CN105705314A - 直线电机驱动的输送设备、特别是拉伸设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的直线电机驱动的输送设备，其突出之处主要在于以下特征：输送幅料(F)能固定在夹钳件上(6)，由此限定一个输送幅料平面(FE)，该薄膜平面(FE)相对于唯一的直线电机驱动装置的电机作用侧(MA)或在存在两个直线电机驱动装置的情况下相对于较强的直线驱动电机的电机作用侧设置在一定高度距离(H)处，并且该高度距离(H)小于或等于输送件(7)上的次级部分(503)的长度(L)，所述输送设备包括：a)仅一个设置在输送件(7)下方的直线电机驱动装置，或者b)仅一个设置在输送件(7)下方的直线电机驱动装置，或者c)设置在输送件(7)下方和上方的直线电机驱动装置，其中，上部的直线电机驱动装置和/或所属的控制器构造成，使得上部的直线电机驱动装置能仅以相对于下部的直线电机驱动装置的最大功率为75％的最大功率运行。

Description

直线电机驱动的输送设备、特别是拉伸设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的直线电机驱动的输送设备、特别是同步拉伸设备形式的拉伸设备。

背景技术

特别是在塑料膜制造中应用拉伸设备。已知所谓的同步拉伸设备，其中可以同时沿横向和纵向拉伸塑料膜。同样已知顺序的拉伸设备，其中以两个前后依次进行的级别拉伸塑料膜，例如首先沿纵向，然后沿横向(或相反)拉伸塑料膜。

要拉伸的材料幅、通常就是塑料膜通过在要拉伸的材料幅的两侧可移动地设置在环绕的导向轨道上的夹钳抓握。所述夹钳这里依次从入口区(在入口区中抓握例如要拉伸的塑料膜的边缘)经由拉伸区域(在拉伸区域中相对置的夹钳在各导向轨道部段上以横向分量关于输送方向分散开地相互运动离开)移动到出口区域，然后在回程上重新移动到入口区域，其中，塑料膜在出口区域例如可以受到一定的放松和/或热后处理。

前面所述的同步的或顺序的输送系统、特别是同步或顺序拉伸设备形式的输送系统通常包括两个关于竖直的对称平面对称地设置的、环绕的导轨，这里每个导轨包括部分或完全环绕的导向轨道(例如在驱动或反向轮旁边)，输送元件沿所述导向轨道在导轨上行驶或运动。输送单元通常包括夹钳单元和驱动单元，所述夹钳单元和驱动单元有时也称为输送件。在导向轨道上对输送件的引导和力承受这里可以通过滑动元件、通过滚轮元件或通过滑动和滚轮元件的组合实现。

输送件这里与输送系统相应的驱动系统相关。如果输送系统例如通过链条驱动，则夹钳件直接或通过桥件与链条件连接。所述链条件这里构成输送单元整体的组成部分。这种输送系统中采用带有链条件的链条传动装置，所述链条件例如沿导向轨道通过水平和竖直旋转的滑轮支承，这种输送系统例如由DE4436676C2已知。由该文献可以获知，在一些情况下，有时也可以替代所述滑轮使用其他导向件，例如使用滑动支承件。

此外由EP0471052B1作为可以获知具有滚动支承件的输送系统。就是说，在所有这些情况下，整个输送系统的驱动通过输送链条实现。

与此相对，还已知这样的输送系统并且特别是同步拉伸设备，其中，各个输送单元不是通过输送链条(作为驱动系统整体的组成部分)，而是基于直线电机实现。这种直线电机驱动的输送系统例如由WO89/12543A1或由DE4441020C1已知。

所述直线电机驱动的输送系统并且特别是拉伸和同步拉伸设备通常这样构成，使得夹钳件通过桥件与实际的驱动或输送单元连接。驱动力的导入例如通过法兰连接的次级部分、例如所谓的永磁体形式的次级部分(在使用所属的磁体笼架的情况下)实现，所述永磁体能与所谓的驱动或输送单元一起移动地安装在驱动或输送单元上。这里可以在通过直线电机驱动装置驱动的各输送单元之间还可以设置空转的输送单元，即所谓的“空转件(idler)”，所述空转的输送单元没有装备这种采用永磁体的次级部分。但对于其余的情况，这些不受驱动的输送单元在结构上对应于受驱动的输送单元设计，并且同样通过要拉伸的材料幅、通常是通过要拉伸的塑料薄膜引入的薄膜力带动，因为在薄膜幅料沿拉伸方向通过期间，相应的夹钳抓握薄膜边缘。通过直线电机驱动的输送单元由此通过夹钳单元使要拉伸的塑料膜运动通过薄膜设备，这里位于其间的没有受驱动的输送单元此时由移动通过设备的塑料膜带动。

在导向轨道的内部和/或在承载轨道上对输送单元的引导可以根据具体输送系统通过滑动和/或滚动导向装置或通过滚轮单元或二者的组合实现。

进给利用永磁体，即装备有次级部分的所谓的输送单元通过所谓的初级单元实现，就是说，沿导轨设置位置固定的线圈和绕组，通过所述线圈和绕组可以产生相应的磁场，此时通过所述磁场装备有永磁体(次级部分)的输送单元沿导轨持续运动。

这里由现有技术，例如由EP0422035B1或EP0455632B1已知，在这种直线电机驱动的拉伸设备中，初级部分和次级部分关于导轨，即导向轨道对称地构成，此时同时设置在输送单元上侧和下侧上的电机的引力接近抵消。

