfolgt an den Schmalseiten des Sekundärteils oder im Bereich der Enden der Leiter, die zwischen ersten Zähnen bzw. zweiten Zähnen angeordnet sind. Dies hat zur Folge, daß die Bewegungen des Sekundärteils praktisch nicht behindert werden. Derartige Bewegungen sollen ohnehin nur in der ersten Richtung erfolgen können. Der Aufbau des Linearmotors wird also erheblich vereinfacht, ohne daß seine Funktionalität beeinträchtigt wird.

In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die verbindenden Zähne des einen Primärteils mit den Zähnen des anderen Primärteils in der zweiten Richtung auf einer Seite des Sekundärteils miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausgestaltung ist das Sekundärteil von der anderen Seite zugänglich, so daß es beispielsweise für Wartungszwecke entfernt werden kann. Die Montage des Sekundärteils zwischen den beiden Primärteilen kann erfolgen, nachdem das Primärteil praktisch vollständig fertiggestellt worden ist. Allerdings ist es hierbei erforderlich, daß das Sekundärteil auf andere Weise gegen die im Betrieb auftretenden Kräfte abgestützt wird.

Vorzugsweise sind die miteinander verbundenen Zähne beider Primärteile im Querschnitt einstückig ausgebildet. Man bildet also die Zähne aus Bauteilen, die bereits einstückig vorhanden sind. Dies hat den Vorteil, daß zusätzliche Verbindungsschritte zum Verbinden der Zähne der beiden Primärteile nicht erforderlich sind. Bei entsprechender Dimensionierung ist ein einstückig ausgebildetes Bauteil mindestens so stabil wie ein Bauteil, das aus zwei Elementen zusammengesetzt ist.

Vorzugsweise sind die verbundenen Zähne durch Blechschnitte gebildet, die in der ersten Richtung aufeinandergestapelt sind. Dies ist eine besonders einfache Ausgestaltung. Die Blechschnitte können einfach durch einen Stanzvorgang hergestellt werden. Wenn sie aufeinandergestapelt werden, ergeben sich "geblechte" Zähne, deren Aufbau günstig ist, weil er eine Ausbildung von Wirbelströmen und damit einhergehende Verlustleistungen weitgehend unterbindet. Ein geblechter Aufbau von Primärteilen ist zwar an sich bekannt. Allerdings war die Richtung der Schichtung bislang anders. Die Schichtung erfolgte parallel zur Bewegungsrichtung, d.h. parallel zur ersten Richtung. In diesem Fall ergaben sich nämlich die "Kämme", von denen der Doppelkamm-Linearmotor seinen Namen hat. Auch durch eine Schichtung, bei der die Bleche in der ersten Richtung aufeinandergestapelt sind, ergibt sich aber eine ausreichende Unterdrückung von Wirbelströmen.

Vorzugsweise ist bei mindestens einem Primärteil das Joch als eigenes Bauteil an die Zähne angesetzt. In diesem Fall kann man das Joch als konstruktives Bauteil des Motors verwenden, d.h. man muß es nicht mehr ausschließlich auf die magnetischen Eigenschaften hin dimensionieren, sondern kann auch berücksichtigen, daß das Joch eine mechanische Funktion, beispielsweise eine Tragfunktion, beinhalten kann. Vor allem ist aber von Vorteil, daß man die Zähne unabhängig vom Joch fertigen kann. Man ist also nicht mehr darauf angewiesen, eine kammartige Struktur aus Blechen auszustanzen, die die Zähne einerseits und das Joch andererseits beinhalten. Vielmehr kann man nun einfachere Fertigungsmöglichkeiten wählen, die wesentlich materialsparender sind.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Joch als Platte ausgebildet ist. In diesem Fall hat das Joch eine erhöhte mechanische Stabilität. Bei einem massiven Joch besteht zwar grundsätzlich das Risiko, daß sich Wirbelströme ausbilden. Dieses Risiko ist jedoch von der Betriebsfrequenz der Maschine abhängig. Wenn man nur kleinere Frequenzen benötigt, kann man die damit verbundenen entsprechend kleinen Wirbelströme durchaus in Kauf nehmen.

