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Die
Erfindung betrifft eine Montagekonstruktion für einen Linearmotor,
wie er in einer Industriemaschine wie einer Werkzeugmaschine verwendet wird.
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Linearmotoren
wurden in Industriemaschinen wie Werkzeugmaschinen dazu verwendet,
hohe Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit zu erzielen. In einem
Linearmotor sind Permanentmagnete in einem beweglichen Element oder
in einem Stator vorhanden, so dass zwischen dem beweglichen Element
und dem Stator eine magnetische Anziehungskraft wirkt, die mehrmals
stärker als eine Abstoßungskraft ist. Die magnetische
Anziehungskraft kann die Werkzeugmaschine in nachteiliger Weise verformen,
wobei die Bearbeitungsgenauigkeit abnimmt. Um dieses Problem zu
lösen, wird ein Linearmotor verwendet, bei dem die magnetische
Anziehungskraft aufgehoben wird. Ein derartiger Linearmotor ist
beispielsweise in der
japanischen
Patentoffenlegung Nr. 2005-137140 (Patentdokument 1) beschrieben.
Dieser Linearmotor besteht aus einem beweglichen Element und zwei
Statoren, die in solcher Weise parallel zueinander angeordnet sind,
dass sie das bewegliche Element zwischen sich einbetten. Eine derartige
Konfiguration ermöglicht es, dass zwischen jedem der zwei
Statoren und dem beweglichen Element eine magnetische Anziehungskraft
entsteht, wobei diese Anziehungskräfte in zueinander entgegengesetzten
Richtungen wirken, wodurch sie sich aufheben. Dadurch ist die gesamte
magnetische Anziehungskraft minimiert, was dazu beiträgt,
dass sie den Betrieb einer Werkzeugmaschine nachteilig beeinflusst.
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Nun
wird ein Beispiel eines herkömmlichen Linearmotors unter
Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben.
Die 5 ist ein Diagramm, das die allgemeine
Konfiguration des herkömmlichen Linearmotors zeigt. Die 6 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C in der 5.
Die 7 ist ein Diagramm, das um den Linearmotor gewickelte Wicklungen
zeigt. Die 8 ist eine perspektivische Ansicht
eines Stators.
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Der
Linearmotor verfügt über zwei sich linear zueinander
erstreckende Statoren 52a und 52b sowie ein bewegliches
Element 51, das entlang der Richtung, in der sie sich erstrecken,
zwischen ihnen beweglich ist.
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Jeder
der Statoren 52a und 52b besteht aus aufeinander
geschichteten elektromagnetischen Stahlplatten. Jeder der Statoren 52a und 52b verfügt über
mit einer Schrittweite P angeordnete vorstehende Pole 50.
Wie es in der 8 dargestellt ist, ist jeder
der Statoren 52a und 52b so hergestellt, dass
er eine vorbestimmte Länge aufweist. Die mehreren Stücke
jedes Stators sind über die Hublänge des beweglichen
Elements 51 in der Richtung, in der sich dieses bewegt,
angeordnet. Die Statoren 52a und 52b werden beispielsweise
am Sockel 72 (in der 6 dargestellt)
einer Werkzeugmaschine befestigt. Genauer gesagt wird, wie es in
den 6 und 8 dargestellt ist, jeder der
Statoren 52a und 52b durch Schrauben 71 in
solcher Weise am Sockel 72 befestigt, dass die Unterseite 74 des
Stators mit dem Sockel 72 in Kontakt steht.
