DE4214284A1 - Elektromagnetischer linearmotor - Google Patents
Elektromagnetischer linearmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Linear
motor bestehend aus einem Anker, zwei inneren Polschuhen,
zwei äußeren Polschuhen, zwei Permanentmagneten sowie
einer Spule.
Es sind elektromagnetische Antriebssysteme mit vier mag
netisch aktiven Luftspalten als sogenannte Torque- oder
Drehankermotoren (Drehmomentmotoren) bekannt, die als
Ausgangsgröße eine Drehbewegung bzw. ein Drehmoment ab
geben, welches durch geeignete Maßnahmen in eine Linear
bewegung umgeformt werden kann. Diese Systeme haben den
Nachteil, daß bei der Umformung der Dreh- in eine Linear
bewegung Querkräfte entstehen, die abgefangen oder abge
wandelt werden müssen. Ein weiterer Nachteil ist, daß die
in den Luftspalten der Polflächen erzeugte Kraft über ei
nen Hebelarm auf den anzusteuernden Ventilkolben über
tragen werden muß, wodurch die Kraft entsprechend den
Hebelarmverhältnissen herabgesetzt wird. Außerdem redu
ziert die an dem Hebelarm angreifende Masse des Ventil
kolbens die Eigenfrequenz erheblich.
Desweiteren sind Linearantriebe mit zwei magnetisch aktiven
Luftspalten bekannt oder auch Linearmotoren mit vier Luft
spalten, bei denen jedoch nur zwei Luftspalte magnetisch
aktiv sind, während die beiden anderen Luftspalte passiv
sind. Sie dienen zum Schließen des Magnetkreises und
stellen einen zusätzlichen Widerstand dar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektromagnetisches An
triebssystem als Alternative zum bekannten Drehmomentmotor
(Torquemotor) zu schaffen, das als Betätigungsglied zur
Verstellung elektrohydraulischer Servoventile auch für
gasförmige Medien verwendet werden kann, wobei die Forde
rungen kleinstmöglicher Bauform sowie geringster elek
trischer Leistung für ein Ventil mit hydraulischer Durch
flußleistung von 15 Litern pro Minute in einstufiger Bau
art erfüllt werden soll. Gleichzeitig soll der Aufbau des
Antriebssystems so einfach wie möglich sein, damit eine
kostengünstige Herstellung zu großen Stückzahlen in in
dustrieller Serienfertigung erzielt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 wiederge
gebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen des Er
findungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die Erfindung wird ein im Aufbau einfacher und
kostengünstig herstellbarer Linearmotor geschaffen,
der hervorragende Leistungsdaten besitzt. Denn durch
Anordnung von vier magnetisch aktiven Luftspalten
können bei minimalster Baugröße die vorteilhaften
Eigenschaften der Drehmomentmotore wie Linearität,
Ansprechempfindlichkeit, Dynamik und Kraftausbeute
bezogen auf die elektrische Eingangsleistung auf
ein lineares Antriebselement übertragen werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand
der anhängenden Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den Aufbau eines elektromagnetischen
Linearmotors gemäß der Erfindung in stromloser
Mittelstellung mit prinzipiellem Magnetfeldver
lauf der Permanentmagnete im Längsschnitt in Drauf
sicht.
Fig. 2a und 2b schematisch den gleichen Linearmotor mit
prinzipiellem Magnetfeldverlauf, jedoch überlagert
durch in die Spule eingeprägten Gleichstrom für Aus
lenkung des Ankers sowohl in die eine Richtung
(nach rechts gemäß Zeichnung) als auch in die andere
Richtung (nach links gemäß Zeichnung) im Längs
schnitt in Draufsicht, wie es für den Betrieb eines
4/3-Wegeventils erforderlich ist.
Fig. 3a die Bauform einer vorteilhaften Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linear
motors im Längsschnitt in Draufsicht, Fig. 3b einen
Schnitt in der Ebene B-B nach Fig. 3a und Fig. 3c
einen Schnitt in der Ebene A-A nach Fig. 3a.