但此外还已知不对称的布置结构。由此，例如由前面已经引用的EP0422035B1已知根据图13的不对称的系统。由JP2002-103445(这里在图4和5中)已知的设备也记载了不对称的系统，但其中由此会出现这样的缺点，即，这种系统会导致不利的力导入。其后果是，出现过高的构件载荷和/或在曲线部段中需要初级部分有非常复杂的结构。

当然，在位于上部和下部的直线电机驱动装置的布置方面对称的结构也有缺点。在这种情况下有问题的是，通过由位于导向轨道上方的直线驱动装置和位于轨道下方的直线驱动装置实现的对称的力导入沿竖直方向使各力几乎抵消，其结果是，输送单元，即夹钳可能几乎无重力地在轨道上行进。但这此时可能导致振动，这种振动可能由于槽分界或槽卡接力引起。这种振动最终会特别是在拉伸设备的回程区域中导致支承件损坏和不确定的运动状态。

发明内容

与此相对，本发明的目的是，提供一种改进的用于输送设备、特别是用于拉伸设备并且这里是同步拉伸设备的直线电机驱动装置，所述直线电机驱动装置使得在载荷较小时输送单元能稳定地运行。

所述目的根据本发明按在权利要求1中给出的特征来实现。本发明有利的实施方案在从属权利要求中给出。

本发明基于这样的认知，即，可以产生附加的、小的、起稳定作用的力，以便避免或抑制由于采用非对称的直线电机驱动装置导致的振动。

换而言之，在本发明的范围内设定，不对称的直线电机驱动装置主要仅以位于输送单元下方的直线电机驱动装置的形式设置，所述直线电机驱动装置通过省去相对置的上部的直线电机驱动装置，除了作用到输送单元上的重力，还附加地施加吸引力，所述吸引力附加地有助于整个系统的稳定化。

在一个备选的解决方案中同样可以设想，仅单侧设置的直线电机驱动装置不是设置在输送单元的下方，而是上方。

这两个解决方案此外还具有这样的优点，即，可以降低输送系统的结构高度、并且由此还有炉中的丝极电池(喷嘴箱)的距离。由此实现了降低用于过程热量的能量需求。此外，只需要对一排直线电机初级部分进行冷却。总体上，除了对输送系统的稳定化，还实现了明显降低炉的能量需求。

最后，在本发明的范围内还可以这样设置不对称的直线电机驱动装置，即在导轨、特别是导向轨道的上方以及下方都设有直线电机驱动装置，但这些直线电机驱动装置在其功率上存在差别。一个直线电机驱动装置这里应构造得比另一个直线电机驱动装置弱。例如位于上部的直线电机驱动装置应优选具有最大仅为在导向轨道下方实现的直线电机驱动装置的力的75％的，并且因此不大于其吸引力的75％。构造得较弱的直线电机驱动装置相对于相应较强的直线电机驱动装置可能还只能产生60％、50％或40％以及更低的功率、力并且特别是吸引力。优选这里较弱的直线电机驱动装置构造成位于上面，而较强的直线电机驱动装置构造成位于下面，即在导向轨道下方。

但这个措施本身并不能有助于以足够的程度实现根据本发明希望的优点。

尽管如前面所述，在现有技术中也已知不对称的、直线电机驱动的系统，但这些已知的系统无助于实现，不对称地导入的驱动力同时还可以用作用于使各个输送单元稳定的吸引力。本发明这里特别是提出了进一步的建议。

因此在本发明的范围内还表现出对运行性能的进一步改进，就是说，这样来实现对运行特性稳定化的进一步改进以及降低或避免各个输送单元上不希望的振动，即夹钳上的作用面(当直线电机驱动装置设置在导线轨道下方时)到电机上侧有确定的距离和/或当备选或附加地在导向轨道下方设置直线电机驱动装置时到电机下侧有确定的距离。夹钳上的所述作用面在拉伸设备的情况下是要拉伸的薄膜通过夹钳夹紧地保持在夹钳台上的平面，即薄膜平面，在拉伸过程中相应的力在薄膜平面上作用。

但最后，次级部分的磁体长度与前面所述的到设置在下方或上方的直线电机驱动装置的电机上侧或电机下侧的距离存在确定的比例关系。由此能够确保，通过优选设置在下方或上方的次级部分(磁体)发生的力导入不会促成形成不希望的振动。

最后还表面，只有在所谓的导向长度，就是说滚轮和/或滑动支承件沿移动方向观察的距离小于次级部分的所述磁体长度时，整个布置系统才能够实现令人满意的结果。对于滚轮支承件，所述导向长度通过支承件轴线的中心确定。在使用滑动支承件时，导向长度由第一滑动支承件的中心到沿行驶方向相邻的滑动支承件的中心的距离限定。

但在本发明的范围内也可以采用其他优选的实施形式。

因此，特别是在仅在导轨的下方采用一个直线电机驱动装置时，可以放弃否则在导轨下方绕水平轴线旋转的对应或支撑滚轮。因为不仅是重力，而且还有在输送单元下方构成的直线电机驱动装置的吸引力都作用到输送单元上。

特别是在这种情况下可以替代否则常见的、在横截面中为矩形的导轨而使用完全不同地构成的导轨，例如这样的导轨，其中能绕水平轴线旋转的滑轮或滑动元件在相互隔开更远的位置上至少间接地支承在导向轨道的横梁上。

同样有利的是，输送单元包括所属夹钳的重心由延伸通过导向轨道的中央的竖直平面最多仅偏离一个最大尺寸。由于力作用因此较为居中地在输送单元上进行，避免了不希望的侧倾效果。

最后还已经证明，夹钳驱动单元的重心到导向轨道的中心的最大距离还取决于另一个尺寸，即，在导向轨道的上侧上滚动的上部滚轮对的预先规定的侧向偏移，相应的夹钳/输送单元的重量和经由直线电机驱动装置导入的吸引力经由所述滚轮对支承。

