CN104302566A - 带有直线电机驱动器的传输装置 - Google Patents

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Abstract

用于输送产品的传输装置，包括多个对称构建的可移动的相应地带有多个永久磁铁的滑座(4)、用于引导滑座(4)的环形的滑轨(2)和用于驱动滑座(4)的直线电机驱动装置(6)。每个对称的滑座半体具有三个滚轮(18,20,22；24,26,28)，其中，第一滑座半体的三个滚轮(18,20,22)贴靠在滑轨(2)的第一侧边缘处的两个滑动面上而第二滑座半体的三个滚轮(24,26,28)贴靠在滑轨(2)的第二侧边缘处的两个滑动面上，且其中，滑轨(2)的每个侧边缘的第一滑动面和第二滑动面在相对纵向中间平面(M)为锐角(a,a′)的情形下布置且每个侧边缘的两个滑动面彼此围成80°至100°的角度。

Description

带有直线电机驱动器的传输装置
技术领域
本发明涉及一种带有直线电机驱动器的传输装置。
背景技术
此类传输装置已自很久以来已知且提供了如下优点，即，由直线电机驱动器被移动的滑座或者输送元件可彼此独立地被移动，这相对传统的机械传输装置提供了显著的优点。
此类传输装置的用途例如在于包装机的产品运送，如例如由US6,876,896B1或US 5,225,725已知的那样。在此，相应装备有永久磁铁的可移动的输送元件或者滑座沿着位置固定的环形布置的滑轨被移动。滑座的驱动器借助于位置固定地布置的依次排列的分别被通电的线圈实现，由此形成局部的磁场，其又产生在线圈与永久磁铁之间的力线通量。通过各个线圈的智能通电可产生“移动的”磁场，其可不依赖于可能存在的其它滑座移动任意单个滑座。因为滑轨构造成环形的闭合的元件，所以恰在滑轨的弯曲段的区域中出现由于导辊在滑轨上的较高的摩擦力和惯性力和由于导辊相对滑轨的部分存在的间隙的问题。
此处为了获得改善，在WO 2010/086060A1中建议了一种传输装置，在其中每个滑座装备有至少四个用于滑座在滑轨处的可靠的无间隙的支承的滚轮。在此，三个滚轮的旋转轴线垂直于通过滑座的运动来定义的平面布置，而第四滚轮的旋转轴线平行于该平面延伸。所有滚轮在滑轨的内凹槽中构造成的滑动面处滚动。
发明内容
本发明基于如下目的，即，创造一种用于输送产品的传输装置，其可容易地由外部接近、尽可能简单地构建且在通过直线电机驱动装置的驱动的情形中确保滑座沿着环形布置的滑轨的可靠的导向。
该目的通过权利要求1的特征来实现。
根据本发明，该用于输送产品的传输装置包括至少一个可移动的用于输送产品的滑座、位置固定的环形布置的用于引导至少一个滑座的滑轨和用于驱动至少一个滑座的直线电机驱动装置。在此，至少一个滑座具有至少两个与直线电机驱动装置相互作用的永久磁铁。此外，至少一个滑座具有多个滚轮，其贴靠在滑轨的布置在不同平面中的滑动面处且在至少一个滑座的运动的情形中在滑动面上滚动。在此，滑座和滑轨关于传输装置的纵向中间平面对称，且滑座具有两个对于该纵向中间平面镜像对称的滑座半体，其中每个具有三个滚轮，其中，第一滑座半体的三个滚轮贴靠在滑轨的第一侧边缘的两个滑动面上而第二滑座半体的三个滚轮贴靠在滑轨的第二侧边缘处的两个滑动面上。滑轨的每个侧边缘的第一和第二滑动面在相对纵向中间平面为锐角的情形下布置，且每个侧边缘的两个滑动面彼此围成80°至100°的角度。
利用该布置，滑座沿着滑轨的刚性支承变得可能，其中，同时可特别简单地实现每个滑座的更换和其维护。
优选地，每个滑座半体的三个滚轮以倾斜的三角形布置形式来布置，其中，两个滚轮具有平行的旋转轴线且贴靠在第一滑动面上，且其中，第三滚轮具有相对前两个滚轮的旋转轴线为在80°至100°的角度的情形下倾斜的旋转轴线且贴靠在第二滑动面上。