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Andererseits
ist das bewegliche Element 51 auf solche Weise gelagert,
dass es sich in der Richtung einer X-Achse in der 5 aufgrund
einer Rollenführung oder dergleichen, die zwischen dem
Sockel 72 und einem Tisch (in den Zeichnungen nicht dargestellt)
vorhanden ist und am Tisch befestigt ist, bewegen kann. Das bewegliche
Element 51 besteht aus Bewegliche-Element-Blöcken 53, 54 und 55,
von denen jeder aus aufeinander geschichteten ausgerichteten elektromagnetischen
Stahlplatten besteht, die in der Richtung einer Z-Achse, die orthogonal
zur Richtung der X-Achse verläuft, in der sich das bewegliche
Element 51 vorwärts bewegt, eine hervorragende
magnetische Charakteristik zeigen. Der Bewegliche-Element-Block 53 dient
für eine Phase U, der Bewegliche-Element-Block 54 dient
für eine Phase W und der Bewegliche-Element-Block 55 dient
für eine Phase V. Die Bewegliche-Element-Blöcke 53, 54 und 55 sind
so angeordnet, dass jeder derselben um 120° versetzt ist,
d. h. um ein Drittel der Schrittweite P der magnetischen Pole der
Statoren 52a und 52b und zwar in Bezug auf die
Richtung der X-Achse, in der sich das bewegliche Element 51 vorwärts
bewegt. Um jeden der Bewegliche-Element-Blöcke 53, 54 und 55 ist
eine Wicklung für eine dreiphasige Wechselspannung gewickelt.
D. h., dass eine Wicklung für eine dreiphasige Wechselspannung
für die Phase U den Bewegliche-Element-Block 53 gewickelt
ist. Eine Wicklung 57 für eine dreiphasige Wechselspannung
für die Phase W ist um den Bewegliche-Element-Block 54 gewickelt.
Eine Wicklung 58 für eine dreiphasige Wechselspannung
für die Phase V ist um den Bewegliche-Element-Block 55 gewickelt.
Die Phasen U, W und V der Wicklungen 56, 57 und 58 für
eine dreiphasige Wechselspannung sind in Y-Form miteinander verbunden,
wie es in der 7 dargestellt ist. Die Bewegliche-Element-Blöcke 53, 54 und 55,
um die die Wicklungen 56, 57 und 58 für
eine dreiphasige Wechselspannung gewickelt sind, sind durch ein
Gießharz 76 miteinander integriert.
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Auf
einer Fläche jedes der Bewegliche-Element-Blöcke 53, 54 und 55 sind
Permanentmagnete 59 und 64 so angeordnet, dass
sich N- und S-Pole abwechseln. Genauer gesagt, sind, wie es in der 5B und 5C dargestellt
ist, drei Paare aus jeweils einem Permanentmagnet mit einem N-Pol
und einem Permanentmagnet mit einem S-Pol mit der Schrittweite P
angeordnet. Hierbei sind, wie es in der 5 dargestellt
ist, wenn die Seite des Stators 52a als Seite A definiert
wird und die Seite des Stators 52b als Seite B definiert
wird, die Permanentmagnete 59 auf der Seite A und die Permanentmagnete 64 auf der
Seite B in solcher Weise angeordnet, dass die Polarität
auf der Seite A entgegengesetzt zu der auf der Seite B ist.
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Wie
oben beschrieben, sind die Wicklungen 56, 57 und 58 für
eine dreiphasige Wechselspannung in Y-Form miteinander verbunden.
Wenn den Wicklungen 56, 57 und 58 für
eine dreiphasige Wechselspannung in der Richtung von U nach V und
W ein Strom zugeführt wird, wird im Linearmotor ein Magnetfluss 62 erregt.
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Nun
wird ein Beispiel für den Betrieb dieses Linearmotors beschrieben.
Wenn den Wicklungen 56, 57 und 58 für
eine dreiphasige Wechselspannung ein Strom zugeführt wird,
werden die Bewegliche-Element-Blöcke 53, 54 und 55 entlang
der Richtung der Y-Achse in der Plus- oder der Minus-Richtung erregt.