最后还应指出，在本发明的范围内已经证明有利的是，在导向和/或承载轨道的上侧上沿所述轨道能移动的承载滚轮和/或滑动元件由于这种直线电机驱动装置布置形式对称地受到加载。

由于目前为止都避免使用非对称的直线电机驱动装置，根据本发明的解决方案更为出人意料。目前为止猜测，直线电机驱动装置的这种非对称的结构不仅会导致所产生的总驱动力降低(特别是当仅在下侧或上侧设置单一的直线电机驱动装置时)，而且当例如仅设置单一的位于下面的直线电机驱动装置并且由此重力和驱动力叠加时，由此还由于吸引力不利地改变了滑轮和/或滑动元件载荷。

更为出人意料的是，通过不对称的直线电机驱动装置最后还可将初级部分和次级部分之间的吸引力用作对于整个设备起稳定作用的力。

通过在本发明的范围内可能的将直线电机驱动装置的初级部分和次级部分吸引力用作起稳定作用的力，避免了目前为止始终出现的振动。输送单元此时在所有运行状态下都能安静地运转。

此外，在本发明的范围还能使能耗最小化。为此，明显降低了系统的结构高度，这使得在炉中在薄膜和通风件之间存在较小的距离。由此还降低了必需的空气量并由此降低了通风和加热功率。此外，炉的总结构高度变小，这使得投资成本降低。

目前为止的驱动系统由于在炉中电机的双排布置具有较大的损耗。由于总体上较小的结构高度，喷嘴箱(nozzleboxes)的距离明显降低。就是说，为了将薄膜带至适当的过程温度，炉需要明显更小的加热功率。此外，只需要用于一个由直线电机驱动装置组成的电机排的冷却功率。

本发明由于优选只有一个直线电机驱动装置(优选在输送单元下方)而需要明显更少的冷却功率，由此还同样明显降低了能耗，就是说明显降低了炉的将要拉伸的材料幅、特别是塑料膜形式的材料幅带到或保持在必要的拉伸温度所需的加热功率。

附图说明

下面根据附图来详细说明本发明。这里具体地：

图1a示出具有在炉内部用于处理侧和回程侧的共同的承载结构的同步拉伸设备的示意性俯视图；

图1b示出用于夹钳输送单元的与处理侧分开的回程侧的与图1a不同的实施形式；

图2示出同步拉伸设备横向于导向轨道的纵向的示意性横向剖视图，用于显示直线电机驱动的夹钳输送单元的第一实施例；

图3示出与图2不同的实施例，仅具有位于下面的直线电机驱动装置；

图4示出与图3不同的实施例，仅具有在导向轨道上方构成的直线电机驱动装置；

图5示出夹钳输送单元的立体图，以说明所出现的和作用在其上的力；

图6a示出一个经改动的实施例的示意性侧视图，其中显示薄膜平面和位于下面的直线电机的电机作用平面之间预先规定的高度距离；

图6b示出与图6a不同的实施例，对于位于下面的直线电机驱动装置同样有在电机作用平面下方的薄膜平面；

图7示出横向于夹钳输送单元的进给方向的示意性侧视图，用于显示用于改进运转性能的结构措施和条件；

图8示出夹钳输送单元的横向剖视图，以便显示夹钳输送单元相对于竖直居中穿过导向轨道的导向轨道平面的最大侧向距离；

图9示出与图8类似的图示，用于显示导向滚轮之间用于降低侧向倾翻危险的最大侧向距离；

图10示出夹钳输送单元的经改动的实施例的横向剖视图；以及

图11示出夹钳输送单元的另一个变型的横向剖视图。

具体实施方式

下面根据同步拉伸设备说明直线电机驱动的输送设备。

这种拉伸设备具有两个对称构成的驱动系统，所述驱动系统关于中央的垂直与图平面延伸的对称平面SE是对称的。在图1a中画出两个关于对称平面SE对称的沿牵引方向1设置的驱动系统，其中要处理的、即要拉伸的材料幅、特别是塑料薄膜F形式的材料幅沿牵引方向1在两个在闭合的轨道2上环绕的驱动系统之间运动穿过。

未拉伸的薄膜F(在下面只说明薄膜，尽管利用这种拉伸设备能一般性地处理加工幅料F并且能同步地沿纵向和横向拉伸，从而本发明因此不仅限于塑料薄膜幅料)在入口区域E进入拉伸设备并在这里由后面还要说明的夹钳，如例如根据图2示出的夹钳在两个边缘8上抓握并夹紧，并且是在所谓的操作者侧(OS-Operatorside)以及驱动装置侧的驱动侧(DS-driveside)夹紧。薄膜F此时在预热区PH被加热，接着供应给拉伸区R，以便在这里同时沿纵向和横向拉伸。接着经拉伸的薄膜通过不同的热处理区HT，在这些热处理区中还可以对薄膜进行放松。在拉伸设备的末端，在所谓的出口区域A通过适当的机构松开薄膜的夹紧并且薄膜此时离开同步拉伸设备。

如根据图1b示出的那样，导向轨道通常在前进运行中并由此在拉伸区域中，以及在回程区域中可能不同地分布，就是说这样分布，使得例如导向轨道仅延伸通过炉O(一次)，并且在回程侧在该炉之外返回。对此可以参考在已知的拉伸设备和相关的构件。

下面参考图2，在图2中示出直线电机驱动的同步拉伸设备的横向剖视图，该拉伸设备具有所属的夹钳和输送件。

就是说，由图2可以看到夹钳输送单元KT，所述夹钳输送单元包括所谓的夹钳件6和所谓的输送件7。夹钳件6与输送件7通过桥件8连接。根据具体的观察方式，夹钳桥件8可能属于输送件或夹钳件。所述桥件8的下面此时设有向下敞开的U形开口，由此夹钳件6由实际的输送件7上略微回缩。

