DE19803951A1

DE19803951A1 - Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen

Info

Publication number: DE19803951A1
Application number: DE1998103951
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Ing Dreifke; Nils Dreifke; Lars Dreifke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-05

Description

Direktantriebe nach dem Prinzip des Hybridschrittmotors besitzen Aktiveinheiten mit denen lineare und planare Bewegungen, d. h. flächenhafte Bewegungen in 2 Richtungen zugleich, ausgeführt werden können. Die lineare Bewegung kann auch auf einer gekrümmten Bahn oder kreisförmig erfolgen. Besonders vorteilhaft ist laut dem Stand der Technik eine Luftlagerung zwischen der Aktiveinheit, bestehend aus Spulensystemen und Permanentmagneten, und der aus Weicheisen bestehenden, strukturierten Passiveinheit.

Der Stand der Technik wird in folgenden Patentanmeldungen beschrieben:

Linearantrieb in Modulbauweise und Verfahren zur Herstellung einer Aktiveinheit eines solchen Linearantriebs DE 196 43 521.8 und veröffentlicht unter WO 98/18193, Spulenkörper für einen Direktantrieb, Verfahren zu seiner Herstellung, sowie Kernblech für den Spulenkörper DE 196 15 641.6 und veröffentlicht unter WO 97/40573.

Die Erfindung bezieht sich auf die Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung der Aktiveinheit. Diese wird bisher aus einem Aluminiumrahmen hergestellt, in den vorgefertigte Spulensysteme eingelegt, positioniert und eingegossen werden. Dabei kommt es darauf an, den Abstand zwischen 2 Kernblechpaketen möglichst genauer als auf 0,1 mm zu gestalten. Das ist nur dadurch möglich, daß die Kernbleche in einer Vorrichtung exakt paketiert werden. Danach erfolgt das Wickeln von Spulendraht, wobei der Kupferdraht in die meist kreisförmigen inneren Hohlräume der Kernbleche einzulegen und dabei gegen das Kernblech zu isolieren ist. Die zum Paketieren und Wickeln erforderlichen Vorrichtungen sind speziell anzufertigen und gestatten stets nur die Herstellung von Kernblechpaketen einer bestimmten Länge. Das Einbringen und Positionieren des Spulensystems ist dadurch erschwert, daß nicht nur der bereits genannte Abstand zwischen den Kernblechpaketen genau stimmen muß, um den Eisenquerschnitt optimal auszunutzen, sondern das Spulenpaket muß nun auch noch sehr exakt im Aluminiumrahmen eingepaßt werden, möglichst ohne Spiel und ohne Zwangskräfte. Dabei kann noch das Problem auftreten, daß Kupferdrähte in den Umlenkbereichen entweder gegenüber dem Aluminium nicht genug isoliert sind oder es wird kostbare Funktionsfläche, das ist die für die Erzeugung von Schubkräften genutzte Kontaktfläche zwischen Aktiv- und Passiveinheit, vergeben. Ein hauptsächliches Ziel der Antriebsentwicklung besteht darin, bezogen auf die Gesamtkontaktfläche zwischen Aktiv- und Passiveinheit eine möglichst große Fläche von Kernblechen im Luftspalt anzuordnen.

Die Erfindung bezieht sich darauf, den Aluminiumrahmen, der sehr exakt gefertigt werden muß, als Vorrichtung für das Paketieren und Wickeln auszunutzen. Vorfertigungsschritte sollen damit eingespart werden, die Funktionsfläche soll im Verhältnis zur Gesamtfläche zwischen Aktiv- und Passiveinheit erhöht werden, die Positioniergenauigkeit der Kernbleche im Aluminium soll exakter erfolgen, damit optimal viele Zähne beim Strukturieren Platz finden. Die Anordnung der Kernbleche hinsichtlich ihrer Länge aber auch hinsichtlich ihrer Lage zueinander soll völlig flexibel sein.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Grundkörper, z. B. aus Aluminium, mit einem CAD-Programm so ausgefräst wird, daß die Kernbleche unmittelbar eingelegt werden können. Die Lage der Kernbleche wird nur noch durch die Genauigkeit des Fräsvorganges bestimmt. Das Spiel ist gering, denn die vorgeordneten Kernbleche werden im Bündel in dichter Packung beispielsweise von Hand eingelegt.

