CN107005138B - 用于使运输体运动的设备的安全系统 - Google Patents

Abstract

介绍了一种运输系统（100）以及一种用于通过感应‑激发的磁场使永磁体‑激发的运输体（21）运动的系统。所述系统（90）包括：‑感应线圈（4），‑能运动地支承的第一磁阻元件（13），和‑执行器（14），其中‑所述感应线圈（4）设置为被电流流经，以便使所述运输体（21）无接触地悬浮并在一个平面中被驱动，并且‑所述执行器（14）设置用于将第一磁阻元件（13）由第一位置带入第二位置，其中，位于所述第一磁阻元件（13）上方的运输体（21）的永磁体场（8，9）在所述第二位置中比在所述第一位置中受到较小的、在通过所述第一磁阻元件（13）的磁回路中的磁阻。

Description

用于使运输体运动的设备的安全系统

背景技术

本发明涉及一种运输系统以及一种用于使永磁体-激发的运输体运动的系统。本发明尤其涉及一种在电力供应中断的情况下运输体的自动制动，其中，运输体的、固定的、局部的设备实现了该目标，该设备用于在悬浮下使运输体制动。

下述运输系统是已知的：在该运输系统中，运输体（所谓的运动者）近似于无摩擦地支承在电磁场中。能够调节的电磁力不仅用于驱动运输体，而且也用于在平坦的电激发的运输面（也称为X-Y-定子）上的、电磁的线支承（Linearlagerung）或者悬浮。这种系统在WO 2013/059934 A1中被说明。本发明明确地建立在其中所公开的对象上。但是，显而易见，根据本发明所提出的安全装置能够应用于所有具有运输体（该运输体具有永磁体）的平面马达系统（Planarmotorsystem）。运用这种驱动的要求是：也能够竖直地运用这些驱动。例如，所述运输体能够在基本竖直的墙上实现对运输物品的运输。同样地，也能够考虑一种在头上的布置。对此，尤其是在意外的无电流的状态中必须确保的是：运输体保持在它的位置中，这不仅就工作安全的角度而言，而且就在电能供给中断期间的过程状态的维持的角度而言都是有利的。

在WO 2013/059934 A1中所公开的系统的驱动系统具有在运输体中的永磁体，该永磁体设置在X-Y-Halbach-布局中。这些永磁体的磁场与在定子中的电导体的磁场相互作用，所述导体遵循与磁体一致的、特定的X-Y-布局。通过永磁体的Halbach-系统与在定子中通过为线路通电所产生的电磁场的相互合作，产生作用在运输体上的、在X和Y方向上的驱动力以及在Z方向上的提升力（承载力）。一个挑战在于：尤其在电流中断的情况下保障运输体的可靠制动和位置保持。尤其当电压供应突然地且意外地中断时，这既适用于定子和运输体的水平的布局，也适用于竖直的布局。有时运输体在运动期间仍具有相对大量的动能，这一方面取决于运动的质量（引入质量），而且另一方面取决于电流中断瞬时的当前速度。由于下述事实：摩擦在运动平面的两个方向（X/Y-方向）上是非常小的，承载体在某些情况下仍能够行驶比较远的路程，并导致对静止的驱动元件、运输系统的其他部件或者甚至对人员的损伤。在背景技术中公开的系统中，通过将控制切换到制动运行并且切换无电流的停机来实现制动，例如，如下：在供给电压发生电压中断时，运输体的动能在电池中被回收，或者在位于驱动系统的中间回路中的“超级电容”中被回收，或者在制动阻力中被消除。所述制动也能够通过使用能量缓冲器（不间断的电流供应，USV）来支持／实现，从而使得借助于运输系统的驱动部件的主动制动是可能的。但是在没有USV的情况下，建立背景技术中已知的系统的可靠的状态（Konstellation）是不可能的。