夹钳件如通常那样包括夹钳杠杆25c，所述夹钳杠杆有时也称为刀片25c。所述夹钳杠杆25c可以绕平行于导向轨道延伸的夹钳轴25b摆动，并且是这样摆动，使得夹钳杠杆25c可以在打开和关闭位置之间往复翻转。在需要时也可以例如设置两个在导向轨道的方向上错开地前后设置的、能单独摆动的夹钳杠杆。

由图中可见的夹钳机构或部段25还包括夹钳支座25a，所述夹钳支座例如由两个沿水平方向错开的夹钳侧板组成或包括所述夹钳侧板。所述水平的夹钳轴25b在所述夹钳侧板之间延伸，通过所述夹钳轴能使相应的夹钳杠杆25c(也称为刀片25b)如所述那样在释放位置和固定位置之间摆动，在所述固定位置中，夹钳杠杆位于下面的抓持或固定部段25d在抓握面25d和夹钳台25e之间固定输送幅料，对于薄膜拉伸设备的情况固定薄膜，就是说可以夹紧和固定保持输送幅料。

就是说，夹钳杠杆25c的上端部上与其夹紧部段25d相对置地设有例如在横截面中横向于导向轨道延伸地U形成形的磁体闭合件25g，所述磁体闭合件与相应的机构沿导向轨道这样协同作用，使得在入口部，夹钳杠杆在夹紧输送幅料或薄膜幅料的边缘的情况下牢固夹紧在输送台上并且在拉伸设备的末端通过夹钳杠杆的摆动重新释放到打开位置。

具有相应直线电机驱动装置的由直线电机驱动的同步拉伸设备的实际结构例如由EP0455632B1或DE4436676C2可以获知，这里完整地引用所述文献的公开内容。根据由图2在横截面中示出的图示给出了导向和承载轨道15，由此可以看到，所述导向轨道具有矩形的横截面，并且具有上部的水平的工作面15a、下部的水平的限制面或工作面15b，以及两个竖直定向的工作面，即位于夹钳侧的竖直定向的第一工作面15c以及与其相对置的、即在背向夹钳侧竖直定向的工作面15d。

在所述实施例中，在每个工作面上分别有至少一对滑轮505，即位于上面的滑轮对505a、绕水平轴线旋转。通过所述滑轮对承受并支承所述输送件连同与其连接的夹钳件的全部重量。

在所示实施例中还设有下面的滑轮对505b，所述滑轮对同样绕水平轴线旋转并在下面的工作面15b上滚动。这个滑轮对仅用于确保安全性，由此相关的输送件连同所属的夹钳件不会向上从导向轨道上抬起。当然，与直线电机驱动装置相关的常见的重量以及后面还将说明的吸引力就足够了，因此有时可以放弃使用位于下面的滑轮对505b。

最后还在夹钳侧设有滚轮对505c以及相对置地设有滚轮对505d，所述滚轮对在相关的竖直工作面15c和15d上滚动。由此引导和支承输送件7。相应的导向轨道15通过多个沿导向轨道的纵向错开距离的水平梁保持，所述水平梁分别在背向夹钳侧的空隙401中在上部和下部的滑轮505d之间延伸并且与导向轨道固定连接。

但替代所述的滑轮或滚轮505，也可以设置相应的滑动元件505'，例如滑动元件505'a、505'b、505'c和505'd。同样可以采用部分使用滚轮和部分使用滑动元件的混合实施形式。

相应的输送件通过直线电机驱动，所述直线电机包括位置固定的初级部分502和与夹钳运输件KT一起运动的次级部分503。换而言之就是说，沿着这里也用作输送轨道15(单轨)的导向轨道15，夹钳、即夹钳件6连同输送件7利用初级部分502和次级部分503沿纵向行驶和运动。

所述初级部分502平行于导向和承载轨道15安装。次级部分503由所述永磁体503组成，所述永磁体固定在相应的保持笼架503b中，所述保持笼架又保持在夹钳体6上。

如图2和也由后面的附图示出的那样，在初级部分和次级部分502、503之间构成小的间隙Sp，由初级部分产生的电磁波越过所述间隙作用到输送件上的永磁体503a上并由此使输送件沿进给方向运动。

与所示实施例不同，也可以替代滚动支承件完全或部分地设置滑动支承件，其中此时导向轨道上的所谓的工作面构造成滑动面15a-15d，所述滑动面优选用摩擦特别低的可滑动的层覆盖。

为了尽可能主要降低在拉伸设备的回程侧上在输送件上以及由此在夹钳上出现的振动，现在根据本发明设定，例如直线电机驱动装置的上部或下部的、但优选是上部的初级部分(电机)配置比下部的直线电机驱动装置502、502a弱的功率并且优选配置小很多的功率。优选所述功率，即由上部初级部分502a、502b产生的力包括进给力和吸引力小于能由下部的初级部分502、502a产生的相对应的力，即驱动力和/或吸引力的75％、尤其是小于最大70％、60％、50％、40％、30％、35％或20％。

为了说明节能性，这里示意性示出喷嘴箱NB(nozzleboxes)并且是以一个上面的喷嘴箱NB和一个下面的喷嘴箱NB的形式，在所述喷嘴箱之间引导要加工的输送幅料F、特别是要拉伸的塑料薄膜通过所述设备。

