DE10316904A1

DE10316904A1 - Linear motor e.g. for robots, has profile body of U-shaped cross-section with lateral legs with inner guide rails and magnetic plates, primary part rollers between guide rails, and coils between opposing magnetic plates

Info

Publication number: DE10316904A1
Application number: DE2003116904
Authority: DE
Inventors: Martin Geiger
Original assignee: Berger Lahr GmbH and Co KG
Current assignee: Schneider Electric Automation GmbH
Priority date: 2003-04-12
Filing date: 2003-04-12
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-13
Also published as: ITMI20040688A1; DE10316904B4

Abstract

The device has a secondary part (3) with a profile body with magnetic plates (5) and a primary part (2) with a carriage (7) movable on the secondary part with current-carrying coils (8). The profile body has a U-shaped cross-section whose lateral legs have inner guide rails (6) and magnetic plates. Primary part rollers are arranged between the guide rails and the coils are arranged between the opposing magnetic plates transversely to the longitudinal direction of the profile body.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearmotor mit einem Primärteil und einem Sekundärteil, wobei das Sekundärteil einen Profilkörper mit Magnetplatten aufweist und das Primärteil einen an dem Sekundärteil in Längsrichtung entlang bewegbaren Laufwagen mit stromdurchflossenen Spulen aufweist.The The invention relates to a linear motor with a primary part and a secondary part, being the secondary part a profile body having magnetic disks and the primary part one on the secondary part in longitudinal direction along movable carriage with current-carrying coils.

Derartige Linearmotoren sind bekannt. Dabei sind diese Linearmotoren als Module ausgebildet, die beispielsweise als Positioniereinheiten in Fertigungsstraßen oder als kombinierte Achssysteme zum Beispiel für kartesische Roboter vielfältig Verwendung finden. Die Konstruktion dieser Module ist dabei zum Erreichen einer hohen Positioniergenauigkeit aufwendig und das Integrieren dieser Module durch verschiedenste Montage-, Anpassungs-, und Einstelltätigkeiten vergleichsweise kompliziert.such Linear motors are known. These linear motors are modules trained, for example, as positioning units in production lines or versatile use as combined axis systems, for example for Cartesian robots Find. The construction of these modules is to achieve one high positioning accuracy and the integration of these Modules through various assembly, adjustment and adjustment activities comparatively complicated.

Es besteht deshalb die Aufgabe, einen Linearmotor zu schaffen, der einfach und kostengünstig aufgebaut ist und dessen Montage durch Reduzierung der Einstell- und Montagezeiten weniger Aufwand erfordert.It there is therefore the task of creating a linear motor that simple and inexpensive to set up and its assembly by reducing the setting and assembly times requires less effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass der Profilkörper des Sekundärteils im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, dessen Seitenschenkel jeweils innenseitig Führungsschienen und die Magnetplatten aufweisen, dass zwischen den sich in Längsrichtung an den beiden Seitenschenkeln erstreckenden Führungsschienen Rollen des Primärteils angeordnet sind und die Innenseiten der Führungsschienen beaufschlagen und dass die Spulen des Primärteils quer zur Längsrichtung des Profilkörpers zwischen den gegenüberliegenden Magnetplatten angeordnet sind. Durch diese Anordnung der Spulen des Primärteils zwischen den beidseitig davon befindlichen und somit symmetrischen Magnetplatten des Sekundärteils werden einseitig auftretende Kräfte vermieden, da sich die Anziehungskräfte der Magnete nahezu aufheben. Die Spule wird somit nicht mit großer Kraft zu einer Seite gezogen.to solution of this task the invention that the profile body of the secondary part in cross section U-shaped is formed, the side legs each inside guide rails and the magnetic disks have that between themselves in the longitudinal direction rollers of the primary part are arranged on the two side legs extending guide rails and the inside of the guide rails act and that the coils of the primary part transverse to the longitudinal direction of the profile body between the opposite Magnetic disks are arranged. This arrangement of the coils of the primary part between those located on both sides of it and thus symmetrical Magnetic plates of the secondary part become unilaterally occurring forces avoided, since the attractive forces of the magnets almost cancel each other out. The coil is therefore not pulled to one side with great force.

Durch die Verwendung einer Rollenführung wird eine statische Überbestimmung (wie sie bei parallel liegenden Kugelumlaufführungen vorliegt) und eine daraus resultierende Verspannung beziehungsweise ein Verklemmen der Führung bei auftretenden Wärmedehnungen vermieden, was unter anderem die Montage und die Abstimmung des Primärteils auf das Sekundärteil wesentlich vereinfacht. Die freien Seitenschenkel des Profilkörpers sind etwas elastisch unter dem Einfluss der Magnetkräfte nach innen einbiegbar, was einerseits als Vorspannung für die Rollenführung verwendet werden kann, andererseits wird das Einbiegen der Seitenschenkel durch die Rollenführung begrenzt, was wiederum teilweise zur Einstellung des korrekten Luftspaltes ausgenutzt werden kann.By the use of a roller guide a static overdetermination (as is the case with parallel recirculating ball guides) and one resulting tension or jamming the leadership when thermal expansion occurs avoided what, among other things, the assembly and coordination of the primary part on the secondary part much simplified. The free side legs of the profile body are slightly elastic inward under the influence of magnetic forces, which on the one hand as a preload for the roller guide can be used, on the other hand, the bending of the side legs through the roller guide limited, which in turn partially helps to set the correct air gap can be exploited.

