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DE3315617A1 - Linearmotor - Google Patents

Linearmotor

Info

Publication number
DE3315617A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brush
mentioned
frame
power
linear motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19833315617
Other languages
English (en)
Inventor
Anwar 11768 Northport N.Y. Chitayat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anorad Corp
Original Assignee
Anorad Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anorad Corp filed Critical Anorad Corp
Publication of DE3315617A1 publication Critical patent/DE3315617A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035DC motors; Unipolar motors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/20Control of position or direction using feedback using a digital comparing device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

01038.4 (G)
Die Erfindung bezieht sich auf Linearmotoren und insbesondere auf Gleichstrom-Linearmotoren zur Regelung der Position eines Objekts längs einer Achse.
Zu den Anwendungsfällen, bei welchen ein Gleichstromlinearmotor benutzt werden kann, gehört der Antrieb eines Positioniertisches längs einer Achse.
Positioniertische werden gewöhnlich dazu verwendet, ein Arbeitsobjekt, beispielsweise ein elektronisches Gerät, in einer genauen Bahn zu bewegen, um einen Arbeitsvorgang oder eine Prüfung am Arbeitsobjekt vorzunehmen. Zu den wünschenswerten Merkmalen solcher Positioniertische gehören Präzision, eine gedrängte Bauform, die maximale Geschwindigkeit, mit welcher der Tisch angetrieben werden kann, und die Genauigkeit, mit welcher der Tisch positioniert werden kann.
Gewöhnlich werden Positioniertische durch einen Motor angetrieben, der an dem einen Ende eines Rahmens befestigt ist, welcher eine Verstellschraubenspindel dreht, die sich in der Bewegungsrichtung des Tisches erstreckt und an ihrem äußeren Ende durch ein Präzisionslager gelagert ist. Eine am Tisch befestigte umlaufende Kugelmutter steht mit der Verstellschraubenspindel in Eingriff, so daß durch eine Drehung der Verstellschraubenspindel die umlaufende Kugelmutter und der an dieser befestigte Tisch mit bezug auf den Rahmen bewegt werden.
Mit dem Verstellschraubenspindelantrieb sind bestimmte Probleme verbunden. Präzisionsverstellschraubenspindeln und umlaufende Kugelmuttern sind teuer und mit dem Rotor des Antriebsmotors haben solche Bauelemente eine beträchtliche Trägheit, welche den gewünschten raschen Beschleunigungen
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und Verzögerungen Widerstand leisten, die notwendig sind, um die Behendigkeit beim Positionieren des Tisches zu erzielen.
Ferner ist ein gewisser Totgang in der Schraubenspindel- und Kugelmutteranordnung unvermeidlich. Darüber hinaus ist eine hohe Präzision zur Ausfluchtung der Verstellschraubenspindel mit der Bewegungsrichtung des Tisches erforderlich. Wenn eine einwandfreie Ausfluchtung nicht erzielt wird, wird die Positionierungsgenauigkeit ernstlich beeinträchtigt. Da die maximale lineare Geschwindigkeit des Tisches durch die Geschwindigkeit begrenzt ist, mit welcher die Verstellschraubenspindel gedreht werden kann, ist es schwierig, eine hohe lineare Geschwindigkeit zusammen mit einer genauen Positionierung zu erzielen.
Im allgemeinen sind die bekannten spxndelgetriebenen Tische mit Antriebsmotoren versehen, die an dem einen Ende des Rahmens angeordnet sind und sich von diesem nach außen erstrecken. Es muß daher ein größerer Raum für die größere Planform der Anordnung einschließlich der zusätzlichen Länge des Motors vorgesehen werden.
Die US-Patentschrift 4 151 447 offenbart einen Gleichstromlinearmotor mit Reihen von Paaren von vertikal stehenden Dauermagneten, zwischen welche Flachspulen zur Bewegung angeordnet sind. Die Polarität der Gleichstromzufuhr zu den Flachspulen wird durch ein Magnetfeld oder einen elektrooptischen Sensor an bestimmten Punkten im Weg der Flachspulen geschaltet. Bei dem Gerät nach der vorgenannten Patentschrift werden Stromzuführungskabel für die Spulen verwendet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gleich-, stromlinearmotor zu entwickeln, bei dem die Nachteile der
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- li -
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bekannten Motoren vermieden sind.
Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, einen Gleichstromlinearmotor zu entwickeln, der für den Antrieb eines Positioniertisches geeignet ist.
Desgleichen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, einen Gleichstromlinearmotor zu entwickeln, der in einem Positioniertisch verwendbar ist, bei welchem eine lineare verzahnte Anordnung Spulen aufweist, die um die einzelnen Zähne herumgewickelt sind, um ein wiederholendes Linienmuster elektrisch erzeugter Magnetpole zu bilden, die einer entsprechenden parallelen Anordnung von Magneten zugekehrt sind, die mit abwechselnder magnetischer Polarität angeordnet sind, deren breite Flächen der verzahnten Anordnung am nächsten liegen.
Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, einen Gleichstromlinearmotor zu entwickeln, der eine Schleifborstenanordnung am beweglichen Element desselben verwendet, das Kontakt hat mit einer linearen Schleifringanordnung an seinem stationären Element zum Schalten der Polarität der den Erregerspulen des Motors zugeführten Spannung.
Außerdem gehört es zur Aufgabe der Erfindung, einen Gleichstromlinearmotor zu entwickeln, bei dem lineare Leistungsaufnahmeschienen in Verbindung mit Schleifbürsten und linearen Schleifringen verwendet werden, um Leistung den Erregerspulen zuzuführen und zu regeln.