Vorzugsweise weist die Spulenanordnung Spulen auf, bei denen mindestens eine Spule gleichzeitig zum ersten Primärteil und zum zweiten Primärteil gehört. Dies bedeutet eine erhebliche Vereinfachung bei der Montage und der Verschaltung der Spulen.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Leiter der Spulen um das Sekundärteil herumgewickelt sind. Insbesondere dann, wenn man die Joche als eigenes Bauteil ausbildet und später an die Zähne ansetzt, läßt sich mit einem derartigen Aufbau eine erhebliche Vereinfachung der Fertigung erreichen. Man ordnet zunächst auf einem Formstück, das als Träger oder Schablone dient, die Zähne an, wobei zwischen den Zähnen Lücken frei bleiben. Die Spulen können dann mit einer herkömmlichen Wickelmaschine gewickelt werden, wobei ihre Position durch die Lücken zwischen den Zähnen vorgegeben ist. Es ist daher nicht erforderlich, eine fertig gewickelte Spule in Position zu bringen. Nach dem Fertigstellen der Spulen und dem Ansetzen der Joche kann man dann eine Kunststoff-Imprägnierung einbringen, um die Spulen relativ zu den Zähnen und den Jochen zu fixieren. Das Formteil, das bei der Herstellung als Träger gedient hat, kann vor oder nach dem Fixieren mit Kunststoff entfernt werden. Es wird dann später durch das Sekundärteil, das sogenannte Schwert, ersetzt.

In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß mindestens eine Spule auf jeder Seite des Sekundärteils jeweils zwei parallele und in die dritte Richtung verlaufende Äste aufweist, die an einem Ende durch einen in der ersten Richtung verlaufenden Verbindungsast miteinander verbunden sind, während sie am anderen Ende mit entsprechenden Ästen auf der anderen Seite des Sekundärteils verbunden sind. Mit dieser Ausgestaltung läßt sich erreichen, daß das Sekundärteil auch durch die Spule an einer Seite nicht abgedeckt wird, so daß man das Sekundärteil in die dritte Richtung aus den zusammengesetzten Primärteilen entnehmen kann. Die Spule läßt sich beispielsweise dadurch herstellen, daß sie zunächst auf einem gemeinsamen Kern gewickelt wird. Hierbei kann man bereits vorsehen, daß die Spule eine ausgeprägte Längserstreckung erhält. Die Spule wird dann um 90° gedreht und um 180° gebogen. Dabei ergeben sich vier Äste, die paarweise an einem Ende in der ersten Richtung und am anderen Ende in der zweiten Richtung miteinander verbunden sind.

Vorzugsweise sind Spulen einer Phase mit durchgehenden Leitern gewickelt. Das nachträgliche Verschalten der gewickelten Phasen entfällt. Dadurch, daß die Spulen im Grunde um das Sekundärteil herumgewickelt ist, ist es möglich, Spulen mehrerer Phasen gleichzeitig zu wikkeln. Wenn man beispielsweise eine dreiphasige Wicklung vorsieht, dann werden drei Spulen gleichzeitig gewikkelt. Am Ende der Wicklung werden die Wickelpositionen versetzt, beispielsweise um drei Zahnteilungen, und der Wickelvorgang wird erneut gestartet. Damit ist es möglich, die Spulen auf einfache Weise in Reihe zu schalten, ohne daß später elektrische Anschlußmaßnahmen im Innern der Maschine erforderlich sind.

