CN109217622A - 长定子直线电机形式的运输设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种长定子直线电机形式的运输设备(1),利用其可以至少减弱在两个相邻的运输段(TSk、TSk+1)的对接区域(10)中的不均匀的磁通量的负面效果,按照本发明设置为,在运输段(TSK、TSk+1)的端部线圈(7e)的线圈中心与该运输段(TSK、TSk+1)的相应的端部之间的距离(I)小于各运输段(TSk、TSk+1)的两个相邻的端部线圈(7e)的一半的齿距(τne/2),其中两个相邻的端部线圈(7e)的齿距(τne)对应于其中至少一个运输段(TSk、TSk+1)的驱动线圈(7、8)的齿距(τn)。

Description

长定子直线电机形式的运输设备
技术领域
本发明涉及一种长定子直线电机形式的运输设备,包括至少两个相邻地且以部段距离沿纵向方向彼此间隔开设置的运输段,其中,在两个运输段中的每个上沿纵向方向设置以齿距彼此间隔开地布置的多个驱动线圈。
背景技术
在几乎所有现代的生产设备中需要的是,将构件或组件也在较长的运输路程上利用运输设备在各个操作站或生产站之间运动。为此已知许多运输或输送设备。经常为此使用不同的实施方式的循环输送带。常规的循环输送带是不同的实施形式的输送带,其中,电的驱动装置的旋转运动转化为输送带的线性的运动。利用这样的常规的循环输送带在灵活性方面显著受限制,尤其是各个运输单元的特定的运输是不可能的。为了对其进行补救并且为了符合现代的灵活的运输设备的要求,越来越多地使用所谓的长定子直线电机(LLM)作为用于常规的循环输送带的替代。
在长定子直线电机中,许多形成定子的电的驱动线圈并排沿运输路程位置固定地设置。在运输单元上设置一定数量的驱动磁体作为永磁体或作为电的线圈或短路绕组,其与驱动线圈共同作用。驱动磁体和驱动线圈的(电)磁场共同作用,以便产生到运输单元上的推进力,所述推进力使运输单元向前运动。长定子直线电机可以作为同步电机、不仅自励或他励或作为异步机地实施。通过操控各个驱动线圈以用于调节磁通量,影响推进力的大小,并且运输单元可以以希望的方式沿运输路程运动。在此也可能的是,沿运输路程设置许多运输单元,所述运输单元的运动单独并且彼此独立地可以被控制,其方式为使分别与一个运输单元共同作用的驱动线圈通电,通常通过施加电压。长定子直线电机的特征尤其是在于在运动(位置、速度、加速)的整个的工作范围上的较好的并且较灵活的利用、运输单元沿运输路程的特定的调节/控制、改善的能量利用、由于较小的数量的磨损件的维修费的减少、运输单元的简单的更换、产品流沿运输路程的有效率的监控和故障探测以及优化。这样的长定子直线电机的示例可以从WO 2013/143783 A1、US 6,876,107 B2、US 2013/0074724A1或WO 2004/103792 A1得出。
经常长定子或运输路程也以各个路程区段的形式构造,所述路程区段再次包括组合的运输段。通过该模块性,可以更简单地构造长定子直线电机,尤其是当使用确定的路程区段和运输段时。长定子直线电机的结构上的设计、亦即例如驱动线圈、输送路程、运输单元、运输单元的导向装置等的实施方式当然可以不同,但其中长定子直线电机的基本的工作原理保持相同。尽管存在运输路程的模块化的构造的许多优点,通过各个运输段也产生缺点。例如需要的是,必须补偿运输路程或运输段的热膨胀,所述热膨胀由于在长定子直线电机运行期间提高的温度出现。通常各个运输段为了构成运输路程沿纵向方向直接彼此排成一列,而没有距离设置在运输段之间。在此运输段通常这样设计,使得两个相邻的运输段的处于边缘上的驱动线圈之间的线圈距离对应于一个运输段内的相邻的驱动线圈的线圈距离。运输段的该布置结构一方面具有优点,即,不只在运输段内、而且尤其是也在两个运输段之间的区域中构成均匀的磁场,由此可以避免在运行期间到运输单元上的干扰影响。但运输段的直接的彼此排成一列具有缺点,由于温度波动的热膨胀不或只可以不充分地被补偿。这会导致运输段中的热应力直至运输路程的变形,这是不利的。
在两个运输段之间的能够实现热膨胀的补偿的间隙至今被避免,因为通过间隙在预定的运输段中两个相邻的并且通过间隙分离的运输段的处于边缘上的驱动线圈之间的线圈距离相比于一个运输段内的两个相邻的驱动线圈增大。所述间隙此外也作为用于磁回路的空气隙在两个运输段的对接区域中作用。这导致在各个运输段之间的区域中的不均匀的磁场并且因此导致对运输单元的干扰影响。所述不均匀的磁场尤其是对运输单元的运动的均匀性有不希望的负面影响,其由运动的调节在最好的情况下只可以部分地被调整。