Weiter gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Schleifbürste und Leistungsaufnahmebürstenanordnung zu entwickeln, um erste und zweite elektrische Polaritäten den Erregerspulen zuzuführen, wobei zwei identische kammartige Strukturen sowohl zur Leistungsaufnahme von linearen Leistungsaufnahmeschienen als auch
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zur Leistungszufuhr zu den Spulen Über einen linearen Schleifring.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichstromlinearmotors besitzt einen Rahmen, einen Tisch auf dem Rahmen linear beweglich längs einer Achse mit bezug auf den Rahmen/ mindestens eine Spule, die einen Kern enthält, der an dem einen der beiden Elemente Rahmen und Tisch befestigt ist, welche Spule bei ihrer Erregung einen ersten Magnetpol im Kern erzeugt, welcher erste Magnetpol dem anderen der beiden Elemente Rahmen und Tisch zugekehrt ist, mindestens einen Dauermagneten mit einem zweiten Magnetpol, welcher Dauermagnet an dem anderen der erwähnten Elemente Rahmen und Tisch befestigt ist, wobei der zweite Magnetpol dem ersterwähnten des Rahmens und des Tisches zugekehrt ist, eine lineare Schleifringanordnung, die am Rahmen befestigt ist, welche lineare Schleifringanordnung eine Ebene begrenzt und eine Vielzahl metallischer Flächen aufweist, die elektrisch voneinander getrennt sind und eine zu der Achse im wesentlichen parallele Linie bilden, eine Schleifbürstenanordnung, die am Tisch befestigt ist und voneinander in Abstand befindliche Kontaktglieder aufweist zum gleitenden Kontakt mit den metallischen Flächen an Kontaktstellen, und Mittel für die Zufuhr elektrischer Leistung über die Kontaktstellen zu der mindestens einen Spule in einem Sinn, der die Magnetisierung des Kerns mit dem ersten Magnetpol bewirkt, der eine magnetische Polarität hat, die mit dem zweiten Magnetpol des mindestens einen Dauermagneten in Wechselwirkung steht, in dem Bestreben, den Tisch in einer gewünschten Richtung längs der Achse zu belasten.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichstromlinearmotors besitzt einen Rahmen, einen Tisch auf dem Rahmen
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linear beweglich längs einer Achse mit bezug auf den Rahmen, eine im wesentlichen planare verzahnte Anordnung aus magnetisierbar em Material/ die am Rahmen dem Tisch zugekehrt befestigt ist, welche verzahnte Anordnung parallele Reihen von in Abstand voneinander befindlichen Schlitzen in einer Fläche derselben aufweist, die dem Tisch zugekehrt ist, welche Schlitze sich in einer Richtung senkrecht zu der Achse erstrecken und parallele Reihen von Zähnen begrenzen, eine Anzahl von Spulen in den Schlitzen je um einen der Zähne herum gewickelt und bei der Erregung wirksam werden, um einen Magnetpol in ihrem dem Tisch zugekehrten Zahn zu erzeugen, eine Anzahl paralleler stabförmiger Dauermagneten, die am Tisch in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Achse befestigt sind und Flächen aufweisen, die eine Ebene bilden, welche der verzahnten Anordnung zugekehrt ist, wobei jeder der Dauermagneten einen Magnetpol senkrecht zu der Ebene und benachbart einem der Dauermagneten besitzt, die entgegengesetzte Magnetpole haben, welche der verzahnten Anordnung zugekehrt sind, eine lineare Schleifringanordnung, die eine Ebene bestimmt, welche eine Anzahl metallischer Flächen aufweist, die eine Linie im wesentlichen parallel zur Achse bilden, welche metallischen Flächen mit den Spulen verbunden sind, erste und zweite Leistungsaufnahmeschienen in der Ebene, die sich parallel zu der Linie erstreckt, mindestens eine erste Leistungsaufnahmeschleifbürste zum Gleitkontakt mit der ersten Leistungsaufnahmeschiene an im wesentlichen allen Positionen des Tisches, eine erste Anzahl von voneinander in'Abstand befindlichen Schleifbürsten, die mit der ersten Leistungsaufnahme-Schleifbürste elektrisch verbunden sind und gleitend einige einzelne der metallischen Flächen kontaktieren, mindestens eine zweite Leistungsaufnahme-Schleifbürste zum gleitenden Kontakt mit der zweiten Leistungsaufnahmeschiene an im wesentlichen allen Positionen des Tisches, eine zweite
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Anzahl von Schleifbürsten in Abstand voneinander und von der ersten Anzahl von Schleifbürsten, welche zweite Anzahl von Schleifbürsten mit der zweiten Leistungsaufnahme-Schleifbürste elektrisch verbunden ist und gleitenden Kontakt mit anderen einzelnen der metallischen Flächen hat, wobei die erste und die zweite Anzahl von Schleifbürsten wirksam werden, um mindestens zwei einzelne benachbarte der Spulen zu erregen, die entgegengesetzte magnetische Polarität in Zähnen erzeugen, um welche sie herumgewickelt sind, so daß durch die Wechselwirkung der Magnetfelder der Zähne und der Dauermagneten der Tisch längs der Achse getrieben wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Linearmotor für einen Tisch vorgesehen, welcher Tisch zur Bewegung in einer einzigen linearen Dimension mit bezug auf einen Rahmen belastet ist, wobei sich die Erfindung unterscheidet durch Glieder, die am Tisch befestigt sind und zum Halten mindestens einer ersten und einer zweiten Schleifbürste dienen, stationäre Organe, welche mit den mindestens ersten und zweiten Schleifbürsten zusammenwirken, um elektrische Leistung den mindestens ersten und zweiten Schleifbürsten zuzuführen, mindestens eine Spule, die durch elektrische Leistung erregt wird, die den mindestens ersten und zweiten Schleifbürsten zugekehrt sind, welche mindestens eine Spule am Tisch bzw. am Rahmen angeordnet ist und dem anderen zugekehrt ist, mindestens ein Dauermagnet an dem anderen Tisch bzw. Rahmen vorgesehen ist und einen Magnetpol hat, welcher der mindestens einen Spule zugekehrt ist, und die mindestens eine Spule bei ihrer Erregung mindestens einen zweiten Magnetpol erzeugt, der dem mindestens einen Dauermagnet zugekehrt ist und mit diesem zusammenwirkt, so daß der Tisch in einer gewählten Richtung längs der einzelnen linearen Dimension getrieben wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert und zwar zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines beispielsweisen Positioniertisches, in Verbindung mit welchem die Erfindung näher erläutert wird;
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild der elektrischen Steuerung eines Positioniertisches;
Fig. 3 eine vereinfachte Zeichnung eines zur Drehung geeigneten Gleichstrommotors;
Fig. 4 eine vereinfachte Zeichnung eines Linearmotors von der Art, bei welcher mindestens eine Spule mit einem Kern so angebracht ist, daß sie sich mit dem Tisch bewegt, und eine Anzahl Magnete am Rahmen befestigt ist;
Fig. 5 ein Schema eines Linearmotors, bei welchem mindestens ein Dauermagnet so befestigt ist, daß er sich mit dem Tisch bewegt, und eine Anordnung aus einer Anzahl von Kernen und Spulen im Rahmen angeordnet ist;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, teilweise weggeschnitten, zur Darstellung der inneren Bauelemente einer praktischen Ausführungsform des Linearmotors nach Fig. 5;
Fig. 7 eine auseinandergezogene Darstellung einer Schleifbürsten- und Leistungsaufnahmebürstenanordnung nach Fig. 6;
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Fig. 8 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7;
Fig. 9 eine Endansicht eines Teils eines Positioniertisches mit einer anderen Ausführungsform einer Schleifbürsten- und Leistungsaufnahmeanordnung;
Fig. 10 eine Seitenansicht einer Schleifbürstenanordnung nach Fig. 9.
In Fig. 1 ist ein gewöhnlich mit einer Achse ausgebildeter Positioniertisch bei 10 gezeigt. Ein Rahmen 12 lagert einen Tisch 14, der mit Hilfe geeigneter Führungen, beispielsweise Nuten 16 und 16', sich zu gewählten Längspositionen bewegen kann, wie durch den mit zwei Spitzen versehenen Pfeil 18 angegeben.