在图2中和在图3中一样，在横截面中可见的喷嘴箱NB始终关于薄膜平面FE是对称的，对于双侧电机，就是说以距离A/2对称设置，如在图2中示出的那样。对于电机不对称的布置结构，特别是在仅使用一个优选设置在导向轨道下方的直线电机驱动装置时，节省了结构空间。在这种情况下两个沿竖直方向叠置的喷嘴箱NB可以隔开距离B设置，所述距离小于当使用位于上面和位于下面的直线电机驱动装置时根据图2的实施例的喷嘴箱的距离A。但在根据图3的仅具有一个位于下面的直线电机驱动装置的实施例中，薄膜平面也必须是对称的，就说居中地位于两个喷嘴箱NB之间，因此，夹钳连同夹钳台必须这样成形和定位，使得输送轨道以及由此还有塑料薄膜分别与上部的和下部的喷嘴箱隔开距离B/2。就是说，由于在不对称的布置中距离B<A，喷嘴箱能够以距离B/2关于薄膜平面居中对称地设置(其中A例如具有在250mm和700mm之间的值。与此相对，B的值例如在150mm和700mm之间，就是说尤其是具有小于600mm、特别是小于500mm、400mm、300mm、250mm以及特别是甚至小于200mm的值)。如上所述，对于薄膜平面FE，精确的中央位置(即输送幅料)是特别优选的位置，因此能够补偿从上面以及从下面由喷嘴箱NB作用到输送幅料上的流动力。如果偏离于精确的中点位置，则所述偏差应尽可能小，相对于上部和下部喷嘴箱NB的距离而言特别是小于10％，如果可能，小于9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％，或者设置小于1％。

在一个优选的实施形式中，如图3所示，仅采用一个直线电机驱动装置，即具有位于下面的初级部分502、502a和在下面在输送件7上构成的永磁体503a的直线电机驱动装置，从而由此推进力和吸引力附加于重力作用在夹钳件6上的输送件7上。

根据图4仅原则性示出，在本发明的范围内仅不对称设置的驱动装置也可以在上面构成，就是说具有位于上面的初级部分502、502b，而没有附加地设置位于下面的直线电机驱动装置。

但所述措施仍不足以实现受保护且低振动的驱动。为了在本发明的范围内能够更好地引入附加设置的措施，下面应根据图5首先说明，在导轨上环绕运动时，在输送件上并由此在夹钳件上形成哪些力。

在输送单元在导轨上环绕时，可以区分为交替出现的运行状态，这些运行状态在拉伸输送幅料并且特别是拉伸塑料薄膜时会导致，作用在输送件上的力方向也可能局部或暂时地出现反转。从而为了拉伸薄膜必须在拉伸区域R的起点处与运动方向相反地施加一个力，而在拉伸区域的终点处沿运动方向施加一个力。在不对称的结构中，如果在上面和在下面分别设置一个具有相同大小功率的直线电机驱动装置，这原则上会附加于在对称的直线电机驱动装置中作用在输送件和夹钳上的力和力矩导致出现转矩、侧倾力以及导致出现侧倾力矩，此外还附加地有通过由设备持续移动和要拉伸的输送幅料、优选时塑料薄膜形式的输送幅料形成的拉伸合力FR，以及重力FG、电机力FM和附加的离心力作用到输送单元KT上。

根据图5示意性示出在输送件上所出现的力和转矩作用。坐标m这里描述沿导向轨道的位移，其中t构成与该坐标垂直的方向，z垂直于矢量m和矢量t所限定的平面。但这个坐标系不应与机器方向或横向定向TD，即垂直于应拉伸的输送幅料、特别是塑料薄膜形式的输送幅料的输送方向的横向定向相混淆。此时例如与拉伸力FR相关地构成与合力方向对应的转矩Dz、Dt和Dm。

为了实现输送单元连同所述的夹钳件尽可能安静且低振动的运转而设定，直线电机驱动装置关于水平的工作面15a、15b对称地构成，就是说这里还实现了承载滚轮505a(和505b)的对称的载荷。

如根据图2、3、和4所示出的那样，与是否只设有位于下面的直线电机或只设有位于上面的直线电机，或者设有包括下面和上面的直线的驱动装置(但此时两个直线电机装备有不同大小的功率)无关，具有磁线圈形式的所属初级部分和在输送件上构成并能与输送件一起移动的设置在这里的磁体形式的次级部分的相应的直线电机驱动装置关于居中穿过导向轨道延伸的对称平面SE对称地设置。换而言之，所属的初级部分和/或次级部分相应的中心或重心SP偏离于居中穿过导向轨道延伸的竖直对称平面SE相对于总的电机宽度MB或次级部分宽度MB'不大于20％、特别是小于15％、10％，或者尤其是小于5％、4％、3％、2％，或者甚至小于1％(图3)。(SP(的偏差)例如可以具有值32mm，而MB具有值180mm，尽管所述值可以在很大的范围内变化)。

接下来参考图6a和6b，以便说明，在本发明的范围内设定，要移动的材料幅的平面应距电机作用侧MA，即次级部分下侧位于确定的距离H处，在当前为拉伸设备并且特别是同步拉伸设备的情况下，所述平面的形式为薄膜平面FE，拉伸力在所述薄膜平面内作用。

这里根据图6a的实施例，薄膜平面FE设置在位于下面的直线电机驱动装置的上方。在根据图6b的实施例中，示出其对应部分的极端情况，其中薄膜或膜平面FE位于下面的直线电机驱动装置的电机作用侧MA的下方。

特别是如图3和6a所示，所述的距离H不应大于磁体长度L，这里，在所示的实施例中所述磁体长度L可以具有值125mm。(该值同样也可以在很大的范围内变化)。这里最大的磁体长度L可以具有这样的值，该值不应大于例如160mm、特别是不大于150mm、140mm、130mm、120mm或100mm。但另一方面，磁体长度也不应小于40mm，特别是不小于50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm。

