DE102004061517A1

DE102004061517A1 - Electromagnetic linear drive, has stator or rotor with permanent magnet arrangement that includes set of permanent magnets that are magnetically and alternatively oriented in direction of front surfaces of stator coils

Info

Publication number: DE102004061517A1
Application number: DE200410061517
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Gründl; Bernhard Hoffmann
Original assignee: Compact Dynamics GmbH
Current assignee: Compact Dynamics GmbH
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-06-29

Abstract

The drive has a rotor moving opposite to a stator along a moving direction, where the stator has two stator coils (20) which elongate along the direction. The coils have front surfaces which limit an area in which a permanent magnet arrangement (30) of the rotor or the stator extends. The arrangement has permanent magnets (28) that are magnetically and alternatively oriented in a direction of the surfaces of the coils.

Description

Bereich der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Linearantrieb. Insbesondere betrifft die Erfindung einen elektromagnetischen Linearantrieb mit einem Ständer und einem Läufer, wobei jeweils entweder der Ständer wenigstens eine Ständerspule aufweist und der Läufer mit Permanentmagnet-Elementen versehen ist, oder der Läufer wenigstens eine Läuferspule aufweist und der Ständer mit Permanentmagnet-Elementen versehen ist.The The present invention relates to an electromagnetic linear actuator. In particular, the invention relates to an electromagnetic linear drive with a stand and a runner, each one either the stand at least one stator coil and the runner is provided with permanent magnet elements, or the runner at least a rotor coil and the stand with Permanent magnet elements is provided.

Aus der DE 199 06 638 C1 (Festo) ist ein elektromagnetisches Antriebssystem in Form eines Linearantriebes bekannt, mit einem den Stator bildenden Antriebsspulensystem, das aus mehreren in der Antriebsrichtung hintereinander angeordneten hohlzylindrischen Antriebsspulen besteht. Im Innern des hohlzylindrischen Antriebsspulensystems ist ein bewegbarer Läufer mit Permanentmagneten vorgesehen. Der Läufer hat mehrere, in der Antriebsrichtung aneinander gereihte, radial magnetisierte Ringmagnete. Die Ringmagnete sind abwechselnd entgegengesetzt polarisiert. Bei zweiphasigem Aufbau entspricht die axiale Länge eines Ringmagneten der doppelten Länge einer Antriebsspule und bei dreiphasigem Aufbau entspricht die axiale Länge eines Ringmagneten der dreifachen Länge einer Antriebsspule. Diese Ausführungsform benötigt zwingend eine Abtriebsstange, um die Längsbewegung der aneinander gereihten Ringmagnete im Innern des hohlzylindrischen Antriebsspulensystems außerhalb nutzbar zu machen. Außerdem bestimmt die Länge der einzelnen Antriebsspulen in Antriebsrichtung im Zusammenspiel mit der axialen Länge der Ringmagneten die kleinste Schrittweite des Linearantriebes.From the DE 199 06 638 C1 (Festo) is an electromagnetic drive system in the form of a linear drive known, comprising a stator forming the drive coil system, which consists of several in the drive direction successively arranged hollow cylindrical drive coil. Inside the hollow cylindrical drive coil system, a movable rotor is provided with permanent magnets. The rotor has several, in the drive direction juxtaposed, radially magnetized ring magnets. The ring magnets are alternately polarized in opposite directions. In the case of a two-phase structure, the axial length of a ring magnet is twice the length of a drive coil, and in the case of a three-phase structure, the axial length of a ring magnet corresponds to three times the length of a drive coil. This embodiment necessarily requires an output rod in order to make the longitudinal movement of the juxtaposed ring magnets in the interior of the hollow cylindrical drive coil system usable outside. In addition, determines the length of the individual drive coils in the drive direction in conjunction with the axial length of the ring magnet, the smallest step size of the linear drive.