Für einen einfachen Aufbau der Führung des Laufwagens am Sekundärteil und dessen möglichst reibungsarme Bewegung ist es vorteilhaft, wenn in jedem Seitenschenkel des Profilkörpers jeweils zumindest eine Führungsschiene vorgesehen ist und wenn der Laufwagen auf vorzugsweise zwei zueinander in Längsrichtung beabstandeten Rollenpaaren auf den Führungsschienen bewegbar ist. Dadurch kann die Anzahl der mechanischen Elemente auf ein Mindestmaß reduziert werden und auch die Anzahl der Berührungspunkte zwischen Primär- und Sekundärteil und damit auch die Reibungsverluste können damit klein gehalten werden.For one simple structure of the tour of the carriage on the secondary part and its as little friction as possible Movement, it is advantageous if in each side leg of the profile body at least one guide rail is provided and if the carriage is preferably two to each other longitudinal spaced pairs of rollers is movable on the guide rails. As a result, the number of mechanical elements can be reduced to a minimum and the number of points of contact between the primary and secondary part and thus the friction losses can be kept small.

Bei der Anordnung der Rollenpaare am Laufwagen zwischen den Führungsschienen ist es zweckmäßig, wenn die Rollen jedes Rollenpaares am Laufwagen die Führungsschienen an etwa gegenüberliegenden Stellen beaufschlagen. Die somit quer zur Längsrichtung des Profilkörpers nebeneinander am Laufwagen angeordneten Rollen können dadurch zur Vorspannung des Profilkörpers der offenen Seite der U-Form und damit auch zur Einstellung des Luftspaltes zwischen Spulen und Magnetplatten genutzt werden.at the arrangement of the pairs of rollers on the carriage between the guide rails it is useful if the roles of each pair of roles on the carriage the guide rails on approximately opposite Apply jobs. The thus transverse to the longitudinal direction of the profile body side by side Rollers arranged on the carriage can thereby be used for pretensioning of the profile body the open side of the U-shape and thus also for adjusting the Air gap between coils and magnetic disks can be used.

Eine einfache und stabile Ausführung des Linearmotors ergibt sich, wenn das Sekundärteil Trägerplatten aufweist, auf denen jeweils zumindest ein permanentmagnetischer, insbesondere plattenförmiger Magnet befestigt, vorzugsweise verklebt ist und dass an jedem Seitenschenkel des Profilkörpers vorzugsweise mehrere, in Reihe angeordnete Magnetplatten jeweils mit mehreren Magneten vorgesehen sind. Durch diesen Aufbau ist eine modulare Montage der Magnetplatten möglich, sodass unterschiedlich lange Profilkörper mit einer unterschiedlichen Anzahl von Trägerplatten mit den darauf befindlichen Magneten bestückt werden können. Die Trägerplatte für die Magnete dient außerdem dem magnetischen Rückschluss.A simple and stable design of the linear motor results when the secondary part has carrier plates on which in each case at least one permanent magnetic, in particular plate-shaped magnet attached, preferably glued and that on each side leg of the profile body preferably several, arranged in series magnetic disks each are provided with several magnets. Because of this structure is one Modular assembly of the magnetic plates possible, so different long profile body with a different number of carrier plates with the magnets on them stocked can be. The carrier plate for the magnets also serves the magnetic inference.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Führungsschienen und die Magnetplatten durch Einlegen/Einschieben in Aufnahmenuten und anschließendem Ein walzen mit dem Profilkörper verbunden sind. Ein aufwendiges Bohren und Verschrauben der Führungs- und Magnet-Elemente kann dadurch entfallen, sodass besonders bei langen Ausführungen des Profilkörpers bei der Bearbeitung und der Montage des Linearmotor-Moduls ein wesentlich geringerer Aufwand vorhanden ist.A a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the guide rails and the magnetic disks by inserting / inserting them into the grooves and followed by One roll with the profile body are connected. A complex drilling and screwing of the guide and magnetic elements can be omitted, so that especially at long versions of the profile body an essential when machining and assembling the linear motor module there is less effort.

Zum Ausgleich von Maßtoleranzen bzw. Chargenschwankungen des Profilkörpers können beim Einlegen der Magnetplatten in die Aufnahmenuten des Profilkörpers bei Bedarf dünne Distanzbleche eingeschoben werden, um die Magnetplatten zur Einstellung des Luftspaltes zwischen Spulen und Magneten genau positionieren zu können.To compensate for dimensional tolerances or batch fluctuations of the profile body When inserting the magnetic plates into the receiving grooves of the profile body, thin spacer plates can be inserted if necessary, in order to be able to position the magnetic plates precisely for adjusting the air gap between coils and magnets.