这里关于所述距离H还应指出，对于H正值表示，薄膜平面FE如图6a所示位于(位于下面的直线电机的)电机作用平面MA的上方。优选对于H这个值在40mm至150mm的范围内。换而言之，H应具有这样的值，所述值不大于特别是140mm、130mm、120mm、110mm或100mm。另一方面，对于H，所述值也不应小于特别是50mm、60mm、70mm、80mm或90mm。由图6b这里还可以看到，但对于H所述值也可以为负值，这里前面所述的负号表示，相应的值位于电机作用面MA的下方，如在图6b中示出的那样。

当仅在上面设置了直线电机驱动装置时，原则上相应的情况也适用。

但夹钳输送单元KT和直线电机驱动装置还应满足另外的条件，这将根据图7来说明。

根据图7，相应的夹钳输送单元KT用侧视图示出，就是说横向于进给方向VR示出。可以看到在上部的工作面15a上滚动的滑轮505a以及在向下指向的工作面15b上滚动并由此相对置的滑轮505b。这些滑轮沿进给方向相互错开地定位。

此外还示出了次级部分503的长度L。

此外还应根据图7显示，次级部分503连同永磁体503a(带有或没有笼架503b)具有确定的磁体长度L，所述磁体长度与前面所述的薄膜平面FE和电机作用侧MA之间的前述距离H应成确定的比例。这里该比例应满足以下条件：

H/L≤1.0

这里仅在实现位于下面的直线电机驱动装置时才将因此单侧设置的永磁体503a这样设置，使得力方向的转换不会导致不允许的振动。当满足所述条件H/L≤1时，通常就是这样。最后根据图7还示出，为了在避免振动的情况下实现最佳的支承，最后，在这里根据图6所示的涉及上部的滑轮505、505的滚动支承件之间或者在下部滑轮505、505b的在前和在后的滚动支承件之间的导向长度RA还应满足下面的条件：

RA≤L

此外根据图7示出具有所属夹钳件6和输送件7的夹钳输送单元KT，并且是用横向于进给运动VR的侧视图示出。由此可以看到，滑轮或滑轮对沿进给方向VR贴靠在输送件上，它们的在滑轮轴线505'之间的轴线距离RA应选择为不小于40mm并且通常不大于150mm。在很多情况下在50mm、60mm、70mm、90mm或100mm以上的值以及在140mm、130mm、120mm、110mm或100mm以下的值就是有利和足够的。

这特别适用于承载重量的位于上部的滑轮505a，这些滑轮必须承受和支承重量以及附加地通过位于下面的直线电机产生的力，这里，具有位于下部的直线电机的实施形式是特别优选的(在使用位于上部和位于下部的直线电机的情况下优选的是这样的直线电机驱动装置，在该直线电机驱动装置中位于下面的直线电机，就是说位于下面的初级部分如所述那样导入比位于上面的直线电机更大的力和吸引力)。

如果在所述的根据图7的实施例中替代滚轮或滚轮对使用滑动元件或滑动元件对，则在各距离并且特别是距离RA的相应尺寸选择上分别涉及两个沿行进方向相邻的滑动元件的中心(中点)之间的距离。

由前面所述的实施形式主要可以得到，当所述比例满足

H/L≤1.0，

并且同时

RA≤L

时，则由直线电机产生的吸引力总是起到特别大的稳定作用并且特别是也在拉伸设备的回程中有助于实现特别低振动的行进。这是与薄膜平面FE设置在直线电机下方或上方无关，就是说相反地与直线电机设置在薄膜平面的上方或下方无关。

当然也可以出现这样的使用场合，在所述使用场合中所述条件是这样的，即或者所述比例为

H/L≤1.0

或者满足以下条件

RA≤L。

在具有直线电机驱动装置的工具机中，导向长度RA非常大，同样定子的长度H和所述距离，就是说导向长度RA也非常大。

相同的情况在夹钳之间发生碰撞以及在打开和关闭刀片时也适用，因为在这些情况下施加了与运动方向反向作用的附加力。

下面参考图8，根据该附图所示，具有夹钳件6、输送件7和连接夹钳件6与输送件7的桥件8的夹钳输送单元KT的重心G不应超过到居中穿过导向轨道15的并且竖直延伸的导向轨道平面SE的最大水平侧向距离c。

就是说如果距离c大于例如40mm，则侧倾效应可能增强，这会导致出现不稳。相应的夹钳输送单元KT的重心G距离穿过导向轨道的导向轨道平面SE小于40mm、特别是小于35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm、5mm。换而言之，所述重心越靠近导向轨道平面SE，则条件就越为有利。

根据图9在图8的改进方案中示出，在存在相应的公差或容许误差时也可能出现夹钳输送单元KT关于导向和/或承载轨道15发生侧倾的危险。因此上部的滑轮对505、505a的垂直于旋转轴线的中平面之间的距离d应与所述重心G和居中穿过导向和/或承载轨道15的导向轨道平面SE之间的距离c成预先规定的比例。这里，为了使侧倾力矩处于可接受的范围内，所述距离d应与重心G的距离成下面的比例，即：

c≤1.5d。

特别是根据下面各式的值是优选的：

c≤1.4d或

c≤1.3d或

c≤1.2d或

c≤1.1d或

c≤1.0d。

所述值d这里最终同时还取决于导向轨道15的厚度，就是说与上部的工作面或滑动面15a的宽度相关。d的值通常可以并应该小于40mm、特别是小于37.5mm、35mm、32.5mm、30mm、27.5mm、25mm、22.5mm或小于20mm。另一方面尺寸d的值通常至少具有12mm的值。也可能的是，d的值大于15mm、17.5mm、20mm、22.5mm或20mm。