Der Erfindung zugrundeliegendes ProblemThe invention is based problem

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen kompakt bauenden und effizienten Linearantrieb mit präziser und hoch auflösender Positionierbarkeit bereit zu stellen, der eine hohe Leistungsdichte erlaubt.The Invention has the task of a compact and efficient Linear drive with precise and high resolution Positionability to provide a high power density allowed.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Zur Lösung dieses Problems lehrt die Erfindung einen elektromagnetischen Linearantrieb, mit einem Ständer und einem gegenüber dem Ständer längs einer Bewegungsrichtung beweglichen Läufer, wobei der Ständer oder der Läufer wenigstens zwei quer zur Bewegungsrichtung beabstandete und längs der Bewegungsrichtung langgezogene Ständerspulen aufweist, die jeweils aufeinander zugewandte Stirnflächen haben, die längs der Bewegungsrichtung einen Raum begrenzen, in den eine Permanentmagnetanordnung des Läufers bzw. des Ständers hineinragt, wobei die Permanentmagnetanordnung wenigstens eine Reihe von in Richtung der einander zugewandten Stirnflächen magnetisch abwechselnd orientierten Permanentmagneten aufweist.to solution this problem teaches the invention an electromagnetic linear actuator, with a stand and one opposite the stand along one Moving direction moving runner, taking the stand or the runner at least two spaced transversely to the direction of movement and along the Moving direction has elongated stator coils, each facing faces have that along the direction of movement limit a space in which a permanent magnet assembly of the runner or of the stand protrudes, wherein the permanent magnet arrangement at least one row from in the direction of the mutually facing end faces magnetically alternating having oriented permanent magnets.

Damit wird die Permanentmagnetanordnung von den Ständerspulen beidseitig mit magnetischem Fluss beschickt. Dies bewirkt eine maximale Ausnutzung des vorhandenen Raums des Linearantriebes bei sehr hoher Zuverlässigkeit im Betrieb bei geringen Herstellungskosten. Durch die verbesserte Raumausnutzung erhöht sich außerdem der Wirkungsgrad oder die Leistungsdichte des Linearantriebes.In order to the permanent magnet arrangement of the stator coils is on both sides with magnetic flux fed. This causes a maximum utilization of the existing Space of the linear drive with very high reliability in operation at low Production costs. The improved space utilization increases Furthermore the efficiency or the power density of the linear drive.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der ErfindungEmbodiments and developments the invention

Bevorzugt weist der Ständer die Spulenanordnung mit den Magnetfluss-Leitstücken auf und der Läufer ist mit den Permanentmagnet-Elementen versehen. Dies vermeidet die Notwendigkeit bewegter (zum Beispiel schleifender) Stromübergänge auf eine im Läufer vorhandene Spulenanordnung.Prefers points the stand the coil assembly with the magnetic flux guide pieces on and the rotor is provided with the permanent magnet elements. This avoids the need moving (for example, sliding) current transitions to an existing rotor Coil assembly.

Erfindungsgemäß ist die Permanentmagnetanordnung des Läufers von der jeweiligen Stirnfläche der Ständerspulen durch jeweils einen Luftspalt getrennt.According to the invention Permanent magnet arrangement of the rotor from the respective end face the stator coils separated by an air gap.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Permanentmagneten des Läufers eine zur Mittellängsachse der Ständerspulen im Wesentlichen koaxiale Magnetisierungsorientierung. Diese Anordnung erlaubt eine sehr effiziente Kraft- bzw. Bewegungserzeugung des Läufers relativ zum Ständer.In a preferred embodiment According to the invention, the permanent magnets of the rotor have a direction to the central longitudinal axis the stator coils substantially coaxial magnetization orientation. This arrangement allows a very efficient power or movement generation of the runner relative to the stand.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Permanentmagnetanordnung des Läufers wenigstens zwei zueinander benachbart angeordnete Reihen von magnetisch abwechselnd orientierten Permanentmagneten auf.In a preferred embodiment The invention comprises at least the permanent magnet arrangement of the rotor two mutually adjacent rows of magnetically alternately oriented Permanent magnets on.

Für eine besonders feinteilige Positionierung des Läufers relativ zum Ständer sind die zwei zueinander benachbart angeordneten Reihen von Permanentmagneten um etwa eine halbe Erstreckung eines Permanentmagneten längs der Bewegungsrichtung versetzt nebeneinander angeordnet.For a special finely divided positioning of the rotor relative to the stand are the two adjacent rows of permanent magnets by about half an extension of a permanent magnet along the Movement direction offset next to each other.