在每个滑动面与纵向中间平面之间的锐角优选为40°至50°。
如下是特别有利的，当每个侧边缘的两个滑动面彼此围成大致上90°的角度时。同样地，在每个滑动面与纵向中间平面之间的锐角应大致上为45°。利用该设计方案，在大多数可想象的行驶情况中可获得滑座的可靠的导向。
在根据本发明的传输装置的一种特别优选的设计方案中，每个滑座半体的第三滚轮关于传输装置的纵向精确布置在其它两个滚轮之间的中间。
同样地如下是优选的，即，滑轨的每个侧边缘的两个滑动面彼此间隔且彼此面对。
在一种优选的实施方式中，滑座具有大致上呈马蹄形的或呈反U形的基体，由其支腿滚轮向内伸出。
永久磁铁优选在支腿的端部的方向上布置在其内侧处。
如下同样有助于滑座的无间隙的支承，当基体的支腿在其中间区域中具有用于构成在其处支撑有第三滚轮的接片的呈U形的凹槽时。该接片由于其材料特性略有弹性。接片如此地设计和布置，即，第三滚轮在滑座的工作位置中被轻微地对着第二滑动面按压，其中，接片被轻微地向外弯曲。
附图说明
本发明的另外的特性和优点由下面的说明参照附图得出。
图1显示了带有环形的滑轨和被支撑在其处的且沿着滑轨可移动的滑座的根据本发明的传输装置的一个实施例的示意性的侧视图；
图2显示了根据图1的传输装置的弯曲段的放大的透视视图；
图3显示了根据图1的传输装置的直线段的示意性的透视视图；
图4显示了根据图1的被支撑在滑轨处的滑座的示意性的透视视图；
图5显示了带有透明地示出的基体的根据图4的滑座的透视视图；且
图6显示了带有部分剖开地示出的基体的根据图4的滑座的透视视图。
具体实施方式
图1显示了用于输送产品的根据本发明的传输装置的基本构造的一种可行性方案。该传输装置包括位置固定的环形布置的用于引导至少一个可移动的滑座4的滑轨2，滑座4用于输送产品且沿着滑轨2被移动。即使当在示出的案例中仅存在滑座4时，一般多个滑座4同时在相同的滑轨2上被移动。滑轨2和滑座4的材料优选是铝。
为了驱动至少一个滑座4使用直线电机驱动装置6，其通常构造成电机线圈铁心。直线电机驱动装置6包括多个依次排列的优选由铜构成的线圈8(参见图2)，其可分别被通电。滑座4又如图3和4显而易见的那样具有至少两个永久磁铁10，其与直线电机驱动装置6相互作用。滑座4沿着滑轨2的支承和引导经由多个滚轮实现，对此下面将做进一步探讨。这些滚轮优选由塑料构成。
在线圈8通电的情形中形成局部的磁场且因此形成在线圈8与永久磁铁10之间的力线通量。通过各个线圈8的智能操控和通电可产生“移动的”磁场，其可不依赖于其它滑座4移动任意单个的滑座4。
由于在两侧布置在直线电机驱动装置6旁边的永久磁铁10，在每个线圈8与永久磁铁10之间的直接的力作用理论上被抵消且仅保留作用到滑座4上的驱动力。
最大的吸力在永久磁铁10与在线圈8之间的定子齿12之间形成。含铁的定子齿12具有提高磁场密度的功能。理论上，直线电机驱动装置6同样可无铁地构造，然而由此降低了可达到的驱动力。
如由图1至4变得明显的那样，在示出的案例中直线电机驱动装置6处在由滑轨2定义的椭圆的形状内且具有这样的椭圆形状。
每个滑座4相应地不仅可实施直线的运动而且可实施曲线运动。通过直线和曲线的组合，除了滑轨2的在图1中示出的椭圆形的轨道形状之外可实现任意的轨道形状。此处可实现众多其它的设计方案。
然而，该示出的轨道形状在这方面是有利的，当在曲线中实现弯曲的回旋运动时。曲线轨道是曲率连续的且曲率的一阶和二阶导数同样是连续的。以该方式避免角速度和离心力在曲线入口和出口中的突然变化。这引起滚轮寿命的提高，且减少了到整个系统上的振动。
由于滑座4与滑轨2关于传输装置的纵向中间平面M(图4)的对称的构造，如上面已提及的那样，每个线圈8到永久磁铁10上的直接的力作用被抵消。然而如果在线圈8与在一侧上的永久磁铁10之间的间隙减小，在线圈8与永久磁铁10之间形成直接的分力。由于制造公差和动态的变形须假定如下，即，间隙的宽度变化且因此横向力作用到滑座4上。因此滑座4须被坚固地支撑，以便于可尽可能横定地保持在线圈8与在两侧上的永久磁铁10之间的间隙。