文件WO 2015/042409 A1、US 2011/0125307 A1、US 2003/0230941 A1和US 2010/0236445 A1例如公开用于不同的应用领域的不同的实施方式的运输系统,其中使用长定子直线电机。在此各个模块以不同的大小和形状连接成运输系统。但在该文件中没有提出在两个模块之间的区域中的热膨胀以及不均匀的磁通量的补偿的以上所述问题的解决方案。
US 2016/0218608 A1更确切地说是示出可能性,借助桥元件提高各个运输段的各个齿之间的磁导率,然而在这里也没有说明对于各个运输段由于温度波动的热膨胀的问题的解决方案并且也没有提出对于在各个运输段之间的区域中的不均匀的磁通量的问题的解决方案。桥元件阻止或甚至妨碍沿运输段的纵向方向的热膨胀的补偿。
发明内容
因此本发明的任务是,给出一种长定子直线电机的形式的运输设备,利用其可以补偿运输段由于温度波动的热膨胀,同时避免在两个相邻的运输段的对接区域中的不均匀的磁通量的负面效果。
按照本发明该任务如下解决,即,沿纵向方向在运输段的端部线圈的线圈中心和运输段的相应的端部之间的距离沿纵向方向小于各运输段的两个相邻的端部线圈的一半的齿距,其中,两个相邻的端部线圈的齿距对应于运输段中的至少一个运输段的驱动线圈的齿距。由此一方面能够实现沿运输段的纵向方向的热膨胀。由于热膨胀在两个端部线圈之间的齿距小的变化可以在此被忽略,或运输单元的运动的调节完全能没有对运动的显著的作用地补偿这些小的波动。附加地可以通过邻接的运输段沿纵向方向彼此的间隔实现邻接的运输段的振动脱耦。
有利地,相邻的运输段的驱动线圈的齿距一样大,因为由此可以实现以连续的基本上相同的齿距对驱动线圈的构造,由此可以减少磁场的不均匀性。
有利地最大的部段距离为两个相邻的运输段的总长度的平均值的1%或这样确定,使得在运输段的端部线圈的线圈中心和运输段的相应的端部之间的距离对应于驱动线圈的一半的线圈宽度,其中,相应的运输段的端部线圈的外部的线圈端部与运输段的相应的端部一起终止。由此尽管存在运输段的不同的总长度可以确保,部段距离总是足够大,以便能够实现运输段的热膨胀,并且不过大,以便最小化不均匀的磁场的负面影响。此外确保,端部线圈不超过运输段的端部伸出。
优选最小的部段距离这样确定,使得在确定的最大的温度时不发生相邻的运输段的接触。由此可以避免在运输段中的机械的应力,所述应力在相邻的运输段接触时在运输段的热膨胀的情况下可能出现。由于热膨胀事先基于长定子直线电机的已知的结构和期待的运行可以被评定,该最小的部段距离可以事先确定。
有利地在相邻的运输段之间的对接区域中设置导磁的优选弹性的材料,其中,所述磁导率至少以因数10、优选以因数100大于空气。由此可以提高相邻的端部区段之间的磁通量并且进一步最小化基于磁回路中的空气隙对各个运输段之间的区域中的运输单元的干扰影响。
关于通过不均匀的磁通量引起的对运输单元的干扰影响的最小化的进一步改善可以由此实现,即,在运输段的端部区段上设置齿形的加宽部。
附图说明
接着参考图1至4进一步解释本发明,所述图示例性地、示意性地并且不限制地示出本发明的有利的设计。在此:
图1示出长定子直线电机形式的运输设备的示例性的构造;
图2示出两个相邻的直的运输段的详细视图;
图3示出两个相邻的直的运输段的另一个详细视图;
图4示出两个相邻的弯曲的运输段的详细视图。
具体实施方式
在图1中示例性地示出长定子直线电机形式的运输设备1。运输设备1包括一定数量的运输段TSk(k在这里是指示数,其代表所有存在的运输段TS1、TS2、TS3,…),对于所述运输段出于明了性原因示例性地只示出运输段TS1…TS7。运输段TSk分别设置在运输路程20的一侧上。运输段TSk形成不同的路程区段,例如直线、具有不同的角度和半径的曲线、转辙部等,并且可以非常灵活地组装,以便构成运输设备1的运输路程。运输段TSk借此一起形成运输路程20,运输单元Tn(n在这里是指示数,其代表所有存在的运输单元T1、T2、T3、T4,…)可以沿所述运输路程运动。该模块化的构造能够实现运输设备1的非常灵活的构造。当然运输段TSk在此设置在位置固定的支承结构6上(在图1中未示出)。
运输设备1作为长定子直线电机实施,其中,运输段TSk以本身已知的方式分别构成长定子直线电机的长定子的一部分。沿运输段TSk因此沿纵向方向以已知的方式设置许多由定子构成的、位置固定地设置的电的驱动线圈7、8(在图1中出于明了性原因只表示运输段TS1、TS2、TS4、TS5、TS6、TS7),所述驱动线圈可以与在运输单元T1...Tn上的驱动磁体4、5(在图1中出于明了性原因只表示运输单元T6)共同作用,以便以已知的方式产生用于使运输单元Tn运动的推进力FV