Vorzugsweise ist jede der zueinander benachbart angeordneten Reihen von Permanentmagneten jeweils einer Flanke einer der Ständerspulen zugewandt und mit dieser Flanke fluchtend ausgerichtet. Unter Flanke einer Ständerspule wird hierbei der Teil ihrer Stirnfläche verstanden, in dem die elektrischen Strom führenden Leitungen der Ständerspule verlaufen – also nicht der stromlose innere Bereich.Preferably, each of the mutually adjacent rows of permanent magnets each face an edge of one of the stator coils and aligned with this edge. Under flank of a stator coil is in this case understood the part of their end face in which the elec trical current-carrying lines of the stator coil run - so not the currentless inner area.

In einer sehr effizient herstellbaren, kompakten und vibrationsunempfindlichen Ausführungsform der Erfindung sind die Ständerspulen als Multilayer-Spulenstapel ausgestaltet. Dabei sind ein oder mehrere Multilayerschichten an- oder aufeinander geschichtet und jede hat eine spiralförmige Leitung, wobei die Leitungen an- oder aufeinander geschichteter Multilayerschichten zu einer durchgehenden Spulenanordnung mit einander verbunden sind.In a very efficient, compact and vibration-resistant Embodiment of Invention are the stator coils designed as a multilayer coil stack. There are one or more Multilayer layers stacked on top of each other and each has a spiral Line, the lines on or layered on each other Multilayer layers to a continuous coil arrangement with each other are connected.

Jeweils zwei durch den Raum beabstandete Ständerspulen des Ständers und eine Permanentmagnetanordnung des Läufers bilden erfindungsgemäß eine Antriebseinheit.Each two spaced apart stator coils of the stator and a permanent magnet arrangement of the rotor form according to the invention a drive unit.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein gegenüber dem Ständer längs der Bewegungsrichtung verschiebbares Laufglied durch wenigstens eine, vorzugsweise jedoch zwei benachbart zueinander angeordnete Antriebseinheiten bewegbar.In a preferred embodiment the invention is opposite the stand along the direction of movement displaceable running member by at least one, but preferably two adjacently arranged drive units movable.

Der erfindungsgemäße Linearantrieb hat den Vorteil, ohne eine Führungsstange auszukommen. Es ist jedoch auch möglich, dass eine mit der Permanentmagnetanordnung des Läufers verbundene Führungsstange vorgesehen ist um das Laufglied zu bewegen.Of the inventive linear drive has the advantage without a guide rod get along. However, it is also possible that one with the permanent magnet arrangement of the runner connected guide rod is provided to move the running member.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die beiden, den Raum seitlich begrenzenden Ständerspulen gegenphasig mit Strom zu beschicken. Dabei kann durch entsprechende Bestromung der Ständerspulen das Laufglied in jede Position längs der Bewegungsrichtung gebracht und dort auch gehalten werden.According to the invention, it is provided the two, the space bounding side stator coils in antiphase with To supply electricity. It can by appropriate energization of the Stator coils that Running member in any position along be brought to the direction of movement and held there.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Einzelheiten, Eigenschaften und mögliche Modifikationen oder Verteile der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.Further Details, characteristics and possible modifications or Parts of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings, in those a preferred embodiment the invention is illustrated schematically.

1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linearantriebes, wobei der Läufer von dem Ständer der besseren Anschaulichkeit wegen getrennt ist. 1 shows a schematic perspective view of an electromagnetic linear drive according to the invention, wherein the rotor is separated from the stator for better clarity.

2 zeigt eine schematische seitliche Ansicht einer Permanentmagnetanordnung relativ zu einer Ständerspulenanordnung eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linearantriebes. 2 shows a schematic side view of a permanent magnet assembly relative to a stator coil assembly of an electromagnetic linear actuator according to the invention.

