DE102004050318A1

DE102004050318A1 - Sliding door has magnetic drive system with modular coil assembly with controlled individual coils to induce interaction with one or more rows of magnetic elements to produce advance forces

Info

Publication number: DE102004050318A1
Application number: DE200410050318
Authority: DE
Inventors: Sven Busch
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 2004-10-17
Filing date: 2004-10-17
Publication date: 2006-04-27

Abstract

The sliding door has a magnetic drive system with linear drive unit with soft or hard magnetic elements (1) and a modular coil assembly of several individual coils which with a corresponding control of the individual coils induces an interaction with the at least one row of magnetic elements to produce advance forces. Each coil assembly can have several coil modules arranged at a constant distance from one another in the drive direction. A coil module can have an integrated contacting to automatically connect the individual coils to the control wires of a control unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiebetür mit einem Linearmotor-Antrieb, insbesondere eine Schiebetür mit einem kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem mit einer permanent erregten magnetischen Trageinrichtung und einer Linear-Antriebseinheit mit mindestens einer Magnetreihe, insbesondere für eine automatische betriebene Tür. Der Begriff der Magnetreihe umfasst auch längliche Einzelmagneten. Die Magnetreihe kann ortsfest oder ortsveränderlich angeordnet sein.The The invention relates to a sliding door with a linear motor drive, in particular a sliding door with a combined magnetic support and Drive system with a permanently excited magnetic support device and a linear drive unit with at least one magnet row, especially for an automatic door. The term magnet series also includes elongated individual magnets. The Magnet series can be arranged stationary or mobile.

Aus der DE 40 16 948 A1 ist eine Schiebetürführung bekannt, bei der miteinander zusammenwirkende Magnete bei normaler Belastung eine berührungsfreie schwebende Führung eines in einer Schiebeführung gehaltenen Türflügels oder dergleichen bewirken, wobei neben den stationär angeordneten Magneten der Schiebeführung ein Ständer eines Linearmotors angeordnet ist, dessen Läufer an der Schiebetür angeordnet ist. Durch die gewählte V-förmige Anordnung der Permanentmagnete der offenbarten permanent erregten magnetischen Trageinrichtung kann keine seitlich stabile Führungsbahn realisiert werden, weswegen eine relativ komplizierte Anordnung und Ausgestaltung von Ständer und Läufer erforderlich ist. Diese Anordnung verteuert eine solche Schiebetürführung enorm.From the DE 40 16 948 A1 a sliding door guide is known in the cooperating magnets under normal load effect a non-contact floating guide held in a sliding guide door or the like, wherein in addition to the stationary magnet arranged the sliding guide a stator of a linear motor is arranged, the rotor is arranged on the sliding door. The selected V-shaped arrangement of the permanent magnets of the disclosed permanently excited magnetic support means no laterally stable guideway can be realized, which is why a relatively complicated arrangement and design of the stator and rotor is required. This arrangement increases the cost of such a sliding door guide enormously.

Aus der WO 00/50719 A1 ist ein kombiniertes Lager- und Antriebssystem für eine automatisch betriebene Tür bekannt, bei der ein permanent erregtes magnetisches Tragsystem symmetrisch aufgebaut ist und ortsfeste und ortsveränderbare Magnetreihen aufweist, die jeweils in einer Ebene angeordnet sind, wobei sich das Tragsystem in einem labilen Gleichge wicht befindet und bei dem das Tragsystem symmetrisch angeordnete seitliche Führungselemente aufweist, die rollenförmig gelagert sein können. Aufgrund der hierdurch erreichten seitlich stabilen Führungsbahn ergibt sich eine einfache Ausgestaltung und Anordnung von Ständer und Läufer eines in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Linearmotors, nämlich die Möglichkeit, Ständer und Läufer des Linearmotors in Bezug auf das Tragsystem beliebig anordnen zu können und hinsichtlich der Formgebung von Ständer und Läufer nicht durch das Tragsystem beschränkt zu sein.Out WO 00/50719 A1 is a combined storage and drive system for one automatically operated door known in which a permanently energized magnetic support system is symmetrical and stationary and portable Magnet rows, which are each arranged in a plane, wherein the support system is in a labile Gleichge weight and in which the support system symmetrically arranged lateral guide elements has, the roll-shaped can be stored. Due to the thus achieved laterally stable track results in a simple design and arrangement of stand and runner one in a common housing accommodated linear motor, namely the possibility of stands and runner of the linear motor with respect to the support system arbitrarily order can and in terms of the shape of the stand and rotor not by the support system limited to be.

Diesen beiden Lagersystemen gemeinsam ist, dass sie nach dem Prinzip der abstoßenden Kraftwirkung arbeiten, welches Wirkprinzip einen stabilen Schwebezustand ohne aufwendige elektrische Regeleinrichtung ermöglicht. Nachteilig hieran ist jedoch, dass sowohl mindestens eine ortsfeste als auch mindestens eine ortsveränderbare Magnetreihe vorhanden sein müssen, d. h., über den gesamten Weg der Schiebeführung bzw. des Lagers der automatisch betriebenen Tür und an dem entlang dieser Führung beweglichen Tragschlitten für die Tür Magnete angeordnet sein müssen, wodurch sich ein solches System, das sich aufgrund des Wegfalls der mechanischen Reibung zum Tragen der Tür durch extreme Leichtgängigkeit und geräuschlose Arbeitsweise auszeichnet und nahezu verschleiß- und wartungsfrei ist, in der Herstellung sehr teuer wird. Dieser Gesichtspunkt wird durch die aufwendige Montage weiter verstärkt.this It is common to both storage systems that they follow the principle of repellent Force effect work, which principle of action a stable limbo allows no complicated electrical control device. The disadvantage of this is however, that both at least one stationary as well as at least a portable Magnetic series must be present d. h., over the entire path of the sliding guide or of the warehouse of the automatically operated door and along it guide movable support carriage for the door Magnets must be arranged which causes such a system, which is due to the omission the mechanical friction to carry the door by extreme ease of movement and noiseless operation is characterized and almost wear and maintenance free, in the production is very expensive. This point of view is through the elaborate assembly further reinforced.

Aus der DE 196 18 518 C1 ist weiter ein elektromagnetisches Antriebssystem für magnetische Schwebe- und Tragsysteme bekannt, bei dem durch eine geeignete Anordnung von Dauermagnet und ferromagnetischem Material ein stabiler Schwebe- und Tragzustand erreicht wird. Hierzu versetzt der Dauermagnet das ferromagnetische Material in den Zustand einer magnetischen Teilsättigung. Elektromagnete sind so angeord net, dass die Dauermagneten allein durch eine Änderung der Sättigung in der Tragschiene bewegt werden und die Spulenkerne sind in die dauermagnetische Teilsättigung, die zum Schwebe- und Tragezustand führt, mit einbezogen.From the DE 196 18 518 C1 Further, an electromagnetic drive system for magnetic levitation and support systems is known in which a stable levitation and support state is achieved by a suitable arrangement of permanent magnet and ferromagnetic material. For this purpose, the permanent magnet puts the ferromagnetic material in the state of a magnetic partial saturation. Electromagnets are angeord net that the permanent magnets are moved solely by a change in saturation in the support rail and the coil cores are included in the permanent magnetic partial saturation, which leads to the floating and wearing state.

Weiter zeigt die WO 94/13055 einen Ständerantrieb für einen elektrischen Linearantrieb und eine mit einem solchen Ständer versehene Tür, die mittels Magneten im Türsturz eines Rahmens aufgehängt ist. Hierfür sind an der Türfüllung mehrere Magnete oder Magnetgruppen angeordnet, deren magnetische Feldstärke so groß ist, dass eine Anziehungskraft zu einer Führungsplatte erreicht wird, die an der Unterseite des Türsturzes angeordnet ist, wobei die Anziehungskraft ausreicht, um das Gewicht der Türfüllung anzuheben.Further shows the WO 94/13055 a stator drive for one electric linear drive and provided with such a stand Door that using magnets in the lintel suspended from a frame is. Therefor are several at the door panel Magnets or magnet groups arranged, the magnetic field strength is so large that an attraction to a guide plate achieved, which is arranged on the underside of the lintel, wherein the attraction is sufficient to lift the weight of the door panel.

Den beiden in diesen Druckschriften beschriebenen Systemen ist gemeinsam, dass sie ebenfalls in der Montage sehr aufwendig und dadurch teuer sind.The two systems described in these documents is common, that they also in the assembly very expensive and therefore expensive are.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schiebetür mit einem magnetischen Antriebssystem oder einem kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem mit einer permanent erregten magnetischen Trageinrichtung und einer Linear-Antriebseinheit mit mindestens einer Magnetreihe so weiterzuentwickeln, dass die zuvor genannten Vorteile bei geringen Herstellungskosten bestehen bleiben.It is therefore the object of the invention, a sliding door with a magnetic drive system or a combined magnetic support and drive system with a permanently excited magnetic Tra geinrichtung and a linear drive unit with at least one series of magnets further develop so that the advantages mentioned above remain low production costs.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.Is solved This problem with the features specified in claim 1. Advantageous embodiments of the subject of the claim 1 are in the subclaims specified.

Die erfindungsgemäße Schiebetür, mit einem magnetische Antriebssystem mit einer Linear-Antriebseinheit für mindestens einen Türflügel, die mindestens eine Reihe von weich- oder hartmagnetischen Elementen und mindestens eine aus mehreren Einzelspulen bestehende modular aufgebaute Spulenanordnung aufweist, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen eine Wechselwirkung mit der mindestens einen Reihe von weich- oder hartmagnetischen Elementen bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft, hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil des modularen Aufbaues der Spulenanordnung, d. h. einer gegenüber dem Stand der Technik vereinfachten Montage und vorzugsweise auch einer vereinfachten Herstellung. Ein solcher modularer Aufbau ist leicht an unterschiedliche an das magnetische Antriebssystem gestellte Erfordernisse anpassbar, z. B. an unterschiedliche Türflügelbreiten und Verfahrlängen des Türflügels, indem einfach mehr oder weniger Module für den Aufbau verwendet werden. Solche Module sind in der Regel und nach der Erfindung vorzugsweise so aufgebaut, dass eine solche Aneinanderreihung, d. h. ein Hinzufügen oder Entfernen eines Modules, leicht ausgeführt werden kann.The Sliding door according to the invention, with a magnetic drive system with a linear drive unit for at least a door that at least one series of soft or hard magnetic elements and at least one of several individual coils existing modular constructed coil assembly which, with appropriate control the individual coils interact with the at least one row of soft or hard magnetic elements causing the feed forces, has opposite the The prior art has the advantage of the modular construction of the coil arrangement, d. H. one opposite the prior art simplified assembly and preferably also a simplified production. Such a modular construction is easy on different Asked to the magnetic drive system Customizable requirements, eg. B. to different door leaf widths and travel lengths of the door by simply more or less modules are used for the construction. Such modules are generally preferred according to the invention constructed so that such a juxtaposition, d. H. an add or Removing a module that can be done easily.

Nach der Erfindung weist jede Spulenanordnung wenigstens ein Spulenmodul auf, das eine Anzahl von wenigsten zwei, vorzugsweise gleich zu einer Anzahl von zur Ansteuerung verwendeten elektrischen Phasen oder einem ganzzahligen vielfachen davon, Einzelspulen umfasst. Durch eine solche Unterteilung der Spulenanordnung in Spulenmodule mit einer Anzahl von Einzelspulen, die sich anhand der Anzahl der elektrischen Phasen bestimmt, die zur Ansteuerung der Spulenanordnung verwendet werden, ist eine besonders einfache Erweiterung eines bestehenden Systemes und auch ein Aufbau eines neuen Systemes möglich, da einfach Spulenmodule bis zu einer gewünschten Länge hintereinander gereiht werden.To According to the invention, each coil arrangement has at least one coil module which is a number of at least two, preferably equal to a number of electrical phases used for driving or an integer multiple thereof, comprises single coils. By such a subdivision of the coil arrangement in coil modules with a number of single coils, which are determined by the number of individual coils determined electrical phases, which are used to drive the coil assembly is a particularly simple extension of a existing system and also a structure of a new system possible because simple Coil modules up to a desired Length in a row be ranked.