在图2中为了解释本发明示出两个相邻的直的运输段TSk、TSk+1的详细视图。运输段TSk、TSk+1在此用于构成运输路程20设置在静止的支承结构6上或本身形成静止的支承结构6的一部分。长定子直线电机的驱动线圈7、8设置在运输段TSk或TSk+1上并且驱动磁体4、5设置在运输单元Tn上。驱动磁体4、5可以作为电磁铁(励磁线圈)和/或作为永磁体实施。接着以驱动线圈7和配置的驱动磁体4沿运动方向x看一侧的布置结构为例解释本发明,尽管当然也可设想第二侧的布置结构,在两侧具有包括驱动线圈7、8的运输段TSk、TSk'和包括驱动磁体4、5的运输单元Tn,如在图2中表示的。
驱动线圈7优选设置到铁磁的核心13的齿12(例如铁板叠)上。但驱动线圈7当然也可以无芯地实施。运输路程20可以按照应用一侧或两侧地实施。在一侧的实施方式中然后于是只在运输单元Tn的一侧上设置驱动磁体4(或5)并且在路程区段或路程区段的运输段TSk上对应地设置驱动线圈7(或8)。为了说明本发明,出于简单性接着只参考包括驱动磁体4和驱动线圈7的一侧的实施形式,但当然本发明也包括两侧的实施形式。
运输单元Tn这样实施,使得驱动磁体4相对于驱动线圈7设置,从而驱动磁体4与驱动线圈7为了产生推进力FV可以共同作用。借此运输单元Tn沿运输路程沿纵向方向可运动。在运输单元Tn上当然也还可以设置(在这里出于明了性原因未示出的)导向元件如滚子、轮、滑动面、引导磁体等,以便沿运输路程20引导和保持运输单元Tn,尤其是也在停止运转的情况下。运输单元Tn的导向元件在此为了引导与运输路程20、例如静止的支承结构6或运输段TSk、TSk+1共同作用,例如其中导向元件在运输路程上支承、钩入、在其上滑动或滚动等。在驱动线圈7和驱动磁体4之间构成空隙,所述空隙主要通过导向元件调节并且维持。为了产生沿运输路程20的纵向方向x、亦即沿运输单元Tn的运动方向的尽可能均匀的磁通量并且因此均匀的推进力FV,驱动线圈7通常沿纵向方向(或运动方向)x看彼此以通常称为齿距τn的规律的距离在运输段TSk、TSk+1上设置。
各个运输段TSk、TSk+1可以为了构成运输路程20以确定的部段距离s彼此间隔开,例如设置在支承结构6上,以便可以补偿运输段由于在运行中出现的温度的热膨胀。这当然引起,运输段TSk、TSk+1的布置结构能够实现沿纵向方向x的这样的热膨胀。这样的布置结构的可能性例如在EP 3 156 354 A1中说明。但该部段距离s在运输段TSk、TSk+1的预定的结构性的构造时导致,在两个相邻的运输段TSk、TSk+1的对接区域10中,齿距τne大于运输段内的齿距τn。这在对接区域10中会导致不希望的不均匀的磁通量,基本上导致磁通量的衰减。
为了也在多个运输段TSk、TSk+1上维持尽可能均匀的磁通量,即也在各个运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中,按照本发明设置为,(沿纵向方向x或运动方向看)在一个运输段TSk、TSk+1的端部线圈7e的线圈中心和运输段TSk、TSk+1的相应的端部之间的距离I小于运输段TSk、TSk+1的两个相邻的端部线圈7e的一半的齿距τne/2。在相邻的运输段TSk、TSk+1的端部线圈7e之间的齿距τne应该在此对应于其中至少一个运输段TSk、TSk+1的驱动线圈7的齿距τn。因此在运输段TSk、TSk+1的相应的开始和末端上的驱动线圈7称为端部线圈7e。运输段的“末端”是运输段TSk、TSk+1沿纵向方向x的最大的延伸的位置。
由此一方面确保,运输路程20不只在运输段TSk、TSk+1内,而是尤其是也在两个运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中具有恒定的齿距τne。由此可以也在对接区域10中减少无规律的齿距对磁通量的影响。
另一方面由此同时保证,在任何情况下存在相邻的运输段TSk、TSk+1之间的部段距离s。亦即在一个运输段TSk、TSk+1的一个端部线圈7e的线圈中心和运输段TSk、TSk+1的相应的端部之间的距离I可以在确定的齿距τne(其对应于齿距τn)时被选择只小于一半的齿距τne/2,从而自动形成部段距离s。这基本上表示,通过选择运输段TSk、TSk+1的端部线圈7e的线圈中心和运输段TSk、TSk+1的相应的端部之间的距离I,可以确定部段距离s的大小。通过部段距离s附加地实现相邻的运输段TSk、TSk+1的部分的振动脱耦。这表示,运输段TSk的不希望的振动不或只以小的程度传输到相邻的运输段TSk+1上。振荡或振动可以一方面通过运输设备1本身的运行产生,但其也可以另一方面通过外部的影响传输到运输路程20和运输段TSk上,例如通过移动经过的车辆或机器。通过部分的振动脱耦,可以降低由于振荡对运输单元Tn和运输段TSk、TSk+1之间的相互作用的干扰的影响,这主要有助于运输单元Tn的提高的运行平稳性。