3 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linearantriebes gemäß 1 von vorne. 3 shows a schematic view of an electromagnetic linear actuator according to the invention 1 from the front.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description preferred embodiments

Der in 1 veranschaulichte elektromagnetische Linearantrieb hat einen Ständer 10 und einem gegenüber dem Ständer 10 längs einer Bewegungsrichtung B beweglichen Läufer 12. Dabei ist der Ständer 10 ein langgestrecktes, im Wesentlichen U-förmiges Stahlprofil, an dessen beiden seitlichen Schenkeln 10a, 10b an deren einander zugewandten Innenflächen jeweils zwei Laufbahnen 14a, 14b; 14a' 14b' ausgeformt sind. Diese ständerseitigen Laufbahnen 14a, 14b; 14a' 14b' wirken zusammen mit entsprechenden läuferseitigen Laufbahnen 16a, 16b; 16a' 16b' um zwischen sich eine Vielzahl von Lagerkugeln 18a, 18a' 18b, 18b' aufzunehmen, die zusammen einem Kugelumlauf bilden, damit der Läufer 12 längs der Bewegungsrichtung B reibungsarm relativ zu dem Ständer 10 beweglich ist.The in 1 illustrated electromagnetic linear actuator has a stator 10 and one opposite the stand 10 along a direction of movement B movable runner 12 , Here is the stand 10 an elongated, substantially U-shaped steel profile, on both lateral limbs 10a . 10b At the mutually facing inner surfaces in each case two raceways 14a . 14b ; 14a ' 14b ' are formed. These stand-side raceways 14a . 14b ; 14a ' 14b ' Act together with corresponding runner side raceways 16a . 16b ; 16a ' 16b ' around it a multitude of bearing balls 18a . 18a ' 18b . 18b ' that together form a ball-and-handle, so that the runner 12 along the direction of movement B friction with respect to the stand 10 is mobile.

Der Ständer 10 hat zwei mal zwei quer zur Bewegungsrichtung B beabstandet angeordnete und längs der Bewegungsrichtung B langgezogene Ständerspulen 20a, 20b, 20a', 20b'. Jeweils zwei der Ständerspulen 20a, 20b, 20a', 20b'. haben aufeinander zugewandte Stirnflächen 22a, 22b, 22a', 22b', die längs der Bewegungsrichtung B jeweils einen Raum 24, 24' begrenzen, in den jeweils eine Permanentmagnetanordnung 30, 30' des Läufers 12 seitlich (von oben) quer zur Bewegungsrichtung B hin einragt. Die Ständerspulen 20a, 20b, 20a', 20b' haben eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt und erstrecken sich zwischen beiden Enden des U-förmiges Stahlprofils. Ihre Höhe entspricht im Wesentlichen der Höhe der Permanentmagnetanordnung 30, 30' des Läufers 12. An den aufeinander zugewandten Stirnflächen 22a, 22b, 22a', 22b' tritt beim Bestromen der Ständerspulen 20a, 20b, 20a', 20b' jeweils ein Magnetfeld im Wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Stirnfläche, also in Richtung der Mittellängsachse L der Ständerspulen 20a, 20b bzw. 20a', 20b' aus. Die Permanentmagnetanordnung 30, 30' ist aus Seltenerden-Magneten 28 oder aus Nickel-Kobalt-haltigen Metall-Legierungen gebildet. Die Länge der Permanentmagnetanordnung 30, 30' in der Bewegungsrichtung B beeinflusst die auf den Läufer 12 ausübbare Kraft bzw. dessen Bewegungseigenschaften (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Tragkraft) in Abhängigkeit von dessen axialer Position in der Bewegungsrichtung B.The stand 10 has two times two transversely to the direction of movement B spaced and elongated along the direction of movement B stator coils 20a . 20b . 20a ' . 20b ' , Two each of the stator coils 20a . 20b . 20a ' . 20b ' , have facing faces 22a . 22b . 22a ' . 22b ' , each along the direction of movement B a space 24 . 24 ' limit, in each case a permanent magnet arrangement 30 . 30 ' of the runner 12 protrudes laterally (from above) transversely to the direction of movement B out. The stator coils 20a . 20b . 20a ' . 20b ' have a substantially rectangular shape and extend between both ends of the U-shaped steel profile. Its height substantially corresponds to the height of the permanent magnet arrangement 30 . 30 ' of the runner 12 , At the facing end faces 22a . 22b . 22a ' . 22b ' occurs when the stator coils are energized 20a . 20b . 20a ' . 20b ' in each case a magnetic field substantially perpendicular to the respective end face, ie in the direction of the central longitudinal axis L of the stator coils 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' out. The permanent magnet arrangement 30 . 30 ' is made of rare earth magnets 28 or formed from nickel-cobalt-containing metal alloys. The length of the permanent magnet arrangement 30 . 30 ' in the direction of movement B affects the runner 12 exercisable force or its movement properties (speed, acceleration, load capacity) as a function of its axial position in the direction of movement B.