Ebenfalls für einen kostengünstigen Aufbau des Linearmotors ist es zweckmäßig, wenn die Führungsschienen einen gerundeten Querschnitt, vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und wenn die Rollen an ihrem Umfang eine umlaufende Rille mit einem zur Führungsschiene im Beaufschlagungsbereich etwa komplementären Profil aufweisen. Dadurch sind preiswerte und weit verbreitete Profile verwendbar, die einfach montierbar sind, da sie in beliebiger Drehlage in die Aufnahmenuten einführbar sind. Die Rille am Umfang der Rollen bietet eine sichere Führung des Laufwagens auf den Führungsschienen.Likewise for one inexpensive Structure of the linear motor, it is useful if the guide rails a rounded cross section, preferably a circular cross section and if the rollers have a circumferential groove on their circumference with one to the guide rail have an approximately complementary profile in the application area. Thereby are inexpensive and widely used profiles that are easy to use can be installed as they can be inserted into the grooves in any rotational position insertable are. The groove on the circumference of the rollers provides secure guidance of the Carriage on the guide rails.

Besonders günstig für ein einfaches Einstellen der Position des Laufwagen zwischen den Führungsschienen und zum Erreichen einer praktisch verklemmungs- und verspannungsfreien Bewegung des Laufwagens ist es, wenn die Rollen am Laufwagen des Primärteils in Beaufschlagungsrichtung zu den Führungsschienen federnd gelagert sind.Especially Cheap for a easy adjustment of the position of the carriage between the guide rails and to achieve a virtually jam-free and tension-free Movement of the carriage is when the rollers on the carriage of the primary part spring loaded in the direction of action to the guide rails are.

Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser federnden Lagerung besteht darin, dass der Laufwagen eine Lagerplatte mit Lagern für die Rollen aufweist und dass in der Lagerplatte eine die Rollenlager zumindest teilweise umgreifende Schlitzung vorgesehen ist, die sich im wesentlichen quer zur Beaufschlagungsrichtung der Rollen beziehungsweise in Längsrichtung des Laufwagens erstreckt und sich insbesondere in Längsrichtung zumindest in einer Richtung auch außerhalb des Bereiches der Rollenlager erstreckt. Die Schlitzung kann dabei aus zwei im wesentlichen parallelen Schlitzen bestehen, zwischen denen das Rollenlager angeordnet ist und das Rollenlager dabei an einem stegförmigen Bereich angeordnet ist, der mit der restlichen Lagerplatte an zwei Verbindungsstellen verbunden ist.A advantageous embodiment this resilient mounting is that the carriage is a Bearing plate with bearings for has the rollers and that in the bearing plate at least one roller bearings partially encompassing slit is provided, which is essentially transversely to the direction of loading of the rollers or in the longitudinal direction of the carriage and extends in particular in the longitudinal direction at least in one direction also outside the area of the roller bearings extends. The slit can consist of two essentially parallel There are slots between which the roller bearing is arranged and the roller bearing is arranged on a web-shaped area, which is connected to the rest of the bearing plate at two connection points is.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Ausgangsposition der Rollen des Laufwagens quer zur Längsrichtung des Profilkörpers einstellbar ist, dass dazu an dem beweglichen Rollenlager angreifende Einstellelemente vorgesehen sind und wenn die Einstellelemente an einem das Rollenlager tragenden, federnden Steg angreifen. Durch die Einstellelemente lassen sich bei Maßtoleranzen des Profilkörpers die Rollen des Laufwagens so einstellen, dass die mittige Ausrichtung der Spulen zu den Magnetplatten gegeben ist. Gleichzeitig kann eine Vorspannung der Rollenführung eingestellt werden, um eventuell auftretendes Spiel in der Rollenführung auszugleichen.Advantageous it is when the starting position of the rollers of the carriage transverse to the longitudinal direction of the profile body it is adjustable that it acts on the movable roller bearing Adjustment elements are provided and when the adjustment elements are on attack a resilient web supporting the roller bearing. By the adjustment elements can be the roles with dimensional tolerances of the profile body of the carriage so that the central alignment of the coils is given to the magnetic disks. At the same time, a preload the roller guide be adjusted to compensate for any play in the roller guide.