Im Ergebnis verstärkt sich der Magnetfluss in denjenigen
der Permanentmagnete 59 und 64, die in der Magnetisierungsrichtung
angeordnet sind, die mit der Richtung übereinstimmen, in
der die Wechselspannungswicklung erregt wird, während der
Magnetfluss in den restlichen Permanentmagneten geschwächt
wird, also denjenigen, die in einer Magnetisierungsrichtung entgegengesetzt
zur Erregungsrichtung angeordnet sind. So wird jeder der Permanentmagnete 59 und 64 mit
einer der zwei entgegengesetzten Polaritäten erregt, d.
h. in solcher Weise, dass er entweder als N- oder S-Pol dient. Der durch
die Bewegliche-Element-Blöcke 53, 54 und 55 und
die Seite der Statoren 52a und 52b verlaufende Magnetfluss
bildet einen Magnetpfad, der in der 5A mit
der Bezugszahl 62 gekennzeichnet ist. Dabei wird eine magnetische
Anziehungskraft abhängig von den Positionen des beweglichen
Elements 51 und der Statoren 52a und 52b erzeugt.
So wird im beweglichen Element 51 eine Schubkraft erzeugt,
wodurch es sich bewegt.
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Nun
wird der Verlauf des Flusses unter Verwendung eines Beispiels genauer
beschrieben, bei dem ein Strom von der Phase U zu den Phasen V und
W gerichtet ist, d. h., bei dem er durch die Wicklung 56 für
eine dreiphasige Wechselspannung in der in der 5A dargestellten
Wicklungsrichtung und durch die Wick lungen 57 und 58 für
eine dreiphasige Wechselspannung in der Richtung entgegengesetzt zu
der 5A dargestellten Wicklungsrichtung fließt. Dann
wird die Seite A des Bewegliche-Element-Blocks 53 zum S-Pol,
und seine Seite B wird zum N-Pol. Demgegenüber wird die
Seite A der Bewegliche-Element-Blöcke 54 und 55 zum
N-Pol, während ihre Seite B zum S-Pol wird. So entsteht,
wie es in der 5A dargestellt ist, ein Magnetpfad 62 in solcher
Weise, dass der Magnetfluss vom Bewegliche-Element-Block 53 durch
den Stator 52b zu den Bewegliche-Element-Blöcken 54 und 55 fließt
und dann durch den Stator 52a zum Bewegliche-Element-Block 53 zurückkehrt.
Dann wirkt die magnetische Anziehungskraft in der Richtung der X-Achse auf
das bewegliche Element 51, um so eine Schubkraft in diesem
zu erzeugen.
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Bei
der oben beschriebenen Konfiguration werden die Statoren 52a, 52b des
Linearmotors, bei dem eine magnetische Anziehungskraft aufgehoben wird,
am Sockel 72 befestigt. Genauer gesagt, werden, wie es
in der 6 dargestellt ist, die Statoren 52a und 52b in
solcher Weise befestigt, dass die Statorunterseite. 74,
die der Unterseite jedes der Statoren 52a und 52b entspricht,
mit dem Sockel 72 in Kontakt steht. Jedoch ist eine Statoroberseite 73,
die der Oberseite jedes der Statoren 52a und 52b entspricht,
nicht befestigt. So zeigen die Statoren 52a und 52b in
nachteiliger Weise geringe Steifigkeit. Insbesondere werden beim
in den 5 und 6 dargestellten
herkömmlichen Linearmotor, bei dem jeder der Statoren 52a und 52b aus
den aufeinander geschichteten elektromagnetischen Stahlplatten besteht,
dieselben in der Richtung orthogonal zur Richtung aufgestapelt,
in der die magnetische Anziehungskraft wirkt. So wirkt die Kraft
in einer lateralen Richtung, in der die elektromagnetischen Stahlplatten
verschiebbar sind, was in nachteiliger Weise die Steifigkeit der
Statoren 52a und 52b deutlich verringert.
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Ferner
wird bei den oben beschriebenen Statoren 52a und 52b nur
die Statoroberseite 73 durch die magnetische Anziehungskraft
umgebogen. So wird ein Luftspalt zwischen dem beweglichen Element 51 und
jedem der Statoren 52a und 52b nur an der Statoroberseite 73 verringert.