Weiter umfasst die erfindungsgemäße Spulenanordnung vorzugsweise mehrere Spulenmodule, die mit einem konstanten Abstand zueinander in Antriebsrichtung angeordnet sind. Die erfindungsgemäßen Spulenmodule können direkt nebeneinander, d. h. aneinander stoßend, oder mit einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sein. Auf diese Weise ist durch die Verwendung der Spulenmodule auch eine Ausgestaltung eines magnetischen Antriebssystemes möglich, bei der die Fahrstrecke nur teilweise bestückt ist, wenn die erfindungsgemäßen Spulenanordnungen ortsfest entlang der Fahrstrecke angeordnet sind oder bei der die sich entlang der Fahrstrecke bewegende Einheit nicht über ihre sich entlang der Fahrstrecke erstreckende gesamte Ausdehnung mit Spulen bestückt ist, wenn die erfindungsgemäße Spulenanordnung ortsveränderlich vorgesehen wird.Further comprises the coil arrangement according to the invention preferably a plurality of coil modules arranged at a constant distance are arranged to each other in the drive direction. The coil modules according to the invention can right next to each other, d. H. abutting one another, or with a certain one Be spaced from each other. This way is through the Using the coil modules also an embodiment of a magnetic Drive system possible in which the route is only partially equipped when the coil arrangements according to the invention are arranged fixedly along the route or at which the The unit moving along the route does not have its way along the route extending entire extent is equipped with coils when the coil assembly according to the invention provided mobile becomes.

Ein Spulenmodul nach der Erfindung weist vorzugsweise eine integrierte Kontaktierung auf, die die Einzelspulen des Spulenmodules bei einer Befestigung des Spulenmodules automatisch mit Steuerleitungen einer Ansteuereinheit verbindet. Durch diese vorzugsweise Ausgestaltung ist wiederum eine noch einfachere Montage ermöglicht, da bei Befestigung eines Spulenmodules, z. B. durch Einklicken, automatisch eine elektrische Verbindung der Einzelspulen des Spulenmodules mit einer Ansteuereinheit für diese Einzelspulen erfolgt. Es ist also keine aufwendige individuelle Verdrahtung der Einzelspulen nötig und auch eine Planung einer solchen Verdrahtung entfällt.One Coil module according to the invention preferably has an integrated Contacting on, the individual coils of the coil module at a Fixing the coil module automatically with control cables Drive unit connects. By this preferred embodiment In turn, an even easier mounting is possible because when mounting a coil module, z. B. by clicking, automatically an electrical Connection of the individual coils of the coil module with a drive unit for this Single coils takes place. So it is not a complicated individual Wiring of the individual coils necessary and also a planning of such a wiring is eliminated.

Ein Spulenmodul nach der Erfindung weist vorzugsweise ein integriertes Befestigungselement auf, das eine Klemm- oder Rastverbindung des Spulenmodules ermöglicht. Insbesondere im Zusammenhang mit der zuvor beschriebenen integrierten Kontaktierung ist ein einfaches "Einklicken" eines erfindungsgemäßen Spulenmodules möglich, um ein erfindungsgemäßes magnetisches Antriebssystem aufzubauen.One Coil module according to the invention preferably has an integrated Fastener on which a clamping or latching connection of Coil modules allows. In particular in connection with the previously described integrated Contacting is a simple "clicking" of a coil module according to the invention possible, to a magnetic according to the invention Drive system build.

Die zuvor beschriebene integrierte Kontaktierung und das zuvor beschriebene Befestigungselement sind nach der Erfindung vorzugsweise als ein Bauteil ausgebildet, z. B. als Kontaktierungs- und Befestigungsstifte, die aus dem erfindungsgemäßen Spulenmodul hervorstehen und die in dafür vorgesehene Aufnahmen eingesetzt und dort verankert werden, wobei gleichzeitig eine Kontaktierung erfolgt. Eine solche Verankerung kann natürlich auch mittels Verschraubungen oder anderer Befestigungsmöglichkeiten neben einer Klemm- oder Rastverbindung erfolgen.The previously described integrated contacting and the previously described Fastener are according to the invention preferably as a Component formed, for. B. as Kontaktierungs- and fixing pins, from the coil module according to the invention stand out and those in it provided recordings are used and anchored there, wherein at the same time a contact takes place. Such an anchoring can Naturally also by means of screw connections or other mounting options take place next to a clamping or locking connection.

Ein Spulenmodul nach der Erfindung wird vorzugsweise durch ein spannendes oder schneidendes Verfahren oder durch Bruch an einer vorgegebenen Trennstelle von einer mehrerer Spulenmodule umfassenden Spulenmodul-Baugruppe abgelenkt. Hierdurch können Spulenmodul-Baugruppen konstanter Länge oder als Endlosware, z. B. auf Rollen durch rationalisierte Herstellungsverfahren in immer gleicher Weise hergestellt werden, welche bei dem Einbau oder der Erweiterung eines erfindungsgemäßen magnetischen Antriebssystemes einfach in benötigter Länge oder als aneinander zu fügende Einzelelemente von der Spulenmodul-Baugruppe abgenommen werden.A coil module according to the invention is preferably deflected by an exciting or cutting process or by break at a predetermined separation point of a coil module assembly comprising a plurality of coil modules. This allows coil module assemblies of constant length or as endless goods, z. B. be prepared on rolls by streamlined manufacturing processes in always the same way, which are easily removed in the installation or extension of a magnetic drive system according to the invention in required length or as to be joined individual elements of the coil module assembly.

Die Einzelspulen der mindestens einen Spulenanordnung nach der Erfindung sind vorzugsweise mit dem Backlack-Verfahren hergestellt. Hierbei muss ein Wickelkörper manuell eingesetzt werden, sodass sich das Verfahren besonders gut automatisieren lässt.The Individual coils of the at least one coil arrangement according to the invention are preferably prepared by the baked enamel method. in this connection needs a bobbin be used manually, so that the process is particularly good automate.

Die Einzelspulen der mindestens einen Spulenanordnung nach der Erfindung sind vorzugsweise jeweils direkt auf einen Spulenkern gewickelt.The Individual coils of the at least one coil arrangement according to the invention are preferably each directly wound on a spool core.

Insbesondere in Kombination dieses Wickelmechanismus mit dem Backlack-Verfahren ermöglicht auch ein Verbacken des Drahtes mit dem Spulenkern, so dass ein manuelles Fügen dieser beiden Teile entfällt und ein im Wesentlichen geräuschloser Betrieb des Antriebssystemes möglich ist.Especially in combination this winding mechanism with the baked enamel process also allows a caking of the wire with the bobbin, making a manual Add this both parts are omitted and a substantially noiseless Operation of the drive system possible is.

Die Einzelspulen der mindestens einen Spulenanordnung sind nach der Erfindung vorzugsweise jeweils mittels Widerstandspunktschweißen, Nieten oder Verstemmen an einem Profil befestigt oder in eine Nut eines Stangenprofiles eingeschoben.The Individual coils of the at least one coil arrangement are according to Invention preferably by means of resistance spot welding, riveting or caulking attached to a profile or in a groove of a Rod profiles inserted.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem ist vorzugsweise mit einem magnetischen Tragsystem mit einer permanent erregten magnetischen Trageinrichtung kombiniert, die mindestens eine in Antriebsrichtung in bestimmten Abständen abwechselnd polarisiert magnetisierte Magnetreihe, mindestens ein in anziehender Kraftwirkung mit mindestens einer der mindestens einen Magnetreihe stehendes weich- oder hartmagnetisches Tragelement und ein Führungselement aufweist, das einen bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen der mindestens einen Magnetreihe und dem Tragelement gewährleistet. Diese Kombination weist gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik den Vorteil auf, dass das Tragelement aufgrund der ausgenutzten anziehenden Kraftwirkung nicht notwendigerweise hartmagnetisch sein muss. Da weiter ein Führungselement vorgesehen ist, welches einen Abstand zwischen der mindestens einen Magnetreihe und dem Tragelement gewährleistet, braucht trotz Ausnutzung eines instabilen Gleichgewichtszustandes keine elektrische oder elektronische Regeleinrichtung vorgesehen zu werden. Weiter werden durch die Nutzung der mindestens einen Magnetreihe sowohl zum Tragen als auch zum Vortrieb die Herstellungskosten gesenkt und der benötigte Bauraum verringert.The Drive system according to the invention is preferably with a magnetic support system with a permanent Excited magnetic carrying device combined, at least one polarized alternately in the drive direction at certain intervals magnetized magnet array, at least one in attractive force effect with at least one of the at least one magnetic series standing soft or hard magnetic support element and a guide element having a certain gap-shaped distance between the ensures at least one row of magnets and the support element. This combination contrasts The described prior art has the advantage that the support element due to the exploited attractive force effect not necessarily must be hard magnetic. Further, since a guide member is provided, which is a distance between the at least one magnet row and the support element ensures needs despite utilization of an unstable equilibrium state no electrical or electronic control device provided to become. Further, by the use of at least one Magnet series both for carrying and for propulsion the production costs lowered and the needed Reduced installation space.

Bei dem erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem weist das Tragelement vorzugsweise mindestens eine Tragschiene auf, die mit einem ersten bestimmten Abstand zu einer Seite einer der mindestens einen Magnetreihe angeordnet ist, wobei die Spulenanordnung in einem zweiten bestimmten Abstand zu einer der ersten Seite der Magnetreihe gegenüberliegenden zweiten Seite der Magnetreihe angeordnet ist. Eine solche getrennte Zuordnung der beiden Hauptfunktionen "Vorschub erzeugen" und "magnetisch lagern" durch die sich gegenüber liegenden Polflächen der Magnete der Magnetreihe bewirkt trotz einer Integration dieser Funktionen in die eine Magnetreihe eine weitgehende Funktionstrennung, die eine Optimierung der Systemparameter dieser Hauptfunktionen zulässt. Weiter kann eine Kompensation von Querkräften erfolgen, indem die Tragprofile und/oder Spulenkerne oder Polschuhe der Einzelspulen der Spulenanordnung bzw. die Luftspalte so gestaltet werden, dass die an den Magneten der Magnetreihe angreifenden resultierenden magnetischen Querkräfte möglichst klein sind oder sich aufheben. Durch die Anordnung der Antriebsspulen der Spulenanordnung auf der einen Seite der mindestens einen Dauermagnetreihe und des vorzugsweise weichmagnetischen Tragelementes auf der anderen Seite der mindestens einen Dauermagnetreihe kann das Tragprofil weiter die Aufgaben des magnetischen Schlusses der Spulen-Magnetfelder sowie die Erzeugung von Tragkräften, die das Gewicht der Traglast, z. B. eines Türflügels, teilweise oder vollständig aufnehmen, übernehmen. Bei einer teilweisen Aufnahme des Gewichtes der Traglast durch das Tragelement kann die Restlast z. B. von den Spulenkernen oder Polschuhen der Einzelspulen der Spulenanordnung der Linear-Antriebseinheit oder von einer weiteren magnetischen der mechanischen Trageinrichtung getragen werden.at the combined invention magnetic support and drive system, the support element preferably at least one mounting rail, which determined with a first Spaced to a side of one of the at least one row of magnets is, wherein the coil assembly at a second predetermined distance to a second side opposite the first side of the magnet row the magnet array is arranged. Such a separate assignment the two main functions "feed generate "and" magnetically store "by the opposite pole faces the magnets of the magnet series effected despite an integration of these Functions in the one magnet series an extensive separation of functions, the optimization of the system parameters of these main functions allows. Further, a compensation of lateral forces can be done by the support profiles and / or coil cores or pole pieces of the individual coils of the coil assembly or the air gaps are designed so that the to the magnet the magnetic series attacking resulting magnetic transverse forces as possible are small or pick up. By the arrangement of the drive coils the coil arrangement on one side of the at least one permanent magnet row and the preferably soft magnetic support element on the other Side of the at least one permanent magnet series, the support profile continue the tasks of magnetic closure of the coil magnetic fields as well as the generation of load capacities, the weight of the load, z. B. a door, partially or completely record, take over. In a partial absorption of the weight of the load by the Support element, the residual load z. B. from the coil cores or pole shoes the individual coils of the coil assembly of the linear drive unit or from another magnetic of the mechanical support device be worn.

