WO2006040099A1 - Sliding door comprising a combined magnetic support and drive system provided with a row of magnets - Google Patents

Sliding door comprising a combined magnetic support and drive system provided with a row of magnets Download PDF

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WO2006040099A1
WO2006040099A1 PCT/EP2005/010852 EP2005010852W WO2006040099A1 WO 2006040099 A1 WO2006040099 A1 WO 2006040099A1 EP 2005010852 W EP2005010852 W EP 2005010852W WO 2006040099 A1 WO2006040099 A1 WO 2006040099A1
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magnetic
support
magnets
sliding door
row
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PCT/EP2005/010852
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Inventor
Sven Busch
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Dorma Gmbh + Co. Kg
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05DHINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D15/00Suspension arrangements for wings
    • E05D15/06Suspension arrangements for wings for wings sliding horizontally more or less in their own plane
    • E05D15/0621Details, e.g. suspension or supporting guides
    • E05D15/0626Details, e.g. suspension or supporting guides for wings suspended at the top
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof characterised by the type of wing
    • E05Y2900/132Doors

Definitions

  • the invention relates to a sliding door with a combined magneti ⁇ cal support and drive system for at least one door, with a linear drive unit with at least one row of magnets and, where appropriate, with a magnetic support device, in particular for an automatically operated door.
  • magnet series also includes elongated individual magnets.
  • the magnet series can be arranged stationary or spatially variable.
  • a sliding door guide is known from DE 40 16 948 A1, in which interacting magnets under normal load effect a contact-free, floating guidance of a door leaf or the like held in a sliding guide, wherein a stand is arranged next to the stationary magnets of the sliding guide a linear motor is arranged, whose rotor is arranged on the sliding door.
  • a combined storage and drive system for an automatically operated door in which a permanently er ⁇ energetic magnetic support system is symmetrical and has stationary and movable magnet rows, which are each arranged in a plane, wherein the support system in an unstable equilibrium weight, and in which the support system has symmetrically arranged lateral guide elements which can be mounted in a roll-shaped manner.
  • a simple design and arrangement of the stator and rotor of a linear motor housed in a common housing namely the possibility of being able to arbitrarily arrange the stator and rotor of the linear motor in relation to the support system, can be arranged the shape of stand and runner not be limited by the support system be ⁇ .
  • an electromagnetic drive system for magnetic levitation and support systems in which a stable levitation and support state is achieved by a suitable arrangement of permanent magnet and ferromagnetic material.
  • a suitable arrangement of permanent magnet and ferromagnetic material Hier ⁇ to offset the permanent magnet, the ferromagnetic material in the state Zu ⁇ a magnetic partial saturation.
  • Electromagnets are arranged in such a way that the permanent magnets are replaced by a saturation change in the support rail are moved, and the coil cores are included in the permanent magnetic partial saturation, which leads to the floating and wearing state.
  • WO 94/13055 shows a stator drive for an electric linear drive and a door provided with such a stand, which is suspended by means of magnets in the lintel of a frame.
  • a plurality of magnets or magnet groups are arranged on the door panel, de ⁇ ren magnetic field strength is so great that an attraction force to a guide plate is achieved, which is arranged on the underside of the door lintel an ⁇ , wherein the attraction is sufficient to the weight to lift the door panel.
  • the two systems described in these documents have in common that an adjustment of the carrying properties influences the drive properties and vice versa. As a result, an adjustment and design is complicated and expensive, which leads to high production costs. Furthermore, the two systems described in these documents have in common that caking of the magnets on the ferromagnetic material is prevented by means of rollers, ie an air gap between the magnets and the ferromagnetic material is set by means of rollers. These roles must accommodate large forces in the selected arrangements, since the magnetic field strength can not be chosen so that only the respective magnetically suspended door is held, but due to safety regulations a certain additional load capacity must be present so that the door not unintentionally drops.
  • the sliding door according to the invention with a combined magnetic support and drive system for at least one door leaf, comprises a magnetic support device which has at least one magnet array alternately magnetized in the drive direction at certain intervals, at least one in attractive force with at least one of the at least one magnet row soft or hard magnetic support member and a guide member which ensures a certain gap-shaped distance between the at least one row of magnets and the support member, and a linear drive unit having at least one consisting of a plurality of individual coils Spulenanord ⁇ tion, the corresponding control of the individual coils a Interaction with the at least one row of magnets causes the Vor ⁇ thrust forces.
  • the sliding door according to the invention has the advantage over the described prior art that the Support element does not necessarily have to be hard magnetic due to the exploited attractive force. Further, since a doctorssele ⁇ ment is provided which ensures a distance between the at least one row of magnets and the support element, despite the use of an unstable state of equilibrium, no electrical or electronic control device to be provided. In addition, by using the at least one row of magnets both for carrying and for driving, the production costs are lowered and the required installation space is reduced.
  • the alternative embodiment of the sliding door according to the invention with ei ⁇ nem magnetic support and drive system for at least one Mos ⁇ wing comprises a linear drive unit, the two arranged in the drive direction rows of magnets whose magnetization in its longitudinal direction at certain intervals change the sign and one from Here ⁇ ren single coils existing ange ⁇ arranged between the two rows of magnets coil assembly which acts with appropriate control of the individual coils an interaction with the two rows of magnets be ⁇ causes the feed forces and a support device, the two in attracting force, each with one of the two rows of magnets On a respective side facing away from the coil arrangement of the respective magnet row arranged support rails and a mecanicsele ⁇ element, which has a respective particular gap-shaped distance between a respective magnet row and with this in attractive K ensures that the frame rail is stationary.
