AT523101A1 - Transport device in the form of a long stator linear motor - Google Patents

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AT523101A1
AT523101A1 ATA50937/2019A AT509372019A AT523101A1 AT 523101 A1 AT523101 A1 AT 523101A1 AT 509372019 A AT509372019 A AT 509372019A AT 523101 A1 AT523101 A1 AT 523101A1
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coolant
cooling
transport device
cooled
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ATA50937/2019A
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B & R Ind Automation Gmbh
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/12Machines characterised by the modularity of some components
    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Abstract

Um die Kühlung des Stators eines Langstatorlinearmotors zu verbessern, ist vorgesehen, dass zumindest ein Statormodul (Sm) des Stators (2) mit einem Kühlkreis (17) ausgeführt ist und mittels eines Kühlmittelkreislaufs (13), der Kühlmittel durch den Kühlkreis (17) umwälzt, aktiv gekühlt ausgeführt ist und zumindest ein anderes Statormodul (Sm) des Stators (2) ungekühlt ausgeführt ist.In order to improve the cooling of the stator of a long stator linear motor, it is provided that at least one stator module (Sm) of the stator (2) is designed with a cooling circuit (17) and by means of a coolant circuit (13) that circulates coolant through the cooling circuit (17) , is designed to be actively cooled and at least one other stator module (Sm) of the stator (2) is designed to be uncooled.

Description

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Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors Transport device in the form of a long stator linear motor

Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors mit einem Stator und zumindest einer Transporteinheit die entlang des Stators bewegbar angeordnet ist, wobei der Stator aus einer Mehrzahl von Statormodulen zusammengesetzt ist und an jedem Statormodul eine Mehrzahl von Antriebsspulen angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Betreiben The present invention relates to a transport device in the form of a long stator linear motor with a stator and at least one transport unit which is arranged movably along the stator, the stator being composed of a plurality of stator modules and a plurality of drive coils being arranged on each stator module. The invention also relates to a method of operation

einer solchen Transporteinrichtung. such a transport device.

Aus dem Stand der Technik sind Langstatorlinearmotoren bekannt. In einem Langstatorlinearmotor sind Antriebsspulen in Bewegungsrichtung hintereinander entlang einer ortsfesten Stützkonstruktion angeordnet. Solche Motoren werden häufig als Transporteinrichtungen zur Erfüllung einer Transportaufgabe eingesetzt. Die damit ortsfest angeordneten Antriebsspulen bilden den sich über den Bewegungspfad erstreckenden Stator des Langstatorlinearmotors. An einem Läufer sind Erregungsmagnete, entweder Permanentmagnete oder Elektromagnete, angeordnet, die ein magnetisches Erregungsfeld erzeugen. Der Läufer fungiert in einer Transporteinrichtung als Transporteinheit zum Bewegen eines Gegenstandes. Werden die Antriebsspulen in Bereich eines Läufers bestromt, so wird ein elektromagnetisches Antriebsmagnetfeld erzeugt, das mit dem Erregungsfeld der Erregungsmagnete zur Erzeugung einer Antriebskraft auf den Läufer zusammenwirkt. Durch Steuern der Bestromung der Antriebsspulen kann ein bewegtes Antriebsmagnetfeld erzeugt werden, womit der Läufer in Bewegungsrichtung des Langstatorlinearmotors bewegbar ist. Der Vorteil ist, dass gleichzeitig eine Vielzahl von Läufern und unabhängig voneinander auf dem Stator bewegt werden können. In diesem Zusammenhang ist es auch bereits bekannt, einen Langstatorlinearmotor mittels Statormodulen modular aufzubauen. Dabei werden an einem Statormodul eine bestimmte Anzahl von Antriebsspulen angeordnet. Einzelne Statormodule werden dann zu einem Stator der gewünschten Länge und/oder Form zusammengefügt. Beispielsweise zeigt die WO Long-stator linear motors are known from the prior art. In a long-stator linear motor, drive coils are arranged one behind the other in the direction of movement along a stationary support structure. Such motors are often used as transport devices to fulfill a transport task. The drive coils, which are arranged in a stationary manner, form the stator of the long-stator linear motor that extends over the movement path. Excitation magnets, either permanent magnets or electromagnets, are arranged on a rotor and generate a magnetic excitation field. The runner functions in a transport device as a transport unit for moving an object. If the drive coils are energized in the area of a rotor, an electromagnetic drive magnetic field is generated which interacts with the excitation field of the excitation magnets to generate a driving force on the rotor. By controlling the energization of the drive coils, a moving drive magnetic field can be generated, with which the rotor can be moved in the direction of movement of the long stator linear motor. The advantage is that a large number of rotors can be moved independently of one another on the stator at the same time. In this context it is also already known to build a long stator linear motor in a modular manner by means of stator modules. A certain number of drive coils are arranged on a stator module. Individual stator modules are then joined together to form a stator of the desired length and / or shape. For example, WO

2015/042409 A1 einen derartigen modular aufgebauten Langstatorlinearmotor. 2015/042409 A1 such a modular long stator linear motor.

Durch das Bestromen der Antriebsspulen durch Anlegen einer Spulenspannung wird in Statormodulen auch Wärme erzeugt, wodurch die Temperatur eines Statormoduls ansteigen kann. Es ist daher auch schon bekannt, den Stator eines Linearmotors zu kühlen. Beispielsweise zeigt die US 5,783,877 A oder die US 7,282,821 B2 eine Kühlung eines Stators eines Linearmotors, wobei im Stator oder in einem am Stator anliegenden Bauteil Leitungen angeordnet sind, durch das ein Kühlmittel durchgeführt wird. Das Kühlmittel nimmt By energizing the drive coils by applying a coil voltage, heat is also generated in the stator modules, as a result of which the temperature of a stator module can rise. It is therefore already known to cool the stator of a linear motor. For example, US Pat. No. 5,783,877 A or US Pat. No. 7,282,821 B2 shows cooling of a stator of a linear motor, lines being arranged in the stator or in a component adjacent to the stator through which a coolant is passed. The coolant takes

damit Wärme aus dem Stator auf und führt diese ab. thus heat from the stator and dissipates it.

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Die Kühlung des Stators eines Langstatorlinearmotors, der sich über eine große Länge erstrecken kann, ist hingegen konstruktiv aufwendig und erhöht auch die Kosten, The cooling of the stator of a long stator linear motor, which can extend over a great length, is, however, structurally complex and also increases the costs,

insbesondere bei großen Statorlängen wie bei Verwendung als Transporteinrichtung. especially with large stator lengths such as when used as a transport device.

Es sind auch schon Planarmotoren bekannt, bei dem die Antriebsspulen ortsfest in einer Bewegungsebene angeordnet sind und den Stator bilden und der Läufer in der Bewegungsebene in zwei Richtungen bewegbar ist. Planarmotoren sind in der Regel modular mit Statormodulen aufgebaut. Die US 9,202,719 B1 zeigt einen derartigen modular aufgebauten Planarmotor. Die Kühlung der Statormodule eines Planarmotors ist aber weniger kritisch, weil üblicherweise wenige Statormodule verwendet werden und die Statormodule sehr kompakt aneinanderliegen und damit die entstehende Wärme durch Wärmeleitung und andere Wärmeausgleichsmechanismen besser im Stator verteilt wird. Es ist damit auch konstruktiv einfach, einen solchen Planarmotor als Ganzes zu kühlen, wie beispielsweise in der DE 10 2017 131 324 A1 gezeigt wird. Bei einem Planarmotor treten damit nicht dieselben Probleme hinsichtlich der Kühlung auf wie bei einem Planar motors are also known in which the drive coils are arranged in a stationary manner in a plane of movement and form the stator and the rotor can be moved in two directions in the plane of movement. As a rule, planar motors have a modular structure with stator modules. US Pat. No. 9,202,719 B1 shows such a modular planar motor. The cooling of the stator modules of a planar motor is, however, less critical, because usually few stator modules are used and the stator modules are very compact against one another and thus the resulting heat is better distributed in the stator through thermal conduction and other heat compensation mechanisms. It is therefore also structurally simple to cool such a planar motor as a whole, as is shown, for example, in DE 10 2017 131 324 A1. A planar motor does not have the same cooling problems as one

Langstatorlinearmotor, mit großen Statorlängen. Long stator linear motor, with large stator lengths.