Hierfür kann das Tragelement auch vorzugsweise zwei Tragschienen aufweisen, von denen die eine mit einem bestimmten Abstand zu einer ersten Seite einer mindestens einen Magnetreihe angeordnet ist und die andere mit dem gleichen bestimmten Abstand zu einer der ersten Seite der Magnetreihe gegenüberliegenden zweiten Seite der Magnetreihe oder einer weiteren Magnetreihe der mindestens einen Magnetreihe angeordnet ist.For this, the Supporting element also preferably have two mounting rails, of which the one with a certain distance to a first side of a at least one row of magnets is arranged and the other with the same certain distance to one of the first side of the magnet series opposite second side of the magnetic series or another series of magnetic the at least one row of magnets is arranged.

Alternativ kann das Tragelement hierfür vorzugsweise eine U-förmige Tragschiene mit einem Bodenbereich und zwei Seitenbereichen aufweisen, wobei der Bodenbereich die beiden Seitenbereiche verbindet und wenigstens eine Magnetreihe der mindestens einen Magnetreihe wenigstens teilweise so innerhalb der U-förmigen Tragschiene geführt wird, dass wenigstens Teile einer Innenfläche des einen Seitenbereiches mit dem bestimmten Abstand zu einer ersten Seite der Magnetreihe angeordnet sind und wenigstens Teile einer Innenfläche des anderen Seitenbereiches mit dem gleichen oder einem anderen bestimmten spaltförmigen Abstand zu einer der ersten Seite der Magnetreihe gegenüberliegenden zweiten Seite der Magnetreihe oder einer weiteren Magnetreihe der mindestens einen Magnetreihe angeordnet sind.alternative can the support element for this preferably a U-shaped Have support rail with a bottom portion and two side areas, wherein the floor area connects the two side areas and at least a magnetic series of the at least one magnetic series at least partially so inside the U-shaped Guided rail is that at least parts of an inner surface of the one side area with the given distance to a first side of the magnet row are arranged and at least parts of an inner surface of the other page area with the same or another particular slit-shaped distance to a second side opposite the first side of the magnet row the magnetic series or another magnetic series of at least one Magnet series are arranged.

Die obigen Ausführungsformen sind so zu verstehen, dass die Tragschienen separat oder als Polschuhleisten der Linear-Antriebseinheit ausgebildet sein können, d. h. als weichmagnetische Elemente, die unabhängig von der Linear-Antriebseinheit oder als ein integrales Bauteil davon ausgeführt sind. Es ist natürlich auch eine Kombination möglich, bei dem die erfindungsgemäßen Spulenmodule z. B. zwischen zwei Magnetreihen angeordnet sind, wobei an den den Spulenmodulen abgewandten Seiten dieser beiden Magnetreihen wiederum Tragschienen oder Seitenbereiche einer U-förmigen Tragschiene angeordnet sind.The above embodiments are to be understood that the DIN rails separately or as Polschuhleisten the linear drive unit can be formed, d. H. as soft magnetic Elements that are independent from the linear drive unit or as an integral part thereof accomplished are. It's natural, too a combination possible, in which the coil modules according to the invention z. B. are arranged between two rows of magnets, wherein at the Coil modules opposite sides of these two rows of magnets turn Mounting rails or side portions of a U-shaped mounting rail arranged are.

Bei dem erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem ist vorzugsweise die mindestens eine Magnetreihe quer zur Tragrichtung und zur Antriebsrichtung magnetisiert, in der ein von der Trageinrichtung getragenes Element, z. B. ein Schiebetürelement, verfahren werden kann. Bei dieser vorzugsweisen Anordnung der Magnetisierung der mindestens einen Magnetreihe quer zur Tragrichtung ergibt sich eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung des Führungselementes, da dieses in diesem Fall unabhängig von einer Kraft geplant und ausgeführt werden kann, die von der Trageinrichtung erzeugt werden muss, um das getragene Element in einem Schwebezustand zu halten. Weiter ist eine einfache Ausführung der Linear-Antriebseinheit möglich, da diese ebenfalls unabhängig von der von der Trageinrichtung zu erzeugenden Kraft geplant und ausgeführt werden kann.at the combined invention Magnetic support and drive system is preferably at least a magnetic row transverse to the supporting direction and to the drive direction magnetized, in which an element carried by the carrying device, z. B. a sliding door element, can be moved. In this preferred arrangement of the magnetization the at least one row of magnets transverse to the supporting direction results a particularly simple structural design of the guide element, because this is independent in this case can be planned and executed by a force of the Carrying device must be generated to the worn element in to hold a limbo. Next is a simple version of the Linear drive unit possible, since these are also independent planned by the force to be generated by the support means and accomplished can be.

Erfindungsgemäß besteht die mindestens eine Magnetreihe vorzugsweise aus einzelnen Dauermagneten, da so durch die Aneinanderreihung einzelner kleinerer Magnete bei der Materialbeschaffung und damit im Herstellungsprozess der erfindungsgemäßen Trageinrichtung Kosten gespart werden können. Weiter können aufgrund dieser Ausgestaltung leichter Toleranzen ausgeglichen und magnetische Eigenschaften besser ausgenutzt werden. Anstelle einer Reihe von Magneten kann auch ein Einzelmagnet eingesetzt werden, wodurch das relativ schwierige Montieren der Vielzahl von Einzelmagneten entfällt.According to the invention the at least one row of magnets, preferably of individual permanent magnets, so by the juxtaposition of individual smaller magnets at the procurement of materials and thus in the manufacturing process of the support device according to the invention Costs can be saved. Next you can due to this design balanced tolerances and magnetic properties are better utilized. Instead of a Series of magnets can also be used a single magnet, whereby the relatively difficult mounting of the plurality of individual magnets eliminated.

Nach der Erfindung wechselt vorzugsweise die Magnetisierung der mindestens einen Magnetreihe in einer Längsrichtung der mindestens einen Magnetreihe in einer Längsrichtung der mindestens einen ersten Magnetreihe in bestimmten Abständen das Vorzeichen. Dieses Merkmal, das besonders einfach bei einer aus einzelnen Dauermagneten bestehenden Magnetreihe verwirklicht werden kann, bewirkt eine bessere magnetische Wirkung, da zusammen mit der Trageinrichtung ein magnetischer Feldschluss der einzelnen Magnetisierungsbereiche, d. h. zwischen den ein zelnen Dauermagneten erzeugt wird. Weiter kann die mindestens eine Magnetreihe auf diese Weise leicht als Reihe der hartmagnetischen Elemente eingesetzt werden, mit der die Einzelspulen eine Wechselwirkung bewirken, die Vorschubkräfte hervorruft, d. h. die mindestens eine Magnetreihe kann das erfindungsgemäße magnetische Antriebssystem mit der magnetischen Trageinrichtung integrieren. Weiter wird durch dieses Merkmal erreicht, dass das den spaltförmigen Abstand gewährleistende Führungselement auch bei Toleranzen des beidseitig wirkenden Tragelementes keine großen Kräfte aufnehmen muss, da sich die zwischen der mindestens einen Magnetreihe und dem Tragelement in Magnetisierungsrichtung wirkenden Kräfte bestenfalls aufheben. Dieser Effekt wird mit einer steigenden Anzahl abwechselnder Polarisierungen stärker unterstützt, da damit sowohl Toleranzen in den Feldstärken einzelner Polarisierungsbereiche besser ausgeglichen werden, als auch eine solche Überlagerung der von den einzelnen Polarisierungsbereichen jeweils erzeugten Kräften erfolgt, dass ein Feld erzeugt wird, welches dem Aufbau von Querkräften entgegenwirkt. Mindestens sollten drei aufeinander folgende Polarisierungsbereiche vorgesehen sein, damit eine bei lediglich zwei Polarisierungsbereichen der Magnetreihe mögliche Verkantung der Magnetreihe nicht eintritt, die bereits große Querkräfte erzeugen kann.To The invention preferably changes the magnetization of at least a row of magnets in a longitudinal direction the at least one row of magnets in a longitudinal direction of at least a first row of magnets at certain intervals the sign. This Feature that is particularly easy with a single permanent magnet existing magnet series can be achieved, causes a better magnetic effect, since together with the support a magnetic Field closure of the individual magnetization areas, d. H. between An individual permanent magnet is generated. Next, the at least one Magnet series in this way easily as a series of hard magnetic Elements are used, with which the individual coils an interaction cause the feed forces causes, d. H. the at least one magnetic row can be the magnetic Integrate drive system with the magnetic support device. Next is achieved by this feature that the gap-shaped distance ensuring guiding element even with tolerances of the two-sided support element no huge personnel must take up, since the between the at least one magnetic row and forces acting on the support member in the magnetization direction at best cancel. This effect comes with an increasing number of alternating polarizations stronger support therewith both tolerances in the field strengths of individual polarization areas better balanced, as well as such an overlay the generated by the individual polarization areas respectively forces takes place, that a field is generated, which counteracts the build-up of shear forces. At a minimum, there should be three consecutive polarization areas be provided so that one in only two polarization areas the magnet series possible Canting the magnet series does not occur, which already generate large lateral forces can.

Vorzugsweise wird der Abstand zwischen Magnetreihe und Tragelement so klein wie möglich gehalten.Preferably The distance between the magnet row and the support element is as small as possible held.

Nach der Erfindung sind das in der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Trageinrichtung verwendete mindestens ein Tragelement vorzugsweise ortsfest und die mindestens eine Magnetreihe ortsveränderlich angeordnet, d. h. im Fall einer Schiebetür ist diese an der mindestens einen Magnetreihe aufgehängt, wohingegen das mindestens eine Tragelement eine Führung für das Türelement oder die Türelemente einer mehrflügeligen Schiebetür bildet. Natürlich ist auch die Ausgestaltung des mindestens einen Tragelementes ortsveränderlich und der mindestens einen Magnetreihe ortsfest, wie auch eine Kombination dieser beiden Varianten möglich. Die Spulenanordnung der Linear-Antriebseinheit ist natürlich immer zusammen mit dem Tragelement der Trageinrichtung ortsfest bzw. ortsveränderlich angeordnet. Hierdurch entstehen bei einem geringen Bewegungsweg, wie er normalerweise bei dem Antrieb von Türflügeln vorliegt, keine übermäßigen erhöhten Kosten, aber der Läufer und damit das gesamtbewegliche Element des erfindungsgemäßen Antriebssystemes oder kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes kann passiv ausgelegt werden.According to the invention, the at least one support element used in the magnetic support device according to the invention are preferably stationary and the at least one row of magnets arranged spatially variable, ie in the case of a sliding door this is suspended from the at least one row of magnets, whereas the at least one support element a guide for the door element or the door elements of a multi-leaf sliding door forms. Of course, the design of the at least one support element is also movable and the stationary at least one row of magnets, as well as a combination of these two variants possible. Of course, the coil arrangement of the linear drive unit is always arranged fixed or movable together with the support element of the support device. As a result, with a small path of movement, as is normally the case with the drive of door leaves, no excessive increased costs, but the rotor and thus the total movable element of the drive system according to the invention or combined magnetic support and drive system can be designed passive.