Darüber hinaus sind die Stücke jedes der Statoren 52a und 52b in
der Bewegungsrichtung des beweglichen Elements 51 angeordnet.
So variiert die Steifigkeit jedes der Statoren 52a und 52b zwischen
den Statorstücken abhängig vom Aufschichtungszustand
der elektromagnetischen Stahlplatten. Demgemäß variiert
der Luftspalt zwischen dem beweglichen Element 51 und jedem
der Statoren 52a und 52b abhängig von
der Position des Stators. Im Ergebnis kann der Motorschub in nachteiliger
Weise abhängig von der Position jedes der Statoren 52a und 52b variieren.
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Ferner
werden beim herkömmlichen Linearmotor, wie er oben beschrieben
ist, die Wicklungen 56, 57 und 58 für
eine dreiphasige Wechselspannung, die seitens des beweglichen Elements 51 vorhanden
sind, mit Strom versorgt, um die Statoren 52a und 52b über
den Luftspalt, der einen hohen magnetischen Widerstand bildet, zu
erregen. So nimmt der Schub mit abnehmendem Luftspalt zu. Der Luftspalt muss
unter Berücksichtigung des Ausmaßes, gemäß dem
eine Verbiegung der Statoren 52a und 52b zu erwarten
ist, vorbestimmt werden. Dann muss der Luftspalt größer
als der gewünschte Wert sein, was in nachteiliger Weise
zu einem verringerten Motorschub führt.
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Darüber
hinaus muss zur Motorregelung die Verstärkung erhöht
werden, um die Kontrollierbarkeit der Rückkopplung zu verbessern.
Jedoch führt eine erhöhte Verstärkung
dazu, dass die Statoren mit geringer Steifigkeit vibrieren. Dies
verhindert es, die Verstärkung auf den gewünschten
Wert zu erhöhen, was zu einem deutlichen Positionsfehler
führt. So können die Genauigkeit der Werkzeugmaschine
und die Qualität einer bearbeiteten Fläche in
nachteiliger Weise beeinträchtigt sein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearmotor zu schaffen,
der so ausgebildet ist, dass bei ihm verhindert ist, dass der Motorschub
abhängig von der Statorposition variiert.
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Diese
Aufgabe ist durch den Linearmotor gemäß dem beigefügten
Anspruch 1 gelöst. Beim erfindungsgemäßen
Linearmotor ist auch der Motorschub verbessert. Ferner sind Verbesserungen
der Genauigkeit einer Werkzeugmaschine, an der der Linearmotor montiert
wird, und einer bearbeiteten Fläche erzielbar.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger
Ansprüche. Wenn die Basis und die zwei Statormontageelemente
eines erfindungsgemäßen Linearmotors so miteinander
integriert sind, dass sie einen U-förmigen Querschnitt
aufweisen, kann die Unterseite jedes der Statoren an einem Bodenabschnitt
des U-förmigen Querschnitts der Basis befestigt werden.
Die Oberseite des Stators kann über das entsprechende plattenartige
Halteelement an der Oberseite des U-förmigen Querschnitts
befestigt werden.
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Wie
bereits erwähnt, können bei Verwendung eines erfindungsgemäßen
Linearmotors Variationen des Motorschubs aufgrund der relativen
Statorposition verhindert werden. Ferner kann der Motorschub verbessert
werden, da die Statoren und das bewegliche Element so montiert werden
können, dass der Luftspalt zwischen jeder der Statoren
und dem beweglichen Element auf einen vorbestimmten Wert eingestellt
ist. Darüber hinaus ist für die Motorregelung
die Steifigkeit verbessert, wodurch die Verstärkung erhöht
werden kann, was wiederum die Kontrollierbarkeit der Rückkopplung
verbessert und Positionsfehler verringert. Demgemäß können
die Genauigkeit einer Werkzeugmaschine und die Qualität
einer bearbeiteten Fläche verbessert werden.