Fig. 4 die Bauform einer solchen vorteilhaften Ausführungs
form eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen
Linearmotors mit integrierter Federzentrierung, die
eine komplette, an ein elektrohydraulisches Servo
ventil adaptierbare Baugruppe bildet, im Längs
schnitt in Draufsicht.
Fig. 5a eine andere vorteilhafte Ausführungsform eines er
findungsgemäßen elektromagnetischen Linearmotors,
wobei hier die Polschuhe U-förmig ausgebildet sind,
im Längsschnitt in Draufsicht, und Fig. 5b einen
Schnitt in der Ebene C-C nach Fig. 5a.
Fig. 6a eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linear
motors, bei dem eine andere Anordnung der
Permanentmagnete gewählt wurde, im Längsschnitt
in Draufsicht und Fig. 6b einen Schnitt in der
Ebene D-D nach Fig. 6a sowie
Fig. 7 eine Ausführungsform eines Linearmotors ent
sprechend dem nach Fig. 4 mit adaptiertem elek
trohydraulischen Servoventil im Längsschnitt in
Draufsicht.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungs
gemäßen elektromagnetischen Linearmotors in stromloser
Mittelstellung. Ein solcher findet hauptsächlich Ver
wendung zur Betätigung von Hydraulik- bzw. Pneumatik
servoventilen oder anderen Ventilen, z. B. für gasförmige
Medien. Der Linearmotor baut sich auf aus einem zen
trisch angeordneten Anker 4 bestehend aus der Anker
welle 1 und den beiden Ankerscheiben 2 und 3, die fest
mit der Ankerwelle 1 verbunden sind. Über die Anker
welle 1 ist eine Spule 12 angeordnet. Der Anker 4 bildet
mit den inneren Polschuhen 5 und 5′ sowie den äußeren
Polschuhen 6 und 6′, welche mit den Permanentmagneten 7
und 7′ verbunden und magnetisch polarisiert sind, ein
Luftspaltsystem aus vier magnetisch aktiven Luftspalten
8, 9, 10 und 11 mit in jedem Luftspalt gleichem magne
tischen Fluß. In der Mittelstellung des Ankers 4 sind
die vier Luftspalte 8, 9, 10 und 11 gleich groß. Die
durch die magnetische Induktion der Permanentmagnete
7 und 7′ in den Luftspalten erzeugten Kräfte heben
sich gegenseitig auf: der Anker ist kraftausgeglichen.
Durch Einprägen eines Gleichstromes in die Spule 12 ent
steht im Anker 4 ein Magnetfeld, welches eine auf den
Anker wirkende resultierende Kraft erzeugt. Die Größe
und Wirkrichtung dieser Kraft ist proportional abhängig
von der Größe und Polarität des eingeprägten Gleich
stromes. Mittels Anbringung einer Feder an den Anker 4
kann diese Kraft in eine Hubbewegung umgewandelt werden.
Die mit Pfeilen versehenen strichpunktierten Linien kenn
zeichnen den jeweiligen zwangsläufigen Magnetfeldverlauf
M1 und M2 sowie M′1 und M′2 der Permanentmagnete 7 sowie
7′. N steht jeweils für den magnetischen Nordpol und S für
den magnetischen Südpol.
Fig. 2a und Fig. 2b zeigen den gleichen Linearmotor wie
in Fig. 1 mit überlagertem Magnetfeldverlauf durch ein
geprägten Gleichstrom in die Spule für Auslenkung in die
eine (Fig. 2a) als auch in die andere Richtung (Fig. 2b).
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile wie in
Fig. 1 und die Magnetfeldverläufe.