Abgesehen davon ist auch die Verwendung von Flüssigkeiten um Umfeld einer elektrischen Anlage (konkret des Stators) unerwünscht, da jeder Fehler im Flüssigkeitskreislauf zu Kurzschlüssen und zur Beschädigung oder Zerstörung des Stators führen kann. Ein Langstatorlinearmotor wird üblicherweise für eine Transportaufgabe in einem Fertigungsprozess verwendet. Auch dort kann ein Fehler im Flüssigkeitskreislauf negative Auswirkungen auf den Fertigungsprozess haben, beispielsweise durch Verschmutzung eines transportierten Produktes oder einer Fertigungsstation. Ein derartiger Fehler kann zu einem Apart from this, the use of liquids in the vicinity of an electrical system (specifically the stator) is undesirable, since any fault in the liquid circuit can lead to short circuits and damage or destruction of the stator. A long stator linear motor is usually used for a transport task in a manufacturing process. There, too, an error in the fluid circuit can have negative effects on the production process, for example due to contamination of a transported product or a production station. Such a mistake can lead to a

unerwünschten Produktionsausfall führen. lead to undesired production downtimes.

Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung die Probleme im Zusammenhang It is therefore an object of the subject invention to address the problems

mit der Kühlung des Stators eines Langstatorlinearmotors zu verringern. with the cooling of the stator of a long stator linear motor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Statormodul des Stators mit einem Kühlkreis ausgeführt ist und mittels eines Kühlmittelkreislaufs, der Kühlmittel durch den Kühlkreis umwälzt, aktiv gekühlt ausgeführt ist und zumindest ein anderes Statormodul des Stators ungekühlt ausgeführt ist. Damit können nur diejenigen Statormodule selektiv gekühlt werden, die im Betrieb der Transporteinrichtung aufgrund der auftretenden Wärmebelastung eine aktive Kühlung benötigen. Alle anderen Statorsegmente müssen nicht gekühlt werden. Damit kann der Aufwand für die Kühlung des Stators des Langstatorlinearmotors und die damit verbundenen Probleme so weit möglich reduziert werden. Nachdem aufgrund eines vorgegebenen Bewegungsprofils der Transporteinheit entlang des Stators die in den Statormodulen erzeugte Wärme ermittelt werden kann, This object is achieved according to the invention in that at least one stator module of the stator is designed with a cooling circuit and is designed to be actively cooled by means of a coolant circuit that circulates coolant through the cooling circuit and at least one other stator module of the stator is designed to be uncooled. In this way, only those stator modules can be selectively cooled that require active cooling during operation of the transport device due to the heat load that occurs. All other stator segments do not have to be cooled. The effort for cooling the stator of the long stator linear motor and the associated problems can thus be reduced as far as possible. After the heat generated in the stator modules can be determined on the basis of a predetermined movement profile of the transport unit along the stator,

beispielsweise durch wärmetechnische Schätzung, Berechnung oder Simulation, kann for example through thermal estimation, calculation or simulation

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zumindest ein Statormodul des Stators gezielt mittels eines Kühlmittelkreislaufs aktiv gekühlt werden, dessen Wärmebelastung im Betrieb der Transporteinrichtung ohne aktive Kühlung at least one stator module of the stator can be actively cooled in a targeted manner by means of a coolant circuit, the heat load of which during operation of the transport device without active cooling

eine zulässige Wärmebelastung überschreiten würde. Ein anderes Statormodul des Stators, dessen Wärmebelastung im Betrieb der Transporteinrichtung ohne aktive Kühlung unterhalb would exceed a permissible thermal load. Another stator module of the stator, its thermal load during operation of the transport device without active cooling below

einer zulässigen Wärmebelastung bleiben würde, kann ungekühlt betrieben werden. a permissible heat load would remain, can be operated without cooling.

Um den Aufwand der Kühlung noch weiter zu reduzieren kann vorgesehen sein, mehrere gekühlte Statormodule mit demselben Kühlmittelkreislauf mit Kühlmittel zu versorgen. Hierzu kann das Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs seriell und/oder parallel durch die Kühlkreise der gekühlten Statormodule durchgeführt werden. Es kann aufgrund der bekannten Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufs ermittelt werden, beispielsweise durch Abschätzung, Berechnung oder Simulation, ob mehrere zu kühlende Statormodule mitdemselben Kühlmittelkreislauf gekühlt werden können. Damit können Kühlmittelkreisläufe eingespart werden, was den In order to reduce the cooling effort even further, several cooled stator modules can be supplied with coolant using the same coolant circuit. For this purpose, the coolant of the coolant circuit can be carried out serially and / or in parallel through the cooling circuits of the cooled stator modules. Based on the known cooling capacity of the coolant circuit, it can be determined, for example by estimation, calculation or simulation, whether several stator modules to be cooled can be cooled with the same coolant circuit. This means that coolant circuits can be saved, which means the

Aufwand für die Kühlung des Stators senkt. Reduces the cost of cooling the stator.

Ein Kühlmittelkreislauf kann offen oder geschlossen ausgeführt sein und es kann vorgesehen sein, im Kühlmittelkreislauf eine Kühleinheit zur Kühlung des im zumindest einen Statormodul erwärmten Kühlmittels und/oder eine Umwälzpumpe zur Umwälzung des A coolant circuit can be open or closed and it can be provided in the coolant circuit a cooling unit for cooling the coolant heated in the at least one stator module and / or a circulating pump for circulating the

Kühlmittels anzuordnen. To arrange coolant.

Es kann auch eine Pumpensteuereinheit vorgesehen sein, um die Förderleistung der zumindest einer Umwälzpumpe zu steuern, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf und/oder einer Temperatur eines Teiles des zumindest einen aktiv gekühlten Statormoduls. Damit kann die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufs flexibel an die aktuellen Gegebenheiten im Betrieb der Transporteinheit angepasst werden und der Kühlmittelkreislauf muss nicht immer mit maximal möglicher A pump control unit can also be provided to control the delivery rate of the at least one circulating pump, preferably as a function of a temperature of the coolant in the coolant circuit and / or a temperature of part of the at least one actively cooled stator module. The cooling capacity of the coolant circuit can thus be flexibly adapted to the current conditions in the operation of the transport unit and the coolant circuit does not always have to be at the maximum possible

Kühlleistung betrieben werden. Cooling capacity can be operated.

Mit einer Kühleinheit im Kühlmittelkreislauf kann die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufs erhöht werden, weil die Temperaturspreizung zwischen Kühlmittel und Temperatur des With a cooling unit in the coolant circuit, the cooling capacity of the coolant circuit can be increased because the temperature spread between the coolant and the temperature of the

Statormoduls erhöht werden kann. Stator module can be increased.

Es kann dabei auch eine Kühlleistung der Kühleinheit gesteuert werden, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf und/oder einer Temperatur eines Teiles des zumindest einen aktiv gekühlten Statormoduls. Damit kann die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufs flexibel an die aktuellen Gegebenheiten im Betrieb der Transporteinheit angepasst werden und der Kühlmittelkreislauf muss nicht immer mit A cooling capacity of the cooling unit can also be controlled, preferably as a function of a temperature of the coolant in the coolant circuit and / or a temperature of a part of the at least one actively cooled stator module. This means that the cooling capacity of the coolant circuit can be flexibly adapted to the current conditions in the operation of the transport unit and the coolant circuit does not always have to be included

maximal möglicher Kühlleistung betrieben werden. maximum possible cooling capacity.

In einer besonders bevorzugten Ausführung ist an einem gekühlten Statormodul zumindest eine Kühlplatte angeordnet, wobei an der Kühlplatte eine Zuführleitung für Kühlmittel und In a particularly preferred embodiment, at least one cooling plate is arranged on a cooled stator module, with a supply line for coolant and

einer Abführleitung für Kühlmittel vorgesehen sind und in der Kühlplatte zumindest eine a discharge line for coolant are provided and at least one in the cooling plate

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Kühlmittelleitung vorgesehen ist, die die Zuführleitung und die Abführleitung miteinander verbindet. Eine solche Kühlplatte ermöglicht es, Statormodule auf einfache Weise in gekühlte Statormodule umzurüsten, indem eine Kühlplatte am Statormodul angeordnet wird. Die Coolant line is provided which connects the supply line and the discharge line to one another. Such a cooling plate enables stator modules to be converted into cooled stator modules in a simple manner by arranging a cooling plate on the stator module. The

gekühlten und ungekühlten Statormodule müssen sich somit konstruktiv nicht unterscheiden. Cooled and uncooled stator modules therefore do not have to differ structurally.