Die Einstellelemente können zweckmäßig so ausgeführt sein, dass die Ausgangsposition der Rollenlager relativ zu der Lagerplatte des Laufwagens in einem Bereich von mehreren Zehntel Millimetern veränderbar ist. Eine solche Verstellbarkeit genügt, um auftretende Toleranzen auszugleichen und Spielfreiheit zu gewährleisten.The Adjustments can expediently be carried out in such a way that the starting position of the roller bearings relative to the bearing plate of the carriage in a range of several tenths of a millimeter variable is. Such adjustability is sufficient to tolerances balance and ensure freedom of play.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Laufwagen sieht vor, dass der Laufwagen ein zwischen die Seitenschenkel des Profilkörpers eingreifendes, die Spulen tragendes Teil aufweist, an dem sich zu den freien Enden beziehungsweise den Längsrändern der Seitenschenkel des Profilkörpers hin der Lagerbereich für die Rollen anschließt und an den sich eine insbesondere außerhalb des Profilkörpers befindliche Montageplatte anschließt. Auf die Montageplatte können mit dem Primärteil zu bewegende Teile, beispielsweise Werkzeuge, befestigt werden.A advantageous embodiment The carriage provides that the carriage is one between the side legs of the profile body engaging, the Has coil-bearing part, on which to the free ends or the longitudinal edges of the Side legs of the profile body towards the storage area for joins the roles and to which one is located, in particular outside the profile body Mounting plate connects. Can on the mounting plate with the primary part parts to be moved, for example tools, are attached.

Um die beim Betrieb des Linearmotors entstehende Wärme schnell und mit geringem konstruktivem Aufwand abführen zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Profilkörper an einem stirnseitigen offenen Ende einen Lüfter aufweist und wenn an dem Lüfter gegenüberliegenden offenen Ende des Profilkörpers vorzugsweise ein Luftaustrittsfilter angeordnet ist. Dadurch kann der Profilkörper als Strömungskanal für die Luft genutzt werden, dessen Querschnitt sich im Bereich der Spulen verengt, was die Strömungsgeschwindigkeit der Luft erhöht und dort für eine besonders effektive Kühlung sorgt.Around the heat generated during operation of the linear motor quickly and with little dissipate constructive effort to be able it is useful if the profile body has a fan at an open end at the front and if opposite on the fan open end of the profile body an air outlet filter is preferably arranged. This can the profile body as a flow channel for the Air can be used, the cross section of which is in the area of the coils narrows what the flow rate the air increases and there for one particularly effective cooling provides.

Für einen robusten und wartungsarmen Aufbau des Linearmotors ist es zweckmäßig, wenn zur Stromversorgung der Spulen des Primärteils eine elektrische Verbindung in Form eines schlaufenförmigen Kabels vorgesehen ist, welches innerhalb des Profilkörpers verläuft. Durch diese innenliegende Führung ist das Kabel gegen äußere Einwirkungen, wie zum Beispiel mechanische Belastung und Beschädigung oder auch UV-Strahlen gut geschützt.For one robust and low-maintenance design of the linear motor, it is useful if an electrical connection for supplying power to the coils of the primary part in the form of a loop Cable is provided, which runs within the profile body. By this inside guide is the cable against external influences, like for example mechanical stress and damage or UV rays well protected.

Um den Aufbau des Linearmotors möglichst kompakt gestalten zu können, ist es vorteilhaft, wenn das elektrische Kabel zwischen dem die Spulen tragenden Teil des Laufwagens und dem U-Verbindungssteg des Profilkörpers geführt ist und vorzugsweise ein Flachkabel ist. Dabei kann dieser Zwischenraum zwischen den Spulen und dem U-Verbindungssteg klein sein, da das Kabel dort flach auf dem U-Verbindungssteg liegt.Around the construction of the linear motor as compact as possible to be able to design it is advantageous if the electrical cable between which the Coil-bearing part of the carriage and the U-connecting web of the profile body is guided and is preferably a flat cable. This gap can be small between the coils and the U-connecting bridge, because that Cable lies there flat on the U-connecting bridge.

Zum einfachen Anschluss des Linearmotors an eine äußere Stromversorgung ist es zweckmäßig, wenn das Flachkabel einen Außenanschluss mit einer Stecker/Buchse-Verbindung aufweist.To the It is easy to connect the linear motor to an external power supply expedient if the flat cable has an external connection with a plug / socket connection.

Für einen kostengünstigen Aufbau des Linearmotors ist es von Vorteil, wenn der Profilkörper ein Strangpressprofil aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium, ist. Aluminiumstrangpressprofile stehen in unterschiedlichsten Profilvarianten zur Verfügung und weisen geringe Maßtoleranzen auf.For an inexpensive construction of the linear motor, it is advantageous if the profile body, preferably an extruded profile made of light metal made of aluminum. Extruded aluminum profiles are available in a wide variety of profile variants and have low dimensional tolerances.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:below is an embodiment the invention described in more detail with reference to the drawing. It shows in partly schematic representation:

1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Linearmotors mit einem in zwei Positionen dargestellten Laufwagen, 1 a side view of a linear motor according to the invention with a carriage shown in two positions,

2 eine Aufsicht des in 1 gezeigten Laufwagens mit strichliniert dargestellten Rollenpaaren, 2 a supervision of the in 1 shown carriage with roller pairs shown in dashed lines,

3 eine Querschnittdarstellung des Linearmotors, 3 a cross-sectional view of the linear motor,

4 eine detaillierte Darstellung des Laufwagens im Bereich eines strichliniert dargestellten Rollenpaares, 4 a detailed representation of the carriage in the area of a roller pair shown in dashed lines,

5 eine detaillierte Darstellung eines Teiles eines Seitenschenkels des Profilkörpers im Querschnitt mit einer eingewalzten Führungsschiene und Magnetplatte sowie 5 a detailed representation of a part of a side leg of the profile body in cross section with a rolled-in guide rail and magnetic plate and

6 eine Darstellung gemäß 5 des Seitenschenkels des Profilkörpers mit einer eingewalzten Magnetplatte. 6 a representation according to 5 of the side leg of the profile body with a rolled-in magnetic plate.