Damit auch die Randbleche fest anliegen, sind dünne, durch das Material vorzugsweise selbst elastisch gestaltete Seitenhalter und Mittenhalter angeordnet. Durch die Elastizität wird vermieden, daß ein Spiel zwischen den Kernblechen auftritt. Die Umlenkbereiche für den Spulendraht sind optimiert so gestaltet, daß genügend Raum für Isoliermittel, die den Spulenkörper umschließen, besteht.

Die Kernbleche werden auf der als Funktionsfläche bezeichneten Seite eingelegt, und von dieser Seite aus erfolgt auch das Wickeln der Spule. Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht weiter darin, daß zwar die Spulenumlenkbereiche groß genug sind, aber auf der entgegengesetzten Seite der Kernbleche der Grundkörper nicht geschwächt wird, wodurch sich die Biegesteifigkeit bei gleicher Grundfläche erhöht.

Ein Vorteil besteht weiter darin, daß der Kernblechabstand durch einen aus dem Material des Grundkörpers bestehenden Kernblechsteg ausgefüllt ist. Der Kernblechabstand ergibt sich aus den bekannten Prinzipien der Motorkonstruktion unter Berücksichtigung eines Mindest abstandes von etwa 2-3 Teilungsperioden zur Vermeidung der Beeinflussung durch Streufelder. Dieser Steg ist mit dem Grundkörper stabil durch eine Kernblechbrücke verbunden, wodurch eine zusätzliche Aufnahme der zwischen Kernblechpaket und Grundkörper auftretenden Kräfte erfolgt.

Vorteilhaft ist weiter, daß dieser Kernblechsteg, wenn der Abstand der Kernbleche erhöht wird, auch zur Halterung der Luftdüsen verwendet werden kann. So werden die Luftdüsen noch zweckmäßiger dort angeordnet, wo die Stützkräfte benötigt werden, so daß die Motorgeräusche gesenkt werden.

Der Abstand zwischen den Motorphasen, wird durch die Breite des Phasenstegs bestimmt. Hier gilt es ebenfalls, übliche Abstände einzuhalten, und auch hier können Düsen eingebracht werden.

Auf Grund der flexibel gestaltbaren Öffnungen im Grundkörper lassen sich nunmehr auch beliebig viele Phasen nebeneinander anordnen, so daß sich neben üblicher Weise 2- und 3-Phasenmotoren leicht auch 4- oder 5-Phasenmotoren gestalten lassen, die gleichmäßigere Schubkräfte ermöglichen.

Eine besondere Ausgestaltung für Durchlicht oder flache Innenräume in Aktiveinheiten besteht darin, die Phasen durch einen größeren Zwischenraum voneinander zu trennen, beispielsweise um eine rahmenförmige Anordnung der Aktiveinheit zu erzielen. Um mit einer schmalen Luftlagerfläche auszukommen, wird erfindungsgemäß im Kernblechsteg eine relativ dichte Folge von Düsen mit kleinem Düsenquerschnitt vorgeschlagen.

Ein weiterer Vorteil eines flexiblen Aufbaues besteht darin, daß kundenspezifisch entschieden werden kann, welche Drahtquerschnitte verwendet werden sollen. Um die Kraft- Geschwindigkeitskennlinie der Motoren zu verbessern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, mehr als einen Spulendraht zu wickeln. Durch parallel gewickelte Spulen und deren separate Verbindung mit stromeinprägenden Leistungsverstärker-Endstufen wird die Induktivität verringert und die Schubkräfte bleiben auch bei hohen Geschwindigkeiten erhalten.

Im Unterschied zum Stand der Technik werden die Luftableitungskanäle nicht untereinander verbunden. D.h. ein Luftlagerbereich mit mindestens einer Düse in der Mitte wird von mindestens 2 Luftableitungskanälen umgeben. Jeder von beiden besitzt eine Ausströmöffnung, aber benachbarte Luftableitungskanäle sind nicht miteinander verbunden, um die Stabilität gegen Verkippen zu erhöhen.