Die Permanentmagnetanordnungen 30, 30' des Läufers 12 haben zwei (in 1 eine obere und eine untere) Reihen von in Richtung der einander zugewandten Stirnflächen 22a, 22b, 22a', 22b' der Ständerspulen 20a, 20b, 20a', 20b' magnetisch abwechselnd orientierten (S, N) Permanentmagneten 28.The permanent magnet arrangements 30 . 30 ' of the runner 12 have two (in 1 an upper and a lower) rows from in the direction of the mutually facing end faces 22a . 22b . 22a ' . 22b ' the stator coils 20a . 20b . 20a ' . 20b ' magnetic off alternately oriented (S, N) permanent magnets 28 ,

Die Räume 24, 24' zwischen den Ständerspulen 20a, 20b bzw. 20a', 20b' und die Permanentmagnetanordnungen 30, 30' des Läufers 12 sind in ihren Querabmessungen so dimensioniert, dass entlang beiden jeweiligen Seitenflächen der Permanentmagnetanordnungen 30, 30' des Läufers 12 jeweils ein Luftspalt x (siehe 3) gebildet ist, der die Permanentmagnetanordnungen 30, 30' des Läufers 12 von der jeweiligen Stirnfläche 32a, 32b bzw. 32a', 32b' der Ständerspulen 20a, 20b bzw. 20a', 20b' räumlich trennt.The rooms 24 . 24 ' between the stator coils 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' and the permanent magnet arrangements 30 . 30 ' of the runner 12 are dimensioned in their transverse dimensions so that along both respective side surfaces of the permanent magnet arrangements 30 . 30 ' of the runner 12 each one air gap x (see 3 ) is formed, which the permanent magnet arrangements 30 . 30 ' of the runner 12 from the respective end face 32a . 32b respectively. 32a ' . 32b ' the stator coils 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' spatially separated.

Die Magnetisierungsorientierung N, S der Permanentmagneten 28 des Läufers 12 ist im Wesentlichen koaxial zur Mittellängsachse L der Ständerspulen 20a, 20b bzw. 20a', 20b'. Gleichzeitig ist die Magnetisierungsorientierung N, S der Permanentmagneten 28 und die Mittellängsachse L der Ständerspulen 20a, 20b bzw. 20a', 20b' rechtwinkelig oder quer zur Bewegungsrichtung B des Läufers 12 relativ zum Ständer 10.The magnetization orientation N, S of the permanent magnets 28 of the runner 12 is substantially coaxial with the central longitudinal axis L of the stator coils 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' , At the same time, the magnetization orientation N, S of the permanent magnets 28 and the central longitudinal axis L of the stator coils 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' perpendicular or transverse to the direction B of the runner 12 relative to the stand 10 ,

Jede der Permanentmagnetanordnungen 30, 30' des Läufers 12 hat wenigstens zwei zueinander benachbart (in 1 übereinander) angeordnete Reihen 34a, 34b von magnetisch abwechselnd orientierten Permanentmagneten 28. Dabei sind die beiden zueinander benachbart angeordneten Reihen 34a, 34b von Permanentmagneten 28 um etwa eine halbe Erstreckung eines Permanentmagneten 28 längs der Bewegungsrichtung B versetzt zu einander angeordnet sind.Each of the permanent magnet arrangements 30 . 30 ' of the runner 12 has at least two adjacent to each other (in 1 one above the other) arranged rows 34a . 34b of magnetically alternately oriented permanent magnets 28 , Here are the two adjacent to each other arranged rows 34a . 34b of permanent magnets 28 by about half the extent of a permanent magnet 28 along the direction of movement B are arranged offset to each other.