In den Fig. 3a, 3b und 3c ist die Bauform einer in Fig. 1
sowie in Fig. 2a und 2b schematisch dargestellten vor
teilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elek
tromagnetischen Linearmotors näher veranschaulicht. Der
elektromagnetische Linearmotor baut sich wieder auf aus
dem zentrisch angeordneten Anker 4 bestehend aus der
Ankerwelle 1 und den beiden Ankerscheiben 2 und 3, die
fest mit der Ankerwelle 1 verbunden sind. Über die Anker
welle 1 ist eine Spule 12 angeordnet, deren Innendurch
messer zum Außendurchmesser der Ankerwelle 1 ein Radial
spiel R aufweist. Je ein halbschalenförmiger innerer Pol
schuh 5 und 5′ ist mittels je eines Permanentmagneten 7
bzw. 7′ mit je einem halbschalenförmigen äußeren Polschuh
6 bzw. 6′ verbunden. Die inneren Polschuhe 5 und 5′ sind
zu den äußeren Polschuhen 6 und 6′ so fixiert, daß der
axiale Abstand der Halbkreisringflächen 14 und 14′ der
inneren Polschuhe 5 und 5′ zu den Halbkreisringflächen
15 und 15′ der äußeren Polschuhe 6 und 6′ genauso groß
ist wie der axiale Abstand der Halbkreisringflächen 16
und 16′ der inneren Polschuhe 5 und 5′ zu den Halbkreis
ringflächen 17 und 17′ der äußeren Polschuhe 6 und 6′.
Die Permanentmagnete sind so polarisiert, daß die inneren
Polschuhe 5 und 5′ z. B. den magnetischen Südpol S und
die äußeren Polschuhe 6 und 6′ z. B. den magnetischen
Nordpol N bilden. Wird nun in die Spule 12 ein Gleich
strom eingeprägt, so bildet sich im Anker 4 ein Magnet
feld aus, welches einen Magnetfluß erzeugt, dessen Größe
und Richtung von der Größe des eingeprägten Gleich
stromes und seiner Polarität abhängt. Der durch die
Spule 12 und die Permanentmagnete 7 und 7′ erzeugte
magnetische Fluß fließt jeweils parallel, und die mag
netische Induktion, die in den Luftspalten 8, 9, 10,
11 wirkt, addiert sich. Die durch die Induktion in den
Luftspalten 8, 9, 10, 11 erzeugte Kraft wirkt auf den
Anker 4 und kann von diesem durch geeignete Maßnahmen
abgegriffen oder durch eine Federzentrierung in eine
Hubbewegung umgewandelt werden. Die inneren Polschuhe
5, 5′ und die äußeren Polschuhe 7, 7′ können vorteil
haft durch Tiefziehen hergestellt sein. Die halbschalen
förmige Ausgestaltung der inneren Polschuhe 5, 5′ und
der äußeren Polschuhe 6, 6′ erlaubt auch die Verwendung
halbschalenförmiger Permanentmagnete 7, 7′ als Segment
magnete aus Oxit, wie sie in permanentmagnetisch er
regten Gleichstrommotoren Verwendung finden und die sehr
preiswert sind.
Fig. 4 zeigt die Bauform eines elektromagnetischen Linear
motors gemäß Fig. 1 bis 3c, bei der die durch Verbindung
der inneren Polschuhe 5 und 5′ mit den äußeren Pol
schuhen 6 und 6′ durch die Permanentmagnete 7 und 7′
entstandenen Magnetsysteme 35 und 35′ an der rechten
Seite (gemäß Zeichnung) an einem Ventiladapter 18 und
an der linken Seite (gemäß Zeichnung) an einem Justage
flansch 19 befestigt sind. Die Übertragung der Kraft
und/oder Bewegung erfolgt am Anschluß a. Der Ventil
adapter 18 und der Justageflansch 19 übernehmen die
Zentrierung der Magnetsysteme 35 und 35′ zu dem Anker
4. Sie bestehen aus antimagnetischem Material und sind
maßlich so ausgebildet, daß sie die Hubbegrenzung
des Ankers 4 übernehmen und ein magnetisches Festkleben
des Ankers 4 an den Polflächen der inneren Polschuhe
5 und 5′ oder der äußeren Polschuhe 6 und 6′ verhindern.