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Die
Ausführungsform wird nachfolgend anhand von durch Figuren
veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
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1 ist
ein Diagramm, das eine Linearmotor-Montagekonstruktion gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Stators;
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3 ist
ein Diagramm, das eine Linearmotor-Montagekonstruktion gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Diagramm, das eine Linearmotor-Montagekonstruktion zeigt, die
auf einem anderen Prinzip beruht;
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5A ist
ein Diagramm, das eine übliche Konfiguration eines Linearmotors
zeigt, und die 5B und 5C sind
Diagramme, die die Anordnung von Permanentmagneten zeigen;
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6 ist
eine Schnittansicht des Linearmotors entlang einer Linie C-C in
der 5A;
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7 ist
ein Diagramm von um den Linearmotor gewickelten Wicklungen; und
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines Stators.
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Wie
es aus den 1 und 2 erkennbar ist,
verfügt der Linearmotor gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung über zwei sich parallel erstreckende Statoren 52a und 52b,
zwischen denen in ihrer Erstreckungsrichtung ein bewegliches Element 51 beweglich
ist. Die Statoren 52a und 52b sind an einem Sockel 72 befestigt.
Hierbei sind, was das bewegliche Element 51 und die Statoren 52a und 52b betrifft,
Komponenten, die solchen beim oben beschriebenen herkömmlichen
Linearmotor entsprechen, mit den selben Bezugszahlen gekennzeichnet, und
sie werden nachfolgend nicht mehr erläutert.
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Der
Sockel 72 ist mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet.
In der 1 kennzeichnen Bezugszahlen für den Sockel 72 die
folgenden Komponenten. Die Bezugzahl 85 kennzeichnet einen
im Sockel 72 ausgebildeten, U-förmigen Graben.
Die Bezugszahl 82 kennzeichnet eine Seitenwand in Form
eines U-förmigen Grabens, die als Seitenwand des Sockels 72 ausgebildet
ist. Die Bezugszahl 84 kennzeichnet ein Ende der U-Form,
anders gesagt, eine Sockeloberseite, die einer Oberseite des Sockels 72 entspricht.
Die Sockeloberseite 84 ist mit einer Höhe ausgebildet,
die im Wesentlichen derjenigen der Statoroberseite 73 entspricht.
Ein flaches, plattenartiges Halteelement 81 ist so positioniert,
dass es die Sockeloberseite 84 und die Statoroberseite 73 überbrückt.
Wie es in der 2 dargestellt ist, sind im plattenartigen
Halteelement 81 mehrere Schraubenlöcher 77 ausgebildet.
Das plattenartige Halteelement 81 wird durch Schrauben 83 an
der Sockeloberseite 84 befestigt, und es wird durch Schrauben 71 an
der Statoroberseite 73 befestigt. So werden die Statoren 52a und 52b über
die Schrauben 71 an einem Bodenabschnitt des U-förmigen
Grabens 85 befestigt, und sie werden über das
an der Statoroberseite 73 befestigte plattenartige Halteelement 81 an der
Sockeloberseite 84 des Sockels 72 befestigt.
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Bei
den auf die oben beschriebene Weise konfigurierten Statoren 52a und 52b wird
die Statoroberseite über das plattenartige Halteelement
durch die Sockeloberseite 84 gehalten. Dies verhindert, dass
sich die Statoren 52a und 52b zum beweglichen Element 51 hin
verbiegen. So kann der Luftspalt zwischen dem beweglichen Element 51 und
jedem der Statoren zwischen der Statoroberseite 73 und
der Statorunterseite 74 konstant gehalten werden. Ferner
ist die Steifigkeit der Statoren 52a und 52b verbessert,
da die Statoroberseite 73 durch das bewegliche Element 81 am
Sockel 72 befestigt ist. Im Ergebnis können Varia tionen
des Motorschubs aufgrund der Positionen der Statoren 52a und 52b verhindert
werden. Außerdem können die Statoren 52a und 52b und
das bewegliche Element 51 in solcher Weise montiert werden,
dass zwischen jedem der Statoren 52a und 52b und
dem beweglichen Element 51 ein vorbestimmter Luftspalt
vorhanden ist. Infolgedessen kann das Erfordernis dahingehend beseitigt werden,
den Luftspalt auf einen größeren Wert einzustellen,
um das erwartete Verbiegen der Statoren 52a und 52b zu
ermöglichen. So ist der Motorschub verbessert. Darüber
hinaus ist die Steifigkeit zur Motorregelung verbessert, was eine
Erhöhung der Verstärkung ermöglicht.