Es ist vorgesehen, diejenigen Statormodule zu kühlen, bei denen eine zu hohe Wärmebelastung auftritt. Das sind insbesondere Statormodule an denen eine Transporteinheit beschleunigt, verzögert oder gestoppt wird, beispielsweise im Bereich einer Prozessstation, oder Statormodule im Bereich einer elektromagnetischen Weiche der It is intended to cool those stator modules that are exposed to excessive heat. These are in particular stator modules on which a transport unit is accelerated, decelerated or stopped, for example in the area of a process station, or stator modules in the area of an electromagnetic switch

Transporteinheit. Transport unit.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte The present invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 5, which are advantageous by way of example, schematically and not by way of limitation

Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt Show embodiments of the invention. It shows

Fig.1 ein Beispiel einer Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors, Fig.2 eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors mit einer erfindungsgemäßen selektiven Kühlung einzelner Statormodule, 1 shows an example of a transport device in the form of a long stator linear motor, FIG. 2 shows a transport device in the form of a long stator linear motor with selective cooling of individual stator modules according to the invention,

Fig.3 eine mögliche serielle und parallele Verbindung der Kühlkreise verschiedener Statormodule, 3 shows a possible serial and parallel connection of the cooling circuits of different stator modules,

Fig.4 ein Statormodul, das durch Anordnen einer Kühlplatte zu einem gekühlten Statormodul umgerüstet wurde und 4 shows a stator module which has been converted into a cooled stator module by arranging a cooling plate and

Fig.5 eine Steuerung einer Umwälzpumpe eines Kühlmittelkreislaufs. 5 shows a control of a circulation pump of a coolant circuit.

In Fig.1 ist eine hinlänglich bekannte Transporteinrichtung 1 in Form eines Langstatorlinearmotors dargestellt. Die Transporteinrichtung 1 besteht aus einer Mehrzahl von separaten Statormodulen Sm mit m >1, die zu einem ortsfesten Stator 2 des Langstatorlinearmotors zusammengesetzt sind. Die Statormodule Sm können dazu auf einer ortsfesten Stützkonstruktion (in Fig.1 nicht dargestellt) angeordnet sein. An einem Statormodul Sm sind eine Mehrzahl von Antriebsspulen AS angeordnet (in Fig.1 nur für das Statormodul S3 dargestellt). Der Stator 2 bildet den möglichen Transportpfad der Transporteinrichtung 1 für eine Anzahl von Transporteinheiten Tn mit n= 1 aus, indem eine Transporteinheit Tn entlang des Stators 2 bewegbar ist. Der Transportpfad kann geschlossen sein oder offen ausgeführt sein. Der Transportpfad kann auch mehrere Zweige Zkmitk = 1 aufweisen, die wiederum offen oder geschlossen ausgeführt sein können (wie in Fig. 1). In Fig.1 ist ersichtlich, dass der Transportpfad auch mehrere Zweige Z1, Z2 umfassen kann, die durch Weichen W miteinander verbunden sind. An einer Weiche W kann eine Transporteinheit Tn entlang des gewünschten Zweiges Z1, Z2 bewegt werden. In Fig. 1 ist die Weiche W an den Statormodulen Sm-2, Sm-1 ausgebildet. Die Weiche W kann In Figure 1, a well-known transport device 1 is shown in the form of a long stator linear motor. The transport device 1 consists of a plurality of separate stator modules Sm with m> 1, which are assembled to form a stationary stator 2 of the long stator linear motor. For this purpose, the stator modules Sm can be arranged on a stationary support structure (not shown in FIG. 1). A plurality of drive coils AS are arranged on a stator module Sm (only shown for the stator module S3 in FIG. 1). The stator 2 forms the possible transport path of the transport device 1 for a number of transport units Tn with n = 1, in that a transport unit Tn can be moved along the stator 2. The transport path can be closed or open. The transport path can also have several branches Zkmitk = 1, which in turn can be designed to be open or closed (as in FIG. 1). In FIG. 1 it can be seen that the transport path can also comprise several branches Z1, Z2 which are connected to one another by switches W. At a switch W, a transport unit Tn can be moved along the desired branch Z1, Z2. In Fig. 1, the switch W is formed on the stator modules Sm-2, Sm-1. The switch W can

mechanisch oder auch elektromagnetisch, wie beispielsweise in EP 3 109 998 B1 mechanically or also electromagnetically, as for example in EP 3 109 998 B1

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beschrieben, ausgeführt sein. Die elektromagnetische Weichenstellung in der Weiche kann mit den Antriebsspulen AS erfolgen und/oder mit zusätzlichen Weichenspulen. Die Statormodule Sm können auch in verschiedenen geometrischen Formen, beispielsweise Geradenmodule oder Kurvenmodule, ausgeführt sein, um verschiedene Transportpfade realisieren zu können, wie beispielsweise in der EP 3 243 772 B1 beschrieben. Auch die Regelung der Bewegung einer Transporteinheit Tn durch eine Regelungseinheit 3 und die damit in Zusammenhang stehende Ansteuerung der beteiligten Antriebsspulen AS und Positionserfassung der Transporteinheit Tn entlang des Transportpfades sind hinlänglich bekannt, beispielsweise aus der EP 3 385 110 A1 und der EP 3 376 166 A1. Nachdem es für die Erfindung aber weder auf die konkrete Regelung noch auf die Positionserfassung oder auf eine bestimmte Geometrie des Stators 2 oder eines Statormoduls Sm ankommt, wird das described, be executed. The electromagnetic switch position in the switch can take place with the drive coils AS and / or with additional switch coils. The stator modules Sm can also be designed in different geometric shapes, for example straight line modules or curve modules, in order to be able to implement different transport paths, as described, for example, in EP 3 243 772 B1. The regulation of the movement of a transport unit Tn by a control unit 3 and the associated control of the drive coils AS involved and position detection of the transport unit Tn along the transport path are also well known, for example from EP 3 385 110 A1 and EP 3 376 166 A1 . Since, however, neither the specific control nor the position detection or a specific geometry of the stator 2 or of a stator module Sm is important for the invention, this is the case

hier nicht näher erläutert. not explained in detail here.

Durch das Bestromen von Antriebsspulen AS (durch Anlegen einer Spulenspannung) im Bereich einer Transporteinheit Tn zur Erzeugung eines bewegten Antriebsmagnetfeldes, wird in den Statormodulen Sm Wärme erzeugt. Es wurde jedoch erkannt, dass die Wärmeerzeugung in den verschiedenen Statormodulen Sm des Stators 2 im Betrieb der Transporteinrichtung 1 sehr unterschiedlich ist. Es wurde festgestellt, dass die Wärmeerzeugung insbesondere vom Bewegungsprofil der Transporteinheit Tn entlang des By energizing drive coils AS (by applying a coil voltage) in the area of a transport unit Tn to generate a moving drive magnetic field, heat is generated in the stator modules Sm. However, it was recognized that the heat generation in the various stator modules Sm of the stator 2 during the operation of the transport device 1 is very different. It was found that the heat generation in particular from the movement profile of the transport unit Tn along the

Stators 2 und von der Anzahl der Bewegungszyklen pro Zeiteinheit abhängig ist. Stator 2 and depends on the number of movement cycles per unit of time.

Das Bewegungsprofil, beispielsweise ein Geschwindigkeits-Zeitverlauf, ein Weg-Zeitverlauf oder ein Positions-Zeitverlauf entlang des Stators 2, ist im Wesentlichen von der Transportaufgabe abhängig, die mit der Transporteinrichtung 1 realisiert werden soll. Das Bewegungsprofil kann beispielsweise entlang des Bewegungspfades Beschleunigungen, Verzögerungen, Stopps und Konstantgeschwindigkeitsfahrten umfassen. Das Bewegungsprofil ist dazu aufgrund der durchzuführenden Transportaufgabe bekannt oder The movement profile, for example a speed-time curve, a path-time curve or a position-time curve along the stator 2, is essentially dependent on the transport task that is to be implemented with the transport device 1. The movement profile can for example include accelerations, decelerations, stops and constant speed drives along the movement path. For this purpose, the movement profile is known or based on the transport task to be carried out

wird entsprechend zur Erfüllung der Transportaufgabe geplant. is planned accordingly to fulfill the transport task.

Die Anzahl der Bewegungszyklen sagt im Wesentlichen aus, wie oft ein Teil eines Bewegungsprofils in einer bestimmten Zeitspanne, z.B. pro Sekunde, an einem bestimmten The number of movement cycles essentially indicates how often a part of a movement profile in a certain period of time, e.g. per second, at a certain time

Statormodul Sm ausgeführt wird. Stator module Sm is executed.