通常运输设备1的运输路程20的构造在环境温度、亦即基本上在例如20-25℃的室温进行。有利地,各个运输段TSk、TSk+1在此这样设置在运输路程20上,使得在装配期间的环境温度时,按照本发明在相邻的运输段TSk、TSk+1的端部线圈7e之间的齿距τne对应于其中至少一个运输段TSk、TSk+1的驱动线圈7的齿距τn。有利地,相邻的运输段TSk、TSk+1的驱动线圈7的齿距τn一样大。在运输段TSk、TSk+1的端部线圈7e的线圈中心和运输段TSk、TSk+1的相应的端部之间的距离I可以然后基本上任意确定,但其按照本发明在任何情况下小于一半的齿距,从而在环境温度时形成相邻的运输段TSk、TSk+1之间的部段距离s。有利地,距离I这样确定,使得由此产生的部段距离s足够大,以便能够实现运输路程20或各个运输段TSk、TSk+1基于在运输设备1运行期间可期待的温度的可能的热膨胀。运输段TSk、TSk+1的按照本发明的布置结构、尤其是在多个运输段TSk、TSk+1上均匀的齿距τne=τn,优选在运输路程20的装配期间实施。但这表示,由于在运输设备1运行期间出现的到运输路程20中热量输入和由此造成的热膨胀造成的部段距离s和齿距τne,τn的可能的变化不被考虑。尤其是通过运输段TSk、TSk+1的热膨胀,齿距τne相对于齿距τn减少,这是不希望的,因为在对接区域10中的磁通量由此被负面影响。但在运输设备1的大多使用情况中,由于热量输入的热膨胀的影响可以忽略。但在特别高的可期待的温度并且借此高的可期待的热膨胀时也可设想,这样进行运输段TSk、TSk+1的按照本发明的布置结构,使得在多个运输段TSk、TSk+1上延伸的均匀的齿距τne=τn首先在确定的期待的运行温度时才形成,如接着解释的。
在运输设备1的运行期间通常进行到运输段TSk、TSk+1中的热量输入,其通过经过驱动线圈7的电流、导向装置的摩擦、环境条件如室温等引起,亦或通过待运输物料的热量输入引起,所述待运输物料利用运输单元Tn运输。通过该热量输入,运输段TSk、TSk+1加热到确定的温度,其在正常情况下高于在装配运输路程20时的温度,并且运输段TSk、TSk+1由此当然依赖于其结构性的构造并且依赖于使用的材料承受沿纵向方向x的一定的热膨胀。例如铝在热影响情况下比铁或钢更强地膨胀。在选择材料并且在运输路程20的结构性的设计时适于考虑该关系。部段距离s用于,能够实现沿纵向方向x的该热膨胀。
在运输设备1的运行中运输段TSk、TSk+1的热量输入和温度可以基于运输设备1的已知的结构性的构造和力求的运行预先评定。该期待的温度接着称为运行温度。当不期待或只期待少的到运输段TSk、TSk+1上的热量输入时,则运行温度基本上对应于环境温度并且热膨胀对应地小并且可忽略。
部段距离s可以例如由于在运输设备1的运行中的热量输入从初始部段距离s0减小至在运行温度时的s<s0的部段距离。这当然以可实施的方式引起,运输段TSk、TSk+1沿纵向方向x看结构上必须这样构造,使得所述运输段可以至少以初始部段距离s0彼此间隔开地设置。该情况按照本发明如下考虑,即,运输段TSK、TSk+1的端部线圈7e的线圈中心和运输段TSK、TSk+1的相应的端部之间的距离I小于运输段TSk、TSk+1的两个相邻的端部线圈7e的一半的齿距τne/2。如果运行温度处于环境温度的范围中,则运输段TSk、TSk+1的热膨胀可忽略不计地小,初始部段距离s0于是基本上对应于在运行温度时的部段距离s。
通过运输设备1的按照本发明的实施方式可以确保,在运输设备1的运行期间基于由于在两个运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中的端部线圈7e的与齿距τn不同的齿距τnen≠τne)引起的不均匀的磁通量而出现的对运输单元τn的干扰影响减少。不仅过大的齿距τne>τn,而且过小的齿距τne<τn是不利的。运输段TSk的材料和尺寸可以例如也这样选择,使得在期待的并且在运行期间形成的运行温度情况下形成端部线圈7e的齿距τne,其对应于运输段TSk、TSk+1的齿距τn。“对应于”在此当然不表示精确的一致,而是尽可能准确的一致。但优选端部线圈7e之间的齿距τne应该在运行温度情况下处于运输段TSk、TSk+1的驱动线圈7的齿距τn的±20%的范围中。