So ist die Kontrollierbarkeit der Rückkopplung verbessert,
wodurch Positionsfehler verringert werden. Demgemäß können
die Genauigkeit einer Werkzeugmaschine und die Qualität
einer bearbeiteten Fläche verbessert werden.
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Nun
wird die optimale Plattendicke des plattenartigen Halteelements
81 bei
der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Jeder der
Statoren
52a und
52b besteht, wie beim oben beschriebenen herkömmlichen
Linearmotor, aus aufeinander geschichteten elektromagnetischen Stahlplatten.
So ist es, aufgrund der aufsummierten Dimensionsfehler, schwierig,
die gewünschte, spezifizierte Stapeldicke zu erzielen.
Im Ergebnis unterscheidet sich die Höhe der Statoroberseite
73 von
derjenigen der Sockeloberseite
84. Über das plattenartige
Halteelement
81 wird ein Druck auf die Statoren
52a und
52b ausgeübt.
Dieser Druck verbiegt die Statoren
52a und
52b zum
beweglichen Element
51 hin, wodurch sich der Spalt ändert.
Hierbei wird, wenn die maximal zulässige Verstellung des
Luftspalts als δx definiert ist, die Plattendicke des plattenartigen
Halteelements
81 als t definiert, und ein gemessener Koeffizient
wird als K definiert, wodurch sich die maximal zulässige
Verstellung zu δx = Kt
3 ergibt.
So ist die maximale Plattendicke des plattenartigen Halteelements
81 -
Genauer
gesagt, wird die maximale Plattendicke des plattenartigen Halteelements 81 wie
folgt bestimmt. Die Pegeldifferenz zwischen der Statoroberseite 73 und
der Sockeloberseite 84 wird auf einen angenommenen Maximalwert
eingestellt. Das plattenartige Halteelement 81 mit der
Plattendicke t wird zum Befestigen der Statoren 52a und 52b verwendet.
Es wird die aktuelle Verstellung des Luftspalts ermittelt, und auf
Grundlage des Ergebnisses wird der Koeffizient K bestimmt. Abhängig
von der oben beschriebenen Beziehung (maximal zulässige
Verstellung δx/Kt3) wird die der
maximal zulässigen Plattendicke entsprechende Plattendicke
t bestimmt.
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Hierbei
muss die minimale Plattendicke des plattenartigen Halteelements
81 so
eingestellt werden, dass eine wiederholte Belastung, zu der es durch
eine magnetische Anziehungskraft kommt, der zulässigen
Belastung des Materials entspricht oder kleiner ist. Hierbei ist,
wenn die auf die Statoroberseite
73 ausgeübte
magnetische Anziehungskraft als Fm definiert ist, die Breite des
plattenartigen Halteelements
81 als W definiert ist und
die zulässige Belastung des Materials als σ definiert
ist, die minimale Plattendicke t = Fm/(Wσ). So kann die
optimale Plattendicke des plattenartigen Halteelements
81 innerhalb
des wie folgt bestimmten Bereichs eingestellt werden:
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Es
ist bevorzugt, dass zwischen jedem der Statoren 52a und 52b und
der Seitenwandfläche 82 mit U-förmigem
Graben ein Spalt gebildet ist, wie er in der 1 dargestellt
ist. Wenn die Höhe der Statoroberseite 73 von
der der Sockeloberseite 84 verschieden ist, kann ein Verbiegen
der Statoren 52a und 52b dadurch minimiert werden,
dass der Abstand zwischen den Schrauben 71 und 83 verringert wird,
um die Biegesteifigkeit des plattenartigen Halteelements 81 zu
verringern und so den Druck zu ver ringern, der über dasselbe
auf die Statoren 52a und 52b ausgeübt
wird.