Ein Bewegungsprofil, das hohe Ströme benötigt, beispielsweise aufgrund hoher Beschleunigung, hoher transportierter Masse oder im Bereich einer elektromagnetischen Weiche zur Weichenstellung, aber nur sehr selten an einem Statormodul Sm ausgeführt wird, wird kaum zu einem thermischen Problem führen, weil der Statormodul Sm ausreichend Zeit hat, die erzeugte Wärme passiv abzuführen, beispielsweise über Wärmeleitung in die Stützkonstruktion oder Wärmestrahlung. Wird dieses Bewegungsprofil A movement profile that requires high currents, for example due to high acceleration, high transported mass or in the area of an electromagnetic switch for switch setting, but is only very rarely carried out on a stator module Sm, will hardly lead to a thermal problem because the stator module Sm has sufficient time has to passively dissipate the generated heat, for example via heat conduction into the supporting structure or heat radiation. Will this movement profile

aber häufig an einem Statormodul Sm ausgeführt, kann die damit erzeugte Wärme but often carried out on a stator module Sm, the heat generated with it

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möglicherweise nicht mehr ohne weiteres passiv abgeführt werden. Auch ein Bewegungsprofil, das verhältnismäßig niedrige Ströme erfordert, kann zu thermischen may no longer be easily and passively discharged. Even a motion profile that requires relatively low currents can lead to thermal

Problemen führen, wenn die Anzahl der Bewegungszyklen hinreichend hoch ist. Problems lead to when the number of movement cycles is high enough.

Unter thermischem Problem wird hierbei insbesondere eine Wärmebelastung des Statormoduls Sm verstanden, bei der eine Überschreitung einer vorgegebenen Maximaltemperatur des Statormoduls Sm eintritt, bei der eine Komponente des Statormoduls Sm, wie beispielsweise die Spulenwicklung, der Isolationslack, die Vergussmasse, ein A thermal problem is understood here to mean, in particular, a thermal load on the stator module Sm at which a predetermined maximum temperature of the stator module Sm is exceeded, at which a component of the stator module Sm, such as the coil winding, the insulating varnish, the potting compound, enters

Elektronikbauteils usw., beschädigt oder gar zerstört werden würde. Electronic component, etc., would be damaged or even destroyed.

Nachdem die Bewegungsprofile und bewegten Massen der Transporteinheiten Tn aber bekannt sind und auch die Bewegung der Transporteinheit Tn entlang des Stators 2 zur Ermittlung der Bewegungszyklen simuliert oder anderweitig abgeschätzt werden kann, ist es aber auch möglich, bereits im Vorhinein die Wärmeerzeugung und die Wärmebelastung in den Statormodulen Sm aufgrund der geplanten Bewegungsprofile zu ermitteln, beispielsweise wärmetechnisch abzuschätzen, zu berechnen oder zu simulieren. In weiterer Folge kann damit bereits im Vorhinein ermittelt werden, ob ein bestimmtes Statormodul Sm im vorgesehenen Betrieb durch die erzeugte Wärme ein thermisches Problem bekommen However, since the movement profiles and moved masses of the transport units Tn are known and the movement of the transport unit Tn along the stator 2 can be simulated or otherwise estimated to determine the movement cycles, it is also possible to determine the heat generation and heat load in the To determine stator modules Sm on the basis of the planned movement profiles, for example to estimate, calculate or simulate thermally. As a further consequence, it can be determined in advance whether a specific stator module Sm will experience a thermal problem in the intended operation due to the heat generated

kann oder nicht. may or may not.

Daher werden vorzugsweise solche Statormodule Sm aktiv gekühlt, an denen im Betrieb ohne aktive Kühlung ein thermisches Problem eintreten kann, wobei aber zumindest ein Statormodul Sm der Transporteinrichtung 1 gekühlt ist. Es wird insbesondere zumindest ein Statormodul Sm aktiv gekühlt, dessen ermittelte Wärmebelastung im Betrieb eine vorgegebene zulässige Wärmebelastung ohne aktive Kühlung überschreiten würde. Die zulässige Wärmebelastung kann eine zulässige Temperatur an einer bestimmten Stelle des Statormoduls Sm sein oder eine zulässige zugeführte Wärmemenge, oder ähnliches. Die zulässige Wärmebelastung kann bekannt sein oder kann aus wärmetechnischen Versuchen, Berechnungen oder Simulation ermittelt werden. Um den Aufwand für die Kühlung des Stators 2 zu reduzieren, ist zumindest ein anderes Statormodul Sm nicht aktiv gekühlt, For this reason, those stator modules Sm are preferably actively cooled at which a thermal problem can occur during operation without active cooling, but at least one stator module Sm of the transport device 1 being cooled. In particular, at least one stator module Sm is actively cooled, the determined thermal load of which during operation would exceed a predefined permissible thermal load without active cooling. The permissible heat load can be a permissible temperature at a specific point on the stator module Sm or a permissible amount of heat supplied, or the like. The permissible thermal load can be known or can be determined from thermal tests, calculations or simulations. In order to reduce the cost of cooling the stator 2, at least one other stator module Sm is not actively cooled,

vorzugsweise eines an dem kein thermisches Problem zu erwarten ist. preferably one where no thermal problem is expected.

Das wird im Zusammenhang anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die This is explained in connection with an exemplary embodiment with reference to FIG

Fig.2 erläutert. Fig.2 explains.

In Fig.2 ist im Bereich der Statormodule S2, S3 eine Prozessstation 4 vorgesehen, in der die Transporteinheiten Tn mit einem Gegenstand zur Bearbeitung gestoppt oder langsam durchbewegt werden. Nach der Prozessstation 4 werden die Transporteinheiten Tn mit den transportierten Gegenständen beschleunigt und an der Weiche W über die Statormodule Sm-1, Sm aus der Transporteinrichtung 1 über den offenen Zweig Z2 abgeführt. Über das In FIG. 2, a process station 4 is provided in the area of the stator modules S2, S3, in which the transport units Tn with an object for processing are stopped or slowly moved through. After the process station 4, the transport units Tn with the transported objects are accelerated and removed at the switch W via the stator modules Sm-1, Sm from the transport device 1 via the open branch Z2. About the

Statormodul Sm-3 und die Weiche W können Transporteinheiten Tn mit unbearbeiteten Stator module Sm-3 and the switch W can transport units Tn with unprocessed

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Gegenständen über den Zweig Z2 zugeführt werden. Natürlich sind auch beliebige andere Geometrien von Transporteinrichtung 1 denkbar, insbesondere auch ohne Weichen oder mit mehreren Weichen oder mit mehreren Prozessstationen 4. In einer Prozessstation 4 könnte auch ein Roboter angeordnet sein, der mit dem Gegenstand auf der Transporteinheit Tn wechselwirken kann. Zum Abbremsen bzw. Stoppen der Transporteinheiten Tn im Bereich der Prozessstation 4 und zum nachfolgenden Beschleunigen aus der Prozessstation 4 werden hohe Kräfte benötigt und damit auch hohe Spulenströme in den Antriebsspulen AS in diesem Bereich. Solche Beschleunigungen oder Verzögerungen können aber auch an anderen Stellen des Transportpfades, nicht nur im Bereich einer Prozessstation 4, erforderlich sein. Ebenso werden in der als elektromechanischen Weiche ausgeführte Weiche W hohe Ströme für die elektromechanische Weichenstellung benötigt. Nachdem es sich um einen kontinuierlichen Fertigungsprozess handelt, in dem so viele Gegenständewie möglich transportiert oder bearbeitet werden sollen, ist auch mit hohen Bewegungszyklen zu rechnen. In einer wärmetechnischen Abschätzung, Berechnung oder Simulation der entstehenden Wärme in den Statormodulen Sm wurde festgestellt, dass die Wärmeerzeugung in den Statormodulen $S2, S3, S4 beispielsweise im Bereich der Prozessstation 4 und den Statormodulen Sm-2, Sm-1 der Weiche W hoch ist und thermische Probleme auftreten können. Daher werden diese Statormodule S2, S3, S4, Sm-2, Sm-1 aktiv gekühlt. In den anderen Statormodulen werden die Transporteinheit Tn im Wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit oder mit kleinen Beschleunigungen bewegt, was keine hohen Antriebsströme erfordert. Die Wärmebelastung in diesem Statormodulen ist daher ausreichend niedrig, sodass aufgrund der zu erwartenden Wärmebelastung keine aktive Objects are fed via the branch Z2. Of course, any other geometries of transport device 1 are also conceivable, in particular without switches or with several switches or with several process stations 4. A robot could also be arranged in a process station 4, which can interact with the object on the transport unit Tn. For braking or stopping the transport units Tn in the area of the process station 4 and for the subsequent acceleration from the process station 4, high forces are required and thus also high coil currents in the drive coils AS in this area. Such accelerations or delays can, however, also be required at other points on the transport path, not just in the area of a process station 4. Likewise, in the switch W designed as an electromechanical switch, high currents are required for the electromechanical switch setting. Since it is a continuous manufacturing process in which as many objects as possible are to be transported or processed, high movement cycles are to be expected. In a thermal estimation, calculation or simulation of the heat generated in the stator modules Sm, it was found that the heat generation in the stator modules $ S2, S3, S4, for example, in the area of the process station 4 and the stator modules Sm-2, Sm-1 of the switch W. and thermal problems can arise. Therefore, these stator modules S2, S3, S4, Sm-2, Sm-1 are actively cooled. In the other stator modules, the transport unit Tn is moved essentially at constant speed or with small accelerations, which does not require high drive currents. The heat load in this stator module is therefore sufficiently low that, due to the heat load to be expected, there is no active one