Ein im Ganzen mit 1 bezeichneter Linearmotor weist ein Primärteil 2 und ein Sekundärteil 3 auf. Das Sekundärteil 3 weist dabei einen in 3 im Querschnitt dargestellten und in seinem Querschnitt U-förmig ausgebildeten Profilkörper 4 mit Magnetplatten 5 auf. Die Magnetplatten 5 sind dabei innen an Seitenschenkeln 4a des Profilkörpers 4 angeordnet. Ebenfalls an den Seitenschenkeln 4a sind Führungsschienen 6 angeordnet.A whole with 1 designated linear motor has a primary part 2 and a secondary part 3 on. The secondary part 3 shows an in 3 Profile body shown in cross section and U-shaped in its cross section 4 with magnetic plates 5 on. The magnetic disks 5 are on the inside of the side legs 4a of the profile body 4 arranged. Also on the side legs 4a are guide rails 6 arranged.

Das Primärteil 2 ist in der in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform als Laufwagen 7 mit daran befestigten Spulen 8 ausgebildet und weist Rollen 9 auf, die zwischen den Führungsschienen 6 des Sekundärteils 3 angeordnet sind und die Innenseiten der Führungsschienen 6 beaufschlagen. Die am Laufwagen 7 befestigten Spulen 8 sind dabei zwischen den sich gegenüberliegenden Magnetplatten 5 angeordnet, wie in 3 erkennbar ist.The primary part 2 is in the in the 1 to 6 shown embodiment as a carriage 7 with coils attached to it 8th trained and has roles 9 on that between the guide rails 6 of the secondary part 3 are arranged and the inner sides of the guide rails 6 apply. The one on the carriage 7 attached coils 8th are between the opposing magnetic disks 5 arranged as in 3 is recognizable.

3 zeigt außerdem, dass in jedem Seitenschenkel 4a des Profilkörpers 4 jeweils eine Führungsschiene 6 vorgesehen ist. In 2 ist erkennbar, dass der Laufwagen 7 auf zwei zueinander in Längsrichtung des Profilkörpers 4 beabstandeten Rollenpaaren 9 auf den Führungsschienen 6 bewegbar ist. Die Rollen 9a jedes Rollenpaares 9 beaufschlagen die Führungsschienen 6 an gegenüberliegenden Stellen, sodass eine Vorspannung der offenen Längsseite des U-förmigen Profilkörpers 4 erreicht werden kann (vgl. auch 3). 3 also shows that in each side leg 4a of the profile body 4 one guide rail each 6 is provided. In 2 is recognizable that the carriage 7 on two to each other in the longitudinal direction of the profile body 4 spaced pairs of rollers 9 on the guide rails 6 is movable. The roles 9a each pair of roles 9 act on the guide rails 6 at opposite points, so that the open long side of the U-shaped profile body is preloaded 4 can be achieved (see also 3 ).

Die Magnetplatten 5 an den Seitenschenkeln 4a des Profilkörpers 4 weisen jeweils Trägerplatten 5a auf, auf die Magnete 5b befestigt, vorzugsweise geklebt sind. Die Trägerplatten 5a stehen längsrandseitig etwas über die Magnete, sodass Befesti gungsflansche gebildet sind, die nach dem Einschieben der Trägerplatten 5a in Aufnahmenuten 4d des Profilkörpers 4 durch Profilabschnitte 4e übergriffen werden. Die überstehenden Profilabschnitte 4e können, wie in den 5 und 6 erkennbar und durch die Pfeile Pf1a, Pf1b sowie Pf2a, Pf2b gekennzeichnet, eingewalzt werden. Die Pfeile deuten dabei die Angriffsstellen des Einwalzwerkzeuges an. Durch das Umgreifen der Trägerplatten 5a der Magnetplatten 5 durch die Profilabschnitte 4e der Aufnahmenut 4d sind die Magnetplatten 5 gegen die beim Betrieb des Linearmotors 1 auftretenden Kräfte sicher am Profilkörper 4 gehalten.The magnetic disks 5 on the side legs 4a of the profile body 4 each have carrier plates 5a on the magnets 5b attached, preferably glued. The carrier plates 5a are slightly above the magnets along the longitudinal edge, so that fastening flanges are formed after inserting the carrier plates 5a in recording grooves 4d of the profile body 4 through profile sections 4e be attacked. The protruding profile sections 4e can, as in the 5 and 6 recognizable and marked by the arrows Pf1a, Pf1b and Pf2a, Pf2b. The arrows indicate the points of attack of the rolling tool. By reaching around the carrier plates 5a the magnetic disks 5 through the profile sections 4e the receiving groove 4d are the magnetic disks 5 against that when operating the linear motor 1 occurring forces safely on the profile body 4 held.