Gewöhnlich wird der Tisch 14 zu gewählten Positionen durch die Drehung einer Verstellschraubenspindel (nicht gezeigt) bewegt, die am Rahmen 12 befestigt ist und eine vorbelastete umlaufende Kugelmutter (nicht gezeigt), die am Tisch 14 befestigt ist, treibt.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, bestimmt ein Positionsfühler die Position des Tisches 14. Die abgetastete Position des Tisches 14 wird dann in einem Regler 21 verwendet, um ein Steuersignal für einen Motor zu erzeugen, welcher eine mechanische Kraft ausübt, die durch eine gestrichelte Linie 22 dargestellt ist und das Bestreben hat, den Tisch 14 zu einer gewünschten Position zu bewegen.
Die gewünschte oder befohlene Position wird durch einen Positionbefehlgenerator 24 gewählt, welcher durch eine Handeingabe oder durch einen in einem Computer gespeicherten
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Wert dargestellt werden kann. Die gewünschte Position wird einem Pluseingang eines Subtrahiergliedes 26 zugeführt. Eine Positionlogikschaltung 28 verarbeitet das Positionssignal aus dem Positionsfühler 19 und führt das Ergebnis einem Minuseingang eines Subtrahiergliedes 26 zu.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die beiden dem Subtrahierglied 26 zugeführten Signale Digitalsignale und der Ausgang des Subtrahiergliedes 26 ist ebenfalls ein
Digitalsignal, welches dem Eingang eines Digital-Analogumsetzers 30 zugeführt wird. Der Digital-Analogumsetzer erzeugt ein.Analogausgabesignal entsprechend seinem Digitaleingabesignal und führt diesen Ausgang einem Verstärker zu, der seinerseits ein Steuersignal für den Motor 20 erzeugt.
Der in Fig. 2 vorgesehene Motor 20 ist von üblicher Art und erzeugt eine mechanische Kraft 22. Als Hintergrund, der für das Verständnis notwendig ist, sei erwähnt, daß der erfindungsgemäße Linearmotor ein vereinfachter herkömmlicher umlaufender Gleichstrommotor ist, der in Fig. 3 mit 34 bezeichnet ist. Eine Drahtspule 36 ist um einen Weicheisenkern 38 herumgewickelt, der als Zylinder dargestellt ist. Die elektrische Energie wird von einer Batterie 40 über Schleifbürsten 42 und 44 und Schleifringe 46 und 48 der Drahtspule 36 zugeführt. Die Drahtspule 36, der Kern 38 und die Schleifringe 46 und 48 sind zur Drehung um eine Achse 50 angeordnet.
Ein erster Dauermagnet 52 ist mit dem Nordpol N benachbart der Spule 36 und dem Kern 38 angeordnet. Ein zweiter Dauermagnet 54 ist mit seinem Südpol S der entgegengesetzten Seite der Spule 36 und des Kerns 38 zugekehrt.
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Bei der dargestellten elektrischen und mechanischen Anordnung wird der Kern 38 mit den magnetischen Polaritäten, wie gezeigt, magnetisiert. Dies bewirkt eine Drehung der drehbaren Elemente im Uhrzeigersinn um die Nord- und Südpole des Kerns 38 in Ausfluchtung mit den Süd- und Nordpolen der Dauermagnete 54 und 52 zu bringen. Sobald diese Ausfluchtung erreicht wird, treten die Luftspalte 56 und 58 zwischen den Schleifringen 46 und 48 unter den Schleifbürsten 42 und 44 hindurch, wodurch die Stromrichtung in der Spule 36 umgekehrt wird, wodurch die magnetischen Polaritäten am Kern 38 umgekehrt werden. Die sich drehenden Elemente werden daher weiter zur Drehung belastet.
Für den Fachmann ist es klar, daß die Umkehrung der Polarität der den Schleifbürsten 42 und 44 zugeführten Spannung die Umkehrung der Drehrichtung der drehbaren Teile des Gleichstrommotors 34 zur Folge hat.
Der vereinfachte Gleichstrommotor nach Fig. 3 kann so entwickelt oder ausgeflacht werden, daß eine lineare Kraft statt ein Drehmoment erzeugt wird. Die der Spule 36 in Fig. 3 entsprechenden Spulen können so vorgesehen werden, daß sie sich an einer Anzahl von Dauermagneten, die den Dauermagneten 52 oder 54 in Fig. 3 entsprechen, in der in Fig. 4 gezeigten Weise vorbeibewegen, oder es können gegebenenfalls ein oder mehrere Dauermagnete so vorgesehen werden, daß sie sich linear an einer Anzahl von Spulen vorbeibewegen, wie in Fig. 5 gezeigt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Spule 36 und ein Kern 38 (nicht unbedingt ein zylindrischer Kern wie bei der vereinfachten Darstellung) am Tisch 14 befestigt und bewegen sich mit diesem. Eine Anzahl von in geeigneten Abständen befindlichen und polarisierten Dauermagneten 52- - 523 und 54.. - 54^ sind am Rahmen 12 (Fig. 1) angeordnet. Außerdem wurden
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Schleifringe 4O1 - 463 und 4S1 - 483 entwickelt oder ausgeflacht und am Rahmen 12 in einer Position befestigt, in welcher sie mit den Schleifbürsten 42 und 44 in Kontakt kommen können, die sich mit dem Tisch 14 bewegen.
Bei der mit voll ausgezogenen Linien gezeigten Stellung der Spule 36 und des Kerns 38 wird der nordmagnetische Pol des Kerns 38 durch den Nordpol des Dauermagneten 522 abgestoßen und' durch den südmagnetischen Pol des Dauermagneten 542 angezogen. Dies hat zur Folge, daß der Tisch 14 nach links bewegt wird, wie in Fig. 4 durch einen Pfeil 56 angegeben. Wenn sich die Schleifbürsten 42 und 44 an den Luftspalten 58^ bzw. 562 vorbeibewegen, werden die Polarität der Spannung zur Spule und die dadurch bedingte magnetische Polarität des Kerns 38 umgekehrt, wenn sich der Kern 38 der Ausfluchtung mit dem Dauermagneten 542 nähert. Dies hat zur Folge, daß der Tisch 14 weiter nach links belastet wird, wie durch eine nachfolgende Position der Spule 36 und des Kerns 38 (strichpunktiert gezeigt) angegeben.
Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die dem Tisch 14 mitgeteilte lineare Kraft dadurch erhöht werden könnte, daß eine Vielzahl von Spulen 36 und Kernen 38 auf dem Tisch 14 in geeigneten Längsabständen hinsichtlich der Dauermagnet-Zwischenabstände vorgesehen werden könnte. Ferner würden dann die Schleifbürsten für solche zusätzliche Spulen ebenfalls in geeigneten Abständen für den Kontakt mit den jeweils geeigneten linearen Schleifringen 46^ - 46^ und 48^ - 48, vorzusehen sein. Der Abstand, über den sich der Tisch 14 bewegen kann, ist nur durch die Erstreckung der erwähnten Anzahl von Magneten und die Schleifringe begrenzt.