Kühlung erforderlich ist. Cooling is required.

Unter aktiver Kühlung wird eine Kühlung mittels eines Kühlkreises 17 verstanden, bei dem ein Kühlmittel durch zumindest eine Kühlmittelleitung 7 im Statormodul Sm geführt wird und dabei Wärme vom Statormodul Sm aufnimmt und abführt. Das Kühlmittel kann ein geeignetes gasförmiges (z.B. Luft) oder flüssiges (z.B. Wasser) Fluid sein. Ein gekühltes Statormodul Sm hat damit eine Zuführleitung 5 für Kühlmittel und eine Abführleitung 6 für erwärmtes Kühlmittel, die durch die zumindest eine Kühlmittelleitung 7 im Statormodul Sm verbunden sind. Über die Zuführleitung 5, die Kühlmittelleitung 7 und die Abführleitung 6 wird Active cooling is understood to mean cooling by means of a cooling circuit 17 in which a coolant is guided through at least one coolant line 7 in the stator module Sm and thereby absorbs and dissipates heat from the stator module Sm. The coolant can be a suitable gaseous (e.g. air) or liquid (e.g. water) fluid. A cooled stator module Sm thus has a supply line 5 for coolant and a discharge line 6 for heated coolant, which are connected by the at least one coolant line 7 in the stator module Sm. About the supply line 5, the coolant line 7 and the discharge line 6 is

Kühlmittel über das Statormodul Sm umgewälzt. Coolant circulated through the stator module Sm.

Das abgeführte Kühlmittel kann außerhalb des Statormodul Sm in einer Kühleinheit 10 aktiv, z.B. mit einem Wärmetauscher oder einer Wärmepumpe, oder passiv, beispielsweise in einem Kühlkörper, gekühlt werden und kann in einem offenen oder geschlossenen The removed coolant can be actively cooled outside the stator module Sm in a cooling unit 10, for example with a heat exchanger or a heat pump, or passively, for example in a heat sink, and can be cooled in an open or closed

Kühlmittelkreislauf 13 durch das Statormodul Sm geführt sein. Coolant circuit 13 be guided through the stator module Sm.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist der Kühlmittelkreislauf 13 für das Statormodul Sm-1 In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the coolant circuit 13 is for the stator module Sm-1

der Weiche W offen ausgeführt. In einem offen Kühlmittelkreislauf 13 wird Kühlmittel aus the switch W is open. In an open coolant circuit 13, coolant is out

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einer Kühlmittelquelle 8 bereitgestellt und dem Statormodul Sm-1 über die Zuführleitung 5 zugeführt. Über die Abführleitung 6 wird das im Statormodul Sm-1 erwärmte Kühlmittel abgeführt und einer Kühlmittelsenke 9 zugeführt. Das abgeführte Kühlmittel kann vor der Kühlmittelsenke 9 auch in einer Kühleinheit 10 gekühlt werden, beispielsweise in einem Kühlkörper mit Kühlrippen oder in einem Wärmetauscher, der vom Kühlmittel durchströmt a coolant source 8 is provided and supplied to the stator module Sm-1 via the supply line 5. The coolant heated in the stator module Sm-1 is discharged via the discharge line 6 and fed to a coolant sink 9. The discharged coolant can also be cooled in a cooling unit 10 upstream of the coolant sink 9, for example in a heat sink with cooling fins or in a heat exchanger through which the coolant flows

wird. becomes.

Die Statormodule S2, S3, S4, Sm-2 des Ausführungsbeispiels nach Fig.2 werden mit einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf 13 gekühlt. Bei einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf 13 sind die Zuführleitung 5 und die Abführleitung 6 miteinander verbunden, beispielsweise über eine Kühleinheit 10 und/oder eine Umwälzpumpe 11, sodass das Kühlmittel im Kreis The stator modules S2, S3, S4, Sm-2 of the exemplary embodiment according to FIG. 2 are cooled with a closed coolant circuit 13. In the case of a closed coolant circuit 13, the supply line 5 and the discharge line 6 are connected to one another, for example via a cooling unit 10 and / or a circulating pump 11, so that the coolant circulates

geführt wird. to be led.

Das besondere bei Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist, dass die Kühlkreise 17 dieser Statormodule S2, S3, S4, Sm-2 seriell (Daisy-Chain) miteinander verbunden sind, das Kühlmittel wird somit von einem gekühlten Statormodul Sm zum nächsten durchgeführt. Dabei sind jeweils eine Abführleitung 6 eines Statormoduls S2, S3, S4, Sm-2 mit der Zuführleitung 5 des stromabwärts angeordneten Statormoduls S2, S3, S4, Sm-2 verbunden. Die Zuführleitung 5 des in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen ersten Statormoduls S2 und die Abführleitung 6 des letzten Statormoduls Sm-2 sind miteinander verbunden, The special feature of the exemplary embodiment according to FIG. 2 is that the cooling circuits 17 of these stator modules S2, S3, S4, Sm-2 are connected to one another in series (daisy chain), the coolant is thus carried through from one cooled stator module Sm to the next. A discharge line 6 of a stator module S2, S3, S4, Sm-2 is connected to the supply line 5 of the downstream stator module S2, S3, S4, Sm-2. The supply line 5 of the first stator module S2 viewed in the flow direction of the coolant and the discharge line 6 of the last stator module Sm-2 are connected to one another,

beispielsweise über eine Kühleinheit 10. for example via a cooling unit 10.

Zusätzlich kann noch eine Umwälzpumpe 11 vorgesehen sein, um das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf 13 umzuwälzen. Die Kühleinheit 10 kann eine passive Kühlung an einem Kühlkörper vorsehen. Die Kühleinheit 10 kann aber auch als Wärmetauscher oder In addition, a circulation pump 11 can also be provided in order to circulate the coolant in the coolant circuit 13. The cooling unit 10 can provide passive cooling on a heat sink. The cooling unit 10 can also be used as a heat exchanger or

Wärmepumpe ausgeführt sein, um dem abgeführten Kühlmittel aktiv Wärme zu entziehen. Heat pump be designed to actively extract heat from the removed coolant.

Die Kühlkreise 17 mehrerer gekühlter Statormodule Sm könnten auch parallel miteinander verbunden sein. Auch eine Kombination aus einer seriellen und parallelen Verschaltung der Kühlkreise 17 (wie in Fig.3) ist denkbar. The cooling circuits 17 of several cooled stator modules Sm could also be connected to one another in parallel. A combination of a serial and parallel connection of the cooling circuits 17 (as in FIG. 3) is also conceivable.

Es kann grundsätzlich auch ein offener Kühlmittelkreislauf 13 verwendet werden, um die Kühlkreise 17 mehrerer gekühlter Statormodule Sm seriell und/oder parallel mit Kühlmittel zu versorgen. Ein solcher Kühlmittelkreislauf 13 zur Versorgung von gemischt seriell und In principle, an open coolant circuit 13 can also be used in order to supply the cooling circuits 17 of several cooled stator modules Sm in series and / or in parallel with coolant. Such a coolant circuit 13 for the supply of mixed serial and

parallel verschalteten Statormodulen Sm ist beispielsweise in Fig.3 dargestellt. Stator modules Sm connected in parallel is shown, for example, in FIG.