由于前面所述的尺寸，最后还确定了值c的尺寸。当重心位于居中穿过导向轨道15的导向轨道平面SE中时，c的值在最佳的情况下可以为0。这里c应具有这样的值，该值不超50mm，就是说，如果可能，特别是≤45mm、特别是≤40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm，并且特别是≤5mm。

最后在本发明的范围内还可以这样来确保进一步有助于实现改善，即，下部的滑轮505、505b设置在最佳的高度上。

已经证明有利的是，薄膜高度，就是说输送幅料、特别是塑料薄膜形式的输送幅料张紧保持在拉伸设备中时所处的平面，即薄膜平面FE位于导向和/或承载轨道15的下部工作面15b的高度上或者更低。

由于有时特别是在设置单一的位于下面的直线电机驱动装置时必要时可以放弃使用对应滚轮505b(因为重力和由直线电机驱动装置导入的吸引力完全通过上部的滑轮505、505a支承)，总体上可以讲，材料幅平面FE应位于这样的高度，在该高度上最低的并且绕竖直轴线旋转的滚轮505c和/或505d在导向和/或承载轨道15上滚动，或者在该高度上滑动地引导相应的滑动元件。这个位置和/或平面称为滑轮平面LE。这在图6a中示出。

最后，还参考另外两个实施例，根据这些实施例原则上应示出，根据本发明的优点和优选的另外的结构形式也可以基于完全不同地构成的导向轨道15实现。

在根据图10的变型方案中，导向轨道15、15a按倒置的T型材的形式构成，并且具有一个竖直的导向轨道部段115和一个在下面连接的水平的导向轨道部段117。在位于下面的水平的导向轨道部段117分别沿两个侧向方向突出于居中的、竖直延伸的导向轨道部段115，上面的沿进给方向错开的滚轮或滚轮对505、505a可以在位于下面的水平的导向轨道部段上滚动并且由此承受夹钳输送单元KT的全部载荷以及通过位于下部的直线电机驱动装置施加的吸引力。替代滑轮，原则上备选或补充地也可以在该区域中设置滑动元件。

相应的，根据所述另外的实施例绕竖直轴线旋转的滑轮和滑轮对505c、505d在竖直的导向轨道部段115的两个相对置的竖直定向的工作面15c或15d上行进。

实际的输送件7按平放的、具有指向上面的开口区域的C型材的形式构成，通过指向上面的开口区域601，竖直的导向轨道部段115嵌入按平放的C形构成的输送件7的内部区域中。此时，在其他实施例中也提及的具有永磁体503a和笼架503b的次级部分503在这样构成的输送件7的下侧上构成或设置。为此以较小的距离设置在位于下面的、具有初级部分502的直线电机驱动装置的下方，所述初级部分同样通过共同的承载装置TE保持，所述承载装置与导向轨道固定连接。

根据图11的变型方案与根据图10的实施例类似地构成。这里区别是，导向轨道15以其位于上面的竖直的导向轨道部段115构成得较短，并且该导向轨道部段作为整个承载装置TE的一部分与位于下面的水平部段117连接，在水平的旋转轴线上旋转的滑轮和滑轮对505、505a在所述水平部段上滚动。为此，在下部的水平的导向轨道部段117上按滑轮505、505a的相应距离设置竖直板条119，以便将工作面15a构成得较高。由此在以横向于导向轨道的纵向方向的侧向距离设置的竖直板条119之间形成容纳腔603，直线电机驱动装置可以以其初级部分502安置在所述容纳腔中。

在根据图10和11的实施例中，共同的是，由此能够以大的侧向距离容纳水平的工作面15a，以便承受夹钳输送单元KT的重量并且以便支承通过直线电机驱动装置导入的进给力或驱动力，由此能明显更好地承受可能形成的侧倾力并能够防止，否则尤其是在存在容许误差时侧倾力可能作用到夹钳输送单元KT上，如例如根据图8说明的那样。

特别地给出的式子

c≤1.5d

可以根据按图10和11的该实施形式更为容易地遵守或实现。在该实施例中，重心G到导向轨道平面FE的侧向距离c甚至小于或明显小于两个定位在竖直的导向轨道部段115的导向轨道115的左侧和右侧的滑轮15c、15d之间或相应地设置在这里的滑动元件之间的距离d。

Claims (12)

1.直线电机驱动的输送设备，特别是拉伸设备和同步拉伸设备，具有以下特征：

具有导向和/或输送轨道(15；115、117)，具有夹钳件(6)和输送件(7)的夹钳输送单元(KT)能够通过直线电机驱动装置沿所述导向和/或输送轨道移动，

直线电机驱动装置包括与能所述输送件(7)一起移动并固定安装在输送件上的次级部分(503)，优选是永磁体(503a)形式的次级部分，还包括与次级部分隔开较小间隙(Sp)固定的初级部分(502)，用于产生电磁场，初级部分(502)在次级部分(503)持续运动的情况下作用在次级部分(503)的电机作用侧(MA)上，

夹钳件(6)包括加紧装置，用于固定材料幅(F)的边缘，由此限定一个材料幅平面(FE)，

其特征在于，具有以下特征：

输送设备包括：

a)仅一个设置在输送件(7)下方的直线电机驱动装置，或者

b)仅一个设置在输送件(7)下方的直线电机驱动装置，或者

c)设置在输送件(7)下方和上方的直线电机驱动装置，其中，上部的直线电机驱动装置和/或所属的控制器构造成，使得上部的直线电机驱动装置能仅以相对于下部的直线电机驱动装置的最大功率为75％的最大功率运行，