Das mindestens eine Tragelement ist nach der Erfindung vorzugsweise weichmagnetisch, wodurch besonders niedrige Kosten hinsichtlich dieses Elementes erreicht werden.The at least one support element is preferred according to the invention soft magnetic, resulting in particularly low cost terms This element can be achieved.

Das Führungselement umfasst nach der Erfindung vorzugsweise Rollen, Wälz- und/oder Gleitkörper.The guide element includes according to the invention preferably rollers, Wälz- and / or Sliding.

Nach der Erfindung besteht die mindestens eine Magnetreihe vorzugsweise aus einem oder mehreren Hochleistungsmagneten, vorzugsweise Seltenerden-Hochleistungsmagneten, weiter vorzugsweise aus Neodym-Eisen-Bor (NeFeB) bzw. Samarium-Cobalt (Sm₂Co) oder kunststoffgebundenen Magnetwerkstoffen. Durch die Verwendung von solchen Hochleistungsmagneten lassen sich wegen der höheren Remanenzinduktion wesentlich höhere Kraftdichten erzeugen als mit Ferrit-Magneten. Demzufolge lässt sich das Magnetsystem bei gegebener Tragkraft mit Hochleistungsmagneten geometrisch klein und damit platzsparend aufbauen. Die gegenüber Ferrit-Magneten höheren Materialkosten der Hochleis tungsmagnete werden durch das vergleichsweise geringe Magnetvolumen zumindest kompensiert.According to the invention, the at least one magnetic row preferably consists of one or more high-performance magnets, preferably rare-earth high-performance magnets, more preferably neodymium-iron-boron (NeFeB) or samarium-cobalt (Sm ₂ Co) or plastic-bonded magnet materials. By using such high-performance magnets can be generated because of the higher remanence induction significantly higher power densities than with ferrite magnets. Consequently, the magnet system can be constructed geometrically small and thus save space for a given load capacity with high-performance magnets. The relation to ferrite magnets higher material costs of high-performance magnets are at least compensated by the relatively small magnetic volume.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem oder kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem ist ein Raster der Einzelspulen der Spulenanordnung vorzugsweise unterschiedlich zu den bestimmten Abständen der abwechselnden Polarisierung der mindestens einen Magnetreihe. Hierdurch wird ein besonders einfaches Anfahren des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes aus dem Stillstand sowie die Möglichkeit einer besonders gleichförmigen Bewegung ermöglicht.at the drive system according to the invention or combined magnetic support and drive system is a Grid of the individual coils of the coil arrangement preferably different at the determined intervals the alternating polarization of the at least one magnet series. This results in a particularly easy start of the combined invention magnetic suspension and drive system from standstill as well the possibility a particularly uniform one Movement allows.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem oder kombinierte Trag- und Antriebssystem wird zum Antrieb mindestens eines Türflügels einer Schiebetür eingesetzt, die vorzugsweise als Bogenschiebetür oder Horizontal-Schiebewand ausgebildet ist. Es kann neben diesem Einsatz auch zum Antrieb von Torflügeln oder in Zuführeinrichtungen, Handlingseinrichtungen oder Transportsystemen eingesetzt werden.The Drive system according to the invention or combined support and drive system becomes the drive at least a door leaf of a sliding door used, preferably designed as a curved sliding door or horizontal sliding wall is. In addition to this insert, it can also be used to drive gate leaves or in feeders, Handling devices or transport systems are used.

Die Erfindung wird nun anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The The invention will now be described with reference to schematically illustrated embodiments described in more detail.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1: Einen Querschnitt einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Trageinrichtung in verschiedenen Belastungszuständen, 1 FIG. 4: a cross-section of a first preferred embodiment of the magnetic support device according to the invention used in different load states, FIG.

2: die Tragkraftkennlinie der magnetischen Trageinrichtung nach der in 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform, 2 : the load capacity curve of the magnetic support device according to the in 1 shown first preferred embodiment,

3: den Querkraftverlauf der magnetischen Trageinrichtung nach der in 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform, 3 : the transverse force curve of the magnetic support device according to the in 1 shown first preferred embodiment,

4: eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der magnetischen Trageinrichtung nach der in 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform, 4 FIG. 4 is a sectional view of a top view of the magnetic support device according to FIG 1 shown first preferred embodiment,

5: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spulenmodules in einer ersten bevorzugten Ausführungsform mit drei quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Spulen und U-förmiger Blechhalterung sowie drei Kontaktierungs- und Befestigungsstiften ohne und mit U-förmigem Tragschienenelement, 5 3 shows a perspective view of a coil module according to the invention in a first preferred embodiment with three coils and U-shaped sheet-metal holder oriented transversely to the direction of travel, and three contacting and fastening pins without and with U-shaped carrier rail element,

6: eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystemes, 6 FIG. 3 is a sectional view of a plan view of the first preferred embodiment of the drive system according to the invention, FIG.

7: eine elektrische Verschaltung der Spulen der Linear-Antriebseinheit des in 6 gezeigten Antriebssystemes, 7 : an electrical connection of the coils of the linear drive unit of in 6 shown operating systemes,

8: ein Diagramm zur Erläuterung einer ersten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in 7 gezeigt verschalteten Spulen der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystemes, 8th : a diagram for explaining a first possibility of the voltage curve at the as in 7 shown interconnected coils of the first preferred embodiment of the drive system according to the invention,

9: ein Diagramm zur Erläuterung einer zweiten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in 7 gezeigt verschalteten Spulen der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystemes, 9 : a diagram for explaining a second possibility of the voltage curve at the as in 7 shown interconnected coils of the first preferred embodiment of the drive system according to the invention,

10: ein Diagramm zur Erläuterung einer dritten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in 7 gezeigt verschalteten Spulen der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystemes, 10 FIG. 4: a diagram for explaining a third possibility of the voltage curve at the as in FIG 7 shown interconnected coils of the first preferred embodiment of the drive system according to the invention,

11: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spulenmodules in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform mit drei in Fahrtrichtung ausgerichteten Spulen, die auf einen gemeinsamen Kern gewickelt sind, wobei der Kern und die gezeigten quadratischen Polschuhe ein kompaktes Drehteil sein können und 11 FIG. 2: a perspective view of a coil module according to the invention in a second preferred embodiment with three coils oriented in the direction of travel, which are wound on a common core, wherein the core and the square pole shoes shown can be a compact rotary part and

12: eine Schnittdarstellung einer Draufsicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten Antriebssystemes. 12 : A sectional view of a plan view of the second preferred embodiment of the combined drive system according to the invention.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Trageinrichtung im Querschnitt. Zur Erläuterung ist ein Koordinatensystem eingezeichnet, bei dem eine x-Richtung eine Fahrtrichtung eines an der erfindungsgemäßen Trageinrichtung aufgehängten Türflügels 5 darstellt. Die Richtung der auf die magnetische Trageinrichtung wirkenden Querkräfte ist die y-Richtung und die durch das Gewicht der aufgehängten Türflügel 5 bedingte vertikale Magnetauslenkung nach unten ist in z-Richtung eingezeichnet.The 1 shows a schematic representation of a first preferred embodiment of the magnetic support device according to the invention used in cross section. For illustration, a coordinate system is shown in which an x-direction is a direction of travel of a door leaf suspended from the carrying device according to the invention 5 represents. The direction of the transverse forces acting on the magnetic support means is the y-direction and that of the weight of the hung door leaves 5 conditional vertical downward magnetic deflection is plotted in the z direction.

Eine an einem Tragschlitten 4 befestigte Magnetreihe 1 wird durch ein an dem Tragschlitten 4 vorgesehenes mechanisches Führungselement 3, das mit einem Gehäuse 6 der Trageinrichtung zusammenwirkt, in horizontaler Richtung zentriert zwischen weichmagnetischen Tragschienen 2a, 2b, die das Tragelement 2 bilden, zwangsgeführt, während sie in vertikaler Richtung und in Fahrtrichtung (x) des Türflügels 5 frei verschiebbar ist. Durch die so erzwungene Symmetrie heben sich die in y-Richtung an den Magneten 1a, 1b, 1c, 1d angreifenden Querkräfte weitgehend auf. In vertikaler Richtung (z-Richtung) nehmen die Magnete 1a, 1b, 1c, 1d nur im lastfreien Zustand, also ohne an dem Tragschlitten 4 befestigte Last, wie in der 1a) gezeigt, eine symmetrische Lage ein.One on a support slide 4 fixed magnet series 1 is by a on the support carriage 4 provided mechanical guide element 3 that with a housing 6 the support device cooperates, centered in the horizontal direction between soft magnetic mounting rails 2a . 2 B that the supporting element 2 form, forced, while moving in the vertical direction and in the direction of travel (x) of the door leaf 5 is freely movable. Due to the symmetry thus enforced, the magnets lift in y direction 1a . 1b . 1c . 1d acting transverse forces largely on. In the vertical direction (z-direction) take the magnets 1a . 1b . 1c . 1d only in the load-free state, ie without on the support carriage 4 fastened load, as in the 1a ) shown a symmetrical position.

Bei Belastung der Magnete 1a, 1b, 1c, 1d mit einer Gewichtskraft F_g, z. B. durch den an dem Tragschlitten 4 befestigten Türflügel 5, werden diese in vertikaler Richtung aus der in 1a) gezeigten symmetrischen Lage über einen in 1b) gezeigten Zwischenzustand in eine in 1c) gezeigte Gleichgewichtslage bewegt, die durch die zu tragende Gewichtskraft F_g und eine magnetische Rückstellkraft zwischen den Magneten 1a, 1b, 1c, 1d der Magnetreihe 1 und den Tragschienen 2a, 2b des Tragelementes 2, im Folgenden auch als Tragkraft F(z) bezeichnet, bestimmt ist. Die Ursache dieser Rückstellkraft sind die zwischen den Magneten 1a, 1b, 1c, 1d der Magnetreihe 1 und den Tragschienen 2a, 2b wirkenden magnetischen Anziehungskräfte, wobei nur der Teil der Magnete 1a, 1b, 1c, 1d, der zwischen den Tragschienen 2a, 2b nach unten heraustritt, zu dieser magnetischen Tragkraft beiträgt. Da dieser Teil mit größer werdender vertikaler Auslenkung zunimmt, steigt die magnetische Tragkraft dem Betrag nach kontinuierlich mit der Auslenkung an.When loading the magnets 1a . 1b . 1c . 1d with a weight F _g , z. B. by the on the support carriage 4 attached door wings 5 , these are made in the vertical direction from the in 1a ) shown symmetrical position over a in 1b ) shown intermediate state in an in 1c ), which is caused by the weight force F _{g to be supported} and a magnetic restoring force between the magnets 1a . 1b . 1c . 1d the magnet series 1 and the mounting rails 2a . 2 B of the support element 2 , hereinafter also referred to as carrying capacity F (z) is determined. The cause of this restoring force are between the magnets 1a . 1b . 1c . 1d the magnet series 1 and the mounting rails 2a . 2 B acting magnetic attraction, taking only the part of the magnets 1a . 1b . 1c . 1d that is between the mounting rails 2a . 2 B goes down, contributes to this magnetic load capacity. As this part increases with increasing vertical deflection, the magnetic load increases in magnitude continuously with the deflection.