Die Führungsschienen 6 sind ebenfalls in Aufnahmenuten 4c eingelegt und eingewalzt und dadurch in den Seitenschenkeln 4a des Profilkörpers 4 befestigt.The guide rails 6 are also in grooves 4c inserted and rolled in and thereby in the side legs 4a of the profile body 4 attached.

Um die Position der Magnetplatten 5 unabhängig von Fertigungstoleranzen des Profilkörpers 4 genau festlegen zu können und damit auch den Luftspalt 14 zwischen den Spulen 8 und den Magnetplatten 5 genau einstellen zu können, ist das Einlegen von dünnen Distanzblechen 5c zwischen Profilkörper 4 und der Trägerplatte 5a in die Aufnahmenut 4d möglich.To the position of the magnetic plates 5 regardless of the manufacturing tolerances of the profile body 4 to be able to define precisely and thus also the air gap 14 between the coils 8th and the magnetic disks 5 To be able to adjust precisely is the insertion of thin spacer plates 5c between profile body 4 and the carrier plate 5a into the receiving groove 4d possible.

Die Führungsschienen 6 weisen in der gezeigten Ausführungsform einen kreisrunden Querschnitt auf. Die Rollen 9a des Laufwagens 7 weisen dazu passend an ihrem Umfang eine umlaufende Rille auf, die ein zum Beaufschlagungsbereich der Führungsschiene 6 etwa komplementäres Profil hat. Die Rollen 9a sind am Laufwagen 7 in Beaufschlagungsrichtung zu den Führungsschienen 6, also quer zur Verfahrrichtung des Laufwagens 7, federnd gelagert, wie dies in 4 gezeigt ist. Für diese federnde Lagerung weist der Laufwagen 7 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Lagerplatte 7a mit Lagern 9b für die Rollen 9a auf, wobei in der Lagerplatte 7a eine die Rollenlager 9b teilweise umgreifende Schlitzung 7b vorgesehen ist, die sich teilweise um das Rollenlager 9b herum, aber im wesentlichen quer zur Beaufschlagungsrichtung der Rollen 9a gemäß Pfeil Pf3 und somit etwa in Längsrichtung des Laufwagens 7 erstreckt. Gut zu erkennen ist dabei, dass sich die Schlitzung über den Bereich der Rollenlagers 9b hinaus erstreckt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Schlitzung 7b aus zwei bereichsweise im wesentlichen parallel verlaufenden Schlitzen 7b, die das jeweilige Rollenlager 9b bogenförmig umgrenzen und zwischen denen ein das Rollenlager 9b tragender Steg 7c angeordnet ist. Der Steg 7c ist mit der Lagerplatte 7a an zwei zwischen den Enden der Schlitze 7b liegenden Verbindungsstellen einstöckig verbunden und lässt sich durch Krafteinwirkung in und entgegen der Beaufschlagungsrichtung der Rollen 9a etwas federnd verformen.The guide rails 6 have a circular cross section in the embodiment shown. The roles 9a of the carriage 7 have a circumferential groove on their circumference, which corresponds to the area of action of the guide rail 6 has a complementary profile. The roles 9a are on the carriage 7 in the direction of loading to the guide rails 6 , i.e. across the direction of travel of the carriage 7 , spring loaded, like this in 4 is shown. For this resilient mounting, the carriage 7 has a bearing plate in the exemplary embodiment shown 7a with bearings 9b for the roles 9a on, being in the bearing plate 7a a the roller bearings 9b partially extensive slotting 7b is provided, which is partially around the roller bearing 9b around, but essentially transverse to the direction of loading of the rollers 9a according to arrow Pf3 and thus approximately in the longitudinal direction of the carriage 7 extends. It can be clearly seen that the slit extends over the area of the roller bearing 9b extends beyond. In the embodiment shown be stands the slit 7b consisting of two slits running essentially parallel in some areas 7b that the respective roller bearing 9b delimit arched and between which a roller bearing 9b load-bearing bridge 7c is arranged. The jetty 7c is with the bearing plate 7a at two between the ends of the slots 7b horizontal connecting points connected and can be applied by force in and against the direction of action of the rollers 9a deform something resilient.

Die Schlitzung 7b kann auch eine andere Form haben, die es ermöglicht, das Rollenlager 9b in und entgegen der Beaufschlagungsrichtung der Rollen 9a etwas federnd bewegen zu können.The slit 7b can also have another shape that enables the roller bearing 9b in and against the direction of loading of the rollers 9a to be able to move something resiliently.