Die Herstellung von Aktiveinheiten erfordert folgende Verfahrensschritte:

1. Ein Grundkörper aus einem leichten, biegesteifen Material wird so vorgefertigt, daß neben der Winkligkeit die Seitenflächen und besonders die Funktionsfläche eben sind.
2. Die exakte Frässtruktur wird eingebracht, wie es in der Anordnung beschrieben ist. Die Bohrungen für die Befestigung der Luftdüsen und der Luftanschlüsse, die Bypaßkanäle zur Verteilung der Luft in der Lagerfläche, die Luftableitungskanäle und die Absenkung der inneren Seitenwände der Aktiveinheit zum Verlegen der Elektro- und Luftleitungen sind einzubringen.
3. Die Kernbleche werden von der Seite der Funktionsfläche aus zwischen die Seiten- und Mittenhalter in dichter Folge eingelegt. Dabei ist zu beachten, daß die Kernbleche über die spätere Funktionsfläche um einen kleinen Betrag, etwa um 0,1-0,5 mm, hinausragen.
4. Die Spulendrähte werden unter Verwendung von Mitteln zur elektrischen Isolierung in die Kernblechinnenräume eingefädelt und in den Spulenumlenkbereichen angeordnet. Die herausragenden Drahtstücke werden mit Isoliermittel umgeben und zunächst seitlich neben der Aktiveinheit abgelegt.
5. Die Kernblechpakete sind mit einem Kleber mit dem Grundkörper allseitig gut zu verbinden.
6. Im Bereich der Kernblechpakete, der der Funktionsfläche abgewandt ist, ist ein Fräsen oder Schleifen der Oberfläche erforderlich, um eine ebene Fläche für das Auflegen der Permanentmagnete zu erzielen.
7. Die Funktionsfläche wird geschliffen oder feingefräst.
8. Die Zahnstruktur wird, wie das dem Stand der Technik entspricht, eingebracht, in der Regel eingefräst.
9. Die Struktur wird mit einem porenfreien, dauerhaft fest haftendem Werkstoff etwa einem Polymer, verfüllt.
10. Die Funktionsfläche wird in Luftlagerqualität geschliffen.
11. Die Permanetmagnete und die Rückschlußplatten werden aufgelegt. Die Luftdüseneinrichtungen und die Luftanschlüsse sind in den Bohrungen zu befestigen. Die Luftleitungen werden untereinander verbunden und zu einem Sammelanschluß geführt.
12. Die herausragenden Drahtenden werden an einen Steckerkontakt geführt bzw. mit einer anderen Wicklung verbunden.
13. Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit wird eine Deckplatte an der der Funktionsfläche abgewandten Seite befestigt.

Verfahrensergänzung 1

Die oben genannten Verfahrensschritte werden erfindungsgemäß bei der Fertigung in größeren Stückzahlen ergänzt. An Stelle der Verfahrensschritte 3 und 4 werden neue eingefügt, so daß folgender Ablauf entsteht.

1. wie oben
2. wie oben
3. Unter Verwendung von Kernblechen mit etwa kreisförmigem Innenraum werden Kernblechpakete in vorgeschriebener Länge gefertigt
4. Die Kernbleche werden beispielsweise durch einen Kleber oder durch Schweißen mindestens zeitweise fest zu einem Kernblechpaket verbunden.
5. In einer Wickelvorrichtung werden die Kernblechpakete in vorgeschriebenem Abstand zueinander angeordnet und nach Einiegen von Isoliermitteln mit Spulendraht umwickelt, wobei die Kernblechpakete so angeordnet sind, daß ihre Einlegeöffnungen gegenüber liegen.
6. Die Kernblechpakete werden jeweils um 90 Grad gedreht, so daß die später zu strukturierenden Kernblechbereiche in einer Ebene liegen.
7. Das so entstandene Spulensystem wird in die Durchbrüche des Grundkörpers eingelegt. Die Kernblechpakete liegen somit zwischen Seitenwand und Kernblechsteg bzw. Phasensteg. Die Seitenhalter und Mittenhalter liefern eine exakte Seitenpositionierung.
8. Vor dem Einlegen des Spulensystems ist in den Spulenumlenkbereichen Isoliermittel einzulegen oder das Grundkörpermaterial ist mit Isoliermittel einzustreichen.
9. Die herausragenden Drahtstücke werden mit Isoliermittel umgeben und zunächst seitlich neben der Aktiveinheit abgelegt.
10. wie in Punkt 5 bis 13 der vorher oben beschriebenen Verfahrensschritte fortfahren.