例如可能在装配运输段TSk、TSk+1(例如在室温)时,齿距τne大于齿距τn并且在运行期间在达到相比于室温较高的运行温度时基于热膨胀才达到齿距τn的值。但当然运行温度也可能处于室温的范围中,于是齿距τne的值基本上类似于值τn并且在运行期间不改变或只小地改变。
有利地,最大的部段距离smax为两个相邻的运输段TSk、TSk+1的总长度G1、G2的平均值的1%或这样确定,使得在运输段TSK、TSk+1的端部线圈7e的线圈中心和运输段TSk、TSk+1的相应的端部之间的距离I对应于驱动线圈7、8的一半的线圈宽度b/2,其中,相应的运输段TSk、TSk+1的端部线圈7e的沿纵向方向外部的线圈端部优选与运输段TSk、TSk+1的相应的端部一起(齐平)终止。在此,端部线圈7e的沿纵向方向最大地延伸的并且靠近运输段TSk、TSk+1的端部的区域称为外部的线圈端部。运输段TSk、TSk+1以不同的实施方式和长度存在,在此热膨胀当然随着运输段TSk、TSk+1的总长度升高。在具有总长度G1>G2的两个运输段TSk、TSk+1的相同的温度提高情况下,据此具有总长度G1的运输段TSk比具有总长度G2的运输段TSk+1得到更大的热膨胀。基于运输段TSk、TSk+1的设计的所述多样性、尤其是关于其总长度G1、G2和与此关联的非常不同的热膨胀适宜的是,代替绝对的尺寸,最大的部段距离smax涉及运输段TSk、TSk+1的总长度G1、G2。有利地,最大的部段距离smax这样确定,使得相应的运输段TSK、TSk+1的端部线圈7e的沿纵向方向外部的线圈端部优选与运输段TSK、TSk+1的相应的端部一起终止。由此确保,端部线圈7e不超过运输段TSk、TSk+1的端部伸出并且借此端部线圈7e的磁回路不被负面影响。
但优选最小的部段距离smin也这样确定,使得在确定的最大的温度时不发生相邻的运输段TSk、TSk+1的接触。为了实现在运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中的尽可能均匀的磁通量,有利的是,将部段距离s(并且由此运输段TSk、TSk+1之间的空气隙的磁阻)保持尽可能少。但必须确保,在运输段TSk、TSk+1的热膨胀时不发生运输段TSk、TSk+1的接触。运输段TSk、TSk+1的接触可能在进一步热膨胀时导致运输段TSk、TSk+1中的机械的应力直至运输段TSk、TSk+1并且因此运输路程20的变形,而这应该尽可能避免。
按照本发明的另一种实施形式有利的是,在相邻的运输段TSk、TSk+1之间在对接区域10中设置磁导率为μ的优选弹性的材料3,其中所述磁导率μ至少以因数10、优选至少以因数100大于空气。例如可设想磁性的膏体、弹性体、橡胶等,其引入两个运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中。高的磁导率μ在这里表示如下磁导率μ,其至少显著(至少以因数10)高于优选在核心13的区域中的空气的磁导率。通过材料3的理想弹性的可变形性,可以桥接部段距离s,即使运输段TSk、TSk+1由于热量输入而延展(或在冷却时收缩)并且部段距离s由此改变。通过引入材料3,在运输段TSk、TSk+1之间的区域中的磁通量可以提高并且在运输设备1的运行期间作用到运输单元Tn上的干扰影响进一步减小。
在图3中示出本发明的另一种设计。按照本发明,运输段TSk、TSk+1的核心13的沿纵向方向x看的端部区段2具有齿形的加宽部9。在运输段TSk、TSk+1的一种有利的设计中可能的是,形成对接区域10,所述对接区域大致没有受到由于不均匀的磁通量的干扰影响。有利地,齿形的加宽部9的宽度y例如可以这样选择,使得其处于核心13的齿12的一半的齿宽z的区域中并且部段距离s可以例如这样选择,使得所述部段距离在达到确定的最大的温度时为最小,优选处于十分之几mm的范围中。剩余的部段距离s可能如说明的那样附加地以磁导率为μ的优选弹性的材料3填充,其中,磁导率μ至少以因数10、优选至少以因数100大于空气。据此提供运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10,所述对接区域关于磁通量具有与运输段TSk的剩余的区段大致相同的特性,由此实现在各个运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中运输设备1或运输单元Tn的大致无干扰的运行。