输送幅料(F)能固定在夹钳件上(6)，由此限定一个输送幅料平面(FE)，该薄膜平面(FE)相对于唯一的直线电机驱动装置的电机作用侧(MA)或在存在两个直线电机驱动装置的情况下相对于较强的直线驱动电机的电机作用侧设置在一定高度距离(H)处，并且该高度距离(H)小于或等于输送件(7)上的次级部分(503)的长度(L)。

2.根据权利要求1所述的输送设备，其特征在于，支承夹钳输送单元(KT)的载荷的并在导向轨道(15；115、117)的上部工作面(15a)上滚动的滚轮(505a)和/或在导向和/或承载轨道(15；115、117)上能滑动移动地支承的滑动元件沿夹钳输送单元(KT)的进给方向(VR)这样定位，使得各滚轮(505a)之间沿进给方向(VR)的距离(RA)和/或各滑动元件的中心或重心(SP)之间沿进给方向的距离(RA)具有小于或等于次级部分(503)的长度(L)的值。

3.根据权利要求1或2所述的输送设备，其特征在于，次级部分(503)的长度(L)≤150mm，特别是≤140mm、130mm、120mm、110mm，尤其是≤100mm，和/或次级部分(503)的长度(L)≥40mm，尤其是≥50mm、60mm、70mm、80mm、90mm，或者≥100mm。

4.根据权利要求1、2或3所述的输送设备，其特征在于，夹钳输送单元(KT)的重心(G)与居中和竖直穿过导向和/或承载轨道(15；115、117)的导向轨道平面(SE)隔开距离(c)，所述距离≤50mm、特别是≤45mm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm，并且特别是≤5mm。

5.根据权利要求1至4之一所述的输送设备，其特征在于，至少两个在导向和/或输送轨道(15；115、117)的上部工作面(15a)上相对于进给方向(VR)侧向偏移地设置的滚轮(505a)和/或所设的滑动件(505'a)这样定位，使得所述滚轮(505a)的中点之间和/或滑动件(505'a)的中点之间的侧向距离(d)相对于夹钳输送单元(KT)的重心(G)到导向轨道平面(SE)的水平侧向距离(c)满足以下条件：

c≤1.5d或

c≤1.4d或

c≤1.3d或

c≤1.2d或

c≤1.1d或

c≤1.0d，其中d是垂直于上部的滚轮对(505、505a)的旋转轴线或在竖直定向上居中延伸通过相应的滑动件对的中平面之间的距离。

6.根据权利要求5所述的输送设备，其特征在于，距离(d)≤40mm、特别是≤37.5mm、35mm、32.5mm、30mm、27.5mm、25mm、22.5mm或≤20mm，和/或距离(d)≥12mm、特别是≥15mm、17.5mm、20mm、22.5mm或25mm。

7.根据权利要求1至6之一所述的输送设备，其特征在于，在导向和/或输送轨道(15；115、117)的上部工作面(15a)上沿进给方向(VR)错开设置的滚轮(505a)和/或沿进给方向(VR)错开设置的滑动件(505'a)关于其中点具有距离(RA)，所述距离≤150mm，特别是≤140mm、130mm、120mm、110mm或100mm，和/或≥40mm，特别是≥50mm、60mm、70mm、80mm、90mm，或≥100mm。

8.根据权利要求1至7之一所述的输送设备，其特征在于，输送平面(FE)和电机作用侧(MA)之间的距离(H)≤150mm、优选≤140mm、130mm、120mm、110mm、100m，和/或≥40mm、≥50mm、60mm、70mm、80mm、90mm，或≥100mm。

9.根据权利要求1至8之一所述的输送设备，其特征在于，所述至少一个或所述至少两个配置不同功率的直线电机驱动装置关于导向轨道平面(SE)对称地设置，而相应的初级部分(502)和/或所属的、与其协同作用的次级部分(503)的宽度(MB、MB')这样选择并且在宽度延伸上这样设置，使得初级部分(502)的中心和/或次级部分(503)的中心距离导向轨道平面(SE)为初级部分(502)的总电机宽度(MB)或次级部分(503)的总电机宽度(MB')的小于15％、特别是小于10％或小于8％、6％、5％、4％、3％、2％或者甚至小于1％。

10.根据权利要求1至9之一所述的输送设备，其特征在于，在第一直线电机驱动装置关于输送件(7)位于下方以及第二直线电机驱动装置相对于其位于上方的情况下，上部的直线电机驱动装置具有这样的最大功率，该最大功率小于下部的直线电机驱动装置的功率的70％、特别是小于60％、50％、40％、30％，并且特别是小于20％。

11.根据权利要求1至10之一所述的输送设备，其特征在于，在夹钳输送单元(KT)的上方和下方分别设置一个喷嘴箱(NB)，在只在夹钳输送单元(KT)下方或只在夹钳输送单元上方设有直线电机驱动装置的情况下，用于夹紧输送幅料(F)的夹钳台(25e)居中设置在上部的和下部的喷嘴箱(NB)之间或者偏离于居中位置相对于上部的和下部的喷嘴箱(NB)之间的总距离(B)小于10％，特别是小于9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％，或者小于1％。

12.根据权利要求1至11之一所述的输送设备，其特征在于，上部的和下部的喷嘴箱(NB)之间存在距离，在夹钳输送单元(KT)通过仅设置在夹钳输送单元(KT)下方或上方的直线电机驱动装置在各喷嘴箱之间移动，各喷嘴箱彼此隔开距离(B)地设置，所述距离小于700mm、特别是小于600mm、500mm、400mm、300mm、250mm、200mm，并且特别是小于175mm，并且优选在150mm和700mm之间。