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Die 3 ist
ein Diagramm, das eine Linearmotor-Montagekonstruktion gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die in der 1 dargestellte
Seitenwandfläche 81 mit U-förmigem Graben
wird durch Ausschneiden eines Teils des Sockels 72 hergestellt.
Demgegenüber wird in der 3 ein Statormontageelement 90 durch Schrauben
so am Sockel 72 befestigt, dass ein U-förmiger
Querschnitt gebildet ist. Im Ergebnis werden die Statoren 52a und 52b über
das plattenartige Halteelement 81 an der Oberseite des
Statormontageelements 90 montiert. So können Effekte ähnlich
denen der obigen Ausführungsform erzielt werden.
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Die 4 ist
ein Diagramm, das eine Linearmotor-Montagekonstruktion zeigt, die
auf einem anderen Prinzip beruht. Der Linearmotor in der 4 ist ein
solcher vom Typ mit einer Fläche zum Aufheben einer magnetischen
Anziehungskraft, wie er üblicherweise für Werkzeugmaschinen
verwendet wird. Zwei Statoren 95a und 95b, die
sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Elements 51 parallel
zueinander erstrecken, bestehen aus rechteckigen, quaderförmigen
Stahlplatten. An jeder der entgegengesetzten Flächen der
Statoren 95a und 95b sind Permanentmagnete 56 mit
vorbestimmten Intervallen in Bewegungsrichtung des beweglichen Elements 51 angeordnet.
Andererseits verfügt das sich zwischen den Statoren 95a und 95b bewegende
bewegliche Element 51 über kammartige Zahnabschnitte 98,
die auf Flächen eines Eisenkerns 57 des beweglichen Elements
ausgebildet sind, der den Statoren 95a und 95b gegenübersteht.
Das bewegliche Element 51 verfügt über
die um die Zahnabschnitte 98 gewickelte Wicklung 57 für
eine dreiphasige Wechselspannung. Durch Zuführen eines
Stroms zur Wicklung 57 für eine dreiphasige Wechselspannung
kann sich das bewegliche Element 51 zwischen den zwei Statoren 95a und 95b bewegen.
Wie beim in der 1 offenbarten Linear motor erzeugt
der auf diesem Prinzip beruhende Linearmotor zwischen jedem der
Statoren 95a und 95b und dem beweglichen Element 51 eine magnetische
Anziehungskraft.
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Die
Statoren 95a und 95b dieses Linearmotors mit Oberflächenmagnet
zeigen eine höhere Steifigkeit als die in der 1 angegebenen
Statoren 52a und 52b, da sie aus Stahlplatten
bestehen. Jedoch können bei der herkömmlichen
Montagestruktur, bei der nur einer der rechteckigen, quaderförmigen
Statoren 95a und 95b befestigt wird, dieselben durch
die magnetische Anziehungskraft eine Verbiegung erfahren, wodurch
sich der Spalt ändert. So ermöglicht auch bei
diesem Motor das Anwenden einer Linearmotorkonstruktion gemäß der
obigen Ausführungsform ähnliche Effekte wie bei
dieser.
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Für
den Linearmotor gemäß der obigen Ausführungsform
ist die Struktur des beweglichen Elements 51 in den 1 und 4 dargestellt.
Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf eingeschränkt. Vielmehr
ist sie auch bei einem Linearmotor von einem Typ anwendbar, bei
dem sich die Struktur des beweglichen Elements 51 von der
in den 1 und 4 dargestellten unterscheidet,
vorausgesetzt, dass die Form des Stators ähnlich derjenigen
ist, wie sie in den 1 und 4 dargestellt
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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