In Fig. 5 ist ein einzelner Dauermagnet 54 mit voll ausgezogenen Linien gezeigt, der zur Bewegung mit dem Tisch 14
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an einer Anzahl Spulen 36-j - 365 vorbei befestigt 1st, von denen jede einen Kern 38- - 38c enthält. Zwei Schleifbürstenpaare 42- -44- und 422 - 442 sind befestigt zur Bewegung mit dem Tisch 14 und zum Kontakt mit den jeweils geeigneten der entwickelten Schleifringe 46^ - 464 und 482 - 485 befestigt. Zwei Leistungsaufnahmeschienen 58 und 60 befinden sich in Kontakt mit Leistungsaufnahmeschleifbürsten 62 und 64, die ebenfalls zur Bewegung mit dem Tisch 14 befestigt sind. Daher liefert an jeder Position des Tisches 14 die Leistungsaufnahme-Schleifbürste 62 Leistung von der Leistungsaufnahmeschiene 58 zu den Schleifbürsten 44- und 442, während die Leistungsaufnahmeschleifbürste 64 Leistung von der Leistungsaufnahmeschiene 60 zu den Schleifbürsten 42^ und 422 liefert. Wie ersichtlich, sind die Schleifbürsten 421 - 422 und 44- - 442 so angeordnet, daß benachbarte Spulen 362 und 36-, entgegengesetzt polarisiert werden, so daß benachbarte Kerne 382 und 38, entgegengesetzte Magnetpole haben, die dem Dauermagnet 54 zugekehrt sind. Wenn sich der Tisch 14 in der durch den Pfeil 56 angegebenen Richtung bewegt, wird durch eine entsprechende Umkehrung des Stroms in den Spulen eine Neigung zur linearen Bewegung aufrechterhalten. Dies heißt, daß, wenn sich die Schleifbürsten 42- 441 und 422 - 442 durch die Luftspalte 56.j - 58.j und 582 562 bewegen, der Strom durch die Spule 362 im entgegengesetzten Sinn fließt und die Polarität des Kerns 382 umkehrt, um die magnetische Polarität des Kerns 38~ von Norden N, wie mit voll ausgezogener Linie gezeigt, nach Süden S zu verändern, wie gestrichelt gezeigt. Die Spule 363 wird hierbei entregt. Die Spule 36^ wird durch die Schleifbürsten 42* und 44* erregt, um eine nordmagnetische Polarität N zu erzeugen, wie durch ein gestricheltes N im Kern 38* angegeben. Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Bewegung des Tisches 14 erzielt.
Die Leistungsaufnahmeschienen 57 und 60 und die Leistungsaufnahmeschleifbürsten 62 und 64 können natürlich durch bieg-
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same Kabel ersetzt werden. Hierdurch ergeben sich jedoch Extrateile für die Anlage sowie die Verwendung von Elementen/ bei denen die Neigung zu Störungen besteht. Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer praktischen Ausführungsform ergibt/ sind Leistungsaufnahmeschienen 57 und 60 sowie Leistungsaufnahmeschleifbürsten 62 und 64 einfach und wirtschaftlich herstellbar.
In Fig. 6 ist eine praktische Ausführungsform eines Positioniert! sches 10 gezeigt/ die der vereinfachten Ausführungsform nach Fig. 5 entspricht.
Im Rahmen 12 ist eine allgemein mit 66 bezeichnete verzahnte Anordnung angeordnet/ wobei parallele lineare Zähne derselben Kerne 38- - 38» bilden mit Schlitzen 68 zwischen benachbarten Zähnen. Die verzahnte Anordnung 66 ist vorzugsweise aus einer Anzahl Lamellen 70 aus Weicheisen zusammengebaut/ um Wirbelstromverluste zu verringern. Die Spulen 36* - 36^ sind je um einen Zahn der verzahnten Anordnung 66 herumgewickelt/ so daß jeder Zahn derselben eine magnetische Polarität annimmt/ wie sie durch die Stromrichtung in der jeweiligen Spule erzeugt"wird.
Die allgemein mit 72 bezeichnete Leistungsaufnahmeschienen- und Schleifringanordnung kann eine einzige einheitliche Anordnung sein/ vorzugsweise hergestellt durch Ätzen einer Schaltungsplatte zur Erzeugung leitender Längsstreifen, die als Leistungsaufnahmeschienen 57 und 60 sowie als Längssatz von Schleifringstreifen 46- etc. und 48- etc./ getrennt durch nichtleitende Flächen aus einem Schaltungsplattensubstrat/ wirken. Die Leistungsaufnahmeschienen- und Schleifringanordnung 72 wird daher aus einer ebenen Platte mit leitenden Flächen an ihrer Oberfläche gebildet.
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Die allgemein mit 74 bezeichnete Schleifbürsten- und Leistungsauf nahme-Schleifbürstenanordnung besitzt eine obere Schiene 76, die am Tisch 14 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch eine Anzahl Schrauben 78, befestigt ist. Zwei Sätze von Schleifbürstenfingern 421 - 424 und 441 erstrecken sich von der oberen Schiene 76 nach unten zum Kontakt mit entwickelten Schleifringen 46- etc. und 4S1 etc. Die Leistungsaufnahmeschleifbürstenfinger 62 und 64 erstrecken sich von der oberen Schiene 76 ebenfalls nach unten zum entsprechenden Kontakt mit den Leistungsaufnahmeschienen 57 und 60.
Hierbei ist zu erwähnen, daß die Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger 62 und 64 gleiche Längen haben und beide Leistungsaufnahmeschienen 57 und 56 überlappen. Jeder Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger besitzt ein oberes gestanztes Loch 80, das über der Leistungsaufnahmeschiene 57 zentriert ist, und ein unteres gestanztes Loch 82, das über der unteren Leistungsaufnahmeschiene 60 zentriert ist. Ein Schleifbürstenkontakt 84 im unteren Loch 82 des Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfingers 64 kontaktiert mit der Leistungsaufnahmeschiene 60 und verdrängt den restlichen Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger 64 ausreichend nach außen, um einen Kontakt mit der Leistungsaufnahmeschiene 57 oder einem der Schleifringe 46- etc. und 48*· etc. zu vermeiden. In analoger Weise stellt ein Schleifbürstenkontakt 86 im oberen Loch 80 des Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfingers 62 einen Kontakt mit der Leistungsaufnahmeschiene 57 her und verhindert einen Kontakt des restlichen Leistungsaufnahmefingers 62 mit anderen metallischen Elementen.
Für den Fachmann ist es verständlich, daß die Schleifbürsten- und Leistungsaufnahme-Schleifbürstenanordnung 74 vom Tisch
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isoliert sein müssen und daß die beiden Leistungspolaritäten in diesem voneinander isoliert sein müssen.
Eine Anordnung von parallelen Dauermagneten 52 etc. und 54 etc. mit abwechselnden Polaritäten sind an der Unterseite des Tisches 14 der verzahnten Anordnung 66 zugekehrt befestigt. Die Dauermagnete 52- etc. und 54.. etc. sind vorzugsweise stabförmige Magnete vom keramischen Typ, die parallel zueinander senkrecht oder etwas geneigt zur Senkrechten zur Bewegungsachse des Tisches 14 angeordnet sind, wobei ihre breiten Flächen eine der verzahnten Anordnung 66 gegenüberliegende Ebene bilden. Die Pole der Dauermagnete 52 etc. und 54 etc. sind zu ihren breiten Flächen senkrecht. Dies bedeutet beispielsweise, daß die ganze- Fläche des Dauermagneten 52-, welche der verzahnten Anordnung 66 gegenüberliegt, ein Nordpol ist, und die ganze Fläche des Dauermagneten 54-, welche der verzahnten Anordnung 66 zugekehrt ist, ein Südpol ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Tisch 14 aus einem magnetisch permeablen Material, das zur Vervollständigung der magnetischen Bahn zwischen benachbarten Dauermagneten 52 etc. und 54 etc. dient und daher äußere Wirkungen herabsetzt, welche streuende Magnetfelder erzeugen können.