本发明的任务是减轻或消除上述缺点。

发明内容

前面所确定的任务，根据本发明地通过一种用于通过感应-激发的磁场使永磁体-激发的运输体运动的系统予以解决。所述运输体能够被用于例如运输小且轻的容器或物品，所述容器或物品例如被用于药品（例如安瓿、试管或诸如此类）。为了产生用于驱动和承载力所必需的磁场，在定子中设置了感应线圈的系统，该感应线圈是沿x-坐标或沿y-坐标定向的。这些线圈能够施加以被调节的电信号，从而一方面产生稳定的位置，另一方面在预定义的方向上产生所期望的牵引力（Vortrieb）。此外，根据本发明的系统包括能够调节的（支承在定子中的）第一磁阻元件和执行器，其中，后者设置用于将第一磁阻元件从第一位置带进第二位置。所述两个位置关于运输体如此区分：位于所述第一磁阻元件上方的运输体的永磁体场在所述第二位置中比在所述第一位置中受到较小的、在通过所述第一磁阻元件的磁回路中的磁阻。换句话说，在第二位置（安全位置，例如在电流中断的情况下）中的第一磁阻元件的位置导致较低的、对于永磁体的磁场线而言的总磁阻，其中，磁性界面力（Grenzflächenkraft）也由于增加的磁通量而增加。这一方面导致作用在运输体上的法向力增加，并且在完全未通电的、在所述系统中的感应线圈设备的情况下增加了在运输体与所述系统的表面之间的摩擦力。在第二位置中的磁阻元件能够如此定向，使得在相应的方向上（坐标x或y）产生局部的区域，在该区域中磁阻分别达到它们的最小值（停止位置：Rastpositionen）。磁阻的这些最小值能够具有分段（Teilung），该分段与在运输体中的Halbach-磁体系统的极距（Polteilung）的一半相对应。另一方面，得益于上述的、在运动方向上定子磁阻的非均匀性，增加的磁力导致的是：产生或增强了在所述平面中与运输体的运动方向相反的磁力。通过这种方式，运输体能够被可靠地制动，并且不是强制性地需要用于执行所述制动过程的、没有间断的电流供给，即使为了保护所述定子的表面，所述运输体的主动制动和着陆也是可取的。在静止状态中以及在所述表面上着陆时，能够通过一种安全系统来阻止所述运输体的脱出或者移动。

从属权利要求示出了本发明优选的改型方案。

所述系统优选被设置用于：在所述第一磁阻元件上方的位置处比在所述第一磁阻元件旁边的位置处更强地改变所述系统借助于所述第一磁阻元件对于由运输体激发的永磁体场的的磁阻。换句话说，从运输体角度来看，一旦第一磁阻元件被带入第二位置中，在水平方向上或者在运输体的运动方向上的、磁阻的非均匀性在定子中被提高。换句话说，从运输体角度来看，一旦第一磁阻元件被带入第二位置中，总磁阻被减小，并且磁通量由此增加，由此减小了在磁阻元件与永磁体-阵列之间的距离。通过这种方式，运输体的永磁体场能够在电流中断的情况下独立地并且没有能量供应地（在无电流的状态中）引起所述运输体的安全的位置。

所述执行器能够被设置用于：将所述第一磁阻元件相对于所述系统的（例如是固定的）第二磁阻元件带入被改变的位置中，以便通过所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件改变尤其是减小总磁阻。所述第一磁阻元件与第二磁阻元件在此能够例如共同构成用于所述运输体的永磁体场的磁回路，并且如果第一磁阻元件布置在第二位置中，则为所述磁场带来较小的磁阻。通过这种方式，所述磁场通过在第二磁阻元件的界面上的磁力进行增强，所述第二磁阻元件尤其是布置在运输体附近或者在所述运输系统的空气间隙附近。这也增加了作用在所述运输体上的制动力，所述运输体在其他情况下相对无阻碍地滑动。

执行器能够进一步设置用于改变在第一磁阻元件与第二磁阻元件之间的距离。尤其是第一磁阻元件在第一位置中时，沿z-方向至所述运输体的距离（“磁间隙”）能够大于第一磁阻元件在第二位置中时。距离的增加表明了磁阻的、取决于第一磁阻元件的被观察的上升的、相对强的增大。

一种可能性——所述执行器被用于使第一磁阻元件运动——在于：所述第一磁阻元件基本平行于所述运输体的运动方向的平面移动，并且替代地或附加地，基本垂直于所述运输体的运动方向的平面移动。在第一磁阻元件与磁体-阵列之间的间隔通常被称为“空气间隙”，即使这些间隔被具有与空气类似的磁特性的不同材料所填充。运动方向的平面在此基本与在运输体和根据本发明的系统之间的空气间隙的延伸方向相一致。替代地或附加地，所述执行器能够使第一磁阻元件绕基本平行于所述运输体的运动平面放置的轴旋转。例如，对此所述旋转能够导致，在第二位置中，在运输体的永磁体与第一磁阻元件之间存在较小的间隔。