Bevorzugterweise weist das Sekundärteil eine Permanentmagnetanordnung auf, die an einander gegenüberliegenden Positionen zu den Jochen der einander gegenüberliegenden Primärteile die gleiche Polarität zeigt. Mit anderen Worten ist das von der Permanentmagnetanordnung erfolgte Magnetfeld so ausgestaltet, daß an einer Position in Bewegungsrichtung auf beiden Seiten ein Nordpol erscheint. In einer vorbestimmten Entfernung zu diesem Nordpol kann dann auf der gleichen Seite ein Südpol erscheinen. Diesem Südpol ist aber auf der gegenüberliegenden Seite des Sekundärteils wiederum ein Südpol zugeordnet. Mit einer derartigen Ausgestaltung läßt sich ein synchroner Betrieb des Linearmotors erreichen.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Permanentmagnetanordnung mehrere Permanentmagnete aufweist, die in Sammlerausführung angeordnet sind. Dies hat konstruktive Vorteile. Das Sekundärteil hat normalerweise eine relativ geringe Dicke (Erstreckung in die dritte Richtung) verglichen mit der Erstreckung in die erste und zweite Richtung. Gegenüberliegende Magnete haben dann einen relativ geringen Abstand. Da hier gleichnamige Pole einander gegenüberstehen, führt dies zu erheblichen Abstoßungskräften, die nur mit Schwierigkeiten beherrschbar sind. Bei einer Sammlerausführung werden die Permanentmagnete jedoch in der ersten Richtung, d.h. der Bewegungsrichtung des Sekundärteils, hintereinander angeordnet, und zwar so, daß sich gleichnamige Pole gegenüberstehen. Dies hat zur Folge, daß man von außen ebenfalls nur gleichnamige Pole auf einander gegenüberliegenden Flächenabschnitten des Sekundärteils wahrnehmen kann.

Auch ist von Vorteil, daß das Sekundärteil in Lagern gelagert ist, die in Unterbrechungen der Spulenanordnung angeordnet sind. Insbesondere bei Langhub-Motoren ist eine derartige Lagerung von Vorteil. Bei Kurzhub-Motoren ist hingegen eine Lagerung außerhalb der Spulenanordnung in der Regel ausreichend.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Doppelkamm-Linearmotors,

2 die Draufsicht auf ein Blechschnitt-Teil zur Erzeugung von Zähnen,

3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Lagerung,

4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Permanentmagnetanordnung,

5 eine schematsiche perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Doppelkamm-Linearmotors,

6 eine Draufsicht auf ein Blechschnitt-Teil zur Erzeugung von Zähnen und

7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Herstellung einer Spule.

Ein in 1 dargestellter Linearmotor 1 weist ein erstes Primärteil 2, ein zweites Primärteil 3 und dazwischen ein Sekundärteil 4 auf, das im folgenden als "Schwert" bezeichnet wird.

Das erste Primärteil weist ein erstes Joch 5 und erste Zähne 6 auf. Das zweite Primärteil weist ein zweites Joch 7 und zweite Zähne 8 auf.

Das Schwert 4 ist gegenüber den beiden Primärteilen 2, 3 in eine erste Richtung 9 bewegbar, die durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Die Zähne 6, 8 verlaufen im wesentlichen in eine zweite Richtung 10, die ebenfalls durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Die erste Richtung 9 und die zweite Richtung 10 stehen senkrecht aufeinander, wobei diese Winkelbeziehung nicht im mathematischen Sinn exakt zu verstehen ist. Abweichungen vom rechten Winkel sind durchaus zulässig.

Die ersten Zähne 6 und die zweiten Zähne 8 sind über Verbindungsstege 11, 12 miteinander verbunden, und zwar an den Enden der Zähne 6, 8, die das Schwert 4 in der zweiten Richtung 10 übergreifen. In diesem das Schwert 4 übergreifenden Ende sind die Zähne 6, 8 in eine dritte Richtung 13 verlängert, die senkrecht zur ersten Richtung 9 und senkrecht zur zweiten Richtung 10 steht. Auch hier ist der Begriff "senkrecht" nicht unbedingt im mathematischen exakten Sinn zu verstehen.

Durch die Verbindung der ersten Zähne 6 und der zweiten Zähne 8 mit Hilfe der beiden Stege 11, 12 ergibt sich eine einstückige Ausbildung der Zähne 6, 8, die in 2 in Vorderansicht dargestellt ist. Die Zähne 6, 8 bilden mit den Stegen 11, 12 zusammen einen etwa rechtekkigen Rahmen, in dem ein Schlitz 14 ausgebildet ist, durch den das Schwert 4 geführt ist. Wenn das Schwert 4 im Schlitz 14 angeordnet ist, ergibt sich zwischen den Zähnen 6, 8 und dem Schwert 4 ein Luftspalt 15.