2 zeigt die Abhängigkeit zwischen der vertikalen Auslenkung der Magnetreihe 1 und der magnetischen Tragkraft in einer Kennlinie, d. h. die Tragkraftkennlinie der Trageinrichtung gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform. Auf der Abszisse ist die vertikale Auslenkung z nach unten, z. B. in mm, und auf der Ordinate die korrespondierende erzeugte magnetische Tragkraft F(z), z. B. in Newton, angegeben. Der Verlauf der Tragkraftkennlinie ist durch einen oberen und einen unteren Abrisspunkt gekennzeichnet, die jeweils erreicht werden, wenn die Magnete zwischen den Tragschienen nach oben bzw. nach unten vollständig heraustreten, wie es für den Fall nach unten in 1e) gezeigt ist. Wird diese kritische Auslenkung kraftbedingt überschritten, so schwächen sich die Rückstellkräfte durch den zunehmenden Abstand zu den Tragschienen 2a, 2b ab, wodurch in diesen Bereichen kein stabiler Gleichgewichtszustand zwischen der Tragkraft F(z) und der durch die Last bedingten Gewichtskraft F_g erreicht werden kann. 2 shows the dependence between the vertical deflection of the magnet series 1 and the magnetic load capacity in a characteristic curve, ie the load capacity characteristic of the support device according to the in 1 shown embodiment. On the abscissa is the vertical deflection z down, z. In mm, and on the ordinate the corresponding generated magnetic load F (z), e.g. In Newton. The course of the load capacity curve is characterized by an upper and a lower break-off point, which are each achieved when the magnets between the support rails upwards and downwards completely emerge, as is the case in the down in 1e ) is shown. If this critical deflection is exceeded due to the force, the restoring forces are weakened by the increasing distance to the mounting rails 2a . 2 B whereby a stable equilibrium state between the load capacity F (z) and the weight force F _g caused by the load can not be achieved in these areas.

In der Praxis kann ein solches Abreißen der Tragkraft F(z) durch die Gewichtskraft F_g der Türflügelmasse durch eine mechanische Begrenzung der möglichen Auslenkung der Magnetreihe 1 zuverlässig verhindert werden, wie sie beispielhaft in 1d) gezeigt ist. Hier umfasst das die Tragschienen 2a, 2b aufnehmende und eine horizontale Führung für das Führungselement 3 bietende Gehäuse 6 gleichzeitig zwei jeweils an seinen unteren Enden angeordnete Vorsprünge 6a, 6b, die eine mechanische Begrenzung der möglichen Auslenkung des Tragschlittens 4 und somit der an diesem starr befestigten Magnetreihe 1 in z-Richtung sind.In practice, such a tearing off of the load capacity F (z) by the weight force F _{g of} the door leaf mass by a mechanical limitation of the possible deflection of the magnetic series 1 reliably prevented, as exemplified in 1d ) is shown. Here this includes the mounting rails 2a . 2 B receiving and a horizontal guide for the guide element 3 offering housing 6 two simultaneously arranged at its lower ends projections 6a . 6b , which is a mechanical limitation of the possible deflection of the support carriage 4 and thus the rigidly attached to this magnetic series 1 in the z direction.

Zwischen dem oberen Abrisspunkt und dem unteren Abrisspunkt verläuft die Tragkraftkennlinie nahezu linear, wobei bei einer positiven Auslenkung der Magnetreihe 1, d. h. einer Auslenkung nach unten, die durch den am Tragschlitten 4 befestigten Türflügel 5 erfolgt, von dem Ursprung des Koordinatensystemes zwischen vertikaler Auslenkung z der Magnetreihe 1 und magnetischer Tragkraft F(z) bis zu dem unteren Abrisspunkt auf der Tragkraftkennlinie Betriebspunkte mit negativer Steigung durchfahren werden, in denen sich eine jeweilige stabile Lage der Magnetreihe 1 zwischen den Tragschienen 2a, 2b, bedingt durch die auf die Magnetreihe 1 wirkende Gewichtskraft F_g und der betragsgleichen, in entgegengesetzte Richtung wirkende magnetische Tragkraft F(z) einstellen kann.Between the upper break-off point and the lower break-off point, the load-bearing characteristic runs almost linearly, with a positive deflection of the magnet row 1 , ie a downward deflection, by the on the carriage 4 attached door wings 5 takes place, from the origin of the coordinate system between vertical deflection z of the magnetic series 1 and magnetic bearing force F (z) until the lower breakpoint on the load capacity curve passes through negative slope operating points, in which a respective stable position of the magnet row 1 between the mounting rails 2a . 2 B , due to the on the magnetic series 1 acting weight force F _g and the same amount, acting in the opposite direction magnetic load F (z) can adjust.

Bei strenger Symmetrie der beschriebenen magnetischen Trageinrichtung um die vertikale Mittelachse (z-Achse), die sowohl von der Anordnung der Trageinrichtung als auch dem mechanischen Führungselement 3 abhängt, heben sich die horizontalen Magnetkraft-Komponenten in Querrichtung, d. h. in y-Richtung, vollständig auf. Verlässt die Magnetreihe 1 toleranzbedingt diese exakte Mittellage, so stellt sich aufgrund unterschiedlich starker Anziehungskräfte zu den beiden Tragschienen 2a, 2b eine auf die Magnetreihe 1 wirkende Querkraft F(y) ein.With strict symmetry of the described magnetic support device about the vertical central axis (z-axis), both from the arrangement of the support device and the mechanical guide element 3 depends, the horizontal magnetic force components in the transverse direction, ie in the y direction, completely cancel. Leaves the magnet series 1 Due to tolerances, this exact middle position, so arises due to different degrees of attraction to the two mounting rails 2a . 2 B one on the magnetic series 1 acting lateral force F (y).

Die 3 zeigt für eine Spaltbreite von z. B. –1 mm bis +1 mm einen Querkraftverlauf F(y) in Abhängigkeit von einer seitlichen Verschiebung y der Magnete 1a, 1b, 1c, 1d, der über den ganzen Verlauf eine positive Steigung hat. Das bedeutet, dass im Null-Punkt des Koordinatensystemes, der zur Mittellage der Magnetreihe 1 zwischen den Tragschienen 2a, 2b korrespondiert, ein instabiles Kräftegleichgewicht vorliegt. In allen anderen Punkten des Koordinatensystemes herrscht eine resultierende Querkraft F(y).The 3 shows for a gap width of z. B. -1 mm to +1 mm, a transverse force profile F (y) in response to a lateral displacement y of the magnets 1a . 1b . 1c . 1d who has a positive slope throughout the course. This means that at the zero point of the coordinate system, the center of the magnetic series 1 between the mounting rails 2a . 2 B corresponds, there is an unstable equilibrium of forces. In all other points of the coordinate system there is a resulting transverse force F (y).

Da in der Mittellage nur ein instabiles Kräftegleichgewicht vorliegt, muss das Führungselement 3 eine präzise mechanische Lagerung bieten, die die Magnetreihe 1 während der Fahrbewegung der Magnetreihe 1 in Bewegungsrichtung, d. h. in x-Richtung, exakt mittig zwischen den Tragschienen 2a, 2b führt. Je genauer diese Zentrierung realisiert werden kann, umso geringer sind die resultierende Querkraft F(y) und hiermit verbundene Reibungskräfte der mechanischen Lagerung.Since there is only an unstable equilibrium of forces in the middle position, the guide element must 3 provide a precise mechanical bearing that the magnet series 1 during the driving movement of the magnet series 1 in the direction of movement, ie in the x-direction, exactly centered between the mounting rails 2a . 2 B leads. The more precisely this centering can be realized, the lower the resulting transverse force F (y) and associated friction forces of the mechanical bearing.

Um die Trageigenschaften zu optimieren, sollte die Magnetbreite, d. h. die Abmessungen der Magnetreihe 1 bzw. von deren Einzelmagneten 1a, 1b, 1c, 1d in y-Richtung, möglichst groß sein, denn eine große Magnetbreite bewirkt eine große Feldstärke, die zu großen Tragkräften führt. Die Magnethöhe, also die Abmessungen der Magnetreihe bzw. von deren Einzelmagneten 1a, 1b, 1c, 1d in z-Richtung, sollte möglichst klein sein, denn kleine Magnethöhen erhöhen die Steifigkeit des Tragkraftfeldes durch Bündelung des Feldes.To optimize the wearing properties, the magnet width, ie the dimensions of the magnet series, should be selected 1 or of their individual magnets 1a . 1b . 1c . 1d in y-direction, be as large as possible, because a large magnet width causes a large field strength, which leads to large load capacities. The height of the magnet, ie the dimensions of the magnet series or of their individual magnets 1a . 1b . 1c . 1d in z-direction, should be as small as possible, because small magnet heights increase the rigidity of the load cell by bundling the field.

Die Höhe der Tragschienen 2a, 2b sollte möglichst klein sein, günstig ist eine Tragschienenhöhe kleiner 1/2 der Magnethöhe, denn die Feldlinien der Dauermagnete werden gebündelt und hierdurch die Steifigkeit des magnetischen Tragsystems erhöht.The height of the mounting rails 2a . 2 B should be as small as possible, a DIN rail height is less than 1/2 of the magnet height, because the field lines of the permanent magnets are bundled and thereby increases the rigidity of the magnetic support system.

Die Anordnung sollte so gewählt werden, dass die weichmagnetischen Tragschienen 2a, 2b im Gleichgewichtszustand, in dem die magnetische Tragkraft F(z) betragsgleich der durch Belastung der Magnetreihe 1 mit dem Türflügel 5 hervorgerufenen Gewichtskraft F_g ist, vertikal unsymmetrisch um die Magnetreihe 1 liegen und die Magnetreihe 1 sollte möglichst kontinuierlich sein, um Rastkräfte in Bewegungsrichtung, d. h. in x-Richtung, zu vermeiden.The arrangement should be chosen so that the soft magnetic mounting rails 2a . 2 B in the state of equilibrium, in which the magnetic load F (z) is the same amount by loading the magnet series 1 with the door wing 5 caused gravitational force F _g is vertically asymmetrical about the magnet series 1 lie and the magnet series 1 should be as continuous as possible to avoid cogging forces in the direction of movement, ie in the x-direction.