  • the support element in both embodiments has at least one support rail which is arranged at a first specific distance to a first side of the at least one magnet row is, wherein the coil assembly is arranged at a second predetermined distance to one of the first side of the magnetic series opposite second of the magnetic series.
  • the support profile can further perform the tasks of magnetic closure of the coil magnetic fields as well as the generation of bearing forces , the weight of the load, z. B. a door leaf, partially or voll ⁇ constantly record, take over.
  • the residual load z. B. of the coil cores or pole pieces of the individual coils of the Spulenanord ⁇ voltage of the linear drive unit or by a further magnetic mechanical support means are worn.
  • the sliding door of the alternative design according to the invention has the advantage over the prior art that the support element does not necessarily have to be hard-magnetic due to the utilized attractive force effect.
  • ne guide element due to the arrangement of the coil assembly zwi ⁇ rule two rows of magnets and a respective support rail on the side facing away from the coil assembly of a respective row of magnets by a thereby in principle adjusting self-centering does not have to absorb large forces te.
  • the transverse forces which arise between the pole faces of the rows of magnets and the sides of the mounting rails opposite them thus counteract each other and almost cancel each other out at a favorable design.
  • a gap-like distance in the sense of this invention is a distance between two parallel or slightly inclined surfaces.
  • the at least one row of magnets is magnetized transversely to the direction of support and to the drive direction in which an element carried by the support means, e.g. B. a sliding door element, can be moved.
  • an element carried by the support means e.g. B. a sliding door element
  • Magne ⁇ tation of at least one row of magnets transversely to the supporting direction a particularly simple structural design of theelless ⁇ element results, since this can be planned and executed in this case, regardless of a force that must be generated by the support device, to keep the carried element in a floating state.
  • a simple design of the linear drive unit is possible since it can also be planned and executed independently of the force to be generated by the support device.
  • the at least one row of magnets preferably consists of individual permanent magnets, since costs can be saved by lining up individual smaller magnets in the procurement of material and thus in the production process of the carrying device according to the invention. Furthermore, due to this design, it is easier to compensate for tolerances and to make better use of magnetic properties. Instead of a series of magnets, a single magnet can be used, whereby the relatively difficult mounting of the plurality of individual magnets is eliminated.
  • the distance between the magnet array and the support element is kept as small as possible.
  • the at least one support element used in the magnetic support device according to the invention is preferably stationary and the at least one row of magnets is arranged to be movable, ie in the case of a sliding door it is suspended from the at least one row of magnets, whereas the at least one support is suspended ⁇ ment forms a guide for the door element or the door elements of a multi-leaf sliding door.
  • the coil arrangement of the linear drive unit is of course always fixed together with the support element of the support device or arranged to be movable.
  • the at least one support element is preferably soft magnetic according to the invention, whereby particularly low costs are achieved with respect to this element.
  • the Mosflü ⁇ gel is preferably attached to a multi-part support carriage, whose individual parts can be adjusted against each other, so as to adjust a game of the sliding door.
  • a multi-part support slide which is preferably used according to the invention, offers the advantage of simple adaptation of the suspension of the door leaf and at the same time the setting of the specific distance between the two manet rows and the support rails or the coil arrangement rigidly attached thereto.
  • the sliding door according to the invention preferably comprises a vertical height adjustment device by means of which the mounting rails are height-adjustable in the direction of support.
  • This vertical height adjustment device according to the invention implements a load-bearing adjustment in order to allow a slight adaptation of the carrying device according to the invention to different loads, ie to differently heavy door leaves of the sliding door according to the invention.
  • the carrying devices of the sliding doors according to the invention can be produced in series without differences in the actual use without any differences, ie without adjustment to the weight to be carried later during manufacture.
  • the carrier rails and / or coil cores of the coil arrangement according to the invention are preferably made of sheets coated on top of one another.
  • Such laminated carrier rails and / or coil cores have the advantage over the prior art that a power loss generated by eddy currents is reduced or minimized, since the propagation of the eddy currents is reduced.
  • the magnetic bearing and / or feed properties are not disturbed, but the power loss of the drive is considerably reduced.
  • the guide element according to the invention preferably comprises rollers, rolling and / or sliding body.
  • the guide element further preferably comprises at least one running rail on which rollers, rolling elements and / or sliding bodies run, wherein the at least one running rail and / or the rollers, rolling elements and / or sliding bodies are even more preferably made of plastic.
  • the at least one row of magnets preferably consists of one or more high-performance magnets, preferably high-performance rare-earth magnets, more preferably neodymium-iron-boron (NeFeB) or samarium-cobalt (Sm 2 Co) or plastic-bonded magnet materials ,
  • high-performance magnets preferably high-performance rare-earth magnets, more preferably neodymium-iron-boron (NeFeB) or samarium-cobalt (Sm 2 Co) or plastic-bonded magnet materials .
  • a grid of the individual coils of the coil arrangement is preferably designed differently from the determined distances of the alternating polarization of the at least one magnet row.