Dadurch, daß die Zähne 6, 8 nun einstückig ausgebildet sind, also in einem einzigen Bauelement 16, ist es möglich, dieses Bauelement 16 als Blechschnitt auszubilden. Ein derartiger Blechschnitt läßt sich beispielsweise durch Stanzen herstellen. Der Materialverbrauch ist dabei relativ gering.

Die Zähne 6, 8 insgesamt werden dadurch gebildet, daß man mehrere derartige Blechschnitte in einem Stapel 18 aufeinanderstapelt, wobei die Stapelrichtung der ersten Richtung 9 entspricht. Diese erste Richtung 9 steht also senkrecht auf der Flächenerstreckung der Bauelemente 16.

Die beiden Joche 5, 7 sind mit den Stapeln 18 verbunden, beispielsweise verschweißt oder verklebt. Die Joche 5, 7 sind als massive Platten ausgebildet, d.h. sie können zusätzlich zu der Funktion, ein Magnetfeld zu leiten oder zu führen, auch eine mechanische Stützfunktion wahrnehmen. Man benötigt also im Grunde kein zusätzliches Gehäuse, wie dies bei herkömmlichen Einzel- oder Doppelkamm-Linearmotoren notwendig ist. In massiven Jochen 5, 7 besteht zwar das Risiko, daß sich Wirbelströme ausbilden. Wenn das Schwert 4 jedoch nur mit kleineren Geschwindigkeiten bewegt wird, sind diese Wirbelströme so klein, daß die damit verbundenen Verlustleistungen akzeptabel sind.

Zwischen den einzelnen Stapeln 18 verbleiben Freiräume, in denen Spulen 19-21 angeordnet sind. Die Spulen 19-21 sind dabei um das Schwert 4 herumgewickelt, d.h. sie verlaufen mit ihren wirksamen Leitern in der zweiten Richtung 10. Es gibt also nur noch jeweils eine Wicklung für beide Primärteile 2, 3. Dadurch ist es möglich, diese Wicklung, d.h. die Spule 19-21 auf konventionellen Wickelmaschinen direkt in der späteren Einsatzposition zu wickeln. Das nachträgliche Einlegen und Verschalten der gewickelten Phasen entfällt. Bei einer n-phasigen Drehstromwicklung wird man immer n Spulen gleichzeitig wickeln, dann einen Versatz um n Zahnteilungen vornehmen und weitere Spulen wickeln. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, die fertig gewickelten Spulen miteinander zu verschalten. Die Leiter können vielmehr von einer Spule zur nächsten Spule der gleichen Phase weitergeführt werden.

Die Spulen 19-21 werden durch die benachbarten Zähne 6, 8 begrenzt, so daß ihr Wickelraum klar definiert ist. Zum Wickeln der Spulen wird man zweckmäßigerweise so vorgehen, daß man ein Montagehilfsmittel, beispielsweise einen Träger oder eine Schablone, verwendet. Auf diesen Träger werden die einzelnen Stapel 18 der Zähne 6, 8 aufgeschoben und in der richtigen Position festgelegt. Danach werden die Spulen 19-21 gewickelt. Alsdann werden die Joche 5, 7 mit den Zähnen 6, 8 verbunden. Schließlich kann man die so gebildete Einheit noch mit Kunststoff tränken und diesen Kunststoff dann aushärten lassen. Alsdann wird der Träger herausgezogen, so daß der Schlitz 14 wieder zur Aufnahme des Schwerts 4 frei bleibt.

Wie aus 3 hervorgeht, läßt sich das Schwert 4 durch Lagerungen 22 lagern, die in Lücken 23 zwischen Spulengruppen angeordnet sind. Von den Spulengruppen sind nur die Stapel 18, also die Zähne, schematisch dargestellt. Die Spulen sind dann jeweils zwischen den Stapeln 18 und links und rechts der jeweils äußeren Stapel einer jeden Gruppe angeordnet.