In Fig. 7 ist die Bürsten- und Leistungsaufnahme-Bürstenanordnung 74 auseinandergenommen dargestellt, um die Beschreibung zu erleichtern. Wie ersichtlich, besitzt die Schleifbürsten- und Leistungsaufnahme-Bürstenanordnung 74 zwei kammartige Glieder 92 und 94 aus Metall und vorzugsweise aus einem federnden Metall, wie z.B. Berylliumbronze.
Jeder der Schleifbürstenfinger 42- etc. und 44- etc. weist eine dreieckige Eintiefung 88 auf, wie auch in Fig. 8 gezeigt. Der konvexe Teil der Eintiefung 88 ist der Leistungsaufnahmeschienen- und Schleifringanordnung 72 zugekehrt, um
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an den Scheiteln 90 einen Linienkontakt zu bilden.
Hierbei ist zu erwähnen/ daß außer den Leistungsaufnahme-Schleifbürsten 62 und 64 an den rechten Enden der Anordnung 74 entsprechende redundante Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger 62* und 64* an deren linken Enden vorgesehen sind. Dies ergibt eine zusätzliche Leistungsübertragungskapazität und wirkt sich zum mechanischen Ausgleich der auf die Anordnung 74 wirkenden Federkräfte aus.
Das kammartige Glied 92 besitzt eine obere Schiene 96, von der aus sich Schleifbürstenfinger 42 etc. und Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger 62 und 62* nach unten erstrecken. Das kammartige Glied 94 besitzt eine obere Schiene 98, aus der Schleifbürstenfinger 44- etc. und Leistungsaufnahme-Schleif bürstenfinger 64 und 64* nach unten sich erstrecken.
Ein Isolierstreifen 100 ist zwischen den oberen Schienen und 98 angeordnet, um die kammartigen Glieder 92 und 94 voneinander zu isolieren. Ein ähnlicher Isolierstreifen 102 ist zwischen der oberen Schiene 96 und dem Tisch 14 eingebaut, um dadurch das kammartige Glied 92 vom Tisch 14 zu isolieren.
Hierbei ist zu erwähnen, daß die Identität der kammartigen Glieder 92 und 94 mit Ausnahme der Anordnung der Schleifbürstenkontakte 84 und 86 die Verwendung eines einzigen Stanzwerkzeugs ermöglicht, um alle metallischen Teile der Schleifbürsten- und LeJsbungsaufnahme-Bürstenanordnung 74 zu formen. Dies ergibt eine wesentliche Herabsetzung der Werkzeugbearbeitung und anderer Fertigungskosten der Anordnung 74. Ferner sind die Isolierstreifen 100 und 102 identisch, sie unterscheiden sich nur in ihrer Anbringung mit bezug auf die übrigen Teile der Anordnung 74. Dies ergibt
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ebenfalls eine Herabsetzung der Werkzeugbearbeitungs- und Herstellungskosten.
Bezugnehmend auf die vorangehenden Beschreibungen ist es für den Fachmann klar, daß eine praktische Ausführungsform der in vereinfachter Form in Fig. 4 gezeigten Anlage auch dadurch erhalten werden kann, daß eine verzahnte Anordnung (nicht gezeigt) am Boden des Tisches 14 mit Spulen (nicht gezeigt) geformt wird, die in geeigneter Weise um die Zähne herumgewickelt sind, und mit einer Anordnung von Magneten (nicht gezeigt) am Rahmen 12 versehen sind.
Aus der Beschreibung der Fig. 4 ist erkennbar, daß die Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger 62, 62', 64 und 64* weggelassen werden könnten. Es geht ferner hervor, daß die Schleifbürstenfinger 42- etc. und 44- etc. in geeigneter Weise elektrisch getrennt werden müssen, um eine Verbindung benachbarter Spulen in einer Weise zu ermöglichen, die der Verbindung benachbarter Spulen in Fig. 5 ähnlich ist. Da die elektrische und mechanische Anordnung eines solchen Schleifbürstensystems für den Fachmann aufgrund der vorangehenden Beschreibung kein Problem darstellt, wurde auf eine nähere Beschreibung einer Schleifbürstenanordnung für die Bauform nach Fig. 4 weggelassen.
Es ist ferner klar, daß herkömmliche Schleifbürstenkontakte (nicht gezeigt) an Schleifbürstenfingern 42 etc. und 44 etc. anstelle der dreieckigen Eintiefungen 88 innerhalb des Rahmens der Erfindung verwendet werden können.
In Fig. 9 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der eine höhere Leistung und eine verbesserte Nutzungsdauer erreicht werden kann. Mit 104 ist eine zusammen-
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01038.4 (G)
gebaute Magnet- und Schleifbürstenanordnung gezeigt, die an der Unterseite des Tisches 14 zur gemeinsamen Bewegung mit diesem angeordnet ist. Ein Halter 106, welcher bei der bevorzugten Ausfuhrungsform aus einem Metallblock hergestellt ist, trägt an seinem Boden Magnete 108 und eine Schleifbürsten anordnung 110 ist an seiner Seite befestigt.
Die Schleifbürstenanordnung 110 besitzt einen Isolierstreifen 112, in welchem eine Anzahl Schleifbürstenhalter 114 in der Längsrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind, wobei federbelastete Schleifbürsten 116 aus herkömmlichem Schleifborstenmaterial an diesem nach außen belastet sind. Ferner sind Leistungsaufnahme-Schleifbürsten 118 und 120 an dem Isolierstreifen 112 getrennt von den Schleifbürstenhaltern 114 und in Abstand voneinander befestigt.
Eine Spulen- und Schleifringanordnung 122 besitzt einen ü-förmigen metallischen Rahmen 124, der parallel zur Bewegungs richtung des Tisches 14 angeordnet ist, wobei sich die Schenke des ü nach oben in der Nähe der Unterseite des Tisches 14 erstrecken, ohne diese zu berühren. Eine Leistungsaufnahmeschienen- und Schleifringanordnung 72 ist an der Innenseite des aufrechten Schenkels 126 des U-förmigen Metallrahmens 124 befestigt und liegt Schleifbürsten 116 und Leistungsaufnahmebürsten 118 und 120 gegenüber. Die Leistungsaufnahmeschienen- und Schleifringanordnung 72 ist dem vorangehend beschriebenen Element identisch, wobei Umschalter oder Schleifringelemente 46 und 48 in Kontakt mit Schleifbürsten 116 und Leistungsaufnahmeschienen 128 und 130 in Kontakt mit Leistungsaufnahme-Schleifbürsten 118 und 120 vorgesehen sind. Eine verzahnte Anordnung 132 ist in der Basis des U-förmigen Metallrahmens 124 mit Spulen 134 in diesem gewickelt angeordnet, die den vorangehend beschriebenen ähnlich sind. Zwischen den Magneten 108 und den Oberflächen der Zähne in der verzahnten
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Anordnung 132 ist ein verhältnismäßig schmaler Luftspalt 136 vorgesehen.