  • the combined magnetic support and drive system according to the invention is used for carrying at least one door leaf of a sliding door, which is preferably designed as a curved sliding door or horizontal sliding wall. In addition to this insert, it can also be used to carry gate leaves or in feeders, handling equipment or transport systems.
  • FIG. 1 shows a cross section through a first preferred embodiment of the magnetic support device used according to the invention in various load states;
  • FIG. 2 shows the load capacity curve of the magnetic support device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the transverse force profile of the magnetic support device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1,
  • FIG. 4 shows sectional views of top views of the magnetic support device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1 in two preferred arrangements, FIG.
  • FIG. 5 sectional views of plan views of a first embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and the invention
  • FIG. 6 shows electrical connections of the coils of the linear drive unit of the combined magnetic support and drive systems shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a diagram for explaining a first possibility of the voltage profile at the coils of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention as shown in FIG.
  • FIG. 8 shows a diagram for explaining a second possibility of the voltage curve at the coils of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention as shown in FIG.
  • FIG. 9 shows a diagram for explaining a third possibility of the voltage profile at the coils of the first preferred embodiment of the combined magnetic carrier and according to the invention as shown in FIG.
  • FIG. 10 shows a sectional representation of a top view of a second embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and the invention
  • FIG. 11 shows a cross section of a first embodiment of the first preferred embodiment of the inventive combined magnetic support and drive system shown in FIG. 5 with a permanently excited magnetic support device according to the first preferred embodiment thereof, FIG.
  • FIG. 12 shows a cross-section of a third embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, with one embodiment permanently excited magnetic support device according to its first preferred embodiment,
  • FIG. 13 shows a cross section of a first embodiment of a second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device in a second preferred embodiment
  • FIG. 14 shows a cross section of a second embodiment of the second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device according to its second preferred embodiment
  • FIG. 15 shows a third embodiment of the second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device according to its second preferred embodiment
  • FIG. 16 shows a cross section of a first embodiment of a third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device in a third preferred embodiment
  • FIG. 17 shows a cross section of a second embodiment of the third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, with a ner permanently excited magnetic support ge according to the third preferred embodiment,
  • FIG. 18 shows a cross section of a sliding door according to a first development of the preferred embodiment according to the invention.
  • FIG. 19 shows a cross section of a sliding door according to a second embodiment of the preferred embodiment according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first preferred embodiment of the magnetic Trag ⁇ used in the invention device in cross section.
  • a coordinate system is drawn in, in which the x-direction running perpendicular to the plane of the paper represents a direction of travel of a door leaf 5 suspended from the carrying device used according to the invention.
  • the direction of the transverse forces acting on the magnetic support means is the y-direction and the downward vertical magnetic deflection due to the weight of the suspended door leaf 5 is indicated in the z-direction.
  • a magnetic row 1 fastened to a support carriage 4 is centered in the horizontal direction between a soft-magnetic support rail 2, which supports the support element, by means of a mechanical guide element 3 provided on the support carriage 4, which cooperates with a housing 6 of the support device 2, and Spulen ⁇ cores 12 of individual coils 7 of the linear drive unit whose coils are not shown for simplicity, forcibly guided, while it is freely displaceable in the vertical direction and in the direction of travel of the door leaf 5.
  • the magnetic row 1 fastened to the support carriage 4 is replaced by the mechanical guide provided on the support carriage 4.
  • the transverse forces acting on the magnets 1a, 1b, 1c, 1d in the y direction can preferably be adjusted in two arrangement variants (eg via gap widths between the magnet row 1 and the support rail 2 or the Spool cores 12 and / or their material) that they largely cancel.
  • the magnets 1a, 1b, 1c, 1d assume a symmetrical position only in the load-free state, ie without load fastened to the support carriage 4, as shown in FIG. 1a).
  • FIG. 2 shows the dependence between the vertical deflection of the magnet row 1 and the magnetic load capacity in a characteristic curve, ie the load capacity curve of the support device according to the embodiment shown in FIG.
  • On the abscissa is the vertical deflection z down, z.
  • the corresponding generated magnetic load F (z) e.g. In Newton.
  • the course of the load-bearing characteristic curve is characterized by an upper and a lower break-off point, which are respectively achieved when the magnets completely emerge upwards or downwards between the carrier rails, as is shown in the case below in FIG. 1e). If this critical deflection is exceeded due to the force, the restoring forces are weakened by the increasing distance to the mounting rails 2a, 2b, whereby in these areas no stable equilibrium state between the load capacity F (z) and the weight force F caused by the load 9 can be achieved.
  • the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b receiving and a horizontal guide for the guide element 3 bidding housing 6 simultaneously comprises two at its lower ends an ⁇ ordered projections 6a, 6b, which is a mechanical limitation of the possible Deflection of the support carriage 4 and thus the rigidly attached to this magnet row 1 in the z direction.
  • the load-bearing characteristic curve runs almost linearly, wherein in the case of a positive deflection of the magnet row 1, ie a deflection downwards, the load-bearing characteristic is determined by the Carrying carriage 4 fixed door 5 is carried out, from the origin of the coordinate system between vertical deflection z of the magnetic series 1 and magnetic load F (z) to the lower breakpoint on the load capacity curve operating points are passed with a negative slope, in which a respective stable position of the magnet array 1 zwi ⁇ tween the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the Trag ⁇ rails 2a, 2b, due to the Ge acting on the magnetic series 1 Ge weight force F 9 and the same amount, in the opposite direction wir ⁇ kende magnetic load F (z) can adjust.