Wie in 2 veranschaulicht, ist zu jeder der zueinander benachbart bzw. übereinander angeordneten Reihen 34a, 34b von Permanentmagneten 28 ist jeweils eine (obere bzw. untere) Flanke 36, 38 einer der Ständerspulen 20a, 20b bzw. 20a', 20b' (hier kurz 20) zugewandt und mit dieser Flanke 36, 38 fluchtend ausgerichtet. Demgegenüber bleibt der Mittelbereich der Permanentmagnetanordnungen, also die Region in der die obere und die untere Reihe 34a bzw. 34b von Permanentmagneten 28 aneinander stoßen, ohne direkte Abdeckung durch einen Teil der Ständerspulen 20.As in 2 is illustrated to each of the juxtaposed rows 34a . 34b of permanent magnets 28 is in each case an (upper or lower) edge 36 . 38 one of the stator coils 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' (here briefly 20 ) and with this flank 36 . 38 aligned in alignment. In contrast, the middle region of the permanent magnet arrangements, ie the region in which the upper and lower rows remain 34a respectively. 34b of permanent magnets 28 butt together, without direct coverage by part of the stator coils 20 ,

Die Ständerspulen 20 sind als Multilayer-Spulenstapel 40 ausgestaltet, indem mehrere Multilayerplatinen 40' mit spiralförmigen Leiterbahnen ausgestattet sind, diese Mehrzahl von Multilayerplatinen 40' werden miteinander an den Enden der spiralförmigen Leiterbahnen elektrisch durchgehend verbunden und zusammengepackt, so dass ein Stapel entsteht.The stator coils 20 are as a multilayer coil stack 40 designed by adding multiple multilayer boards 40 ' equipped with spiral tracks, this plurality of multilayer boards 40 ' are electrically connected to each other at the ends of the spiral conductor tracks and packed together, so that a stack is formed.

Jeweils zwei durch den Raum 24 bzw. 24' beabstandete Ständerspulen 20a, 20b bzw. 20a', 20b' des Ständers 10 und eine Permanentmagnetanordnung 30, 30' des Läufers 12 bilden eine Antriebseinheit. Wie in 1 veranschaulicht, ist ein gegenüber dem Ständer 10 längs der Bewegungsrichtung B verschiebbares Laufglied 12a durch zwei derartige Antriebseinheiten bewegbar.Two each through the room 24 respectively. 24 ' spaced stator coils 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' of the stand 10 and a permanent magnet assembly 30 . 30 ' of the runner 12 form a drive unit. As in 1 illustrated is one opposite the stand 10 along the direction of movement B displaceable running member 12a movable by two such drive units.

In 3 ist ein elektromagnetischer Linearantrieb in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der für jede Permanentmagnetanordnung 30, 30' des Läufers 12 verbundene Führungsstange 50, 50' vorgesehen ist um das Laufglied 12a zu bewegen. In diesem Fall ist es auch möglich, die Spulen und die Permanentmagnete in einem (nicht weiter veranschaulichten im Wesentlichen rechteckigen Hohlprofil aufzunehmen und die Bewegung über die Führungsstange 50, 50' auf das Laufglied 12a zu übertragen.In 3 an electromagnetic linear drive is illustrated in a further embodiment of the invention, wherein for each permanent magnet arrangement 30 . 30 ' of the runner 12 connected guide rod 50 . 50 ' is provided around the running member 12a to move. In this case, it is also possible to receive the coils and the permanent magnets in a (not further illustrated substantially rectangular hollow profile and the movement over the guide rod 50 . 50 ' on the running member 12a transferred to.

Durch eine nicht weiter veranschaulichte elektronische Ansteuereinheit sind die beiden, seitlich den Raum 24, 24' begrenzenden Spulenanordnungen 20a, 20b bzw. 20a', 20b' des Ständers 10 gegenphasig mit Strom zu beschicken. Je nach der Phasenlage des Stroms, der durch die Spulen fließt, bewegt sich dabei der Läufer 12 in die eine oder in die andere Richtung.By a not further illustrated electronic drive unit are the two, laterally the room 24 . 24 ' limiting coil arrangements 20a . 20b respectively. 20a ' . 20b ' of the stand 10 in opposite phase with electricity to feed. Depending on the phase position of the current flowing through the coils, thereby moving the rotor 12 in one direction or the other.