所述第一磁阻元件优选能够具有分层的板状元件，该板状元件尤其在第一位置中基本垂直于运输体的运动方向的平面地定向。尤其对于这种情况下:第一磁阻元件基本布置在潜在的磁性回路的这种位置处，在该位置中，第一磁阻元件由于它的延伸方向应当传导磁场的、基本水平的分量，所述第一磁阻元件的磁阻特别高，并且磁力的非均匀性低。结果是制动力低，因此第一位置也被称为“驱动模式（drive mode）”。相应地，第一磁阻元件的分层的板状元件的定向在第二位置中能够基本平行于运输体的运动方向的平面。第二磁阻元件也能够具有分层的板状元件，其中这些板状元件如此定向，使得层面处在这样的平面中，在该平面中所述层面至少在第一磁阻元件的第二位置中毗邻第一磁阻元件。因此，避免了由第二磁阻元件处侧向溢出的磁场线，并且抑制了在第一磁阻元件的第一位置中不期望的磁阻减少。

第一磁阻元件能够具有至少按比例地两个棱台形的凹槽，该凹槽能够被相应的第二磁阻元件（按比例地）填充。在此，所述第二磁阻元件能够具有在垂直于运输体的运动方向的平面的方向上持续减小的横截面。例如，第二磁阻元件能够具有棱台形的或者圆锥台形的构造。例如，现在所述执行器能够设置用于，使得第一磁阻元件垂直于所述运输体的运动方向的平面地运动（即上和下或者说z-方向）。必要地，现在对于第一磁阻元件的不同位置生成至所述第二磁阻元件或者第二磁阻元件们的不同间隔。优选地，第一磁阻元件能够具有一种表面，该表面至少在第二位置中面状地与第二磁阻元件的表面相对应。换句话说，当第一磁阻元件处在第二位置中时，存在尽可能大面积的、在第一和第二磁阻元件之间的界面。在此，尤其是非常小地选取在第一磁阻元件与第二磁阻元件之间的间隔。尤其是当界面部分是基本平行的，而且第一磁阻元件的表面通过这样的方式贴靠在第二磁阻元件或者第二磁阻元件们的表面上时，这样的状况（Konstellation）随之产生。

为了在电流中断的情况下能够引起第一磁阻元件的运动，执行器能够具有能量存储介质，该能量存储介质例如包括弹簧(机械弹性)和／或液压的或者气动或者电的能量存储器。视装置的状况而定（根据本发明的系统在该装置中运行），能够证明所述的或其他的能量存储形式是特别适合的。如果例如给出一种压力空气供给，则该压力空气存储器也能够在电流中断的情况下提供（时间上受限的）能量供给，并且因此实现系统的致动。

根据本发明的第二方面提出一种运输系统，该运输系统具有根据最先提到的本发明方面的系统和至少一个运输体。所述运输体包括承载体（在该承载体上安置运输物品）和永磁体，所述永磁体例如能够设置在Halbach-布局中。永磁体沿着所述系统的空气间隙布置。换句话说，所述永磁体基本上跟随所述空气间隙的延伸方向。所述永磁体被设置用于生成一种磁性模型，从而使得在与根据本发明系统的磁阻元件的连接中，生成在所述平面方向中的、强烈取决于位置的力作用，其中，所述力作用的取决于位置的区别通过在第二位置中的第一磁阻元件来生成或者加强。通过这样的方式，一旦第一磁阻元件占据了第二位置，则产生作用在所述运输体上的、与运动方向相反地作用的磁性制动力。然而，这些制动力主要由作用在运输体上的、磁性的法向力所导致，该法向力通过表面摩擦导致与运动方向相反的制动力。因此，运输体无意的移动变得困难或者说被阻止。