  • FIG. 3 shows, for a gap width of -1 mm to +1 mm, a transverse force profile F (y) as a function of a lateral displacement y of the magnets 1a, 1b, 1c, 1d, which has a positive slope over the entire course Has.
  • the guide element 3 Since there is only an unstable equilibrium of forces in the "magnetic center position", the guide element 3 must provide a precise mechanical position which exactly aligns the magnet row 1 during the travel movement of the magnetic row 1 in the direction of movement, ie in the x direction, between the mounting rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b leads. The more precisely this centering can be realized, the lower the resulting transverse force F (y) and associated friction forces of the mechanical bearing.
  • the magnet width i. H. the dimensions of the magnetic row 1 or of their individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d in the y-direction, be as large as possible, because a large magnet width causes a large field strength, which leads to large load capacities.
  • the height of the magnet that is to say the dimensions of the magnet row or of its individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d in the z direction, should be as small as possible, because small magnet heights increase the rigidity of the load field by bundling the field.
  • the height of the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b should be as small as possible, a Tragschienen ⁇ height is less 1/2 of the magnetic height, because the field lines of the permanent magnets are bundled and thereby the rigidity of the magnetic support - systemes increased.
  • the arrangement should be chosen so that the soft magnetic support rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b in the equilibrium state, in which the magnetic restoring force F (z) be ⁇ same load caused by loading the magnetic series 1 with the door leaf 5 weight force F 9 is vertically asymmetrical about the magnetic row 1, and the magnetic row 1 should be as continuous as possible be to avoid cogging forces in the direction of movement, ie in the x-direction, to avoid.
  • FIGS. 4a and 4b show sectional views of plan views of the carrying device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1a along a section line AA.
  • the magnet row 1 consists of individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d which, with alternating magnetizing direction, are arranged between the laterally arranged support rail 2 and the magnet cores 12 and the laterally arranged support rails 2a, 2b are, which consist of a weichmagneti ⁇ 's material, for. B. of iron material.
  • the individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d are formed on the magnet array 1 to form the magnet array 1 movable support carriage 4 befes ⁇ and can be moved between the rails in the x and z directions.
  • a vertical displacement ie a displacement in the z direction to a small path, about 3-5 mm, from the zero position, ie the geometric symmetry position, resulting from the use of extremely strong permanent magnets, z.
  • NeFeB a considerable restoring force, which is suitable for carrying a sliding door leaf 5 with a weight of about 80 kg / m.
  • the connection is effected the support rail 2 or the support rails 2a, 2b in mutually positive magnetization direction of the juxtaposed magnets positively reinforcing from.
  • FIG. 5a and 5b each show two drive segments of a first embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention in a sectional plan view, in which the magnetic linear drive used in accordance with the invention is shown in FIG. the magnet rows 1e, 1f acts, which is fastened to a support carriage 4, not shown.
  • the magnetic series 1 alternately polarized individual magnets.
  • coils 7 are arranged such that a respective coil core 12 extends in the transverse direction, ie y-direction.
  • the two magnet rows 1e, 1f each have alternately polarized individual magnets, the polarities of the individual magnets offset in the transverse direction being at ⁇ the magnet rows are rectified.
  • Coils 7 are arranged between the magnet rows 1e, 1f such that a respective coil core 12 extends in the transverse direction, ie y-direction.
  • a side region of the support rail 2d On the side facing away from the coils 7 with Spu ⁇ schernen 12 side of the magnetic row 1 is in each case a side region of the support rail 2d.
  • stator coils 7 are arranged with their respective coil cores 12 in different relative positions relative to the grid of the permanent magnets. The more different relative positions are formed, the more uniform the thrust force can be realized over the travel. On the other hand, since each relative position of an electrical phase of a required for the linear drive AnSteuersystemes is assigned, as little electrical phases should be used. Because of the available three-phase three-phase network, a three-phase system, as shown by way of example in FIG. 6, can be constructed at very low cost.
  • FIG. 6 shows the interconnection of the coils of the two drive segments shown in FIG. 5 of the linear drive unit preferably used in accordance with the invention.
  • a first coil 7a is connected to a first magnetic core 12a between a first phase and a second phase of a three-phase three-phase system whose three phases are uniformly distributed, ie the second phase is at 120 ° and a third phase is at 240 °, when the first phase is at 0 °.
  • a positive drive direction, i. + x-direction, next to the first coil 7a with magnetic core 12a lying second coil 7b with magnetic core 12b of a drive segment of the linear drive unit is connected between the second phase and the third phase and one in the positive drive direction, i.
  • FIG. Such a circular phase diagram with drawn coils is shown in FIG.
  • the electric potential is given in V and on the abscissa the magnetic potential.