Es versteht sich, dass auch drei oder mehr derartige Antriebseinheiten parallel geschaltet werden können um das Laufglied 12a zu bewegen. Weiterhin ist es auch möglich, die Bewegungsrichtung zu krümmen, d.h. eine Teil- oder Vollkreisbewegung des Läufers dadurch zu realisieren, dass die einzelnen Komponenten Kreisbogenförmig gestaltet sind. Eine weitere, nicht im Detail veranschaulichte Variante des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linearantriebes besteht darin, dass die Antriebseinheiten nicht – wie in den Fig. gezeigt – nebeneinander angeordnet sind, sondern übereinander.It is understood that three or more such drive units can be connected in parallel to the running member 12a to move. Furthermore, it is also possible to curve the direction of movement, ie to realize a partial or full circle movement of the rotor in that the individual components are designed circular arc. Another variant of the electromagnetic linear drive according to the invention, not illustrated in detail, is that the drive units are not arranged side by side, as shown in the figures, but one above the other.

Claims

Electromagnetic linear actuator, with - a stand ( 10 ) and one opposite the stand ( 10 ) along a direction of movement (B) movable runner ( 12 ), where - the stand ( 10 ) or the runner ( 12 ) at least two transverse to the direction of movement (B) spaced and along the direction of movement (B) elongated stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ), each of the mutually facing end faces ( 32a . 32b ; 32a ' . 32b ' ) have along the direction of movement (B) a space ( 24 . 24 ' ) into which a permanent magnet arrangement ( 30 . 30 ' ) of the runner ( 12 ) or of the stand ( 10 protruding, wherein - the permanent magnet arrangement ( 30 . 30 ' ) at least a series of towards the mutually facing end faces ( 32a . 32b ; 32a ' . 32b ' ) of the stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ) magnetically alternately oriented permanent magnets ( 30 . 30 ' ) having.

Electromagnetic linear drive according to claim 1, characterized in that - the permanent magnet arrangement ( 30 . 30 ' ) of the runner ( 12 ) from the respective end face ( 32a . 32b ; 32a ' . 32b ' ) of the stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ) is separated by a respective air gap (x).

Electromagnetic linear drive according to claim 1 or 2, characterized in that - the permanent magnets ( 30 . 30 ' ) of the runner ( 12 ) one to the central longitudinal axis (L) of the stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ) have substantially coaxial magnetization orientation (N, S).

Electromagnetic linear drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that - the permanent magnet arrangement ( 30 . 30 ' ) of the runner ( 12 ) At least two mutually adjacent rows ( 34a . 34b ) of magnetically alternately oriented permanent magnets ( 28 ) having.

Electromagnetic linear drive according to the preceding claim, characterized in that - the two mutually adjacent rows ( 34a . 34b ) of permanent magnets ( 28 ) by about half an extension (m / 2) of a permanent magnet ( 28 ) along the direction of movement (B) offset from one another are arranged.

Electromagnetic linear drive according to one of the preceding claims, characterized in that - each of the mutually adjacent rows ( 34a . 34b ) of permanent magnets ( 28 ) one flank each ( 36 . 38 ) one of the stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ) and with this respective edge ( 36 . 38 ) is aligned substantially in alignment.

Electromagnetic linear drive according to one of the preceding claims, characterized in that - the stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ) each as a multilayer coil stack ( 40 ) are configured.

Electromagnetic linear drive according to one of the preceding claims, characterized in that - two each through the space ( 24 . 24 ' ) spaced stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ) of the stand ( 10 ) and a permanent magnet arrangement ( 30 . 30 ' ) of the runner ( 12 ) form a drive unit.

Electromagnetic linear drive according to the preceding claim, characterized in that - one opposite the stator ( 10 ) along the direction of movement (B) displaceable running member ( 12a ) is movable by at least one, preferably two drive units.

Electromagnetic linear drive according to one of the preceding claims, characterized in that - one with the permanent magnet arrangement ( 30 . 30 ' ) of the runner ( 12 ) connected guide rod ( 50 ) is provided around the running member ( 12a ) to move.

Electromagnetic linear drive according to one of the preceding claims, characterized in that - the two, laterally the space ( 24 . 24 ' ) limiting stator coils ( 20a . 20b ; 20a ' . 20b ' ) are to be charged in counterphase with electricity.