根据本发明建立的运输系统尤其能够节省空间地和节省重量地被实现。通过在X-Y-定子中的集成，能够实现定子构建的模块化。在电流中断和制动过程之间的延迟是决定性的并且是尽可能小的。在第一制动-阶段中有效的制动作用甚至能够在没有大的电存储器或者电压缓冲的系统中实现。在这个阶段中，能够通过电力电子器件的、相应的电操控来生成与当前运动方向相反的力。对此必要的能量来自于运输体的动能，并且相应地在驱动器的发电机式运行中被转换。通过运输体的运动并且通过运输体的永磁体直至静止状态的作用，在定子线圈中产生了电压（所谓的反-EMK），并且定子电流仍然能够继续流动。通过在所述控制中定子电流的相应的调制，产生了制动力并且支持所述制动过程。当速度在零附近时，制动无电流地被上面所描述的、可变的磁阻系统接管。

此外，不需要任何与运输体的机械连接。定子的竖直安装是可能的，因为避免了运输体的掉落。当然，多个运输体能够布置在根据本发明的系统中。所述运输体能够实现不同的功能。此外，在安全的位置中（第一磁阻元件处在第二位置），操作人员与所述系统直接的互相作用是可能的。夹伤（Quetschung）的风险不再存在。运输体在无电流的状态下，位置固定地并且刚性地与系统保持连接。运输体现在不再能够被取下，或只能够利用巨大的力量消耗来取下。夹伤的风险被在两个运输体之间的或者一个运输体与导磁材料之间的吸引力所去除。根据本发明地被固定的运输体能够在磁场中不被移动。所述运输体保持在电流中断时间点时所配属的位置处，并且不能被更换或者旋转。通过这种方法能够避免对运输过程的干扰，并且维持相对的配属。通过在预定义位置的磁性耦合能够提高工作力。通过高负载转移进被动状态中的能量优化是可能的。