I.i Fig. 10 ist die Schleifbürstenanordnung 110 von oben isoliert von der übrigen Anlage gezeigt. Wie ersichtlich, ist das Schleifbürstenmaterial 116 nach vorne über seine normalt Betriebsstellung hinaus durch die Wirkung elastischer Belastungsmittel innerhalb der Schleifbürstenhalter 114 vorgeschoben. Außerdem weist/ wie ersichtlich, die Leistungsaufnahme-Schlei f bürste 118 erste und zweite Leistungsaufnahme-Schleifbürsten 118a und 118b an den Enden der Arme 136 und 138 auf. _Die Leistungsaufnahme-Schleifbürsten 118a und 118b sind durch die Arme 136 und 138 elektrisch verbunden. Die Arme 136 und 138 können auf dem Isolierstreifen 112 durch beliebige geeignete Mittel/ beispielsweise durch Schrauben 140, befestigt sein. In ähnlicher Weise ist die Leistungsaufnahme-Bürstenanordnung 120 gezeigt als bestehend aus zwei Leistungsaufnahrae-Schleifbürsten 120a und 120b an den Enden der Arme 142 und 144*, die durch geeignete Mittel, beispielsweise durc.i Schrauben 146, befestigt sind.
Ein verbindender Draht 148 ist mit e'en Armen 136 und 138 sowie mit dem zweiten, vierten und sechsten Schleifbürstenhalter von links in Fig. 10 verbunden» In ähnlicher Weise ist ein Verbindungsdraht 150 mit Armen 142 und 144 sowie mit dem ersten, dritten und fünften Schleifbürstenhalter von links verbunden. Daher nehmen abwechselnde Schleifbürstenhalter die Ausgänge aus den Leistungsaufnahme-Schleifbürsten 118a, 118b und 120a, 120b auf.
Die Anlage nach Fig. 10 arbeitet in der gleichen Weise wie in Verbindung mit der vorangehenden Ausführungsform gezeigt
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01038.4 (G)
und beschrieben/ so daß sich eine Erläuterung der Arbeitsweise erübrigt.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Abänderungen erfahren.
Ende der Beschreibung.

Claims (14)

  1. Patentanwälte · European Patent Attorneys .* "I
    Abitz. Morf. Grilschneder. von Wittgenstein, Postfach 86 Ol 09,8000 München 86
    w. Abitz 3 31 5
    D.F. Morf
    Dr. Dipl.-Chem.
    M. Gritschneder Dipl.-Phys.
    A. Frhr. von Wittgenstein
    Dr. Dipl.-Chem.
    ANORAD CORPORATION
    110 Oser Avenue
    Hauppauge, New York 11788
    V.St.A.
    Linearmotor
    Postanschrift/Posta! Address Postfach 86 01 D-8000 München
    29. April I983
    01038.4 (G)
    Ansprüche :
    ( 1.]i Gleichstromlinearmotor, gekennzeichnet durch einen Rahmen (12); einen Tisch (14) in diesem Rahmen linear beweglich längs einer Achse mit Bezug auf den Rahmen; mindestens eine Spule (36), die einen Kern (38) enthält, der an dem einen der beiden Elemente Rahmen
    München-Bogenhausen, Poschingerstraße 6 · Telegramm: Chemindus München ■ Telefon: (089) 98 32 22 · Telex: 5 23 992 (abitz d)
    01038.4 (G)
    und Tisch befestigt ist, welche Spule bei ihrer Erregung einen ersten Magnetpol im Kern erzeugt, welcher erste Magnetpol dem anderen der beiden Elemente Rahmen und Tisch zugekehrt ist;
    mindestens einen Dauermagneten mit einem zweiten Magnetpol, welcher Dauermagnet an dem anderen der erwähnten Elemente Rahmen und Tisch befestigt ist, wobei der zweite Magnetpol dem ersterwähnten des Rahmens und des Tisches zugekehrt ist;
    eine lineare Schleifringanordnung (72) , die am Rahmen (12) befestigt ist,
    welche lineare Schleifringanordnung eine Ebene begrenzt, und eine Anzahl metallischer Flächen aufweist, die elektrisch voneinander getrennt sind und eine zu der Achse im wesentlichen parallele Linie bilden; eine Schleifbürstenanordnung (74), die an dem Tisch (14) befestigt ist und voneinander in Abstand befindliche Kontaktglieder aufweist zum gleitenden Kontakt mit den metallischen Flächen an Kontaktstellen; und Mittel für die Zufuhr elektrischer Leistung über die Kontaktstellen zu der mindestens einen Spule in einem Sinn, der die Magnetisierung des Kerns mit dem ersten Magnetpol bewirkt, der eine magnetische Polarität hat, die mit dem zweiten Magnetpol des erwähnten mindestens einen Dauermagneten in Wechselwirkung steht in dem Bestreben, den Tisch in einer gewünschten Richtung längs der Achse zu belasten.
  2. 2. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte mindestens eine Dauermagnet (52) an dem Tisch (14) befestigt ist und die erwähnte mindestens eine Spule eine Anzahl von Spulen umfaßt, je mit einem Kern in diesem am Rahmen befestigt, welche Anzahl von Spulen parallel zu der erwähnten Achse angeordnet ist und die Mittel für die Zufuhr elektrischer
    «β · i
    01038.4 (G)
    Leistung dazu dienen, entgegengesetzte magnetische Polaritäten in den erwähnten Kernen abwechselnder Spulen von mindestens einigen der Anzahl von Spulen zu erzeugen.
  3. 3. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Mittel für die Zufuhr elektrischer Leistung umfassen eine Anzahl von voneinander in Abstand befindlichen Schleifbürstenfingern (42), die von dem Tisch nach unten gerichtet sind und gleitenden Kontakt mit den erwähnten metallischen Flächen erhalten, welcheAnzahl von Spulen Leiter zu den metallischen Flächen sind, und weitere Mittel für die Zufuhr elektrischer Leistung zu den Schleifbürstenfingern, wodurch zumindest einige der erwähnten Anzahl von Spulen erregt werden.
  4. 4. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten weiteren Mittel für die Zufuhr von Leistung umfassen erste und zweite Leistungsaufnahmeschienen (57,60), die am Rahmen parallel zu der erwähnten Linie befestigt sind, und mindestens erste und zweite Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger (62, 64), die vom Tisch nach unten gerichtet sind und Gleitkontakt mit den ersten und zweiten Leistungsaufnahmeschienen an allen Positionen des Tisches haben, wobei mindestens ein erster der Schleifbürstenfinger mit dem ersten Leistungsaufnahmeschleifbürstenfinger elektrisch verbunden ist und mindestens ein zweiter der Schleifbürstenfinger mit dem zweiten Leistungsaufnahmeschleifbürstenfinger elektrisch verbunden ist.