Aufgrund der Tatsache, daß die Spule 19-21 außenliegende Wickelungen aufweisen, kann die Wicklung sehr einfach durch Luft gekühlt werden. Alternativ dazu ist es natürlich auch möglich, ein entsprechendes Platten-Wasser- oder Rohr-Wasser-System zu verwenden, um die Spulen zu kühlen. Die Verluste, die mit Wärme verbunden sind, entstehen im außenliegenden Motorteil.

Prinzipiell ist es möglich, den Linearmotor asynchron zu betreiben. In diesem Fall kann man als Schwert 4 praktisch eine Metallplatte verwenden, bei der nur vorausgesetzt wird, daß sie eine oder mehrere bestimmte elektrische und/oder magnetische Eigenschaften hat.

Wenn man den Linearmotor 1 im synchronen Betrieb betreiben will, ist es zweckmäßig, das Schwert 4 mit Permanentmagneten zu versehen. Dies ist schematisch in 4 dargestellt, die einen Ausschnitt des Schwerts 4 im Schnitt zeigt.

Das Schwert 4 weist eine Reihe von Permanentmagneten 24-28 auf, die so im Schwert 4 montiert werden, daß die Pole N, S in der ersten Richtung 9 hintereinanderliegen. Dabei werden die Permanentmagnete 24-28 abwechselnd so ausgerichtet, daß gleichnamige Pole gegenüberstehen. So stehen sich beispielsweise die Nordpole N der beiden Magnete 24, 25 gegenüber und die beiden Südpole S der beiden Magnete 25, 26. Eine derartige Anordnung wird auch als Sammlerausführung bezeichnet. Bei dieser Anordnung entstehen Magnetfeldlinien 29, 30, die schematisch in 4 dargestellt sind. Die Magnetfelder bilden sich so aus, daß in einander in der dritten Richtung 13 gegenüberliegenden Positionen des Schwerts 4 gleichnamige Pole N, N bzw. S, S entstehen. Jedes Primärteil 2, 3 "sieht" also die gleiche Polung an der gleichen Position.

Der Motor hat also eine Reihe von Vorteilen. Es wird nur eine Wicklung für die beiden Primärteile 2, 3 benötigt. Die Zähne 6, 8 der beiden Primärteile 2, 3 sind zu einem einzelnen Bauteil zusammengefaßt. Das Schwert 4, d.h. das Sekundärteil, ist in Sammleranordnung ausgeführt, so daß man eine einfache, ungeschrägte Wicklung verwenden kann, die nicht mehr nachträglich eingelegt und verschaltet werden muß.

Die 5 bis 7 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform eines Doppelkamm-Linearmotors, bei der gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden sind.

Wie insbesondere aus den 5 und 6 hervorgeht, ist das Blechformteil 16 nun so ausgebildet, daß eine Verbindung zwischen den Zähnen 6 und 8 nur an einem Ende, in der Zeichnung am oberen Ende, erfolgt. Dort befindet sich also ein Verbindungssteg 11. Das andere Ende der Zähne 6, 8 ist frei, so daß der Schlitz 14, der zur Aufnahme des Schwerts 4 vorgesehen ist, nach unten offen ist. Das Schwert 4 kann also noch eingesetzt werden, wenn der Motor im Hinblick auf die Primärteile 2, 3 praktisch fertig montiert ist.

Um zu gewährleisten, daß auch die Spule 19 eine Öffnung nach unten freiläßt, wird eine Vorgehensweise verwendet, die schematisch in 7 dargestellt ist. Man erzeugt zunächst eine Spule, die etwa doppelt so lang ist wie die für den Einbau in den Motor notwendige Erstrekkung. Dies ist in 7 links dargestellt. Diese Spule wird dann um 90° verdreht und um 180° gebogen (mittlere Nachbildung in 7), so daß dann (7, rechts) eine Spule mit vier Ästen A-D entsteht, die jeweils paarweise miteinander verbunden sind. Die Äste A und C sind am unteren Ende in die erste Richtung miteinander verbunden. Gleiches gilt für die Äste B und D. Die Äste A und B sind am oberen Ende in die zweite Richtung verbunden. Gleiches gilt für die Äste C und D. Damit läßt sich ebenfalls erreichen, daß die Spule 19 gleichzeitig Bestandteil des ersten Primärteils 2 und des zweiten Primärteils 3 ist, genau wie bei der Ausgestaltung nach 1, bei der die Spulen 19 um das Schwert 4 herumgewickelt worden sind. Allerdings bleibt bei der Ausgestaltung nach 7 das Schwert 4 von unten her zugänglich, d.h. es kann auch dann noch in den Motor eingesetzt werden, wenn die beiden Primärteile 2, 3 mit Spulen 19 vollständig montiert worden sind.