附图说明

以下，本发明的实施例参照附图详细地进行描述。在所述附图中的是：

图1根据本发明的运输系统的实施例的基本结构的侧视图；

图2根据本发明的、带有水平运动的第一磁阻元件的运输系统的具体实施例的示意图；

图3在静态磁阻层中的磁阻元件的示意性结构的视图；

图4在根据本发明的运输系统的实施例中的第一磁阻元件的替代性实施方式的示意图；

图5带有能够旋转的、在第二位置中的第一磁阻元件的实施例的示意图；

图6带有能够旋转的、在第一位置中的第一磁阻元件的实施例的示意图；

图7根据本发明的、带有能够旋转的第一磁阻元件的运输系统的实施例的示意性俯视图；

图8根据本发明的运输系统的示意性的实施例，该运输系统具有竖直运动的、绘出轮廓的、在第二位置中的磁阻元件；

图9根据本发明的运输系统的示意性的实施例，该运输系统具有竖直运动的、绘出轮廓的、在第一位置中的磁阻元件；

图10 在图9中示出的、根据本发明的运输系统的实施例的三维视图，该运输系统具有根据本发明的安全系统；

图11 在图8中示出的、根据本发明的运输系统的实施例的三维视图，该运输系统具有根据本发明的安全系统；

图12 两件式磁阻系统在第二位置中的侧向详图，所述磁阻系统具有棱台形的第一磁阻元件以及第二磁阻元件作为磁轭；

图13两件式磁阻系统在第一位置中的侧向详图，所述磁阻系统具有棱台形的第一磁阻元件以及第二磁阻元件作为磁轭；

图14 通过弹簧力驱动的、在第一位置中的执行器的第一实施例；

图15 通过弹簧力驱动的、在第二位置中的执行器的第一实施例；

图16 具有电磁线性驱动的、在第一位置中的执行器的替代性实施例的示意性侧视图；

图17 具有电磁线性驱动的、在第二位置中的执行器的替代性实施例的示意性侧视图；

图18 用于执行器的模块化能量供应和控制的示意性电路简图。

本发明的具体实施方式

图1示出了一个根据本发明的运输系统100，在该运输系统中，运输体21借助于磁场漂浮在根据本发明的（定子）-系统90上。所述运输体21具有作为承载体的基体1，承载体下面布置了永磁体2。在空气间隙11的下方，所述系统90具有带有位置传感器3的定子层和位于其下的、带有线圈系统4的定子层，所述线圈系统用于产生承载力以及牵引力。在线圈系统4的下方插入纯加固平面50。该加固平面不允许由导磁材料制成。在所述加固平面50下方布置了磁阻层5、6，在该磁阻层中包含有静态的磁阻层5和运动的磁阻层6。在此存在选择，运动的磁阻层6（或者该磁阻层的运动的磁阻元件）“驶入”加固平面50中，由此能够进一步减小至所述运输体21的永磁体2的距离，并且能够通过这种方式提高磁力。借助于运动磁阻层6，能够在电流中断的情况下根据本发明地影响能够产生的磁性保持力。所述系统90的最下层构成带有面状分布的电力电子器件和操控电子器件的面状壳体7。所述电力电子器件和操控电子器件被设置用于：接收来自位置传感器3的信号的位置值，用于修正用于线圈系统4的电输入值（调节电流并且因此调节位置），并且将所述位置值转化成用于线圈系统4的电输入值。

图2在上图a）中示出了运输体21的永磁体元件2可能的几何布局，以及根据本发明的系统90的元件的、可能的布局和设计方案。所述永磁体2交替地在四个不同的方向（向上、向右、向下、向左）上定向地布置。这种布局对应于Halbach-布局，这种布局用于主要在运输体的下方形成总磁场，该总磁场由各个磁条（上、右、下、左…）的磁场构成。这不仅对无电流状态，而且对正常状态（驱动模式）也是有意义的。然而，在所示出的第一位置中，梯形的静态磁阻元件12被基本上与磁阻元件13重叠地布置，所述磁阻元件13被布置为能通过执行器14运动。通过这种方式，并排布置的磁阻元件堆基本彼此磁隔绝。通过竖直的或者水平的细线，表明了磁阻元件12、13的板状元件的堆叠方向或者说层压方向。对于静态磁阻元件12，即在竖直方向上，产生了用于引导磁通量的优选方向，而对于运动的磁阻元件13，所述优选方向处在水平方向上。相应地，磁场8并非强烈地突出，该磁场必须跨越宽的、穿过位于运动的（第一）磁阻元件13之间的磁性绝缘体的路段而闭合。对于下述情况：线圈系统4的感应线圈由于电流中断而不再能够传导电流，并且不能再为运输体21提供预定义的推力，在所示出的情况（Konstellation）中产生了小的制动力。附加地示出的是与所述壳体的电触点16，所述壳体具有分布的、用于执行器14的电力电子器件和控制器件。该执行器的行程通过双箭头15来表明。坐标系统10示出了X-或者Z-方向的位置。

图2b）示出了在分图a）中所示出的情况（Konstellation），在执行器14对电流供应中断作出响应并且运动的磁阻层6移动到这样的位置中之后：使的运动的第一磁阻元件13建立在静态磁阻元件12之间的桥梁。相应地，出现的永磁体场9要强得多，因为在所述磁阻元件12之间的、磁性空气间隙由于下方磁阻层6的运动被消除了（线被相应的9更重地示出）。所述系统90的非均匀的磁阻导致了运输体21的优选位置，也就是说如此使得所述竖直定向的永磁体2位于所述系统90的静态磁阻元件12上方。

图3在示意性俯视图中示出了来自图2的实施例。在此，通过图2和图3的概观能够识别出三维特征。利用2a或者2b标明了运输体21的Halbach-永磁体，其中磁体2a在X-方向上并且磁体2b在Y-方向上取向。利用13a或者13b标明了能够控制的第一磁阻元件，其中13a标明了在X-方向上定向的磁阻元件，并且13b标明了在Y-方向上定向的磁阻元件。坐标系统26标明了运输体21在空气间隙的延伸方向上（与绘图平面一致）的速度分量。运输体21的面积与大量能够控制的第一磁阻元件13a、13b相对应（参照图2）。在所示出的实施方式中，所述面积精确地与具有棋盘式交替定向（在X-或Y-方向上）的九个第一磁阻元件13a、13b一致。

图4示出了在图2中阐明的实施例的变型方案，其中分图a)示出了在“驱动模式”（正常位置）中的、能运动的磁阻层6，并且分图b)示出了在“安全模式”（安全位置）中的第一磁阻层6。与在图2中的第一磁阻元件13不同的是，在图4中示出的第一磁阻元件13的边缘基本上保持竖直。第一磁阻层6在此具有一体实施的第一磁阻元件13，该磁阻元件具有与静态的（第二）磁阻元件12相对应的结构13_1，该结构通过基本水平延伸的磁轭带13_2互相连接。类似于结合图2所示出的实施方式（该实施方式公开了磁阻元件13的线性运动），能够通过绕Z-轴旋转的运动获得类似的效果。