Je nach verfügbarer Kühlleistung des geschlossen oder offenen Kühlmittelkreislaufs 13 und der Menge an abzuführender Wärme aus den zu kühlenden Statormodulen S2, S3, S4, Sm2, können die Kühlkreise 17 einer bestimmten Anzahl von Statormodulen Sm seriell und/oder parallel miteinander verbunden sein. Auch das kann im Vorfeld wärmetechnisch abgeschätzt oder simuliert werden. Durch das serielle und/oder parallel Verschalten mehrere Depending on the available cooling capacity of the closed or open coolant circuit 13 and the amount of heat to be dissipated from the stator modules S2, S3, S4, Sm2 to be cooled, the cooling circuits 17 of a certain number of stator modules Sm can be connected in series and / or in parallel. This can also be estimated or simulated in advance using thermal technology. Due to the serial and / or parallel connection, several

Kühlkreise17 kann man Kühlkomponenten, wie Kühleinheiten 10, Leitungen, Cooling circuits17, cooling components such as cooling units 10, lines,

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Umwälzpumpen 11, einsparen, womit der Aufwand zur Kühlung des Langstatorlinearmotors Circulation pumps 11, save, with which the effort for cooling the long stator linear motor

reduziert werden kann. can be reduced.

Die Statormodule Sm mit seriell und/oder parallel miteinander verbundenen Kühlkreisen 17 müssen nicht zwingend am Stator 2 nebeneinander liegende Statormodule Sm sein. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 sind beispielsweise die Statormodule S2, S3, S4 nebeneinander liegend, sind aber mit dem Statormodul Sm-2 verbunden, der nicht The stator modules Sm with serially and / or parallel interconnected cooling circuits 17 do not necessarily have to be stator modules Sm lying next to one another on the stator 2. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, for example, the stator modules S2, S3, S4 are lying next to one another, but are connected to the stator module Sm-2, which is not

unmittelbar an die Statormodule S2, S3, S4 angrenzt. directly adjoins the stator modules S2, S3, S4.

Es sei aber angemerkt, dass grundsätzlich auch jeder einzelne gekühlte Statormodul Sm mit einem eigenen offenen oder geschlossen Kühlmittelkreislauf 13 gekühlt sein kann. Ebenso ist eine beliebige Kombination aus gekühlten Statormodulen Sm mit seriell und/der parallel verbundenen Kühlkreisen 17 und gekühlten Statormodulen Sm mit eigenen offenen oder It should be noted, however, that in principle each individual cooled stator module Sm can also be cooled with its own open or closed coolant circuit 13. Likewise, any combination of cooled stator modules Sm with serially and / or parallel connected cooling circuits 17 and cooled stator modules Sm with their own open or

geschlossen Kühlmittelkreislauf 13 denkbar. closed coolant circuit 13 is conceivable.

Die Förderleistung, z.B. Fördermenge oder Fördergeschwindigkeit, einer Umwälzpumpe 11 in einem geschlossenen oder offenen Kühlmittelkreislauf 13 kann auch angepasst werden. Die Umwälzpumpe 11 kann beispielsweise als drehzahlgeregelte Pumpe ausgeführt sein, die von einer Pumpensteuereinheit 15 (Hardware und/oder Software) geregelt wird, um die Förderleistung der Umwälzpumpe 11 anzupassen. An der Transporteinrichtung 1 kann ein Temperatursensor 16 angeordnet sein, der eine Temperatur an einem Teil misst und damit über die Steuereinheit 15 die Förderleistung regelt, wie in Fig.5 dargestellt. Beispielsweise könnte die Temperatur des Kühlmittels gemessen werden, z.B. vor oder nach einer Kühleinheit 10 oder vor oder nach der Umwälzpumpe 11. Ebenso könnte die Temperatur an einer Stelle eines mit dem Kühlmittelkreislauf 13 gekühlten Statormoduls Sm gemessen werden. Natürlich könnten die Temperaturen auch an mehreren verschiedenen Stellen der Transporteinrichtung 1 gemessen und in der Pumpensteuereinheit 15 zur Steuerung der Umwälzpumpe 11 verarbeitet werden. In der Pumpensteuereinheit 15 kann zur Steuerung der Umwälzpumpe 11 ein geeigneter Regler implementiert sein, beispielsweise um die Kühlmitteltemperatur und/oder die Temperatur des Statormoduls Sm in einem gewünschten The delivery rate, e.g. delivery rate or delivery speed, of a circulating pump 11 in a closed or open coolant circuit 13 can also be adapted. The circulating pump 11 can be designed, for example, as a speed-regulated pump which is regulated by a pump control unit 15 (hardware and / or software) in order to adapt the delivery rate of the circulating pump 11. A temperature sensor 16 can be arranged on the transport device 1, which measures a temperature on a part and thus regulates the conveying capacity via the control unit 15, as shown in FIG. For example, the temperature of the coolant could be measured, e.g. before or after a cooling unit 10 or before or after the circulation pump 11. The temperature could also be measured at a point of a stator module Sm cooled by the coolant circuit 13. Of course, the temperatures could also be measured at several different points on the transport device 1 and processed in the pump control unit 15 to control the circulating pump 11. A suitable regulator can be implemented in the pump control unit 15 to control the circulation pump 11, for example to adjust the coolant temperature and / or the temperature of the stator module Sm at a desired level

Bereich zu halten. Keep area.

Anstelle, oder auch zusätzlich, einer Steuerung der Umwälzpumpe 11 könnte auch eine Steuerung der Kühleinheit 10 vorgesehen sein. Wenn die Kühleinheit 10 eine aktive Kühleinheit ist, beispielsweise eine Wärmepumpe oder ein Wärmetauscher, dann könnte in gleicher Weise auch die Kühlleistung der Kühleinheit 10 geregelt werden, um die Kühlmitteltemperatur und/oder die Temperatur des Statormoduls Sm in einem gewünschten Instead of, or in addition to, a control of the circulating pump 11, a control of the cooling unit 10 could also be provided. If the cooling unit 10 is an active cooling unit, for example a heat pump or a heat exchanger, then the cooling output of the cooling unit 10 could also be regulated in the same way to adjust the coolant temperature and / or the temperature of the stator module Sm to a desired level

Bereich zu halten. Keep area.

Ebenso ist es optional möglich, bei einer seriellen und/oder parallelen Verschaltung der It is also optionally possible with a serial and / or parallel connection of the

Kühlkreise mehrerer Statormodule Sm zwischen zwei Kühlkreisen eine zusätzliche Cooling circuits of several stator modules Sm an additional one between two cooling circuits

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Umwälzpumpe 16 anzuordnen (wie in Fig.2 angedeutet), falls der Kühlmitteldruck ansonsten zur effizienten Umwälzung im Kühlmittelkreislauf 13 zu niedrig werden würde. Auch eine solche zusätzlich Umwälzpumpe 16 könnte geregelt sein, wie im Zusammenhang mit Fig.5 To arrange circulation pump 16 (as indicated in Figure 2), if the coolant pressure would otherwise become too low for efficient circulation in the coolant circuit 13. Such an additional circulating pump 16 could also be regulated, as in connection with FIG

erläutert wurde. was explained.

Zwischen zwei verschalteten Kühlkreisen 17 könnte auch eine zusätzlich Kühleinheit 10 vorgesehen sein, um das Kühlmittel zusätzlich zu kühlen. Auch eine solche zusätzlich An additional cooling unit 10 could also be provided between two interconnected cooling circuits 17 in order to additionally cool the coolant. Also an additional one

Kühleinheit könnte geregelt sein, wie im Zusammenhang mit Fig.5 erläutert wurde. The cooling unit could be regulated, as was explained in connection with FIG.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann auch vorgesehen sein in einer seriellen und/oder parallelen Verschaltung der Kühlkreise 17 zumindest ein Statormodul Sm einzubinden, bei dem im Betrieb der Transporteinrichtung 1 mit keinem thermischen Problem zu rechnen ist, das also aufgrund der Wärmebelastung aktiv ungekühlt bleiben könnte. Ein solcher Statormodul Sm wirkt dann wie eine passive Kühleinheit 10, an der Wärme vom umgewälzten Kühlmittel abgeführt wird. Unter Umständen kann damit auf eine eigene Kühleinheit 10 im Kühlmittelkreislauf 13 sogar verzichtet werden oder die Kühleinheit 10 im Kühlmittelkreislauf 13 kann mit geringerer Kühlleistung dimensioniert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Kühlkreis 17 eines aktiv zu kühlendes Statormoduls Sm mit zumindest einem, vorzugsweise zwei, Kühlkreis 17 eines aktiv nicht notwendigerweise zu In another advantageous embodiment, at least one stator module Sm can also be included in a serial and / or parallel connection of the cooling circuits 17, in which no thermal problem is to be expected during operation of the transport device 1, which could therefore remain actively uncooled due to the heat load . Such a stator module Sm then acts like a passive cooling unit 10, at which heat is dissipated from the circulated coolant. Under certain circumstances, a separate cooling unit 10 in the coolant circuit 13 can even be dispensed with, or the cooling unit 10 in the coolant circuit 13 can be dimensioned with a lower cooling capacity. For example, it can be provided that the cooling circuit 17 of a stator module Sm that is to be actively cooled does not necessarily have to be active with at least one, preferably two, cooling circuit 17

kühlenden Statormodules Sm verbunden wird. cooling stator modules Sm is connected.