Anspruch[de]
  1. Doppelkamm-Linearmotor mit einem ersten Primärteil, das ein erstes Joch und erste Zähne aufweist, einem zweiten Primärteil, das ein zweites Joch und zweite Zähne aufweist, einer Spulenanordnung, die Leiter zwischen ersten Zähnen und Leiter zwischen zweiten Zähnen aufweist, und einem Sekundärteil, das zwischen dem ersten und dem zweiten Primärteil angeordnet ist, wobei das Sekundärteil gegenüber den Primärteilen in eine erste Richtung bewegbar ist, die senkrecht zu einer zweiten Richtung verläuft, in der sich die Leiter erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Primärteile (2, 3) Zähne (6, 8) aufweist, die sich auf einem Teil ihrer Länge in eine dritte Richtung (13) erstrecken, die senkrecht zur ersten Richtung (9) und senkrecht zur zweiten Richtung (10) verläuft, und mit Zähnen (8, 6) des anderen Primärteils (3, 2) verbunden sind.
  2. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbindenden Zähne (6, 8) des einen Primärteils (2, 3) mit den entsprechenden Zähnen (8, 6) des anderen Primärteils (3, 2) in der zweiten Richtung (10) beidseits des Sekundärteils (4) miteinander verbunden sind.
  3. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbindenden Zähne (6, 8) des einen Primärteils (2, 3) mit den Zähnen des anderen Primärteils (3, 3) in der zweiten Richtung (10) auf einer Seite des Sekundärteils (4) miteinander verbunden sind.
  4. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Zähne (6, 8) beider Primärteile (2, 3) im Querschnitt einstückig ausgebildet sind.
  5. Linearmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verbundenen Zähne (6, 8) durch Blechschnitte (16) gebildet sind, die in der ersten Richtung (9) aufeinandergestapelt sind.
  6. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens einem Primärteil (2, 3) das Joch (5, 7) als eigenes Bauteil an die Zähne (6, 8) angesetzt ist.
  7. Linearmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (5, 7) als Platte ausgebildet ist.
  8. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanordnung Spulen (19, 21) aufweist, bei denen mindestens eine Spule (19, 21) gleichzeitig zum ersten Primärteil (2) und zum zweiten Primärteil (3) gehört.
  9. Linearmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der Spule (19, 21) um das Sekundärteil (4) herumgewickelt sind.
  10. Linearmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Spule (19) auf jeder Seite des Sekundärteils (4) jeweils zwei parallele und in die dritte Richtung verlaufende Äste (A, C; B, D) aufweist, die an einem Ende durch einen in der ersten Richtung vorlaufenden Verbindungsast miteinander verbunden sind, während sie am anderen Ende mit entsprechenden Ästen auf der anderen Seite des Sekundärteils miteinander verbunden sind.
  11. Linearmotor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (19-21) einer Phase mit durchgehenden Leitern gewickelt sind.
  12. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (4) eine Permanentmagnetanordnung (24-28) aufweist, die aneinander gegenüberliegenden Positionen zu den Jochen (5, 7) der einander gegenüberliegenden Primärteile (2, 3) die gleiche Polarität zeigt.
  13. Linearmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnetanordnung mehrere Permanentmagnete (24-28) aufweist, die in Sammlerausführung angeordnet sind.
  14. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärteil (4) in Lagern (22) gelagert ist, die in Unterbrechungen der Spulenanordnung (19-21) angeordnet sind.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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