图5示出了一种实施例，就该实施例而言，第一磁阻元件13被能够旋转地安装在相应的水平轴43上。第一磁阻元件13关于所述轴43偏心地悬挂。齿条44与在轴43区域中布置的齿轮相对应，从而使得执行器14通过齿条44通过沿双箭头15的运动能够引起：在第一磁阻元件13的、在图5中示出的第二位置中，在第一磁阻元件13和运输体21之间的距离是最小的，并且板状元件在竖直方向上相互堆叠。通过这种方式，产生了对于磁场线9的最小的磁阻，该磁场线由于运输体21的永磁体2而产生。剩下的元件基本与结合图2和4所示出的实施例的元件一致。

图6示出了在图5中所示出的实施方式，在执行器14识别出电能供给的再次建立之后。通过齿条44和齿轮43，执行器14实施在箭头45方向上的这样的行程，使得第一磁阻元件13沿各自箭头P的方向向右旋转90°。通过这样的方式一方面扩大了在运输体21的永磁体2与第一磁阻元件13之间的距离，另一方面第一磁阻元件13的板状元件现在相对于磁场线8的主方向旋转了90°，并且因此实现了特别高的磁阻。根据图5和图6的布局具有下述优点：能够简化地实现支承以及驱动。

图7示出了在图5和6中示出的、带有能够控制的（例如能够旋转的）第一磁阻元件13a、13b的实施例的俯视图。定子、运输体21和磁阻元件13a、13b的部件的布局区段式地内嵌在位于磁阻元件层5，6下方的电力电子-和操控壳体层7中。狭窄的连接区域91为能够控制的磁阻元件13a、13b边缘镶边，并且负责与壳体层7的连接和执行至定子的线圈系统的电连接。

图8示出了根据本发明的运输系统100的替代性实施例的侧视图，就该运输系统而言，绘出轮廓的第一磁阻元件13能够在Z-方向上（竖直地）运动，以便该第一磁阻元件从第一位置被带入第二位置中。图8示出了第二位置，在第二位置中，梳子形地绘出轮廓的第一磁阻元件13处于与相应地构造的加固平面94的接合中。通过这种方式，至运输体21的永磁体2的距离是最小的，并且运输体21被磁性制动。制动效果大部分产生于磁体相对于跨越系统90的磁阻元件的磁逆流的吸引力，所述吸引力导致摩擦力（运动）和附着力（静止状态）的形成。但是此外由于第一磁阻元件13绘出轮廓的形状，能够获得或多或少强烈突出的制动，由此也产生在x-或y-方向上的磁制动力。第一磁阻元件13的结构能够在X-和Y-方向上相同地成型，这正如在接下来讨论的图10和11中所示出的那样。因此，能够构造唯一的磁阻元件13，该磁阻元件同样地服务不同取向的Halbach-阵列-磁体2，并且实现了运输体21的方向无关的保险。在Halbach-磁体2与第一磁阻元件13之间的距离能够通过加固平面94的机械结构与第一磁阻元件13的协调而被减小，借此能够获得较高的保持力。加固平面94由反磁材料或者顺磁材料制成。第一磁阻元件13能够由单个的铁磁材料制成或者由铁磁材料的组合制成。对此也包括电气用钢板（板状元件）。常见的执行器、例如气动缸适用于从位置1到该位置所需的运动。由于在减小所述空气间隙时的、在z-方向上的吸引力的非线性上升，通过合适的运动学能够实现对执行器侧（例如所谓的曲杆）的补偿，。

图9示出了在第一位置（“驱动模式”）中的、在图8中介绍的实施例，就该实施例而言，磁阻元件13以预定义的距离远离运输体21的磁体2。该距离被如此选择，使得磁体2的磁场与磁阻元件13的相互作用能够被忽略。不同高的磁阻元件部段的宽度的比例a比b，直接影响保持力和制动力的形成。当适用a >> b时，保持力最大并且制动力最小。相反地，当适用a << b时，保持力最小并且制动力最大。由于在第一磁阻元件13与运输体21的磁体2之间的最小间隔（该最小间隔与传感器层3和线圈层4的总高一致），保持力通常超过制动力占主导地位。