  • a circle around the origin of this coordinate system which represents a zero potential for both the electrical potential and the magnetic potential, represents the phase positions of the voltage applied to the respective coils, a 0 ° phase position at the intersection of the Given the circle with the positive ordinate and the phase in Ge counterclockwise to a 90 ° phase position in the intersection of Krei ⁇ ses with the negative abscissa, which represents the magnetic potential of Süd ⁇ pole, a 180 ° -phase position in the Intersection of the circle with the negative ordinate, which represents the minimum voltage potential, a 270 ° phase position in the intersection of the circle with the positive abscissa, which represents the magnetic potential of the north pole, to a 360 ° phase position, which is equal to 0 ° -Phase position is, in the Thomas ⁇ point of the circle with the positive ordinate, which represents the maximum voltage
  • the hands of these coils now rotate in the counterclockwise direction in accordance with the alternating frequency of the three-phase current, whereby in each case one of the electrical potential difference between the initial and end points of the pointer projected onto the ordinate is applied to the coil.
  • a phase throughput of 180 ° corresponds to a displacement of the rotor by the distance between the centers of two adjacent magnets, that is to say the magnetic grid RM.
  • the magnet grid RM is displaced.
  • the rotor displacement is two RM.
  • the magnets are relative to the grid R s of the stator again in the starting position, comparable to a 360 ° rotation of the rotor of a two-pole Gleichstrommo ⁇ sector.
  • the ordinate is considered, on which the applied electrical voltage potential is shown.
  • the maximum potential at 180 °, the minimum potential and at 90 ° or 270 °, an average voltage potential.
  • the coils are represented in the diagram by arrows whose start and end points represent the contacts.
  • the respective applied coil voltage can be read off by projection of start and end point of the arrows on the potential axis.
  • the arrow direction determines the current direction and thereby the magnetization direction of the coil.
  • a controller with a rectangular characteristic can be used.
  • the rectangular characteristic is represented by switching thresholds.
  • the phase connections can each assume the three states plus potential, minus potential and potential-free.
  • the plus potential z. B. in a range between 300 ° and 60 ° and the negative potential in a range of 120 ° to 240 ° and the ranges between 60 ° and 120 ° and 240 ° and 300 ° represent the potential-free state in which the coils are not are connected.
  • the more uneven thrust in comparison with the sinusoidal control is disadvantageous.
  • FIG. 10 shows two drive segments of a second embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention in a sectional plan view, in which the magnetic linear drive used according to the invention has a three-phase coil arrangement, wherein a magnetic row 1 between the Support rail 2 and a Polschuhmann 13a is located, each connecting all lying on one side of the magnetic row 1 pole pieces 13b of coils of the linear drive unit.
  • the pole shoes 13b run here from the end faces of the coil cores 12 of the coils 7 extending in the drive direction, ie, the x direction, to the pole shoe 13a in order to ensure a better magnetic field connection.
  • phase diagram of this arrangement corresponds to that of the previously described arrangement in which the coils represented by arrows in the phase diagram form a triangle, the corners of this triangle representing respectively the phases of the control.
  • the corners of the triangle in a rotation through 360 ° which corresponds to a translational movement of the rotor by three coil grids, pass through three voltage potentials: plus, minus and potential-free, if the square-wave control shown in FIG. 8 is selected. Since each coil bridges a phase angle of 120 °, the potential of one phase is changed by a rotation of 60 ° and one of the three phases is always potential-free. If the phase potential is entered in a table as a function of the number of 60 ° rotation steps, the following phase control diagram results:
  • Phase 3 0 + + 0 By a shift of the switching threshold to a negative potential between 105 ° and 255 °, a plus potential between 285 ° and 75 ° and floating states between 75 ° and 105 ° and 255 ° and 285 °, ähn ⁇ lich the state shown in Figure 9 leaves to realize a control with a step size of 30 °. In this case, two phases can have the same potential, so that no voltage difference is applied to the associated coil and no current flows. In each second 30 ° step, one phase is potential-free.
  • the corresponding 30 ° phase control diagram with 12 control steps results as follows:
  • Phase 2 0 + + + + + + + 0 Phase 3 - - - - 0 + + + + + + 0 -
  • the magnet width ie the dimensions of the magnet row 1 or of its individual magnet in the y direction
  • the height of the magnet should be as large as possible, because a large magnet height leads to a large air gap area, which helps reduce the magnetic resistance of the coil circle.
  • a large amount of magnetic material is introduced into the magnetic coil circuit without producing too large field strengths that saturate the magnetic circuit.
  • the height of the pole shoes and / or coil cores 12 should be as large as possible, so that the pole shoes or coil cores 12 with the magnets reach as large an overlap as possible, so that a large air gap surface with high effective force and small magnetic resistance results.
  • the arrangement of this soft magnetic components should achieve the greatest possible vertical overlap between coil cores and pole shoes.
  • Horizontal is preferably a division into separate magnetically separate systems, i. one side of the magnet row (s) serves (predominantly) the support function, while the other side (predominantly) serves the propulsion function, since a feed in the plane of motion causes time-dependent and spatially dependent field strengths and directions (magnetic traveling wave) and Magnetic connections of the coil cores or PoI- shoes with each other to magnetic (short) final and exam ⁇ losses lead.
  • the best magnetic properties of the support, guide and feed parameters can be selected.
  • the sliding door drive consists of at least one magnetic support, guide or relief device that carries the door wing weight in whole or in part.