Zur Einstellung der Ausgangsposition der Rollen 9a des Laufwagens 7 quer zur Längsrichtung des Profilkörpers 4 und innerhalb des Federweges sind an den Rollenlagern 9b angreifende Einstellelemente 10 vorgesehen (4). Die Einstellelemente 10 greifen dabei vorzugsweise an einem verlängerten Teil der Schlitzung 7b an, die sich außerhalb des Bereiches der Rollenlager 9b erstreckt, um durch die Krafteinwirkung der Einstellelemente 10 die Rollenlager 9b etwas in ihrer Ausgangslage zu verändern. Mit diesen Einstellelementen 10, die im gezeigten Ausführungsbeispiel Abdrückschrauben sind, sind die Positionen der Rollenlager 9b in einem Bereich von mehreren Zehntel Millimetern veränderbar. Diese Einstellung kann zur Veränderung des Luftspaltes 14 zwischen den Spulen 8 und den Magnetplatten 5 und dabei insbesondere zur mittigen Ausrichtung der Spulen 8 zu den Magnetplatten 5 sowie für das Einstellen der Laufeigenschaften, z.B. der Vorspannung und damit der Spielfreiheit und Leichtgängigkeit der Rollen 9a auf den Führungsschienen 6 dienen.For setting the starting position of the rollers 9a of the carriage 7 transverse to the longitudinal direction of the profile body 4 and within the spring travel are on the roller bearings 9b attacking adjustment elements 10 intended ( 4 ). The setting elements 10 preferably engage an extended part of the slot 7b which is outside the area of the roller bearings 9b extends to by the force of the adjusting elements 10 the roller bearings 9b to change something in their starting position. With these setting elements 10 , which are forcing screws in the exemplary embodiment shown, are the positions of the roller bearings 9b changeable in a range of several tenths of a millimeter. This setting can change the air gap 14 between the coils 8th and the magnetic disks 5 and in particular for the central alignment of the coils 8th to the magnetic disks 5 as well as for setting the running properties, e.g. the preload and thus the play and the smooth running of the rollers 9a on the guide rails 6 serve.

In 3 ist im Querschnitt der Aufbau des Laufwagens 7 des Primärteils 2 zu erkennen. Dabei weist der Laufwagen 7 ein zwischen die Seitenschenkel 4a des Profilkörpers 4 eingreifendes, die Spulen 8 tragendes Teil 15 auf, an das sich nach oben der Lagerbereich für die Rollen 9 anschließt. An diesen Lagerbereich schließt sich wiederum eine Montageplatte 7d an, die im wesentlichen außerhalb des Profilkörpers 4 angeordnet ist und die zur Befestigung beispielsweise von Werkzeugen dienen kann, die mit dem Laufwagen 7 zusammen bewegt werden sollen.In 3 is the cross-section of the structure of the carriage 7 of the primary part 2 to recognize. The carriage points 7 one between the side legs 4a of the profile body 4 engaging, the coils 8th load-bearing part 15 to which the storage area for the rollers is located 9 followed. A mounting plate is in turn connected to this storage area 7d which is essentially outside the profile body 4 is arranged and which can be used for fastening tools, for example, with the carriage 7 to be moved together.

In den 1 und 2 ist schematisch angedeutet, dass der Profilkörper 4 an einem seiner stirnseitigen offenen Enden einen Lüfter 11 und an dem anderen, gegenüberliegenden offenen Ende einen Luftfilter 12 aufweisen kann, sodass ein besseres Abführen der beim Betrieb des Linearmotors 1 entstehenden Wärme aus dem Profilkörper 4 ermöglicht ist.In the 1 and 2 is indicated schematically that the profile body 4 a fan at one of its open ends 11 and an air filter at the other, opposite, open end 12 can have, so that a better dissipation when operating the linear motor 1 emerging heat from the profile body 4 is possible.

In 3 ist innerhalb des Profilkörpers 4 und unterhalb des die Spulen 8 tragenden Teiles 15 des Laufwagens 7 ein zur Stromversorgung der Spulen 8 dienendes Kabel 13 erkennbar, welches als Flachkabel ausgebildet ist. Es ist zwischen dem die Spulen 8 tragenden Teil 15 des Laufwagens 7 und dem U-Verbindungssteg 4b des Profilkörpers 4 geführt. Dieser Zwischenraum kann eine geringe Höhe aufweisen, da das Flachkabel 13 wenig Platz beansprucht. Bei Bewegung des Laufwagens 7 wird das Flachkabel 13 in einer Schlaufe hinter dem Laufwagen 7 hinterhergeschleppt, wie in 1 gezeigt ist und liegt im übrigen flach auf dem U-Verbindungssteg 4b.In 3 is inside the profile body 4 and below the the coils 8th load-bearing part 15 of the carriage 7 one to power the coils 8th serving cable 13 recognizable, which is designed as a flat cable. It is between which the coils 8th load-bearing part 15 of the carriage 7 and the U-connecting bridge 4b of the profile body 4 guided. This space can have a low height because of the flat cable 13 takes up little space. When moving the carriage 7 becomes the flat cable 13 in a loop behind the carriage 7 dragged in like in 1 is shown and lies flat on the U-connecting web 4b ,