Die Magnetsysteme 35, 35′, der Anker 4 und die Spule 12
sind rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Ventiladapter
18 kann mittels Schrauben 18′, 18′′ an den äußeren Pol
schuhen 6, 6′ der Magnetsysteme 35 und 35′ befestigt
sein; jedoch kann auch eine kostengünstigere Verbindung
von Magnetsystemen und Ventiladapter durch Verkleben
oder Verschweißen, durch Umbördeln oder durch eine
Schnappverbindung hergestellt werden.
An der linken Seite (gemäß Zeichnung) des Ankers 4 be
findet sich ein zylinderförmiger Ansatz 20, in dessen
Zentrum ein Stift 21 eingebracht ist, der an seinem
hinteren Ende ein Gewinde besitzt. In dem Justageflansch
19 befindet sich ein Federlager 22, das z. B. über ein
Gewinde in dem Justageflansch 19 axial verschiebbar
ist. Das Federlager 22 hält zwei Kronenfeder 23 und 23′,
die am Innendurchmesser in eine Nabe 24 und 24′ und am
Außendurchmesser in das Federlager 22 eingebördelt sind.
Durch einen Ring oder ein Distanzrohr 25 sind die Kronen
federn 23 und 23′ so weit vorgespannt, daß durch die
Hubbewegung des Ankers 4 keine Wechselbeanspruchung der
Kronenfedern 23 und 23′ eintreten kann. Mittels einer
Mutter 26 ist das Federlager 22 fest gegen den zy
linderförmigen Ansatz 20 des Ankers 4 gespannt. Durch
Drehen des Federlagers 22 im Gewinde des Justage
flansches 19 wird der Anker 4 so lange axial ver
schoben, bis die vier magnetisch aktiven Luftspalte
8, 9, 10 und 11, gebildet durch die Luftspaltflächen
aus der Überschneidung der Halbkreisringflächen 14 und
14′ sowie 16 und 16′ der inneren Polschuhe mit den
Ankerscheiben 2 und 3 einerseits und der Überschnei
dung der Halbkreisringflächen 15 und 15′ sowie 17 und
17′ der äußeren Polschuhe 6 und 6′ mit den Ankerscheiben
2 und 3, gleich groß sind. Diese Stellung des Ankers 4
wird über eine Kontermutter 27 fixiert und bestimmt die
Mittelstellung des Ankers 4 in stromlosem Zustand. Das
Federlager 22 übernimmt zum einen die Federzentrierung
des Ankers, zum anderen auch seine radiale Zentrierung.
Der Justageflansch 19 kann mittels Schrauben 19′, 19′′
an den äußeren Polschuhen 6, 6′ befestigt sein; jedoch
kann auch hier eine kostengünstigere Verbindung von
Magnetsystemen und Justageflansch durch Verkleben oder
Verschweißen, durch Umbördeln oder durch eine Schnapp
verbindung hergestellt werden.
Ein Aufbau des Federlagers 22 mit Kronenfedern 23, 23′
und darauf applizierten Dehnungsmeßstreifen bieten den
Vorteil, Kronenfedern von geringer Steifigkeit ver
wenden zu können und mittels einer elektrischen
Dehnungs-Rückführung über die Dehnungsmeßstreifen und
einen elektrischen Verstärker die Hysterese und die
Ansprechempfindlichkeit zu verringern und eine höhere
Stabilität und Leistungsausbeute zu erreichen unter dem
Einfluß von Strömungskräften durch einen angebauten
Steuerkolben (vgl. auch zu Fig. 7).