该坚固的支承在下面参照图3至6作进一步说明。滑座4具有大致上呈马蹄形的或呈反U形的基体14，由其支腿16,17滚轮18,20,22,24,26,28向内伸出。在此，至少两个永久磁铁10在支腿16,17的端部处布置在其内侧处且平面平行地由两侧包围直线电机驱动装置6。优选地，多个永久磁铁10设置在滑座4的两侧上。
六个滚轮18,20,22,24,26,28贴靠在滑轨2的总计四个滑动面30,32,34,36上且在滑座4的运动的情形中在其上滚动。图4中的由纵向中间平面M观察在左侧的滑座半体相应地具有三个滚轮18,20,22，其中，前两个滚轮18,20贴靠在第一滑动面30上而第三滚轮22贴靠在第二滑动面32上。同样地，由纵向中间平面M观察在右侧的滑座半体具有三个滚轮24,26,28，其中前两个滚轮24,26贴靠在第一滑动面34上而第三滚轮28贴靠在第二滑动面36上。
在此，每个侧边缘的每个滑动面30,32,34,36在相对纵向中间平面M为锐角α,α'的情形下布置，从而使得每个侧边缘的两个滑动面30,32或者34,36彼此围成80°至100°的角度。优选地，在每个滑动面30,32,34,36与纵向中间平面M之间的锐角α,α'为40°至50°、特别优选地大致上为45°。相应地如下同样是有利的，当每个侧边缘的两个滑动面30,32或者34,36彼此围成大致上90°的角度时。
每个滑座半体的三个滚轮18,20,22或者24,26,28于是倾斜地布置。更准确地来说，其以倾斜的三角形布置形式来布置，其中，前两个滚轮18,20或者24,26具有平行的旋转轴线，而第三滚轮22或者28具有相对前两个滚轮18,20或者24,26的旋转轴线在80°至100°、特别优选地大致上90°的角度的情形下倾斜的旋转轴线。如尤其地由图5显而易见的那样，在此每个滑座半体的第三滚轮22或者28关于传输装置的纵向(箭头L)精确布置在其它两个滚轮18,20或者24,26之间的中间，从而得出等腰的、可能甚至等边的三角形布置。
如最佳地由图4得悉的那样，滑轨2的每个侧边缘的两个滑动面30,32或者34,36彼此间隔且彼此面对。因此，滑轨2具有带有在T型梁的外壁处的倾斜的滑动面30,32,34,36的双T形轮廓。
最后如最佳地由图3和6显而易见的那样，每个滑座半体的前两个滚轮18,20或者24,26被可转动地支撑在滑座4的基体14处。与之相反，每个滑座半体的第三滚轮22,28被可转动地支撑在接片38处，其由在基体14的支腿16,17的中间区域中构造的呈反U形的凹槽40包围。
该布置用于第三滚轮22,28的弹性支承。在此，该悬挂经由支腿16,17的刻意的弱化来实现。弹簧常数随着围绕接片38的凹槽40的形状和大小而变化。凹槽40相应地根据期望的弹簧常数来定义尺寸。在该案例中，第三滚轮22,28的旋转轴线在卸载的状态中向内倾斜，因此第三滚轮22,28在滑座4的被放置到滑轨2上的位置中(在其中第三滚轮垂直于相应的第二滑动面32,36)占据预压紧的状态且因此被轻微地对着该滑动面32,36按压。由此实现如下，即，持续无间隙地保持所有滚轮18,20,22,24,26,28。
预紧的产生通过构件刚度的适宜的充分利用获得。因此不需要额外的零件(例如弹簧)且不需要滚轮的调节。

Claims (10)