  • the magnetic support means consists of at least one, but preferably one or more rows of permanent magnets which are either connected to the stationary part, the Statorge ⁇ housing, or the movable part, the Antriebstragschlitten, and are aligned in the horizontal direction transverse to the direction of travel.
  • the magnetic support device further consists of one or more support profiles or support elements, which are each mounted opposite the magnets on the other part of the drive and form a vertically aligned narrow air gap to a lateral pole face of the permanent magnets, so that with increasing weight-force induced deflection increases the magnetic Tragkraft is caused, as previously described be ⁇ .
  • the support profiles / rails 2 or support elements vor ⁇ preferably made of soft magnetic materials.
  • the sliding door drive consists of at least one electro-magnetically acting linear drive unit, which consists of the electromagnetic coils and whose axis or field effect is preferably oriented horizontally.
  • the arrangement is designed so that the magnetic fields generated by the coils are ge by soft magnetic components such as coil cores, pole pieces or profiles ge passes, which are also mounted in each case against the magnets on the other part of the drive and to the other lateral pole face of the permanent magnet form a vertically aligned narrow air gap, and must emerge from the soft magnetic components at least one point to close the magnetic circuit.
  • at least part of the multiply polarized or several permanent magnets of the magnetic support device are in a row in this gap-shaped exit region. These are arranged so that a usable propulsive force effect is achieved by the magnetic fields generated by the coils on the permanent magnets.
  • the air gaps between permanent magnets and coil cores, pole shoes or support elements are characterized by the following properties: - The air gaps are located laterally of the permanent magnets, between the magnetic pole faces and soft magnetic elements such as Spulker ⁇ NEN, pole pieces, Flussleit Swissen, and mounting rails;
  • the carrying device can have at least one mechanical guide element 3, which ensures the lateral distance between the magnets and the soft-magnetic support bodies over the travel path.
  • This guide element may consist of rollers, rolling or sliding bodies.
  • FIG. 11 shows a cross section of the first embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, which has an asymmetrical arrangement in which the support rail 2 is arranged on one side of the alternately polarized magnet row 1 and the first was true gap-like distance between the stationary in a housing 6 held support rail 2 and attached to the support carriage 4 Magnet series 1 by means fixed to the supporting carriage 4 RoI- (arrangements) 3 is defined, the rail above and below the Trag ⁇ 2 on an inner side Run 6a of the principally U-shaped housing 6, on / in which the support rail 2 is arranged.
  • the stationary connected to the housing 6 linear drive unit is arranged, which has the coils 7 and the coil cores 12, wherein between the Magnet ⁇ row 1 and the respective coil core 12 of the second certain gap-shaped distance over another roller 3 is defined which runs against a side wall 6e of the housing 6, to which the coil arrangement 7, 12 of the linear drive is attached.
  • a soft magnetic rail 9 is arranged on the side wall 6e to ensure a better magnetic field closure.
  • FIG. 12 shows a third modification of the first preferred embodiment of the magnetic support and drive system combined according to the invention, in which the support rail 2 and the soft-magnetic rail 9 of the first embodiment of this first preferred embodiment are characterized by a basically U-shaped support profile 2n, which runs along a bottom surface 6c and the two side surfaces 6d, 6e of the basically U-shaped housing, wherein the entire side facing away from the magnet array 1 side of the coil assembly of the linear drive unit is covered and one of the magnetic series 1 directly detox ⁇ lying side region of the supporting profile 2n to the magnet row 1 is set ver ⁇ sets.
  • the guide element 3 consists here merely of two roller arrangements arranged in the direction of the support below the magnet row 1, each of which runs against one of the two side surfaces 6d, 6e of the basically U-shaped housing 6.
  • FIG. 13 shows a first embodiment of a second preferred embodiment
  • the first embodiment of the second preferred embodiment shown in FIG. 13 is basically similar to the first embodiment of the first preferred embodiment shown in FIG. 11, wherein here two magnet rows 1e, 1f are arranged on the support carriage 4, between which the ones on the inner bottom portion 6c of the basically U-shaped housing 6 fixed linear drive unit with coils 7 and coil cores 12 is arranged.
  • the second specific gap-shaped distance between the coil cores 12 of the coils 7 of the linear drive unit is defined by the distance between the two rows of magnets 1e, 1f and the extent of the coil cores 12, which are arranged between the two magnet rows 1e, 1f.
  • the support carriage 4 is U-shaped.
  • FIG. 14 shows a second embodiment of the second preferred embodiment
  • this second preferred embodiment form the two support rails 2c, 2d are replaced by a basically U-shaped support section 2d, whereby a simpler attachment of Trag ⁇ element, so here the support section 2d, and a better torsional stiffness and a better magnetic field is achieved. Otherwise, the construction is identical to FIG.
  • FIG. 15 shows a third embodiment of the second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, which is modified compared to the second embodiment of this second preferred embodiment shown in FIG. 14 in that the in principle U-shaped support rail 2d is bent inward Ends 10a of side portions 10b, which are thus directed to the magnet rows 1e, 1f out.
  • the present in this embodiment guide element which may consist of arrangements of rollers, rolling or sliding bodies, as in the above and following embodiments, is not shown here.