  5. 5. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Mittel für die Zufuhr von Leistung umfassen erste und zweite metallische kammartige
    01038.4 (G)
    Glieder (92, 94), wobei das erste metallische kammartige Glied (92) eine erste obere Schiene (96) aufweist/ der erste Leistungsaufnahmeschleifbürstenfinger (62) und der erwähnte mindestens eine erste Schleifbürstenfinger aus einem Stück mit der ersten oberen Schiene geformt ist/ das zweite metallische kammartige Glied eine zweite obere Schiene (98) besitzt, welcher zweite Leistungsaufnahmeschleifbürstenfinger (44-) und der erwähnte mindestens eine zweite Schleifbürstenfinger mit der zweiten oberen Schiene aus einem Stück geformt ist.
  6. 6. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite metallische kammartige Glied (92, 94) im wesentlichen identische Umrisse haben und in der Richtung der erwähnten Achse relativ verlagert sind, um einen bestimmten Abstand zwischen entsprechenden Teilen derselben zu erhalten.
  7. 7. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger einen ersten Schleifbürstenkontakt ausgefluchtet zum Kontakt mit der ersten Leistungsaufnahmeschiene aufweist und der zweite Leistungsaufnahme-Schleifbürstenfinger einen zweiten Schleifbürstenkontakt ausgefluchtet zum Kontakt mit der zweiten Leistungsaufnahmeschiene besitzt.
  8. 8. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Schleifringanordnung und die erste und die zweite Leistungsaufnahmeschiene eine bauliche Einheit bilden.
  9. 9. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte bauliche Einheit eine geätzte Schaltungsplatte (72) ist.
    01038.4 (G)
  10. 10. Gleichstromlinearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte mindestens eine Spule mit dem Kern in dieser am Tisch befestigt ist und der erwähnte mindestens eine Dauermagnet umfaßt eine Anzahl paralleler Dauermagnete/ wobei dem Tisch abwechselnde magnetische Polaritäten zugekehrt sind.
  11. 11. Gleichstromlinearmotor, gekennzeichnet durch einen Rahmen (12);
    einen Tisch (14) auf diesem Rahmen linear beweglich längs einer Achse mit bezug auf den Rahmen; eine im wesentlichen ebene verzahnte Anordnung (66) aus magnetisierbarem Material, die an dem Rahmen (12) dem Tisch zugekehrt befestigt ist;
    welche verzahnte Anordnung eine parallele Reihe von in Abstand voneinander befindlichen Schlitzen (68) in einer dem Tisch zugekehrten Fläche derselben aufweist, welche Schlitze sich in einer Richtung senkrecht zu der erwähnten Achse erstrecken und parallele Reihen von Zähnen bilden;
    eine Anzahl Spulen (3O1 - 36-I3) in den erwähnten Schlitzen je um einen der Zähne herumgewickelt zur Erzeugung bei ihrer Erregung eines Magnetpols in ihrem dem Tisch zugekehrten Zahn;
    eine Anzahl paralleler stabförmiger Dauermagnete (52^ etc.) und (541 etc.) am Tisch in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der erwähnten Achse befestigt mit der verzahnten Anordnung (66) zugekehrten entgegengesetzten Magnetpolen;
    wobei jeder der erwähnten Dauermagnete einen Magnetpol besitzt, der zu der erwähnten Ebene senkrecht ist und jeweils benachbarte Dauermagnete entgegengesetzte Magnetpole der verzahnten Anordnung gegenüberliegend aufweisen;
    01038.4 (G)
    eine lineare Schleifringanordnung (72), die eine Ebene bildet/ welche eine Anzahl metallischer Flächen aufweist, die eine zu der erwähnten Achse im wesentlichen parallele Linie bilden;
    welche metallische Flächen mit den erwähnten Spulen verbunden sind;
    erste und zweite Leistungsaufnahmeschienen in der erwähnten Ebene mit paralleler Erstreckung zu der erwähnten Linie;
    mindestens ein erstes Leistungsaufnahme-Schleifbürstenglied in Gleitkontakt mit der ersten Leistungsaufnahmeschiene an im wesentlichen allen Positionen des Tisches; eine erste Anzahl von voneinander in Abstand befindlichen Schleifbürstengliedern, welche mit dem ersten Leistungsaufnahmeschleifbürstenglied elektrisch verbunden ist und Gleitkontakt mit einzelnen der erwähnten metallischen Flächen haben;
    mindestens ein zweites Leistungsaufnahmeschleifbürsten— glied im Gleitkontakt mit der zweiten Leistungsaufnahmeschiene an im wesentlichen allen Positionen des Tisches; eine zweite Anzahl von Schleifbürstengliedern in Abstand voneinander und von der ersten Anzahl von Schleifbürstengliedern, welche zweite Anzahl von Schleifbürstengliedern mit dem zweiten Leistungsaufnahmeschleifbürstenglied elektrisch verbunden ist und Gleitkontakt mit anderen einzelnen der erwähnten metallischen Flächen hat;
    wobei die erste und die zweite Anzahl von Schleifbürstengliedern dazu dienen, mindestens jeweils zwei benachbarte der Spulen zu erregen, um entgegengesetzte magnetische Polaritäten in den Zähnen zu erzeugen, um welche sie herumgewickelt sind, so daß durch die Wechselwirkung der Magnetfelder der Zähne und der Dauermagnete zur Wirkung kommt, daß der Tisch längs der erwähnten Achse getrieben wird.
    — 6 —
    01038.4 (G)
  12. 12. Linearmotor für einen Tisch, der zur Bewegung in einer einzigen linearen Dimension mit bezug auf den Rahmen belastet ist, gekennzeichnet durch Organe, die am Tisch befestigt sind, um zumindest erste und zweite Schleifbürsten zu halten; stationäre Elemente, welche mit den erwähnten mindestens ersten und zweiten Schleifbürsten zusammenwirken, um elektrische Leistung den erwähnten mindestens ersten und zweiten Schleifbürsten zuzuführen; mindestens eine Spule, welche durch die elektrische Leistung erregt wird, die elektrische Leistung den erwähnten mindestens ersten und zweiten Schleifbürsten zuführen, welche mindestens eine Spule an einem der Elemente Tisch und Rahmen angeordnet ist und der anderen zugekehrt ist;
    mindestens ein Dauermagnet auf dem anderen der beiden Elemente Tisch und Rahmen mit einem Magnetpol, welcher der mindestens einen Spule zugekehrt ist und welche erwähnte mindestens eine Spule dazu dient, wenn sie erregt wird, mindestens einen zweiten Magnetpol zu erzeugen, welcher mit dem erwähnten mindestens einen Dauermagneten zugekehrt ist und mit diesem zusammenwirkt, so daß der Tisch in einer gewählten Richtung längs der erwähnten einzigen linearen Dimension getrieben wird.