Verfahrensergänzung 2

Die Verfahrensschritte werden zur Erzielung besseren Designs und höherer Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit noch ergänzt, indem nach Verfahrensschritt 6 des zuerst beschriebenen Verfahrens folgender Verfahrensschritt eingefügt wird:
Bei der Verwendung von Aluminium als Grundkörper wird chemisches Galvanisieren mit etwa 20-50 µm Schichtdicke durchgeführt.

Die unter Verfahrensschritt 1 des zuerst beschriebenen Verfahrens erfolgte Feinbearbeitung zur Erzielung hoher Ebenheit der Funktionsfläche ist so exakt erfolgt, daß die Feinbearbeitung unter den Verfahrensschritten 7 und 10 zu deutlich weniger Oberflächenabtrag führt als die Galvanoschicht dick ist.

Die Erfindung wird mit Hilfe folgender Figuren näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt den Grundkörper einer planaren Aktiveinheit von der Funktionsfläche aus betrachtet,

Fig. 2 stellt die Funktionsfläche der Aktiveinheit eines Direktantriebes für lineare Bewegungen während der Montage dar,

Fig. 3 zeigt den Schnitt A-A durch eine Aktiveinheit eines Direktantriebes für lineare Bewegungen,

Fig. 4 gibt die Lage von 2 Kernblechpaketen im Längsschnitt B-B der Aktiveinheit an,

Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Aktiveinheit eines Direktantriebes für planare Bewegungen,

Fig. 6 stellt eine rahmenförmige Aktiveinheit eines planaren Direktantriebes dar.

Die Fig. 1 zeigt den Grundkörper 3 der Aktiveinheit 1 eines Direktantriebes für planare Bewegungen. In seiner Grundfläche weist der Grundkörper 3 Durchbrüche 4 für die Aufnahme der Kernblechpakete 5 auf. Die Durchbrüche 4 sind etwa 0,05 mm breiter als die Kernblechpakete 5. Ein Durchbruch 4 ist jeweils seitlich durch eine Seitenwand 6 des Grundkörpers 3, durch einen Kernblechsteg 9, der nicht höher ist als das Kernblechpaket 5 oder einen Phasensteg 10 begrenzt. An jeweils einem längsseitigen Ende des geradlinigen Verlaufs jeden Durchbruches 4, der etwa die Länge des Kernblechpaketes 5 aufweist, ist ein als Seitenhalter 7 bezeichneter Anschlag an der Seitenwand 6 und ein als Mittenhalter 8 bezeichneter Anschlag am Kernblechsteg 9 oder dem Phasensteg 10 angeordnet. Jeweils 2 benachbarte Durchbrüche 4 sind bis etwa zur Höhe der Kernblechpakete 5 zwischen der Funktionsfläche 11 und einer Seitenwand 6 durch eine Aussparung, die als Spulenumlenkbereich 12 bezeichnet wird, verbunden. Der Spulenumlenkbereich 12 ist somit höher als die Breite des Kernblechinnenraumes 13 und ist breit genug, um die Isoliermittel und die Spulendrähte aufzunehmen.

8 Kernblechpakete 5 sind für 2 Stück 2-Phasenmotoren in x-Richtung und weitere 8 um 90° gedreht angeordnete Kernblechpakete 5 sind für 2 Stück 2-Phasenmotoren in y-Richtung notwendig. Die 8 Luftdüseneinrichtungen 14 sorgen für den notwendigen Luftspalt in der Funktionsfläche 11.