本发明的至此所述的设计更确切地说是只借助在图2和图3中示出的直的运输段TSk、TSk+1示出,但当然所有其他的可设想的运输段TSk也由本发明思想包括,例如在图4中示出的弯曲的运输段TSk、TSk+1,亦或还有运输段TSk的所有其他的可设想的实施形式。以如在直的实施方式中的相同的方式,也在图4中的弯曲的运输段TSk、TSk+1中可实现按照本发明的特征。按照本发明,运输段TSk、TSk+1这样构成,使得在运输段TSK、TSk+1的端部线圈7e的线圈中心和运输段TSK、TSk+1的相应的端部之间的距离I小于运输段TSk、TSk+1的两个相邻的端部线圈7e的一半的齿距τne/2,其中,两个相邻的端部线圈7e的齿距τne优选对应于其中至少一个运输段TSk、TSk+1的驱动线圈7、8的齿距τn。在此距离I、运输段TSk、TSk+1的端部和齿距τne或齿距τn在弯曲的运输段TSk、TSk+1中以弧度在确定的半径rm时给出。
优选运输段TSk的端部区段2一般这样构成,使得不同的运输段TSk的任意的组合是可能的,从而能够实现运输路程的尽可能灵活的构造。在图2和图3中直的运输段TSk、TSk+1相互组合并且在图4中弯曲的运输段TSk、TSk+1相互组合。但当然也可设想,将直的运输段TSk与弯曲的运输段TSk组合。按照运输段TSk的曲率,运输段TSk的驱动线圈7彼此以线圈角α设置,其中,线圈角α依赖于曲率改变。例如可以存在运输段TSk,其具有在其长度上恒定的曲率(如圆弧),但也存在运输段TSk,其曲率在运输段TSk、例如S形的运输段TSk的长度上改变。
在两个弯曲的运输段TSk、TSk+1的情况中,如在图4中示出的,例如距离I、齿距τn和齿距τne可能在确定的半径rm时作为弧度被考虑,例如在运输单元Tn的运动路径的半径rm时(参看图4的虚线)。为了确定最大的部段距离smax,运输段TSk、TSk+1的总长度G1、G2以及线圈宽度b(类似齿距τn)同样以弧度给出。
当然也在弯曲的运输段TSk的组合中,将高磁导率μ的优选弹性的材料3引入两个运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中对于提高磁导率μ是有利的。也可以再次设置齿形的加宽部9,所述加宽部同样有助于磁导率μ或磁通量的提高并且借此有助于在两个运输段TSk、TSk+1之间的对接区域10中的干扰影响的减少。

Claims (7)

1.长定子直线电机形式的运输设备(1),包括至少两个相邻地且以部段距离(s)沿纵向方向彼此间隔开设置的运输段(TSk、TSk+1),其中,在两个运输段(TSk、TSk+1)中的每个上沿纵向方向设置以齿距(τn)彼此间隔开地布置的多个驱动线圈(7、8),其特征在于,沿纵向方向在一个运输段(TSk、TSk+1)的端部线圈(7e)的线圈中心与该运输段(TSk、TSk+1)的相应的端部之间的距离(I)沿纵向方向小于各运输段(TSk、TSk+1)的两个相邻的端部线圈(7e)的一半的齿距(τne/2),其中,两个相邻的端部线圈(7e)的齿距(τne)对应于各运输段(TSk、TSk+1)中的至少一个运输段的驱动线圈(7、8)的齿距(τn)。
2.按照权利要求1所述的运输设备(1),其特征在于,相邻的运输段(TSk、TSk+1)的驱动线圈(7、8)的齿距(τn)一样大。
3.按照权利要求1或2所述的运输设备(1),其特征在于,最大的部段距离(smax)为两个相邻的运输段(TSk、TSk+1)的总长度(G1、G2)的平均值的1%。
4.按照权利要求1或2所述的运输设备(1),其特征在于,最大的部段距离(smax)确定为,使得在一个运输段(TSk、TSk+1)的端部线圈(7e)的线圈中心与该运输段(TSk、TSk+1)的相应的端部之间的距离(I)对应于驱动线圈(7、8)的一半的线圈宽度(b/2),其中,相应的运输段(TSk、TSk+1)的端部线圈(7e)的外部的线圈端部优选沿纵向方向与运输段(TSk、TSk+1)的相应的端部一起终止。
5.按照权利要求1至4之一所述的运输设备(1),其特征在于,最小的部段距离(smin)确定为,使得在确定的最大的温度时不会发生相邻的运输段(TSk、TSk+1)的接触。
6.按照权利要求1至5之一所述的运输设备(1),其特征在于,在相邻的运输段(TSk、TSK+1)之间的对接区域(10)中设置具有磁导率(μ)的优选弹性的材料(3),其中,磁导率(μ)至少以因数10、优选至少以因数100大于空气。