In 4 ist eine Schnittdarstellung einer Aufsicht der in 1a nach einer Schnittlinie A-A gezeigten Trageinrichtung nach der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Magnetreihe 1 aus Einzelmagneten 1a, 1b, 1c, 1d besteht, die mit abwechselnder Magnetisierungsrichtung zwischen den beiden seitlich ange ordneten Tragschienen 2a, 2b angeordnet sind, die aus einem weichmagnetischen Material bestehen. In dieser Ausführungsform, in der die Tragschienen 2a, 2b den feststehenden Teil der erfindungsgemäßen Trageinrichtung bilden, sind die Einzelmagnete 1a, 1b, 1c, 1d zur Bildung der Magnetreihe 1 an dem beweglichen Tragschlitten 4 befestigt und können zwischen den Schienen 2a, 2b in x- und z-Richtung verschoben werden. Bei einer vertikalen Verschiebung, d. h. einer Verschiebung in z-Richtung, um einen kleinen Weg, ca. 3–5 mm, aus der Null-Lage, d. h. der geometrischen Symmetrielage, ergibt sich, bedingt durch die Verwendung äußerst starker Dauermagnete, z. B. aus Nd-Fe-B, eine erhebliche Rückstellkraft, die zum Tragen eines Schiebetürflügels 5 mit einem Gewicht von ca. 80 kg/m geeignet ist. In der in 4 gezeigten Anordnung, bei der die Dauermagnete 1a, 1b, 1c, 1d mit abwechselnder Magnetisierungsrichtung zwischen den beiden Tragschienen 2a, 2b angeordnet sind, wirkt sich der Feldschluss durch die Tragschienen 2a, 2b bei wechselseitiger Magnetisierungsrichtung der nebeneinander angeordneten Magnete positiv verstärkend aus.In 4 is a sectional view of a supervision of in 1a shown according to a section line AA carrying device according to the first preferred embodiment of the invention. It can be seen that the magnet series 1 from individual magnets 1a . 1b . 1c . 1d consists, with alternating magnetization direction between the two laterally arranged mounting rails 2a . 2 B are arranged, which consist of a soft magnetic material. In this embodiment, in which the mounting rails 2a . 2 B form the fixed part of the support device according to the invention, the individual magnets 1a . 1b . 1c . 1d for the formation of the magnet series 1 on the movable support carriage 4 attached and can between the rails 2a . 2 B be moved in the x and z directions. In a vertical displacement, ie a displacement in the z-direction to a small path, about 3-5 mm, from the zero position, ie the geometric symmetry position, it results, be caused by the use of extremely strong permanent magnets, z. B. from Nd-Fe-B, a considerable restoring force, to support a sliding door leaf 5 with a weight of about 80 kg / m is suitable. In the in 4 shown arrangement in which the permanent magnets 1a . 1b . 1c . 1d with alternating magnetization direction between the two mounting rails 2a . 2 B are arranged, the field closure affects by the mounting rails 2a . 2 B at mutual magnetization direction of the adjacent magnets positively reinforcing from.

Die 5 zeigt ein Antriebssegment einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssegmentes in einer perspektivischen Darstellung. Hier besteht ein als Statormodul oder Läufermodul zu verwendendes erfindungsgemäßes Spulenmodul aus drei quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Spulen 7 mit Spulenkernen 12, die in einer U-förmigen Blechhalterung 21 angeordnet sind, aus der drei Kontaktierungs- und Befestigungsstifte 22 elektrisch isoliert herausragen. Über diese Kontaktierungs- und Befestigungsstifte 22 kann das Spulenmodul sowohl befestigt, als auch durch Bestromung der Einzelspulen angesteuert werden. Als gemeinsame Masse kann z. B. die U-förmige Blechhalterung dienen, in der die Spulen 7 z. B. mittels Widerstandspunktschweißen, Nieten oder Verstemmen befestigt sind. Dieses in 5a) gezeigte erfindungsgemä ße Spulenmodul ist in 5b) in eine prinzipiell U-förmige Tragschiene 2d eingesetzt gezeigt, wobei die Kontaktierungs- und Befestigungsstifte 22 durch deren Bodenbereich 23 hervorstehen und zwischen den die Spulenkerne 12 haltenden Seitenwänden der U-förmigen Blechhalterung 21 und den Seitenwänden der U-förmigen Tragschiene 2d jeweils ein Luftspalt besteht, in dem jeweils eine Magnetreihe geführt werden kann, die mit der Tragschiene 2d und den Spulen 7 der Spulenanordnung in Wechselwirkung steht, um in dem Luftspalt gehalten und in Fahrtrichtung bewegt zu werden.The 5 shows a drive segment of a first preferred embodiment of the drive segment according to the invention in a perspective view. Here, a coil module according to the invention to be used as a stator module or rotor module consists of three coils oriented transversely to the direction of travel 7 with coil cores 12 in a U-shaped sheet metal holder 21 are arranged, from the three contacting and fixing pins 22 protrude electrically isolated. About these contacting and fixing pins 22 The coil module can both be attached, as well as driven by energizing the individual coils. As a common mass z. B. serve the U-shaped plate holder, in which the coils 7 z. B. by resistance spot welding, rivets or caulking are attached. This in 5a ) shown inventive coil module is in 5b ) in a basically U-shaped mounting rail 2d shown used, wherein the contacting and fixing pins 22 through its bottom area 23 stand out and between the coil cores 12 holding side walls of the U-shaped plate holder 21 and the side walls of the U-shaped mounting rail 2d in each case there is an air gap, in each of which a series of magnets can be guided, with the support rail 2d and the coils 7 the coil assembly interacts to be held in the air gap and moved in the direction of travel.

Die 6 zeigt zwei Antriebssegmente der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystemes, hier als kombiniertes magnetisches Trag- und Antriebssystem, in einer geschnittenen Aufsicht, bei der der erfindungsgemäß verwendete magnetische Linearantrieb auf die Magnetreihen 1e, 1f wirkt, die an einem nicht gezeigten Tragschlitten 4 befestigt sind. Die beiden Magnetreihen 1e, 1f weisen jeweils abwechselnd polarisierte Einzelmagnete auf, wobei die Polaritäten der in Querrichtung versetzt angeordneten Einzelmagnete der beiden Magnetreihen 1e, 1f gleichgerichtet sind. Zwischen den Magnetreihen 1e, 1f sind die Spulen 7 so angeordnet, dass sich der jeweilige Spulenkern 12 in Querrichtung, d. h. y-Richtung, erstreckt. Auf der den Spulen 7 mit Spulenkernen 12 abgewandten Seite der Magnetreihe 1 befindet sich jeweils ein Seitenbereich der Tragschiene 2d.The 6 shows two drive segments of the first preferred embodiment of the drive system according to the invention, here as a combined magnetic support and drive system, in a sectional plan view, in which the magnetic linear drive used in the invention on the magnet rows 1e . 1f acts on a support carriage, not shown 4 are attached. The two rows of magnets 1e . 1f each have alternately polarized individual magnets, wherein the polarities of the offset in the transverse direction of individual magnets of the two rows of magnets 1e . 1f are rectified. Between the magnet rows 1e . 1f are the coils 7 arranged so that the respective coil core 12 in the transverse direction, ie y-direction extends. On the coils 7 with coil cores 12 opposite side of the magnet series 1 There is one side area of the mounting rail 2d ,

Um einen kontinuierlichen Vorschub der Magnetreihe 1 zu gewährleisten, sind die Stator-Spulen 7 mit ihren jeweiligen Spulenkernen 12 in unterschiedlichen relativen Positionen zum Raster der Dauermagnete angeordnet. Je mehr unterschiedliche Relativpositionen ausgebildet werden, umso gleichmäßiger lässt sich die Schubkraft über den Verfahrweg realisieren. Da andererseits jede Relativposition einer elektrischen Phase eines für den Linearantrieb benötigten Ansteuersystemes zuzuordnen ist, sollten möglichst wenig elektrische Phasen zum Einsatz kommen. Aufgrund des zur Verfügung stehenden dreiphasigen Drehstromnetzes ist ein dreiphasiges System, wie es beispielhaft in 6 gezeigt ist, sehr kostengünstig aufzubauen.To a continuous feed of the magnetic series 1 to ensure are the stator coils 7 with their respective coil cores 12 arranged in different relative positions to the grid of the permanent magnets. The more different relative positions are formed, the more uniform the thrust force can be realized over the travel. On the other hand, since each relative position is assigned to an electrical phase of a drive system required for the linear drive, as few electrical phases as possible should be used. Due to the available three-phase three-phase network is a three-phase system, as exemplified in 6 shown is very inexpensive to build.

Hierbei besteht ein jeweiliges Antriebssegment und somit ein Spulenmodul der Linear-Antriebseinheit aus drei Spulen 7a, 7b, 7c, die eine Ausdehnung von drei Längeneinheiten in Antriebsrichtung, d. h. x-Richtung, aufweisen, wobei also zwischen den Mittelpunkten benachbarter Spulenkerne 12 ein Raster R_S = 1 Längeneinheit liegt. Die Länge eines Magneten der Magnetreihe 1 in Antriebsrichtung und die Länge der zwischen den Einzelmagneten der Magnetreihe 1 liegenden Lücke ist hier so gewählt, dass Länge eines Magneten L_Magnet + Länge einer Lücke L_Lücke = Magnetraster R_M = 3/4 Längeneinheit (= 3/4 R_S).In this case, there is a respective drive segment and thus a coil module of the linear drive unit of three coils 7a . 7b . 7c , which have an extension of three units of length in the drive direction, ie x-direction, ie, between the centers of adjacent coil cores 12 a grid R is _S = 1 unit of length. The length of a magnet of the magnet series 1 in the drive direction and the length of between the individual magnets of the magnetic series 1 Lying here is chosen so that length of a magnet L _magnet + length of a gap L _gap = magnetic grid R _M = 3/4 length unit (= 3/4 R _S ).

7 zeigt die Verschaltung der Spulen der in 6 gezeigten beiden Antriebssegmente der erfindungsgemäß verwendeten Linear-Antriebseinheit. Hier ist eine erste Spule 7a mit einem ersten Spulenkern 12a zwischen eine erste Phase und eine zweite Phase eines aus drei Phasen bestehenden Drehstromsystemes angeschlossen, dessen drei Phasen gleichmäßig verteilt sind, also die zweite Phase bei 120° und eine dritte Phase bei 240° liegen, wenn die erste Phase bei 0° liegt. Die in positiver Antriebsrichtung, d. h. +x-Richtung, neben der ersten Spule 7a mit dem Spulenkern 12a liegende zweite Spule 7b mit Spulenkern 12b eines Antriebssegmentes der Linear-Antriebseinheit ist zwischen die zweite Phase und die dritte Phase geschaltet und die in positiver Antriebsrichtung, d. h. +x-Richtung neben der zweiten Spule 7b mit dem Spulenkern 12b liegende dritte Spule 7c mit Spulenkern 12c ist zwischen die dritte Phase und die erste Phase geschaltet. 7 shows the interconnection of the coils of 6 shown two drive segments of the linear drive unit used in the invention. Here is a first coil 7a with a first spool core 12a connected between a first phase and a second phase of a three-phase three-phase system whose three phases are evenly distributed, so the second phase at 120 ° and a third phase at 240 °, when the first phase is at 0 °. The in positive drive direction, ie + x-direction, next to the first coil 7a with the spool core 12a lying second coil 7b with coil core 12b a drive segment of the linear drive unit is connected between the second phase and the third phase and in the positive drive direction, ie + x-direction next to the second coil 7b with the spool core 12b lying third coil 7c with coil core 12c is switched between the third phase and the first phase.

Ordnet man dem durch die Dauermagnete gebildeten Polraster, analog zur Anordnung in einem zweipoligen Gleichstrommotor, Phasenwinkel zu, so lassen sich die linearen Spulenanordnungen in einem kreisförmigen Phasendiagramm abbilden. Da sich dieses sowohl magnetisch als Antriebswirkung auf die Dauermagnete als auch elektrisch als Ansteuerung der Spulen interpretieren lässt, kann durch dieses Diagramm der Zusammenhang zwischen Schaltzuständen und Antriebswirkung einheitlich beschrieben werden.If one assigns the angle formed by the permanent magnets Polraster, analogous to the arrangement in a two-pole DC motor, phase angle, so the linear coil arrangements can be mapped in a circular phase diagram. Because this is both magnetic and driving effect on the permanent ma If, as well as being able to be interpreted electrically as control of the coils, this diagram can uniformly describe the relationship between switching states and driving effect.