  13. 13. Linearmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Dauermagnet auf dem Tisch angeordnet ist, welcher Linearmotor ferner erste und zweite Leistungsaufnahmemittel aufweist, die am Tisch befestigt sind, welche stationären Elemente umfassen erste und zweite lineare Schleifringe zum Kontakt mit den ersten und zweiten Leistungsaufnahmemitteln, wobei zumindest die ersten und zweiten Schleifbürsten jeweils mit elektrischer Leistung gleich die ersten und zweiten Leistungs-
    — β —
    01038.4 (G)
    aufnahmemittel gespeist werden.
  14. 14. Linearmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte mindestens eine Spule durch einen U-förmigen metallischen Teil gebildet wird, der am Rahmen befestigt ist.
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DE (1) DE3315617A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3807132A1 (de) * 1987-03-06 1988-09-15 Johnan Seisakusho Ueda Kk Antriebsvorrichtung fuer einen vorhang
DE3828858A1 (de) * 1987-09-29 1989-04-06 Pioneer Electronic Corp Navigationsvorrichtung fuer ein kraftfahrzeug
DE3744188A1 (de) * 1987-12-24 1989-07-13 Ant Nachrichtentech Verfahren zum positionieren eines objektes
DE3824257A1 (de) * 1988-07-14 1990-01-18 Johannes Keller Linearer magnetantrieb fuer turbinenlader mit pufferung
EP0146849B1 (de) * 1983-12-07 1990-08-16 Hitachi, Ltd. Stellglied mit einer Schrittbewegungsfunktion
EP0813288A1 (de) * 1995-06-14 1997-12-17 Tai Her Yang Segmentierte Ankerwicklung für Gleichstrommotor
DE19937880A1 (de) * 1999-08-15 2001-03-01 Loeffler Hans Peter Positionier - und Fördertisch

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4733143A (en) * 1982-06-01 1988-03-22 Anorad Corporation Linear motor
AU580774B2 (en) * 1984-05-16 1989-02-02 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Moving coil type linear motor
US4906878A (en) * 1986-10-08 1990-03-06 Fanamation, Inc. Fluid circulated linear motor for robotic systems
US4839545A (en) * 1987-10-16 1989-06-13 Anwar Chitayat Cooling system for linear motor
US4839543A (en) * 1988-02-04 1989-06-13 Trilogy Systems Corporation Linear motor
US5047676A (en) * 1990-04-02 1991-09-10 Hitachi Metals, Ltd. Brushless linear actuator with sensor-activated coils
DE4307482A1 (de) * 1993-03-10 1994-09-22 Max Rhodius Gmbh Werkzeugmaschine
US5828142A (en) * 1994-10-03 1998-10-27 Mrs Technology, Inc. Platen for use with lithographic stages and method of making same
US5648690A (en) * 1995-03-15 1997-07-15 Hinds; Walter E. Motor system generating orthogonal movement in a single plane
US5763966A (en) * 1995-03-15 1998-06-09 Hinds; Walter E. Single plane motor system generating orthogonal movement
US5920164A (en) * 1996-10-31 1999-07-06 Mfm Technology, Inc. Brushless linear motor
US6144118A (en) 1998-09-18 2000-11-07 General Scanning, Inc. High-speed precision positioning apparatus
US6876896B1 (en) 1999-04-26 2005-04-05 Ab Tetrapak Variable motion system and method
US6977014B1 (en) 2000-06-02 2005-12-20 Novellus Systems, Inc. Architecture for high throughput semiconductor processing applications
US6712907B1 (en) * 2000-06-23 2004-03-30 Novellus Systems, Inc. Magnetically coupled linear servo-drive mechanism
US6860965B1 (en) 2000-06-23 2005-03-01 Novellus Systems, Inc. High throughput architecture for semiconductor processing
US6770987B1 (en) 2000-07-25 2004-08-03 Nikon Corporation Brushless electric motors with reduced stray AC magnetic fields
US6864601B2 (en) * 2001-03-01 2005-03-08 Nikon Corporation Electric motors with reduced stray magnetic fields
US6891285B2 (en) * 2002-02-19 2005-05-10 Parker-Hannifin Corporation Linear motor with magnet rail support, end effect cogging reduction, and segmented armature
US6949852B2 (en) * 2002-06-12 2005-09-27 Seagate Technology Llc Low profile thrust journal plate fluid dynamic bearing motor
CA2422341A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-17 Hirofumi Tamai Integrated wireless linear motor
US9625832B2 (en) 2012-10-05 2017-04-18 Rudolph Technologies, Inc. Planar motor system with increased efficiency
JP1538139S (de) * 2015-04-03 2015-11-16
USD815166S1 (en) * 2017-03-10 2018-04-10 Techno Dynamics Inc. Positioning table
CN213959938U (zh) * 2020-09-01 2021-08-13 瑞声科技(南京)有限公司 直线电机
CN213661412U (zh) * 2020-09-01 2021-07-09 瑞声科技(南京)有限公司 直线电机
CN213094050U (zh) * 2020-09-01 2021-04-30 瑞声科技(南京)有限公司 直线电机
CN213661411U (zh) * 2020-09-01 2021-07-09 瑞声科技(南京)有限公司 直线电机
CN214177116U (zh) * 2020-09-29 2021-09-10 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种直线电机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5775562A (en) * 1980-06-12 1982-05-12 Papst Motoren Kg Dc linear motor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4839602A (de) * 1971-09-30 1973-06-11
JPS49117917A (de) * 1973-03-15 1974-11-11
JPS5035608A (de) * 1973-08-07 1975-04-04
US4369383A (en) * 1979-09-05 1983-01-18 Kollmorgen Technologies Corporation Linear DC permanent magnet motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5775562A (en) * 1980-06-12 1982-05-12 Papst Motoren Kg Dc linear motor
DE3123441A1 (de) * 1980-06-12 1982-07-15 Papst-Motoren Kg, 7742 St Georgen Gleichstromlinearmotor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JONES, P.L.: DC Linear motors for industrial applications. In: Electrical Times 1969, 10. Juli, S.48-51 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0146849B1 (de) * 1983-12-07 1990-08-16 Hitachi, Ltd. Stellglied mit einer Schrittbewegungsfunktion
DE3807132A1 (de) * 1987-03-06 1988-09-15 Johnan Seisakusho Ueda Kk Antriebsvorrichtung fuer einen vorhang
DE3828858A1 (de) * 1987-09-29 1989-04-06 Pioneer Electronic Corp Navigationsvorrichtung fuer ein kraftfahrzeug
DE3744188A1 (de) * 1987-12-24 1989-07-13 Ant Nachrichtentech Verfahren zum positionieren eines objektes
DE3824257A1 (de) * 1988-07-14 1990-01-18 Johannes Keller Linearer magnetantrieb fuer turbinenlader mit pufferung
EP0813288A1 (de) * 1995-06-14 1997-12-17 Tai Her Yang Segmentierte Ankerwicklung für Gleichstrommotor
DE19937880A1 (de) * 1999-08-15 2001-03-01 Loeffler Hans Peter Positionier - und Fördertisch

Also Published As

Publication number Publication date
US4560911A (en) 1985-12-24
JPS58215967A (ja) 1983-12-15

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