7.按照权利要求1至6之一所述的运输设备(1),其特征在于,在运输段(TSk、TSk+1)的端部区段(2)上设置齿形的加宽部(9)。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3488245B1 (en) * 2016-07-21 2022-10-12 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Linear motor housing construction
EP3517344A1 (de) * 2018-01-24 2019-07-31 B&R Industrial Automation GmbH Transporteinheit für einen langstatorlinearmotor
US11193812B2 (en) 2019-07-01 2021-12-07 B&R Industrial Automation GmbH Electromagnetic conveyor with weighing station
NL2024755B1 (en) * 2020-01-24 2021-09-09 Foodmate Bv Poultry processing system for processing poultry carcasses or parts thereof
WO2023285725A1 (es) * 2021-07-14 2023-01-19 Santiago Canedo Pardo Aerogenerador de accionamiento directo
CN113783396B (zh) 2021-09-13 2022-05-10 浙江大学先进电气装备创新中心 直驱式环形柔性输送系统及其协同控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007089260A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Hitachi Ltd リニア同期モータ
CN101783573A (zh) * 2010-03-08 2010-07-21 东南大学 多相长定子初级永磁直线电机
EP2434624A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-28 Festo AG & Co. KG Lineardirektantrieb und Transportsystem
CN104272568A (zh) * 2011-12-09 2015-01-07 蒂森克虏伯电梯股份公司 直线同步电动机
CN105356718A (zh) * 2015-11-03 2016-02-24 西南交通大学 一种中低速常导磁浮车辆电机定子绕组多段分布构造
US20160218608A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Rockwell Automation Technologies, Inc. Technique for reducing cogging in closed track linear motors

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1050507A (en) * 1912-06-10 1913-01-14 Paul M Zeidler Fall-board for pianos.
US6876107B2 (en) 2002-06-05 2005-04-05 Jacobs Automation Controlled motion system
US20080115372A1 (en) 2003-05-20 2008-05-22 Hanspeter Vogel Rail Assembly, Rail Switch And A Transport Device Provided With A Magnetostrictive Sensor
US9032880B2 (en) 2009-01-23 2015-05-19 Magnemotion, Inc. Transport system powered by short block linear synchronous motors and switching mechanism
US8967051B2 (en) 2009-01-23 2015-03-03 Magnemotion, Inc. Transport system powered by short block linear synchronous motors and switching mechanism