Durch die aktive Kühlung der hinsichtlich der Wärmebelastung kritischen Statormodule Sm kann auch die Strombelastbarkeit und die mit den Antriebsspulen AS im Mittel generierbare Vortriebskraft zur Bewegung der Transporteinheiten Tn erhöht werden. Dadurch kann auch die Leistungsdichte der Transporteinrichtung 1 erhöht werden. Als Leistungsdichte wird hierbei die abgegebene mechanische Leistung dividiert durch das von der Transporteinrichtung 1 umbaute Raumvolumen (im Wesentlichen durch den Stator 2) verstanden. Als abgegebene mechanische Einzelleistung für eine Transporteinheit Tn wird die zeitlich gemittelte erzeugte Vortriebskraft auf die Transporteinheit Tn multipliziert mit der mittleren Geschwindigkeit der Transporteinheit Tn verstanden. Die Einzelleistungen aller Transporteinheiten Tm werden zur abgegebenen mechanischen Leistung der The active cooling of the stator modules Sm, which are critical with regard to the heat load, can also increase the current-carrying capacity and the propulsive force that can be generated on average with the drive coils AS for moving the transport units Tn. As a result, the power density of the transport device 1 can also be increased. In this case, the power density is understood to mean the mechanical power output divided by the volume of space enclosed by the transport device 1 (essentially by the stator 2). The individual mechanical power output for a transport unit Tn is understood to be the time-averaged propulsive force generated on the transport unit Tn multiplied by the mean speed of the transport unit Tn. The individual services of all transport units Tm become the mechanical output of the

Transporteinrichtung 1 aufsummiert. Transport device 1 totaled.

Grundsätzlich kann die Kühlmittelleitung 7 des Kühlkreises 17 beliebig durch ein Statormodul Sm geführt sein. Wenn in einem Statormodul Sm neben den Antriebsspulen AS zusätzlich auch Leistungselektronik und/oder eine Steuereinheit angeordnet sind, dann werden vorzugsweise neben den Antriebsspulen AS auch solche Komponenten durch den Kühlkreis 17 gekühlt. In principle, the coolant line 7 of the cooling circuit 17 can be routed through a stator module Sm as desired. If, in addition to the drive coils AS, power electronics and / or a control unit are also arranged in a stator module Sm, then such components are preferably also cooled by the cooling circuit 17 in addition to the drive coils AS.

Um ein Statormodul Sm konstruktiv einfach halten zu können und um für gekühlte und To be able to keep a stator module Sm structurally simple and for cooled and

ungekühlte Statormodule Sm die gleichen Statormodule Sm vewenden zu können, ist uncooled stator modules Sm to be able to use the same stator modules Sm is

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vorzugsweise vorgesehen, dass eine Kühlplatte 12 mit dem Kühlkreis 17 in Wärmeleitkontakt am Statormodul Sm, vorzusgweise an einer Wand 14 eines Statormoduls Sm, angeordnet wird, beispielsweise mittels Schraubverbindungen, wie in Fig.4 dargestellt. An der Kühlplatte 12 sind die Zuführleitung 5 und Abführleitung 6 vorgesehen und in der Kühlplatte 12 die zumindest eine Kühlmittelleitung 7. Auf diese Weise muss ein gekühltes Statormodul Sm gegenüber einem nicht gekühlten Statormodul Sm konstruktiv nicht geändert werden, sondern es reicht aus, die Kühlplatte 12 am Statormodul Sm zu befestigen und die Abführleitung 6 und Zuführleitung 5 an der Transporteinrichtung 1 mit dem vorgesehenen Kühlmittelkreislauf 13 zu verbinden. Ein Statormodul Sm mit einer Kühlplatte 12 kann auch preferably provided that a cooling plate 12 with the cooling circuit 17 in thermal contact on the stator module Sm, preferably on a wall 14 of a stator module Sm, is arranged, for example by means of screw connections, as shown in FIG. The supply line 5 and discharge line 6 are provided on the cooling plate 12 and the at least one coolant line 7 is provided in the cooling plate 12. In this way, a cooled stator module Sm does not have to be structurally changed compared to a non-cooled stator module Sm, but it is sufficient to replace the cooling plate 12 to be attached to the stator module Sm and to connect the discharge line 6 and supply line 5 to the transport device 1 with the provided coolant circuit 13. A stator module Sm with a cooling plate 12 can also

mit einer gemeinsamen Einhausung umgeben werden. be surrounded with a common housing.

An welcher, der hierfür freien Wände des Statormoduls Sm die Kühlplatte 12 angeordnet wird, spielt keine Rolle. Ebenso ist es möglich, an einem Statormodul Sm zur Erhöhung der Kühlleistung auch mehrere Kühlplatten 12 anzuordnen, beispielsweise eine oberhalb und Which of the free walls of the stator module Sm the cooling plate 12 is arranged on does not matter. It is also possible to arrange several cooling plates 12 on a stator module Sm to increase the cooling capacity, for example one above and below

eine unterhalb. one below.

Grundsätzlich wäre es auch möglich an jedem Statormodul Sm einen Kühlkreis 17 vorzusehen, aber nur diejenigen Statormodule Sm über einen Kühlmittelkreislauf 13 mit Kühlmittel zu versorgen, die eine aktive Kühlung benötigen. Die ungekühlten Statormodule In principle, it would also be possible to provide a cooling circuit 17 on each stator module Sm, but only to supply those stator modules Sm with coolant via a coolant circuit 13 which require active cooling. The uncooled stator modules

Sm werden dann einfach nicht an einen Kühlmittelkreislauf 13 angeschlossen. Sm are then simply not connected to a coolant circuit 13.

Es sei angemerkt, dass unter „ungekühlt“ ein Statormodul Sm verstanden wird, dass keine aktive Kühlung durch ein mittels eines Kühlmittelkreislaufs 13 durch einen Kühlkreis 17 umgewälztes Kühlmittel aufweist. Aber auch ein solcher Statormodul Sm weist aufgrund von natürlicher und (durch die Bewegung der Transporteinheiten verursachter) erzwungener Konvektion, Wärmestrahlung und Wärmeleitung in angrenzende Bauteile der Transporteinrichtung 1 eine gewisse Eigenkühlung auf. Ein Statormodul Sm mit lediglich einer solchen passiven Eigenkühlung wird aber im Sinne der Erfindung nicht als aktiv It should be noted that “uncooled” means a stator module Sm that has no active cooling by a coolant circulated through a cooling circuit 17 by means of a coolant circuit 13. However, such a stator module Sm also has a certain inherent cooling due to natural and (caused by the movement of the transport units) forced convection, thermal radiation and thermal conduction into adjacent components of the transport device 1. However, a stator module Sm with only such passive self-cooling is not considered to be active within the meaning of the invention

gekühltes Statormodul Sm verstanden, sondern als aktiv ungekühltes Statormodul Sm. Understood cooled stator module Sm, but as an actively uncooled stator module Sm.