图10和11在等轴视图中示出了在图8和9中示出的并且上面所描述的实施例。在此看出，尺寸a、b不仅在X-方向而且在Y-方向上描述了第一磁阻元件13的结构。

磁阻元件13能够由单个机械部件或者机械部件的结合体制成。这些元件能够相对于彼此并且彼此独立地在Z－方向上（即在运输体21的方向上）运动，以便减小例如用于解除“安全模式”（第二位置）所需的、平均的力，并且必要时划分给多个执行器。

图12和13示出了带有两件式磁阻元件的实施例。在此第一磁阻元件13由重复的棱台形的结构制成。这个结构被安装在与安全模式相关的、相对于运输体的磁体的最小间隔中。棱台形的第一磁阻元件13被作为第二磁阻元件的、静态的、关于其表面适配于第一磁阻元件13的边缘的磁轭12所包围。所述第二磁阻元件由位置固定的部件制成，该部件被安装在与安全模式相关的、相对于运输体的永磁体的最小间隔中。棱台形的第一磁阻元件13对应于图12在运输体方向上最大地插入磁轭12中，以便一方面最小化与运输体的距离，另一方面最小化至磁轭12的距离。在图13中，棱台形的第一磁阻元件13在负Z-方向上运动，以便最大化至运输体以及至磁轭12的距离。这个概念与图2和4所描述的、第一磁阻元件13的水平运动的组合也能够在本发明的框架内显而易见地被想到。

为了在缺乏电力供给的情况下能够执行所述安全模式的激活，被动执行器必需保存一定程度的能量。例如，机械弹簧被用于从驱动模式到安全模式的过度。

图14示出了曲杆-执行器14的第一种实施例，该执行器具有两个稳定的状态。在下方通过轴63支承的杆62在所示出位置中通过两个永磁体65和线圈64相对弹簧68的压力地被保持。弹簧68通过第一磁阻层4和活塞66压在曲杆的、基本水平延伸的部分，该部分支承在竖直杆62的长孔滑槽中。线圈64支承在执行器定子61中，该定子例如能够由分层的板件制成。如果供给电压U_s被关闭，则通过线圈64产生的、作用在杆62上的保持力消失，并且弹簧68克服由永磁体65施加的剩余的保持力。

图15示出关闭供给电压U_s的结果。弹簧68通过活塞66使曲杆倾斜，由此，第一磁阻层4进到安全模式（第二位置）中。在图14和15中示出的状态是无电流稳定的，由此，在保持（安全模式）或在行驶（驱动模式）时不必忍受额外的损失。电压U_s是可逆的。因此能够通过在线圈64上施加的电压（例如电流脉冲），双-稳态地改变位置。

图16示出了用于执行器1的替代的实施例，该执行器通过电磁的线性线圈布局实现了特别平坦的构造形式。如果线圈74被供给电流（或者其它的、由供电电流导出的电流）流过，则产生磁场73，该磁场跨越铁芯71、72的对应的面地闭合。铁芯72的下半部分通过活塞76与能运动的磁阻层6耦接。此外，（未描述的）弹簧设置用于向左预压能运动磁阻层6。所示出的执行器14的线性运动方向由双箭头75表面。

图17示出了在图16中示出的执行器14的实施例在供给电压关闭后的情况。减弱的磁力导致了（未示出的）弹簧将能运动磁阻层6运动进第二位置中。第一磁阻层6的行程以x^*标记。所示出的线性执行器14实现了在两个方向X和Y中能够调节的制动-和保持力。相应地，对于“气动双-稳态的”和“气动线性的”执行器的、所示出的布局的版本能够通过类比根据图14至17的电操控利用气动能量源来实现。