US8626329B2 (en) 2009-11-20 2014-01-07 Agr Automation Ltd. Product assembly system and control software
US8996161B2 (en) * 2011-05-19 2015-03-31 Rockwell Automation, Inc. Controlled architecture for transport systems
DE102012204919A1 (de) 2012-03-27 2013-10-02 Beckhoff Automation Gmbh Statorvorrichtung für einen linearmotor und lineares transportsystem
DE102012204916A1 (de) * 2012-03-27 2013-10-02 Beckhoff Automation Gmbh Statorvorrichtung für einen Linearmotor und lineares Transportsystem
US10243441B2 (en) 2013-03-15 2019-03-26 Rockwell Automation, Inc. Controlled motion system having a magnetic flux bridge joining linear motor sections
EP3046801A4 (en) 2013-09-21 2017-11-08 Magnemotion, Inc. Linear motor transport for packaging and other uses
EP2930830B1 (de) * 2014-04-08 2021-09-29 Etel S.A. Magnetbahn für eine Transportvorrichtung
US9906110B2 (en) * 2014-12-04 2018-02-27 Rockwell Automation Technologies, Inc. Controlled motion system having end teeth to facilitate the formation of a magnetic flux bridge joining linear motor sections
AT517532B1 (de) 2015-07-28 2017-06-15 Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Ges M B H Aufnahme
EP3197031B1 (de) * 2016-01-25 2019-01-23 Etel S. A.. Magnetbahn für eine transportvorrichtung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007089260A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Hitachi Ltd リニア同期モータ
CN101783573A (zh) * 2010-03-08 2010-07-21 东南大学 多相长定子初级永磁直线电机
EP2434624A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-28 Festo AG & Co. KG Lineardirektantrieb und Transportsystem
CN104272568A (zh) * 2011-12-09 2015-01-07 蒂森克虏伯电梯股份公司 直线同步电动机
US20160218608A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Rockwell Automation Technologies, Inc. Technique for reducing cogging in closed track linear motors
CN105356718A (zh) * 2015-11-03 2016-02-24 西南交通大学 一种中低速常导磁浮车辆电机定子绕组多段分布构造

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