Auf der rechten Seite (gemäß Zeichnung) des Ankers 4 be
findet sich ebenfalls ein zylinderförmiger Ansatz 28,
der einen Zentriersitz 29 besitzt, an den sich ein
Innengewinde 30 anschließt. In den Zentriersitz 29
setzt sich der Zentrierbund 31 einer an einer weiteren
Kronenfeder 32 befestigten Nabe 33. Die Kronenfeder 32
ist am Außendurchmesser in einen Ring 34 eingebördelt,
der in dem Ventiladapter 18 durch maßliche Festlegung
derart fixiert ist, daß die Kronenfeder 32 in der Mittel
stellung des Ankers 4 durch die Anlage des Zentrier
bundes 31 der Nabe 33 im Zentriersitz 29 so weit vorge
spannt ist, daß selbst bei Hubrichtung entgegen der Vor
spannung der Kronenfeder 32 diese nicht bis auf Null ent
spannt werden kann. Die Kronenfeder 32 hat eine im Ver
hältnis zu dem Federlager 22 vernachlässigbar geringe
Federrate, um etwaige Spiele auszugleichen, und hat im
übrigen nur die Aufgabe der radialen Zentrierung des
Ankers 4 auf der rechten Seite (gemäß Zeichnung). In
dem Gewinde 30 des Ankers 4 kann eine Koppelstange be
festigt sein, die dann den Hub oder die Kraft des elek
tromagnetischen Linearmotors auf einen Servoventil
kolben überträgt (Anschluß a).
Im übrigen bezeichnen in Fig. 4 gleiche Bezugsziffern
gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 3c.
Fig. 5a und 5b zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linearmotors.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Teile wie im
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4. Bei dem elektromag
netischen Linearmotor nach Fig. 5a und 5b sind sowohl die
inneren Polschuhe 36 und 36′ als auch die äußeren Pol
schuhe 37 und 37′ U-förmig ausgebildet. Die Permanent
magnete 38 und 38′ haben eine rechteckige Form. Dadurch
können die inneren Polschuhe 36 und 36′ sowie auch die
äußeren Polschuhe 37 und 37′ als einfache Blechbiege
teile ausgeführt werden. Als Magnetwerkstoff für die
Permanentmagnete können Seltene Erden verwendet werden.
Hierdurch kann eine optimale Abstimmung der magnetischen
Leistung in bezug auf die Baugröße des elektromagnetischen
Linearmotors vorgenommen werden.
Bei dem in Fig. 6a und 6b gezeigten weiteren Ausführungs
beispiel eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen
Linearmotors, bei dem wieder gleiche Bezugsziffern
gleiche Teile wie in Fig. 4 bezeichnen, sind die inneren
Polschuhe 41 und 41′ und die äußeren Polschuhe 42 und 42′
U-förmig ausgebildet und gegenüberliegend, jeweils paar
weise um 90° zueinander versetzt angeordnet. Dadurch
vergrößert sich der Einbauraum für die Spule 43, und der
Linearmotor kann bei gleichem Wert des ohmschen Wider
standes der Spule 43, wie für die Spule 12 des Linear
motors nach Fig. 3a bis 3c festgelegt, kürzer gebaut
werden. Die Permanentmagnete 39 und 40 sind als Ring
magnete ausgebildet, die über den Ankerscheiben 2 und 3
stirnseitig zwischen den inneren Polschuhen 41 und 41′
und den äußeren Polschuhen 42 und 42′ eingebaut und in
axialer Richtung polarisiert (magnetisiert) sind.
Durch den Einbau der Permanentmagnete 39 und 40 in
unmittelbarer Nähe der Luftspalte 8, 9, 10, 11 wird
der magnetische Streufluß erheblich reduziert.
Wenn die Baulänge des Linearmotors nach Fig. 6a der Bau
länge des Linearmotors nach Fig. 4 entsprechen darf, kann
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6a der ohmsche Wider
stand der Spule 43 durch Verwendung eines dickeren Spulen
wickeldrahtes verringert und somit die elektrische Leistung
des Linearmotors herabgesetzt werden. Man hat also mehrere
Parameter zur Verfügung, um eine optimale Auslegung des Li
nearmotors nach den jeweiligen Prioritäten wie elektrische
Leistung, Baugröße und Herstellkosten vornehmen zu können.