  • FIG. 16 shows a cross-section of a first embodiment of a third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, in which, as in its second embodiment, two parallel rows of permanent magnets 1e, 1f are fastened to the support carriage 4, wherein between them a support rail portion 14b of a mounting rail profile 14a is located, which holds at the respective sides of the Mag ⁇ net Herbertn 1e, 1f coil arrangements of the linear drive unit facing away from this support rail area, the coil cores 12 perpendicular to a direction of travel and the Tragrich ⁇ direction, ie in the y direction, extend.
  • the mounting rail profile 14a hereby forms the housing 6.
  • the guide element here consists of a Roller assembly 3, the roles of which are arranged on the support rail area 14b in Trag ⁇ direction below the support area and run against a groove 11 of the support section 4, which is located between the two pa ⁇ rallelen magnet rows 1e, 1f.
  • the side areas of the basically m-shaped mounting rail 14a extend over the coil arrangements of the linear drive unit, so that a better magnetic field closure is ensured.
  • FIG. 17 shows a cross-section of a second embodiment of this third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, in which the coil cores 12 extend in the direction of travel, in contrast to the first embodiment of this embodiment shown in FIG. ie in X direction. So that the second specific gap-shaped spacing between the coil arrangements and the respective magnet rows lying opposite to each other can be ensured, they are also already shown in FIG. 10 and are provided in connection therewith with pole shoes 13b.
  • the guide element 3 consists here of a instead of the roller assembly of the first embodiment of the third preferred embodiment arranged Gleitoasaan Amsterdam.
  • the mounting rail 2p also has the mounting rail area 14b between the magnet rows 1e-1f.
  • FIG. 18 shows a cross-section of a first development of a carrying and driving device of a sliding door according to the first preferred embodiment of the invention.
  • a basically U-shaped housing 6 has not only a bottom 16 and two perpendicular thereto side portions 17, wherein the support rails 2a, 2b in the bottom between 16 and a respective side 1, as is the case with the magnetic support device which is preferably used according to the invention in connection with the basic illustration shown in FIG. 1, but instead has an oblong hole 18 in each of the side regions 17 a respective fixing screw 19 is guided from outside to inside, by means of which the respective support rail 2a, 2b can be fixed against an inner side ei ⁇ ner respective side wall 17, after the respective support rail 2a, 2b, by means of one consisting of adjusting screws 20 existing Height adjustment in the vertical direction, ie in support direction z, was set.
  • outer edges of the side portions 17, ie the edges facing away from the bottom 16, rails 23 are provided on which fixed to the support carriage 4 horizontal guide rollers 24 and also mounted on the support carriage 4 vertical guide rollers 25 can run.
  • the carrying capacity has not yet been set to a value adapted to a respective door leaf by means of the screwing-in screws, it is not drawn too far in the direction of the housing bottom 16, as a result of which damage to the coils 7, which is effected by means of fastening angles 21 Caseback 16 attached coil assembly 7, could be done.
  • the coil arrangement comprises in addition to the individual coils 7 still horizontally lying, so in the transverse direction extending coil cores 12, the end faces one pole side of the attached to the side walls 17 mounting rails 2a, 2b with their other pole side opposite arranged magnet rows 1e, 1f opposite.
  • the support carriage 4 is designed in three parts, wherein a central main element 4b is provided on which both the door leaf 5 and two side elements 4a, 4c are fastened.
  • the respective horizontal rollers 24 and vertical rollers 25 which are respectively arranged underneath one of the magnet rows 1e, 1f are fastened to a respective side element 4a, 4c.
  • the side elements 4a, 4c can z. B.
  • Ver-glands so rigidly connected to the central main element 4b, that a game of the support carriage 4a-c with respect to the side walls 17 of the housing 6 and thus also the respective be ⁇ certain gap-shaped spacing of the magnet rows 1e, 1f is adjusted to the Tragschie ⁇ nen 2a, 2b.
  • the magnetic coils 7 with coil cores 12 centered between the two magnetically movable magnet rows 1e, 1f fixed to the support carriage 4 can be energized in accordance with the direction of travel.
  • the magnet rows 1e, 1f fastened to the support carriage 4 pass through the guide element 3 from horizontal guide rollers 24, which are fastened to the side elements 4a, 4c of the support carriage, in the horizontal direction at a certain distance the support rails 2 a, 2 b are forcibly guided while they move freely in the positive supporting direction and in the direction of travel of the door leaf 5.
  • the transverse forces acting on the magnets 1e, 1f are largely canceled out by the symmetry thus forced in accordance with the first preferred embodiment of the invention.
  • the carrying properties in the vertical direction correspond in principle to those of the carrying device described in connection with FIG.
  • FIG. 19 shows a cross-section of a second development of a carrying and driving device of a sliding door according to the first preferred embodiment of the invention.
  • two reinforced side regions 17 standing vertically on the bottom 16 are provided here, each having a milled recess 15 or notch adjacent to the bottom 16, in each of which a laminated support rail 2c, 2d is received.
  • the support rails 2c, 2d can be held by the housing 6 without further fastening means in the carrying direction.
  • An attachment in the transverse direction can, for. B. by means of a mounting plate 30, where the connected to a package, z. B. by gluing, laminated support rails 2 c, 2 d are fastened and that due to its adaptation to the bottom 16 and the recesses 15 of the housing 6 in the transverse direction is not displaced.