Ein solches kreisförmiges Phasendiagramm mit eingezeichneten Spulen ist in 8 gezeigt. Hier ist auf der Ordinate das elektrische Potential in V und auf der Abszisse das magnetische Potential angegeben. Ein Kreis um den Ursprung dieses Koordinatensystemes, der ein Nullpotential sowohl für das elektrische Potential als auch das magnetische Potential darstellt, repräsentiert die Phasenlagen der an den jeweiligen Spulen anliegenden Spannung, wobei eine 0°-Phasenlage bei dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Ordinate gegeben ist und sich die Phase im Uhrzeigersinn zu einer 90°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der negativen Abszisse, der das magnetische Potential des Südpols darstellt, eine 180°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der negativen Ordinate, der das minimale Spannungspotential darstellt, einer 270°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Abszisse, der das magnetische Potential des Nordpols darstellt, bis zu einer 360°-Phasenlage, die gleich der 0°-Phasenlage ist, in dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Ordinate, der das maximale Spannungspotential darstellt, ändert.Such a circular phase diagram with drawn coils is shown in FIG 8th shown. Here, on the ordinate, the electric potential is given in V and on the abscissa the magnetic potential. A circle around the origin of this coordinate system, representing a zero potential for both the electric potential and the magnetic potential, represents the phase angles of the voltage applied to the respective coils, with a 0 ° phase position at the intersection of the circle with the positive ordinate and the phase is clockwise to a 90 ° phase position in the intersection of the circle with the negative abscissa, which represents the magnetic potential of the south pole, a 180 ° phase position in the intersection of the circle with the negative ordinate, the minimum voltage potential represents, a 270 ° phase position in the intersection of the circle with the positive abscissa, which represents the magnetic potential of the north pole, to a 360 ° phase position, which is equal to the 0 ° phase position, in the intersection of the circle with the positive Ordinate representing the maximum voltage potential changes.

Wie in 7 gezeigt, ist eine Beziehung gegeben, bei der die erste Spule 7a mit Spulenkern 12a zwischen einer 0°-Phasenlage und einer 120°-Phasenlage, die zweite Spule 7b mit Spulenkern 12b zwischen einer 120°- Phasenlage und einer 240°-Phasenlage und die dritte Spule 7c mit spulenkern 12c zwischen einer 240°-Phasenlage und einer 360°-Phasenlage liegen. Bei Drehstrombetrieb drehen sich nun die Zeiger dieser Spulen entsprechend der Wechselfrequenz des Drehstroms im Gegenuhrzeigersinn, wobei jeweils eine der elektrischen Potentialdifferenz zwischen den auf die Ordinate projizierten Anfangs- und Endpunkten des Zeigers entsprechende Spannung an den Spulen anliegt.As in 7 Shown is a relationship where the first coil 7a with coil core 12a between a 0 ° phase position and a 120 ° phase position, the second coil 7b with coil core 12b between a 120 ° phase position and a 240 ° phase position and the third coil 7c with coil core 12c lie between a 240 ° phase position and a 360 ° phase position. In three-phase operation, now the hands of these coils rotate counterclockwise according to the alternating frequency of the three-phase current, wherein in each case one of the electrical potential difference between the projected at the ordinate start and end points of the pointer corresponding voltage is applied to the coil.

Bei der magnetischen Interpretation des Phasendiagramms entspricht ein Phasendurchlauf von 180° einer Verschiebung des Läufers um den Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Magnete, also dem Magnetraster R_M. Durch die abwechselnde Polarisierung der Magnete im Läufer wird bei einer Verschiebung um das Magnetraster R_M ein Polwechsel ausgeführt. Nach einem 360°-Phasendurchlauf beträgt die Läuferverschiebung zwei R_M. Hierbei befinden sich die Magnete relativ zum Raster R_S der Stator-Spulen wieder in Ausgangsposition, vergleichbar mit einer 360°-Umdrehung des Rotors eines zweipoligen Gleichstrommotors.In the magnetic interpretation of the phase diagram, a phase pass of 180 ° corresponds to a displacement of the rotor by the distance between the centers of two adjacent magnets, ie the magnetic grid R _M. Due to the alternating polarization of the magnets in the rotor, a pole change is carried out when shifting around the magnetic grid R _M. After a 360 ° phase pass, the rotor displacement is two R _M. Here, the magnets are relative to the grid R _{S of} the stator coils back to starting position, comparable to a 360 ° rotation of the rotor of a two-pole DC motor.

Für die elektrische Interpretation des Phasendiagramms wird die Ordinate betrachtet, auf der das anliegende elektrische Spannungspotential dargestellt ist. Bei 0° liegt das maximale Potential, bei 180°, das minimale Potential und bei 90° bzw. 270° ein mittleres Spannungspotential an. Wie zuvor erwähnt, werden die Spulen im Diagramm durch Pfeile dargestellt, deren Anfangs- und Endpunkte die Kontaktierungen darstellen. Die jeweils anliegende Spulenspannung kann durch Projektion von Start- und Endpunkt der Pfeile auf der Potentialachse abgelesen werden. Durch die Pfeilrichtung wird die Stromrichtung und hierdurch die Magnetisierungsrichtung der Spule festgelegt.For the electric Interpretation of the phase diagram is considered the ordinate, represented on the applied electrical voltage potential is. At 0 ° is the maximum potential, at 180 °, the minimum potential and at 90 ° or 270 ° mean voltage potential. As mentioned previously, the coils in the diagram represented by arrows whose beginning and end points the contacts represent. The respective applied coil voltage can by projection read from start and end point of the arrows on the potential axis become. By the direction of the arrow, the current direction and thereby set the magnetization direction of the coil.

Anstelle einer kontinuierlichen sinusförmigen Spannungsquelle, die ein Phasendiagramm gemäß 8 aufweist, kann aus Kostengründen auch eine Steuerung mit Rechteck-Charakteristik eingesetzt werden. In einem entsprechenden Phasendiagramm, das in 9 gezeigt ist, ist die Rechteck-Charakteristik durch Schaltschwellen dargestellt. Hierbei können die Phasenanschlüsse jeweils die drei Zustände Pluspotential, Minuspotential und potentialfrei einnehmen. Dabei liegt das Pluspotential z. B. in einem Bereich zwischen 300° und 60° und das Minuspotential in einem Bereich von 120° bis 240° an und die Bereiche zwischen 60° und 120° sowie 240° und 300° stellen den potentialfreien Zustand dar, in dem die Spulen nicht angeschlossen sind. Bei der Rechteckspannung-Ansteuerung ist der im Vergleich zur Sinus-Steuerung ungleichmäßigere Schub nachteilig.Instead of a continuous sinusoidal voltage source, the phase diagram according to 8th For reasons of cost, a controller with a rectangular characteristic can also be used. In a corresponding phase diagram, the in 9 is shown, the rectangular characteristic is represented by switching thresholds. In this case, the phase connections can each assume the three states plus potential, minus potential and potential-free. The plus potential z. B. in a range between 300 ° and 60 ° and the negative potential in a range of 120 ° to 240 ° and the ranges between 60 ° and 120 ° and 240 ° and 300 ° represent the potential-free state in which the coils are not are connected. In rectangular voltage control, the more uneven thrust compared to sinusoidal control is disadvantageous.

Es lässt sich natürlich noch eine große Zahl weiterer Spulenkonfigurationen und Potentialverteilungen aufbauen, z. B. die in 10 gezeigte Potentialverteilung, bei der ein minimales Potential von 0 V in einem Bereich zwischen 105° und 255°, ein maximales Potential von 24 V in einem Bereich von 285° bis 75° und potentialfreie Bereiche von 75° bis 105° und von 255° bis 285° vorliegen.Of course, it is still possible to build a large number of other coil configurations and potential distributions, for. B. the in 10 shown potential distribution, wherein a minimum potential of 0 V in a range between 105 ° and 255 °, a maximum potential of 24 V in a range of 285 ° to 75 ° and potential-free ranges of 75 ° to 105 ° and 255 ° to 285 ° present.

Die 11 zeigt eine zweite bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spulenmodules, bei dem drei in Fahrtrichtung ausgerichtete Spulen 7 auf einen gemeinsamen Spulenkern 12 gewickelt sind. Der Spulenkern 12 und zwischen den Spulen 7 angeordnete quadratische Polschuhe 19 sind ein kompaktes Drehteil. Zur Kontaktierung und Befestigung sind für jede Spule 7 zwei Kontaktierungs- und Befestigungsstifte 22 vorgesehen, die aus den Polschuhen 19 isoliert hervorstehen.The 11 shows a second preferred embodiment of a coil module according to the invention, in which three aligned in the direction of travel coils 7 on a common spool core 12 are wound. The coil core 12 and between the coils 7 arranged square pole shoes 19 are a compact turned part. For contacting and fixing are for each coil 7 two contacting and fixing pins 22 provided that out of the pole pieces 19 stand out in isolation.

Weiter zeigt 12 zwei Antriebssegmente der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystemes, die hier durch zwei Spulenmodule mit jeweils 6 Spulen ausgebildet sind, hier als kombiniertes magnetisches Trag- und Antriebssystem in einer geschnittenen Aufsicht, bei der der erfindungsgemäß verwendete magnetische Linearantrieb eine dreiphasige Spulenanordnung aufweist, wobei eine Magnetreihe 1 zwischen zwei Polschuhleisten 18a, 18b liegt, die jeweils alle auf einer Seite der Magnetreihe 1 liegenden Polschuhe 19 von Spulen der Linear-Antriebseinheit verbinden. Die Polschuhe 19 sind hier jeweils mit dem jeweiligen sich in Antriebsrichtung, d. h. x-Richtung erstreckenden Spulenkern 12 der Spulen 7 als ein Drehteil ausgebildet und erstrecken sich zu der jeweiligen Polschuhleiste 18a, 18b, um einen besseren Magnetfeldschluss zu gewährleisten. Die auf den Polseiten der Einzelmagnete der Magnetreihe 1 angeordneten Spulen der beiden gezeigten Spulenmodule sind symmetrisch in gleicher Weise angeschlossen, wie bei der zuvor beschriebenen Ausgestaltung. In dieser Ausführungsform ist das Magnetraster R_M = 3/2 des Spulenrasters R_S gewählt. Durch diese Merkmale sind die charakteristischen Eigenschaften, dass jede Spule einen Phasenwinkel von 120° überbrückt und dass nach 360° (eine Umdrehung = 2 R_M) alle drei Spulen eines Antriebssegmentes der Linear-Antriebseinheit durchlaufen sind, wobei – wie in der obigen Ausführungsform – ein Antriebssegment aus einer der elektrischen Phasen entsprechenden Anzahl von zusammen angesteuerten Spulen bzw. Spulenpaaren besteht.Next shows 12 two drive segments of the second preferred embodiment of the drive system according to the invention, which are formed here by two coil modules with 6 coils, here as a combined magnetic support and drive system in a sectional plan view, in which the magnetic linear drive used in the invention comprises a three-phase coil assembly, wherein a magnetic series 1 between two Polschuhleisten 18a . 18b lies, each one all on one side of the magnet series 1 lying pole shoes 19 from coils of the linear drive unit. The pole shoes 19 are here each with the respective in the drive direction, ie x-direction extending coil core 12 the coils 7 formed as a rotating part and extend to the respective pole piece 18a . 18b to ensure a better magnetic field closure. The on the pole sides of the individual magnets of the magnetic series 1 arranged coils of the two coil modules shown are connected symmetrically in the same manner as in the embodiment described above. In this embodiment, the magnetron R _M = 3/2 of the coil grid R _{S is} selected. By these features, the characteristic properties are that each coil bridges a phase angle of 120 ° and that after 360 ° (one revolution = 2 R _M ) all three coils of a drive segment of the linear drive unit are traversed, wherein - as in the above embodiment - a drive segment consists of one of the electrical phases corresponding number of jointly driven coils or coil pairs.