1.用于输送产品的传输装置，其带有至少一个可移动的用于输送产品的滑座(4)；位置固定的环形布置的用于引导所述至少一个滑座(4)的滑轨(2)；和用于驱动所述至少一个滑座(4)的直线电机驱动装置(6)；其中，所述至少一个滑座(4)具有至少两个永久磁铁(10)，其与所述直线电机驱动装置(6)相互作用，且其中，所述至少一个滑座(4)此外具有多个滚轮(18,20,22,24,26,28)，其贴靠在所述滑轨(2)的布置在不同平面中的滑动面(30,32,34,36)处且在所述至少一个滑座(4)的运动的情形中在所述滑动面(30,32,34,36)上滚动；其特征在于，所述滑座(4)和所述滑轨(2)关于纵向中间平面(M)对称；所述滑座(4)具有两个对于所述纵向中间平面(M)镜像对称的滑座半体，其中每个具有三个滚轮(18,20,22；24,26,28)，其中，所述第一滑座半体的三个滚轮(18,20,22)贴靠在所述滑轨(2)的第一侧边缘处的两个滑动面(30,32)上,而所述第二滑座半体的三个滚轮(24,26,28)贴靠在所述滑轨(2)的第二侧边缘处的两个滑动面(34,36)上；且所述滑轨(2)的每个侧边缘的第一滑动面(30；34)和第二滑动面(32；36)在相对所述纵向中间平面(M)为锐角(α,α')的情形下布置且每个侧边缘的两个滑动面(30,32；34,36)彼此围成80°至100°的角度。
2.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，每个滑座的三个滚轮(18,20,22；24,26,28)以倾斜的三角形布置形式来布置，其中，两个滚轮(18,20；24,26)具有平行的旋转轴线且贴靠在所述第一滑动面(30；34)上，且其中，所述第三滚轮(22；28)具有相对前两个滚轮(18,20；24,26)的旋转轴线为80°至100°的角度的情形下倾斜的旋转轴线且贴靠在所述第二滑动面(32；36)上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的传输装置，其特征在于，在每个滑动面(30,32,34,36)与所述纵向中间平面(M)之间的锐角(α,α’)为40°至50°。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传输装置，其特征在于，每个侧边缘的两个滑动面(30,32；34,36)彼此围成大致上90°的角度。
5.根据权利要求4所述的传输装置，其特征在于，在每个滑动面(30,32,34,36)与所述纵向中间平面(M)之间的锐角(α,α’)大致上为45°。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传输装置，其特征在于，每个滑座半体的第三滚轮(22；28)关于所述纵向(L)精确布置在其它两个滚轮(18,20；24,26)之间的中间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的传输装置，其特征在于，所述滑轨(2)的每个侧边缘的两个滑动面(30,32；34,36)彼此间隔且彼此面对。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传输装置，其特征在于，所述滑座(4)具有大致上呈马蹄形的或呈反U形的基体(14)，由其支腿(16,17)所述滚轮(18,20,22；24,26,28)向内伸出。
9.根据权利要求8所述的传输装置，其特征在于，所述至少两个永久磁铁(10)在所述支腿(16,17)的端部的方向上布置在其内侧处。
10.根据权利要求8或9所述的传输装置，其特征在于，每个滑座半体的前两个滚轮(18,20；24,26)被可转动地支撑在所述滑座(4)的基体(14)处，且所述基体(14)的支腿(16,17)在其中间区域中具有用于构成接片(38)的呈U形的凹槽(40)，在其处支撑有相应的第三滚轮(22；28)。
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