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Claims (14)

15 20 25 30 BN-4122 AT Patentansprüche15 20 25 30 BN-4122 AT claims 1. Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors mit einem Stator (2) und zumindest einer Transporteinheit (Tn) die entlang des Stators (2) bewegbar angeordnet ist, wobei der Stator (2) aus einer Mehrzahl von Statormodulen (Sm) zusammengesetzt ist und an jedem Statormodul (Sm) eine Mehrzahl von Antriebsspulen (AS) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Statormodul (Sm) des Stators (2) mit einem Kühlkreis (17) ausgeführt ist und mittels eines Kühlmittelkreislaufs (13), der Kühlmittel durch den Kühlkreis (17) umwälzt, aktiv gekühlt ausgeführt ist und zumindest ein anderes 1. Transport device in the form of a long stator linear motor with a stator (2) and at least one transport unit (Tn) which is arranged movably along the stator (2), the stator (2) being composed of a plurality of stator modules (Sm) and on each Stator module (Sm) a plurality of drive coils (AS) are arranged, characterized in that at least one stator module (Sm) of the stator (2) is designed with a cooling circuit (17) and by means of a coolant circuit (13), the coolant through the cooling circuit (17) circulates, is actively cooled and at least one other Statormodul (Sm) des Stators (2) ungekühlt ausgeführt ist. The stator module (Sm) of the stator (2) is not cooled. 2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Statormodule (Sm) mit einem Kühlkreis (17) ausgeführt sind und mittels eines Kühlmittelkreislaufs (13) gekühlt ausgeführt sind, wobei das Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs (13) seriell und/oder parallel durch die Kühlkreise (17) der gekühlten Statormodule (Sm) durchgeführt ist. 2. Transport device according to claim 1, characterized in that a plurality of stator modules (Sm) are designed with a cooling circuit (17) and are designed to be cooled by means of a coolant circuit (13), the coolant of the coolant circuit (13) in series and / or in parallel through the Cooling circuits (17) of the cooled stator modules (Sm) is carried out. 3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gekühlte Statormodule (Sm) mit jeweils einem eigenen Kühlmittelkreislauf (13) 3. Transport device according to claim 1 or 2, characterized in that several cooled stator modules (Sm) each with its own coolant circuit (13) gekühlt ausgeführt sind. are designed to be cooled. 4. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlmittelkreislauf (13) zumindest eine Umwälzpumpe (11) zur Umwälzung des 4. Transport device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the coolant circuit (13) at least one circulating pump (11) for circulating the Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf (13) vorgesehen ist. Coolant is provided in the coolant circuit (13). 5. Transporteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpensteuereinheit (15) vorgesehen ist, um die Förderleistung der zumindest einen Umwälzpumpe (11) zu steuern, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf (13) und/oder einer Temperatur eines Teiles des zumindest 5. Transport unit according to claim 4, characterized in that a pump control unit (15) is provided to control the delivery rate of the at least one circulating pump (11), preferably as a function of a temperature of the coolant in the coolant circuit (13) and / or a temperature part of the at least einen aktiv gekühlten Statormoduls (Sm). an actively cooled stator module (Sm). 6. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlmittelkreislauf (13) eine Kühleinheit (10) zur Kühlung des im zumindest einen 6. Transport device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a cooling unit (10) for cooling the at least one in the coolant circuit (13) Statormodul (Sm) erwärmten Kühlmittels vorgesehen ist. Stator module (Sm) heated coolant is provided. 7. Transporteinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlleistung der Kühleinheit (10) gesteuert ist, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf (13) und/oder einer Temperatur eines Teiles des zumindest 7. Transport unit according to claim 6, characterized in that a cooling capacity of the cooling unit (10) is controlled, preferably as a function of a temperature of the coolant in the coolant circuit (13) and / or a temperature of part of the at least einen aktiv gekühlten Statormoduls (Sm). an actively cooled stator module (Sm). 13/53” 13/53 ” 15 15th 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 BN-4122 AT BN-4122 AT 8. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem gekühlten Statormodul (Sm) zumindest eine Kühlplatte (12) angeordnet ist, wobei an der Kühlplatte (12) der Kühlkreis (17) mit einer Zuführleitung (5) für Kühlmittel, einer Abführleitung (6) für Kühlmittel und einer Kühlmittelleitung (7) vorgesehen ist, wobei die 8. Transport device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one cooling plate (12) is arranged on a cooled stator module (Sm), the cooling circuit (17) having a supply line (5) for on the cooling plate (12) Coolant, a discharge line (6) for coolant and a coolant line (7) is provided, the Kühlmittelleitung (7) die Zuführleitung (5) und die Abführleitung (6) miteinander verbindet. Coolant line (7) connects the supply line (5) and the discharge line (6) with one another. 9. Transporteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest 9. Transport device according to claim 8, characterized in that the at least eine Kühlplatte (12) an einer Wand (14) des Statormoduls (Sm) angeordnet ist. a cooling plate (12) is arranged on a wall (14) of the stator module (Sm). 10. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Transporteinrichtung (1) eine Prozessstation (4) vorgesehen ist und vorgesehen ist, die zumindest eine Transporteinheit (Tn) im Bereich der Prozessstation (4) zu beschleunigen, zu verzögern und/oder zu stoppen und zumindest ein Statormodul (Sm) im 10. Transport device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a process station (4) is provided on the transport device (1) and is provided to accelerate the at least one transport unit (Tn) in the area of the process station (4) decelerate and / or stop and at least one stator module (Sm) in the Bereich der Prozessstation (4) aktiv gekühlt ausgeführt ist. Area of the process station (4) is actively cooled. 11. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehene ist, die zumindest eine Transporteinheit (Tn) im Bereich eines Statormoduls (Sm) der Transporteinrichtung (1) zu beschleunigen, zu verzögern und/oder zu 11. Transport device according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is provided to accelerate, decelerate and / or close the at least one transport unit (Tn) in the region of a stator module (Sm) of the transport device (1) stoppen und zumindest dieses Statormodul (Sm) aktiv gekühlt ausgeführt ist. stop and at least this stator module (Sm) is actively cooled. 12. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Transporteinrichtung (1) eine elektromagnetische Weiche (W) vorgesehen ist und vorgesehen ist und zumindest ein Statormodul (Sm) im Bereich der Weiche (W) aktiv 12. Transport device according to one of claims 1 to 9, characterized in that an electromagnetic switch (W) is provided and is provided on the transport device (1) and at least one stator module (Sm) is active in the region of the switch (W) gekühlt ausgeführt ist. is carried out cooled. 13. Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung (1) in Form eines Langstatorlinearmotors mit einem ortsfest angeordneten Stator (2) und zumindest einer Transporteinheit (Tn) die entlang des Stators (2) bewegt wird, wobei der Stator (2) aus einer Mehrzahl von Statormodulen (Sm) zusammengesetzt ist und an jedem Statormodul (Sm) eine Mehrzahl von Antriebsspulen (AS) angeordnet sind und Antriebsspulen (AS) im Bereich der Transporteinheit (Tn) bestromt werden, um die Transporteinheit (Tn) entlang des Stators (2) zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund eines vorgegebenen Bewegungsprofils der Transporteinheit (Tn) entlang des Stators (2) die in den Statormodulen (Sm) erzeugte Wärme ermittelt wird und dass zumindest ein Statormodul (Sm) des Stators (2) mittels eines Kühlmittelkreislaufs (13) aktiv gekühlt wird, dessen Wärmebelastung im Betrieb der Transporteinrichtung (1) eine zulässige Wärmebelastung überschreitet, und zumindest ein anderes Statormodul (Sm) des Stators (2), dessen Wärmebelastung im Betrieb der Transporteinrichtung (1) unterhalb einer zulässigen Wärmebelastung bleibt, 13. A method for operating a transport device (1) in the form of a long stator linear motor with a stationary stator (2) and at least one transport unit (Tn) which is moved along the stator (2), the stator (2) comprising a plurality of stator modules (Sm) is composed and a plurality of drive coils (AS) are arranged on each stator module (Sm) and drive coils (AS) are energized in the area of the transport unit (Tn) in order to move the transport unit (Tn) along the stator (2) , characterized in that the heat generated in the stator modules (Sm) is determined on the basis of a predetermined movement profile of the transport unit (Tn) along the stator (2) and that at least one stator module (Sm) of the stator (2) by means of a coolant circuit (13) is actively cooled, the heat load of which exceeds a permissible heat load when the transport device (1) is in operation, and at least one other stator module (Sm) of the stator (2), d the heat load during operation of the transport device (1) remains below a permissible heat load, ungekühlt betrieben wird. is operated uncooled. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob 14. The method according to claim 13, characterized in that it is determined whether aufgrund einer bekannten Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufs (13) mehrere zu kühlende due to a known cooling capacity of the coolant circuit (13) several to be cooled 14 1 55” 14 1 55 ” Statormodule (Sm) seriell und/oder parallel verbunden werden und vom selben Stator modules (Sm) are connected in series and / or in parallel and by the same Kühlmittelkreislauf (13) mit Kühlmittel versorgt werden. Coolant circuit (13) are supplied with coolant.
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