In der Fig. 2 wird die Funktionsfläche der Aktiveinheit eines Direktantriebes für lineare Bewegungen während der Montage gezeigt. Im Grundkörper 3 der Aktiveinheit 1 sind exemplarisch 4 Kernblechpakete 5 im Kernblechinnenraum 13 zwischen den Seitenhaltern 7, den Mittenhaltern 8, den Kernblechstegen 9 und den Phasenstegen 10 angeordnet.

4 Phasenstege weisen Bohrungen senkrecht zur Funktionsfläche 11 zur Befestigung von Luftdüseneinrichtungen 14 und Luftleitungsanschlüssen auf.

Die Fig. 3 zeigt den Schnitt A-A durch die Aktiveinheit eines Direktantriebes für lineare Bewegungen von Fig. 2. Dabei wird die allseitige Arretierung des Kernblechpaketes 5 gezeigt. Mit der Deckplatte 18 wird der Grundkörper 3 nach oben verschlossen. Die beiden seitlichen Spulenumlenkbereiche 12 sind für die Aufnahme des Spulendrahtes vorgesehen.

Fig 4 gibt die Lage von 2 Kernblechpaketen 5 im Längsschnitt B-B der Aktiveinheit 1 an. Die Kernblechpakete 5 ragen bei der Montage über die Funktionsfläche 11 hinaus und werden später abgeschliffen. Der Kernblechsteg 9 ist Teil des Grundkörpers 3 und dient wie die Seitenwand 6 des Grundkörpers 3 der Positionierung des Kernblechpaketes 5. Die Seitenwände 6 auf der der Funktionsfläche 11 gegenüberliegenden Seite können Aussparungen für das Verlegen der Energieleitungen aufweisen. Auf der Deckfläche, die der Funktionsfläche 11 gegenüber liegt, ist eine Deckplatte 18 angeordnet, die etwa die gleiche Länge und Breite wie die Aktiveinheit 1 besitzt, etwa 3 bis 10 mm dick und mit der Aktiveinheit 1 fest verbunden ist. In der Fig. 4 ist eine Verschraubung dargestellt.

Die Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Aktiveinheit eines Direktantriebes für planare Bewegungen. Im Grundkörper 3 der Aktiveinheit 1 sind die Durchbrüche 4 für die Kernblechpakete 5 und die Luftdüseneinrichtungen 14 dargestellt.

Die Fig. 6 stellt eine rahmenförmige Aktiveinheit eines planaren Direktantriebes dar. Im Grundkörper 3 der Aktiveinheit 1 sind die Durchbrüche 4 für die Kernblechpakete 5 dargestellt. Auf Grund der geringen Luftlagerbreite sind mehr Luftdüseneinrichtungen 14 mit kleinem Düsendurchmesser vorgesehen.

Claims

1. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3) einer Aktiveinheit (I)

- in seiner Grundfläche Durchbrüche (4) für die Aufnahme der Kernblechpakete (5) aufweist,
- die Durchbrüche (4) etwa 0,05 mm breiter als die Kernblechpakete (5) sind,
- ein Durchbruch jeweils seitlich durch eine Seitenwand (6) des Grundkörpers (3), durch einen Kernblechsteg (9), der nicht höher ist als das Kernblechpaket (5), oder einen Phasensteg (10) begrenzt wird,
- an jeweils einem längsseitigen Ende des geradlinigen Verlaufs jeden Durchbruches (4), der
- etwa die Länge des Kernblechpaketes (5) aufweist, ein als Seitenhalter (7) bezeichneter Anschlag an der Seitenwand (6) und ein als Mittenhalter (8) bezeichneter Anschlag am Kernblechsteg (9) oder dem Phasensteg (10) angeordnet ist,
- jeweils 2 benachbarte Durchbrüche (4) bis etwa zur Höhe der Kernblechpakete (5) zwischen der Funktionsfläche (11) und einer Seitenwand (6) durch eine Aussparung, die als Spulenumlenkbereich (12) bezeichnet wird, verbunden sind und
- der Spulenumlenkbereich (12) somit höher als die Breite des Kernblechinnenraumes (13) ist und eine Breite aufweist, um die Isoliermittel und die Spulendrähte im Umlenkbereich aufzunehmen.

2. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenhalter (7) und die Mittenhalter (8) in der Aktiveinheit (1) elastisch sind.

3. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenhalter (7) und die Mittenhalter (8) in der Aktiveinheit (1) auf Grund dessen, daß sie nur einen geringen Querschnitt aufweisen, elastisch sind.

4. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder beiden Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenumlenkbereich (12) abgerundet ist und auch die an den Spulenumlenkbereich (12) angrenzenden Seitenhalter (7) und Mittenhalter (8) abgerundet sind.

5. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 Kernblechstege oder mindestens 2 Phasenstege Bohrungen senkrecht zur Funktionsfläche (11) zur Befestigung von Luftdüseneinrichtungen (14) und Luftleitungsanschlüssen aufweisen.

6. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenwand (6) auf der der Funktionsfläche (11) gegenüberliegenden Seite Aussparungen für das Verlegen der Energieleitungen aufweist.

7. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Funktionsfläche (11) von den Luftdüseneinrichtungen (14) ausgehende bis zu einem Abstand von etwa 15 mm vom Rand der Aktiveinheit (1) Bypaßkanäle eingebracht sind in einer Breite von etwa 0,5 bis 1 mm und einer Tiefe von etwa 0,1 bis 0,2 mm.

8. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Funktionsfläche (11) im Abstand von etwa 30 bis 50 mm von den Luftdüseneinrichtungen (14) entfernt auf den Seitenwänden der Funktionsfläche (11) Luftableitungskanäle (16) angeordnet sind, die etwa 1 bis 2 mm breit und etwa 0,5 bis 1 mm tief sind, eine Luftausströmöffnung zum Rand der Aktiveinheit (1) aufweisen und untereinander nicht verbunden sind.

9. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Deckfläche, die der Funktionsfläche (11) gegenüber liegt, eine Deckplatte (18) angeordnet ist, die etwa die gleiche Länge und Breite wie die Aktiveinheit (1) besitzt, etwa 3 bis 10 mm dick und mit der Aktiveinheit (1) fest verbunden ist.

10. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (18) zur Gewichtsverringerung an der der Funktionsfläche (11) zugewandten Seite Hohlräume aufweist.

11. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder beiden Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (18) mit der Aktiveinheit (1) flächenhaft verklebt ist.

12. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (18) in Zonen mit Stabilisierungsrippen Bohrungen mit Gewinde zur Befestigung von Bauteilen aufweist.

13. Direktantrieb für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenhalter (8) des Phasenstegs (9) auf der in dem an die Permanentmagnete angrenzenden Bereich Auflagenoppen (17) besitzen, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig eine Seitenbegrenzung für die Permanentmagnete und Rückschlußplatten darstellen.

14. Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebs für lineare und planare Bewegungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, nach folgenden Schritten:

a) Ein Grundkörper (3) aus einem leichten, biegesteifen Material wird so vorgefertigt, daß neben der Winkligkeit die Seitenflächen und besonders die Funktionsfläche (11) eben sind.
b) Die exakte Frässtruktur wird in den Grundkörper (3) eingebracht, wie es in der Anordnung beschrieben ist. Die Bohrungen für die Befestigung der Luftdüseneinrichtung (14) und der Luftanschlüsse, die Bypaßkanäle (15) zur Verteilung der Luft in der Lagerfläche, die Luftableitungskanäle (16) und die Absenkung der inneren Seitenwände der Aktiveinheit zum Verlegen der Elektro- und Luftleitungen sind einzubringen.
c) Die Kernbleche werden von der Seite der Funktionsfläche (11) aus zwischen die Seitenhalter (7) und die Mittenhalter (8) in dichter Folge eingelegt. Dabei ist zu beachten, daß die Kernbleche über die später noch zu bearbeitende Funktionsfläche (11) um einen kleinen Betrag, etwa um 0,1-0,5 mm, hinausragen.
d) Die Spulendrähte werden unter Verwendung von Mitteln zur elektrischen Isolierung in die Kernblechinnenräume (13) eingefädelt und in den Spulenumlenkbereichen (12) angeordnet. Die herausragenden Drahtstücke werden mit Isoliermittel umgeben und zunächst seitlich neben der Aktiveinheit (1) abgelegt.
e) Die Kernblechpakete (5) sind mit einem Kleber mit dem Grundkörper (3) allseitig gut zu verbinden.
f) Im Bereich der Kernblechpakete (5), der der Funktionsfläche (11) abgewandt ist, ist eine Feinbearbeitung der Oberfläche erforderlich, um eine ebene Fläche für das Auflegen der Permanentmagnete zu erzielen.
g) Die Funktionsfläche wird feinbearbeitet, etwa geschliffen oder feingefräst.
h) Die Zahnstruktur wird eingebracht, wie das dem Stand der Technik entspricht, in der Regel eingefräst.
i) Die Struktur wird mit einem porenfreien, dauerhaft fest haftendem Werkstoff etwa einem Polymer, verfüllt.
j) Die Funktionsfläche (11) wird in Luftlagerqualität feinbearbeitet, beispielsweise geschliffen.
k) Die Permanentmagnete und die Rückschlußplatten werden aufgelegt. Die Luftdüseneinrichtungen (14) und die Luftanschlüsse werden in den Bohrungen befestigt. Die Luftleitungen werden untereinander verbunden und zu einem Sammelanschluß geführt.
l) Die herausragenden Drahtenden werden an einen Steckerkontakt geführt bzw. mit einer anderen Wicklung verbunden.
m) Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit wird eine Deckplatte (18) an der der Funktionsfläche (11) abgewandten Seite befestigt.

15. Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebs für lineare und planare Bewegungen bei größeren Stückzahlen nach dem Anspruch 14 nach folgenden Schritten:

a) nach Anspruch 14
b) nach Anspruch 14
c) Unter Verwendung von Kernblechen mit etwa kreisförmigem Innenraum werden Kernblechpakete (5) in vorgeschriebener Länge gefertigt.
d) Die Kernbleche werden durch einen Kleber oder durch Schweißen fest zu einem Kernblechpaket (5) verbunden.
e) In einer Wickelvorrichtung werden die Kernblechpakete (5) in vorgeschriebenem Abstand zueinander angeordnet und nach Einlegen von Isoliermitteln mit Spulendraht umwickelt, wobei die Kernblechpakete (5) so angeordnet sind, daß ihre Einlegeöffnungen gegenüber liegen.
f) Die Kernblechpakete werden jeweils um 90 Grad gedreht, so daß die später zu strukturierenden Kernblechbereiche in einer Ebene liegen.
g) Das so entstandene Spulensystem wird in die Durchbrüche des Grundkörpers eingelegt. Die Kernblechpakete liegen somit zwischen Seitenwand und Kernblechsteg bzw. Phasensteg. Die Seitenhalter und Mittenhalter liefern eine exakte Seitenpositionierung.
h) Vor dem Einlegen des Spulensystems ist in den Spulenumlenkbereichen Isoliermittel einzulegen oder das Grundkörpermaterial ist mit Isoliermittel einzustreichen.
i) Die herausragenden Drahtstücke werden mit Isoliermittel umgeben und zunächst seitlich neben der Aktiveinheit abgelegt.
j) wie in Punkt: e) bis m) nach Anspruch 14.

16. Verfahren zur Herstellung eines Direktantriebs für lineare und planare Bewegungen zur Erzielung besseren Designs, höherer Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit bei Verwendung von Aluminium als Grundkörper (3) nach einem oder beiden der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verfahrensschritt der Feinbearbeitung der Oberfläche der Kernblechpakete (5) für das Auflegen der Permanentmagnete folgender Verfahrensschritt eingefügt wird:

a) Durch chemisches Galvanisieren wird eine Schicht von etwa 20-50 µm Dicke aufgebracht.
b) Die Feinbearbeitung zur Erzielung hoher Ebenheit der Funktionsfläche (11) ist in einem anfänglichen Verfahrensschritt so exakt erfolgt, daß die Feinbearbeitung unter den Verfahrensschritten g) und j) in Anspruch 14 zu deutlich weniger Oberflächenabtrag führt als die Galvanoschicht dick ist.