Fig. 7 zeigt die Ausführungsform eines Linearmotors gemäß
Fig. 4 mit einem adaptierten elektrohydraulischen Servoven
til. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Teile wie in
Fig. 4, so daß zur Beschreibung des Linearmotors auf die
Beschreibung der Fig. 4 verwiesen werden kann. Der Ventil
adapter 18 besitzt im vorderen Bereich ein Innengewinde 44,
in das der Steuerzylinder 45 eines als Einbauventil ausge
bildeten Hydraulikservoventils 46 eingeschraubt ist. In die
Bohrung 47 des Steuerkolbens 48 sind eine Koppelstange 49
und ein Gewindestift 50 eingelassen, die in einer Gewinde
buchse 51 stirnseitig aneinanderliegen. Eine Mutter 52 be
festigt den Gewindestift 50 in einem am äußeren Ende des
Steuerkolbens 48 befindlichen Innengewinde 53. Die Koppel
stange 49 weist an ihrem dem Anker 4 zugewandten Ende ein
Außengewinde 54 auf, über das sie im Innengewinde 30 des
Ankers 4 in dessen zylinderförmigem Ansatz 28 eingeschraubt
und so am Anker 4 befestigt ist. Mittels der Koppelstange
49 wird die Kraft des elektromagnetischen Linearmotors
auf den Steuerkolben 48 des Hydraulikservoventils 46 über
tragen, der dabei eine Hubbewegung ausführt und die - den
jeweiligen hydraulischen Anschlüssen zugeordneten - Durch
flußbohrungen 55 bis 58 im Steuerzylinder 45 öffnet oder
schließt.
Auf der linken Seite (gemäß Zeichnung) des Linearmotors
gemäß Fig. 7 sind auf der Kronenfeder 23′ des Federlagers
22 darauf aufgeklebte Dehnungsmeßstreifen 59 ersichtlich,
welche die oben bereits zu Fig. 4 geschilderten Vorteile
bieten.
Die wesentlichen Daten einer praxisnahen Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linearmotors
sind:
Spulenwiderstand (20° Celsius) = 4,5 Ω,
maximaler Spulenstrom = 650 mA,
maximale Ansteuerleistung = 2 W,
Ankerkraft im mechanischen Nullpunkt = 21 N.
Spulenwiderstand (20° Celsius) = 4,5 Ω,
maximaler Spulenstrom = 650 mA,
maximale Ansteuerleistung = 2 W,
Ankerkraft im mechanischen Nullpunkt = 21 N.
Die Baugröße einer praxisnahen Ausführungsform eines er
findungsgemäßen elektromagnetischen Linearmotors gemäß
Fig. 3a, 3b, 3c, die für Kräfte von ca. 20 N ausgelegt
ist, kann vorteilhaft so gewählt sein, daß bei im wesent
lichen kreisrundem Querschnitt (vgl. Fig. 3b, 3c) der
Außendurchmesser 34 mm und die Baulänge (der äußeren
Polschuhe 6, 6′, Fig. 3a) 35 mm betragen, so daß der
Linearmotor ein Volumen von etwa 32 cm3 hat.
Claims (20)
1. Elektromagnetischer Linearmotor bestehend aus einem
Anker (4), zwei inneren Polschuhen (5, 5′), zwei
äußeren Polschuhen (6, 6′), zwei Permanentmagneten
(7, 7′) sowie einer Spule (12),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anker (4) mit den inneren Polschuhen (5, 5′)
und den äußeren Polschuhen (6, 6′) ein Luftspalt
system aus vier in axialer Richtung veränderbaren
magnetisch aktiven Luftspalten (8, 9, 10, 11) bildet,
die in der Mittelstellung des Ankers (4) gleich groß
sind.
2. Elektromagnetischer Linearmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anker (4) im
Zentrum des Linearmotors befindet.
3. Elektromagnetischer Linearmotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Polschuhe
(5, 5′) und die äußeren Polschuhe (6, 6′) halb
schalenförmig ausgebildet sind und mittels halb
schalenförmiger Permanentmagnete (7, 7′) zwei fest
gepolte Magnetsysteme (35, 35′) bilden.
4. Elektromagnetischer Linearmotor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Polschuhe
(5, 5′) und die äußeren Polschuhe (6, 6′) durch
Tiefziehen herstellbar sind.