Claims

Linear motor ( 1 ) with a primary part ( 2 ) and a secondary part ( 3 ), the secondary part ( 3 ) a profile body ( 4 ) with magnetic plates ( 5 ) and the primary part ( 2 ) one on the secondary part ( 3 ) in the longitudinal direction along movable carriages ( 7 ) with current-carrying coils ( 8th ), characterized in that the profile body ( 4 ) of the secondary part ( 3 ) is U-shaped in cross-section, the side legs ( 4a ) each inside guide rails ( 6 ) and the magnetic disks ( 5 ) have that between the in the longitudinal direction on the two side legs ( 4a ) extending guide rails ( 6 ) Roll ( 9 ) of the primary part ( 2 ) are arranged and the inside of the guide rails ( 6 ) and that the coils ( 8th ) of the primary part ( 2 ) transverse to the longitudinal direction of the profile body ( 4 ) between the opposite magnetic plates ( 5 ) are arranged.

Linear motor according to claim 1, characterized in that in each side leg ( 4a ) of the profile body ( 4 ) at least one guide rail each ( 6 ) is provided and that the carriage ( 7 ) on preferably two pairs of rollers spaced apart in the longitudinal direction ( 9 ) on the guide rails ( 6 ) is movable.

Linear motor according to claim 1 or 2, characterized in that the rollers ( 9a ) of each pair of roles ( 9 ) on the carriage ( 7 ) the guide rails ( 6 ) at approximately opposite points.

Linear motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the magnetic plate ( 5 ) Carrier plates ( 5a ), on which in each case at least one permanent magnetic, in particular plate-shaped magnet ( 5b ) is attached, preferably glued, and that on each side leg ( 4a ) of the profile body ( 4 ) preferably several magnetic disks arranged in a row ( 5a ) each with several magnets ( 5b ) are provided.

Linear motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide rails ( 6 ) and the magnetic disks ( 5 ) respectively their carrier plates ( 5a ) by inserting / inserting in the grooves ( 4c . 4d ) and rolling with the profile body ( 4 ) are connected.

Linear motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide rails ( 6 ) have a rounded cross section, preferably a circular cross section, and that the rollers ( 9a ) a circumferential groove on its circumference with a to the guide rail ( 6 ) have an approximately complementary profile in the application area.

Linear motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rollers ( 9a ) on the carriage ( 7 ) of the primary part ( 2 ) in the direction of loading towards the guide rails ( 6 ) are spring loaded.

Linear motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carriage ( 7 ) a bearing plate ( 7a ) with bearings ( 9b ) for the roles ( 9a ) and that in the bearing plate ( 7a ) the roller bearings ( 9b ) at least partially encompassing slit ( 7b ) is provided, which is essentially transverse to the direction of loading of the rollers ( 9a ) or in the longitudinal direction of the carriage ( 7 ) extends and extends in particular in the longitudinal direction at least in one direction also outside the area of the roller bearings ( 9b ) extends.

Linear motor according to claim 7 or 8, characterized in that the starting position of the rollers ( 9a ) of the carriage ( 7 ) transverse to the longitudinal direction of the profile body ( 4 ) it is adjustable that the movable roller bearing ( 9b ) attacking adjustment elements ( 10 ) are provided and that the setting elements ( 10 ) at one the roller bearing ( 9b ) load-bearing, resilient web ( 7c ) attack.

Linear motor according to one of claims 1 to 9, characterized in that the starting position of the roller bearings ( 9b ) relative to the bearing plate ( 7a ) of the carriage ( 7 ) can be changed in a range of several tenths of a millimeter.

Linear motor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the carriage ( 7 ) between the side legs ( 4a ) of the profile body ( 4 ) engaging the coils ( 8th ) load-bearing part ( 15 ) at which the free ends or the longitudinal edges of the side legs ( 4a ) of the profile body ( 4 ) the storage area for the rolls ( 9 ) and to which there is a particular outside of the profile body ( 4 ) mounting plate ( 7d ) connects.

Linear motor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the profile body ( 4 ) a fan at an open end ( 11 ) and that on the fan ( 11 ) opposite open end of the profile body ( 4 ) preferably an air outlet filter ( 12 ) is arranged.

Linear motor according to one of claims 1 to 12, characterized in that for the power supply of the coils ( 8th ) of the primary part ( 2 ) an electrical connection in the form of a loop-shaped cable ( 13 ) is provided, which is inside the profile body ( 4 ) runs.

Linear motor according to claim 13, characterized in that the electrical cable ( 13 ) between which the coils ( 8th ) supporting part ( 15 ) of the carriage ( 7 ) and the U-connecting bridge ( 4b ) of the profile body ( 4 ) is guided and is preferably a flat cable.

Linear motor according to claim 14, characterized in that the flat cable ( 13 ) has an external connection with a plug / socket connection.

Linear motor according to one of claims 1 to 15, characterized in that the profile body ( 4 ) is an extruded profile made of light metal, preferably made of aluminum.