Das Phasendiagramm dieser Anordnung entspricht dem der zuvor beschriebenen Anordnung, bei dem die im Phasendiagramm durch Pfeile dargestellten Spulen ein Dreieck bilden, wobei die Ecken dieses Dreieckes jeweils die Phasen der Ansteuerung darstellen. Hier durchlaufen die Ecken des Dreieckes bei einer Drehung um 360°, was einer Translationsbewegung des Läufers um drei Spulenraster entspricht, drei Spannungs potentiale: plus, minus und potentialfrei, wenn die in 9 gezeigte Rechteckansteuerung gewählt wird. Da jede Spule einen Phasenwinkel von 120° überbrückt, wird bei einer Drehung um 60° das Potential einer Phase geändert und eine der drei Phasen ist immer potentialfrei. Trägt man das Phasenpotential in Abhängigkeit von der Anzahl der 60°-Drehungsschritte in eine Tabelle ein, so ergibt sich das nachfolgende Phasenansteuerungs-Diagramm:

The phase diagram of this arrangement corresponds to that of the arrangement described above, in which the coils represented by arrows in the phase diagram form a triangle, the corners of this triangle representing respectively the phases of the drive. Here, the corners of the triangle go through a 360 ° rotation, which corresponds to a translational movement of the rotor by three coil grids, three voltage potentials: plus, minus and floating when the in 9 shown rectangular drive is selected. Since each coil bridges a phase angle of 120 °, the potential of one phase is changed by a rotation of 60 ° and one of the three phases is always potential-free. If the phase potential is entered into a table as a function of the number of 60 ° rotation steps, the following phase control diagram results:

Durch eine Verschiebung der Schaltschwelle zu einem Minuspotential zwischen 105° und 255°, einem Pluspotential zwischen 285° und 75° und potentialfreien Zuständen zwischen 75° und 105° und 255° und 285°, ähnlich des in 10 gezeigten Zustandes, lässt sich eine Ansteuerung mit einer Schrittweite von 30° realisieren. Hierbei können zwei Phasen das gleiche Potential haben, sodass an zugehöriger Spule keine Spannungsdifferenz anliegt und kein Strom fließt. In jedem zweiten 30°-Schritt ist jeweils eine Phase potentialfrei. Das entsprechende 30°-Phasenansteuerungs-Diagramm mit 12 Steuerschritten ergibt sich wie folgt:

By a shift of the switching threshold to a negative potential between 105 ° and 255 °, a plus potential between 285 ° and 75 ° and potential-free states between 75 ° and 105 ° and 255 ° and 285 °, similar to the in 10 state shown, can be realized with a step size of 30 °. In this case, two phases can have the same potential, so that there is no voltage difference at the associated coil and no current flows. In each second 30 ° step, one phase is potential-free. The corresponding 30 ° phase control diagram with 12 control steps results as follows:

Um die Vorschubeigenschaften zu optimieren, sollte die Magnetbreite, d. h. die Abmessungen der Magnetreihe 1 bzw. von deren Einzelmagneten in y-Richtung, möglichst klein sein, denn die Dauermagnete wirken wie Luft dämpfend auf den Magnetkreis der Spulen. Die Magnethöhe, also die Abmessungen der Magnetreihe(n) 1, 1e, 1f bzw. von deren Einzelmagneten in z-Richtung, sollte möglichst groß sein, denn eine große Magnethöhe führt zu einer großen Luftspaltfläche, die den magnetischen Widerstand des Spulenkreises reduzieren hilft. Gleichzeitig wird hierbei viel Magnetmaterial in den magnetischen Spulenkreis eingebracht, ohne zu große, den Magnetkreis sättigende Feldstärken zu erzeugen. Die Höhe der Polschuhe 19 und/oder Spulenkerne 12 sollte möglichst groß sein, damit die Polschuhe 19 bzw. Spulenkerne 12 mit den Magneten eine möglichst große Überdeckung erreichen, sodass sich eine große Luftspaltfläche mit hoher Wirkkraft und kleinem magnetischen Widerstand ergibt. Die Anordnung dieser weichmagnetischen Bauelemente sollte eine möglichst große vertikale Überdeckung zwischen Spulenkernen 12 bzw. Polschuhen 19 erreichen.In order to optimize the feed properties, the magnet width, ie the dimensions of the magnet series, should be selected 1 or of their individual magnets in the y-direction, be as small as possible, because the permanent magnets act as air damping on the magnetic circuit of the coils. The height of the magnet, that is the dimensions of the magnet series (s) 1 . 1e . 1f or from their individual magnets in the z-direction, should be as large as possible, because a large magnet height leads to a large air gap surface, which helps reduce the magnetic resistance of the coil circle. At the same time, a large amount of magnetic material is introduced into the magnetic coil circuit without generating too large field strengths that saturate the magnetic circuit. The height of the pole shoes 19 and / or coil cores 12 should be as large as possible so that the pole pieces 19 or coil cores 12 reach the largest possible coverage with the magnets, so that there is a large air gap surface with high efficiency and low magnetic resistance. The arrangement of these soft magnetic components should be as large a vertical overlap between coil cores 12 or pole shoes 19 to reach.

Natürlich können die erfindungsgemäßen Spulenmodule auch in Systemen eingesetzt werden, in denen die lediglich vorzugsweise magnetisch gelagerte Trageinrichtung von dem erfindungsgemäßen Antriebssystem getrennt vorgesehen ist.Of course, the coil modules according to the invention can also be used in systems in de NEN the only preferably magnetically mounted support means is provided separately from the drive system according to the invention.

1, 1e, 1f1, 1e, 1f: Magnetreihemagnet row
1a–d1a-d: Magnetmagnet
22: Tragelementsupporting member
2a, 2b, 2d2a, 2b, 2d: Tragschienerail
33: Führungselementguide element
44: Tragschlittensupport carriage
55: Türflügeldoor
66: Gehäusecasing
7, 7a–c7, 7a-c: SpuleKitchen sink
12, 12a–c12 12a-c: SpulenkernPlunger
18a, 18b18a, 18b: PolschuhleistePolschuhleiste
1919: Polschuhepole pieces
2121: Blechhalterungsheet metal bracket
2222: Kontaktierungs- und Befestigungsstiftecontact-making and fixing pins
2323: Bodenbereichfloor area
R_S R _S: Rastergrid
L_Lücke L _gap: Länge einer LückeLength of one gap
R_M R _M: Magnetrastermagnetic grid
L_Magnet L _magnet: Länge eines MagnetenLength of one magnets

Claims

Sliding door with a magnetic drive system for at least one door leaf ( 5 ), with a linear drive unit comprising at least one series of soft or hard magnetic elements ( 1 . 1e . 1f ) and at least one of a plurality of individual coils ( 7 . 7a . 7b . 7c ) existing modular coil arrangement which, with appropriate control of the individual coils, interacts with the at least one series of soft or hard magnetic elements ( 1 . 1e . 1f ) causes the feed forces.

Sliding door according to claim 1, characterized in that each coil arrangement comprises at least one coil module comprising a number of at least two, preferably equal to a number of electrical phases used for driving or a multiple thereof, individual coils ( 7 ).

sliding door according to claim 2, characterized in that each coil arrangement includes several coil modules that are at a constant distance from each other are arranged in the drive direction.

Sliding door according to claim 2 or 3, characterized in that a coil module has an integrated contacting ( 22 ) having the individual coils ( 7 . 7a . 7b . 7c ) of the coil module when attaching the coil module automatically connects with control lines of a drive unit.

Sliding door according to one of claims 2 to 4, characterized in that a coil module has an integrated fastening element ( 22 ), which allows a clamping or latching connection of the coil module.

Sliding door according to claim 4 and 5, characterized in that the integrated contact and the fastening element as a component ( 22 ) are formed.

sliding door according to one of the preceding claims, characterized that a coil module by a cutting or cutting process or by breaking at a predetermined separation point of one more Coil modules comprehensive coil module assembly is cut to length.

Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the individual coils ( 7 . 7a C) the at least one coil arrangement are produced by the baked-enamel method.

Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the individual coils ( 7 . 7a C) the at least one coil arrangement in each case directly onto a coil core ( 12 ) are wound.

Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the individual coils ( 7 . 7a C) the at least one coil arrangement each by means of resistance spot welding, riveting, or caulking on a profile ( 21 ) or inserted into a groove of a bar profile.

Sliding door according to one of the preceding claims, characterized by a permanently excited magnetic support device, which at least the magnetic series ( 1 . 1e . 1f ), at least one magnetically or hard magnetic support element in attractive force with at least one of the at least first magnet row ( 2a . 2 B . 2d ) and a guide element ( 3 ), which has a certain gap-shaped distance between the at least one first magnet row ( 1 . 1e . 1f ) and the support element ( 2a . 2 B . 2d ) guaranteed.

Sliding door claim 11, characterized in that the support element ( 2 ) two mounting rails ( 2a . 2 B ), of which the one with a certain distance to a first side of one of the at least one magnet row ( 1 . 1e ) is arranged and the other with the same specific distance to one of the first side of the magnetic row opposite the second side of the magnetic row ( 1 ) or another magnet series ( 1f ) of the at least one row of magnets is arranged.

Sliding door according to one of the claims 11, characterized in that the supporting element ( 2 ) a U-shaped mounting rail ( 2d ) with a floor area ( 23 ) and two side regions, wherein the bottom region connects the two side regions and at least one magnetic series of the at least one magnetic series ( 1 . 1e ) is guided at least partially within the U-shaped support rail such that at least parts of an inner surface of the one side region are arranged at the predetermined distance to a first side of the magnet row and at least parts of an inner surface of the other side region with the same or a different particular gap-shaped distance to one of the first side of the magnetic row opposite the second side of the magnetic row ( 1 ) or another magnet series ( 1f ) of the at least one row of magnets are arranged.

Sliding door according to one of claims 11 to 13, characterized in that the at least one magnet row ( 1 . 1e . 1f ) is magnetized transversely to the supporting direction and to the drive direction.

Sliding door according to one of claims 11 to 14, characterized in that the at least one magnetic row ( 1 . 1e . 1f ) consists of individual permanent magnets.

Sliding door according to one of claims 11 to 15, characterized in that a magnetization of the at least one magnet row ( 1 . 1e . 1f ) in a longitudinal direction of the at least one magnet row ( 1 . 1e . 1f ) changes sign at certain intervals.

Sliding door according to one of claims 11 to 16, characterized in that the support element ( 2a . 2 B . 2d ) stationary and the at least one magnetic series ( 1 . 1e . 1f ) are arranged spatially variable.

Sliding door according to one of claims 11 to 17, characterized in that the support element ( 2a . 2 B . 2d ) is soft magnetic.

Sliding door according to one of claims 11 to 18, characterized in that the guide element ( 3 ) Includes rollers, rolling and / or sliding body.

Sliding door according to one of claims 11 to 19, characterized in that the at least one magnetic row ( 1 . 1e . 1f ) consists of one or more high-performance magnets, preferably rare-earth high-performance magnets, more preferably of the NeFeB or Sm ₂ Co type.

Sliding door according to one of claims 11 to 20, characterized in that a grid of the individual coils ( 7 ) of the coil arrangement different from the determined distances of the alternating polarization of the at least one magnet row ( 1 . 1e . 1f ).

Sliding door according to one of claims 11 to 22, characterized in that the coil arrangement ( 7 ) Fixed and the at least one broken at certain intervals row of soft magnetic elements are arranged to be movable.

Sliding door according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding door is designed as a curved sliding door or horizontal sliding wall.