5. Elektromagnetischer Linearmotor nach Anspruch 3
oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanent
magnete (7, 7′) Segmentmagnete aus Oxit sind.
6. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Magnetsysteme (35, 35′), der Anker (4) und die
Spule (12) rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
7. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
inneren Polschuhe (36, 36′) sowie die äußeren Pol
schuhe (37, 37′) jeweils U-förmig ausgebildete
einfache Blechbiegeteile sind.
8. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Permanent
magnete (38, 38′), die die Form eines Rechtecks auf
weisen.
9. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
inneren Polschuhe (41, 41′) und die äußeren Pol
schuhe (42, 42′) gegenüberliegend jeweils um 90°
versetzt angeordnet und stirnseitig mit als Ring
magnete ausgebildeten, axial polarisierten Perma
nentmagneten (39, 40) verbunden sind.
10. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Permanentmagnete (7, 7′; 38, 38′, 39, 40) aus
Seltenen Erden bestehen.
11. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
durch die Spule (12) und die Permanentmagnete (7,
7′; 38, 38′; 39, 40) erzeugte magnetische Fluß paral
lel fließt und daß die magnetische Induktion, die
in den Luftspalten (8, 9, 10, 11) wirkt, sich addiert.
12. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Außendurchmesser der Ankerwelle (1) zum Innen
durchmesser des Spulenkörpers der Spule (12 bzw. 43)
ein Radialspiel (R) aufweist.
13. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anker (4) mit einem Federlager (22) fest verbunden
ist, daß das Federlager (22) in einem Justage
flansch (19) axial verschiebbar gelagert und in
seiner der Mittelstellung des Ankers (4 ) ent
sprechenden Endlage fixierbar ist und daß das
Federlager (22) auf seiner Seite des Linearmotors
den Anker (4) radial zentriert.
14. Elektromagnetischer Linearmotor nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Federlager
(22) zwei gleiche Kronenfedern (23, 23′) gelagert
sind, die über einen Ring oder ein Distanzrohr (25)
so weit vorgespannt sind, daß durch eine Hubbe
wegung des Ankers (4) gegen das Federlager (22)
keine wechselnde Last in den Kronenfedern (23, 23′)
auftritt.
15. Elektromagnetischer Linearmotor nach Anspruch 13
oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere
Kronenfeder (32) mit einer im Vergleich zum Feder
lager (22) vernachlässigbar geringen Federsteifig
keit über eine Nabe (33) und einen Ring (34) den
Anker (4) auf der gegenüberliegenden Seite des
Linearmotors radial zentriert und daß die weitere
Kronenfeder (32) ebenfalls, aber gegenüber den
Kronenfedern (23, 23′) nur leicht vorgespannt ein
gebaut ist.
16. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Linearmotor einen Ventiladapter (18) aufweist und
daß dieser (18) und der Justageflansch (19) aus
antimagnetischem Material bestehen und maßlich
so ausgebildet sind, daß sie als Hubbegrenzung des
Ankers (4) dienen und somit ein magnetisches Fest
kleben der Ankerscheiben (2, 3) an den Polflächen
(15, 15′; 16, 16′ bzw. 17, 17′; 18, 18′) der inneren
Polschuhe (5, 5′) und der äußeren Polschuhe (6, 6′)
verhindern.
17. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anker (4) auf wenigstens einer Seite eine Koppel
stelle besitzt, an der der Hub bzw. die Kraft
des Motors abgreifbar ist.
18. Elektromagnetischer Linearmotor nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstelle ein
Gewinde (30) an oder in einem zylinderförmigen An
satz (28) am Anker (4) ist.
19. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ventiladapter (18) des Linearmotors in seinem
stirnseitigen Bereich ein Gewinde (44) aufweist,
auf bzw. in das der Steuerzylinder (45) eines
Hydraulikservoventils (46) auf- bzw. einschraubbar
ist.
20. Elektromagnetischer Linearmotor nach einem der An
sprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf
die Kronenfedern (23, 23′) des Federlagers (22)
Dehnungsmeßstreifen (59) aufgebracht sind.
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