图18示出了用于供应和控制根据上述系统90或者运输系统100的执行器的示意性电路。该电路示出了执行器的模块化能量供给和操控。该电路由三相系统88进行供给，该三相系统的电压（例如3×380V）经过AC／DC-转换器81转换为在导电轨82中的中央的中间电路电压。示例性地示出了两个模块M1、M2，所述模块能够以任意数量对应于实际实施的机械状况地进行补充。附图标记83标记出了以中间电路电容器为形式的局部电压缓冲器，该电压缓冲器与电能量存储器86并联。所述电能量存储器86能够例如以电容器、超级电容、蓄电池或诸如此类的形式实现，用于在电压中断的情况下的马达式制动。通过开关85，模块特定的操控电路87被接通，该操控电路用于包括拥有位置的驱动。B6-桥设置用于线性马达的或者感应线圈4的操控（被划分用于在x-或y-坐标的方向上的驱动力）。B6-桥的构造在文献中充分公开了，在此不再进一步讨论。

根据本发明的、所介绍的系统或者运输系统例如能够用于制药-领域或者用在生产-和装配技术中，而本发明的应用领域不限于前述的范围。

Claims (14)

1.用于通过感应激发的磁场使永磁体激发的运输体（21）运动的系统（90），包括：

- 感应线圈（4），

- 能运动地支承的第一磁阻元件（13），和

- 执行器（14），其中

- 所述感应线圈（4）设置为被电流流经，以便使所述运输体（21）无接触地悬浮并在一个平面中被驱动，并且

- 所述执行器（14）设置用于将第一磁阻元件（13）由第一位置带入第二位置，其中，位于所述第一磁阻元件（13）上方的运输体（21）的永磁体场（8，9）在所述第二位置中比在所述第一位置中受到较小的、在通过所述第一磁阻元件（13）的磁回路中的磁阻。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述执行器（14）被设置用于将所述第一磁阻元件（13）在电流中断情况下由第一位置带入第二位置中，从而使所述运输体在所述平面中的运动（V）制动。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述系统（90）被设置用于：借助于所述第一磁阻元件（13），在所述第一磁阻元件（13）上方的位置处比在关于所述运输体（21）的运动临近的位置处更强地改变所述系统的、对于由运输体（21）激发的永磁体场（8，9）的磁阻。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述执行器（14）被设置用于：将所述第一磁阻元件（13）相对于，所述系统的第二磁阻元件（12）带入另一个位置中，以便改变通过所述第一磁阻元件（13）和所述第二磁阻元件（12）的磁阻。

5.根据权利要求4所述系统，其中，所述执行器（14）被设置用于改变在所述第一磁阻元件（13）与所述第二磁阻元件（12）之间的距离。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述执行器（14）被设置用于：将所述第一磁阻元件（13）

- 基本平行于所述运输体（21）的运动方向的平面地，和／或

- 基本垂直于所述运输体（21）的运动方向的平面地

运动，和／或

- 绕基本处于所述运输体（21）的运动方向的平面中的轴（43）旋转。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一磁阻元件（13）具有分层的板状元件。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一磁阻元件（13）至少部分地布置在两个第二磁阻元件（12）之间，其中

- 所述第二磁阻元件（12）具有在垂直于所述运输体（21）的运动方向的平面的方向上的持续减小的横断面。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述执行器（14）包括能量存储介质。

10.运输系统（100），包括

－根据上述权利要求中任一项所述的系统（90），和／或

－运输体（21），包括

－承载体（1）和

－永磁体（2），其中

所述永磁体（2）基本沿着所述运输体（21）的运动方向的平面布置在所述系统（90）上，并且生成磁性模型，从而使得在与所述系统（90）的磁阻元件（12，13）的结合中生成在所述平面的方向中的、强烈取决于位置的力作用，其中，通过在所述第二位置中的第一磁阻元件（13）增强了所述力作用的、取决于位置的区别。

11.根据权利要求4所述的系统，其中，所述系统的第二磁阻元件（12）是固定的。

12.根据权利要求7所述的系统，其中

所述板状元件是

- 在所述第一位置中基本垂直于所述运输体（21）的运动方向的平面地，并且

- 在第二位置中基本平行于所述运输体（21）运动方向的平面地取向。

13.根据权利要求8所述的系统

其中，

- 所述执行器（14）被设置用于使所述第一磁阻元件（13）垂直于所述运输体（21）的运动方向的平面地运动，和／或

- 所述第一磁阻元件（13）具有下述表面：该表面至少在所述第二位置中面状地与所述第二磁阻元件（12）的表面相对应。

14.根据权利要求9所述的系统，其中所述能量存储介质包括

- 弹簧（68），和／或

- 液压的和／或

- 气动的和／或

- 电的能量存储器。