  • the coil cores 12 may also be laminated, i. H. consist of Einzel ⁇ plates to prevent, as in the laminated support rails 2c, 2d, the propagation of eddy currents generated therein by movement of the two rows of magnets 1c, 1d.
  • the two rows of magnets 1e, 1f instead of Befest Trents ⁇ screws 22 by means of mounting rails 29 are rigidly connected to the support carriage 4 and the reinforced side portions 17 of the housing 6 sen sen recesses 26 in which the vertical guide rollers 25 lau- fen, wherein the projections 6a, 6b entspre ⁇ chende projections 17a, 17b are provided on the side regions 17, which prevent falling out of the support carriage from the housing 6.
  • the vertical guide rollers 25 moving in the recesses 26 require, during operation with an ideal setting of the load capacity, the limitation in the negative support direction created by the recesses 26, nor the limitation generated thereby in positive support direction.
  • the support carriage consists here of a mold profile 4d, on which the Mag ⁇ net Listen 1e, 1f, the horizontal guide rollers 24 and the vertical guide rollers 25 are fixed and an associated U-profile 4e, on which the door 5 is suspended.
  • a cladding 28 is provided around the housing, within which a circuit arrangement 27 for controlling the linear drive unit is received.
  • Gap length of a gap
  • ⁇ magnet length of a magnet

Abstract

The invention relates to a sliding door comprising a combined magnetic support and drive system for at least one door panel, provided with a permanently excited magnetic support device and a linear drive unit. The inventive support device comprises at least one polarised magnetised row of magnets (1, 1e, 1f) which alternate at determined distances in the direction of driving, at least one soft or hard magnetic support element (2) which is in dynamic effect with at least one of the at least one row of magnets (1, 1e, 1f), and a guide element (3). The guide element ensures a specific gap-like distance between the at least one row of magnets (1, 1e, 1f) and the support element (2a, 2b, 2d). The linear drive unit comprises at least one coil arrangement (7) made of several individual coils (7), said coil arrangement bringing about an interaction with the at least one row of soft or hard magnetic elements (1, 1e, 1f) during the corresponding control of the individual coils, which produce advance forces. The support element (2) comprises at least one support rail (2a-d, 2n, 14b) which is arranged with a first specific distance in relation to a first side of the at least one row of magnets (1, 1e, 1f). The coil arrangement (7) is arranged at a second specific distance in relation to a first side of the row of magnets (1, 1e, 1f) opposite to the second side of the row of magnets (1, 1e, 1f).

Description

Titel: Schiebetür mit einem kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem mit einer MagnetreiheTitle: Sliding door with a combined magnetic support and drive system with a magnetic series
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Schiebetür mit einem kombinierten magneti¬ sches Trag- und Antriebssystem für wenigstens einen Türflügel, mit einer Linear-Antriebseinheit mit mindestens einer Magnetreihe und gegebe¬ nenfalls auch mit einer magnetischen Trageinrichtung, insbesondere für eine automatisch betriebene Tür. Der Begriff der Magnetreihe umfasst auch längliche Einzelmagneten. Die Magnetreihe kann ortsfest oder orts¬ veränderlich angeordnet sein.The invention relates to a sliding door with a combined magneti¬ cal support and drive system for at least one door, with a linear drive unit with at least one row of magnets and, where appropriate, with a magnetic support device, in particular for an automatically operated door. The term magnet series also includes elongated individual magnets. The magnet series can be arranged stationary or spatially variable.
Aus der DE 40 16 948 A1 ist eine Schiebetürführung bekannt, bei der mit- einander zusammenwirkende Magnete bei normaler Belastung eine be¬ rührungsfreie schwebende Führung eines in einer Schiebeführung gehal¬ tenen Türflügels oder dergleichen bewirken, wobei neben den stationär angeordneten Magneten der Schiebeführung ein Ständer eines Linear¬ motors angeordnet ist, dessen Läufer an der Schiebetür angeordnet ist. Durch die gewählte V-förmige Anordnung der Permanentmagnete der of¬ fenbarten permanent erregten magnetischen Trageinrichtung kann keine seitlich stabile Führungsbahn realisiert werden, weswegen eine relativ komplizierte Anordnung und Ausgestaltung von Ständer und Läufer erfor¬ derlich ist. Diese verteuert eine solche Schiebetürführung enorm.A sliding door guide is known from DE 40 16 948 A1, in which interacting magnets under normal load effect a contact-free, floating guidance of a door leaf or the like held in a sliding guide, wherein a stand is arranged next to the stationary magnets of the sliding guide a linear motor is arranged, whose rotor is arranged on the sliding door. By virtue of the selected V-shaped arrangement of the permanent magnets of the permanently excited magnetic carrying device, which is not shown, it is not possible to realize a laterally stable guideway, which is why a relatively complicated arrangement and configuration of stator and rotor is required. This increases the cost of such a sliding door management enormously.
Aus der WO 00/50719 A1 ist ein kombiniertes Lager- und Antriebssystem für eine automatisch betriebene Tür bekannt, bei der ein permanent er¬ regtes magnetisches Tragsystem symmetrisch aufgebaut ist und ortsfeste und ortsveränderbare Magnetreihen aufweist, die jeweils in einer Ebene angeordnet sind, wobei sich das Tragsystem in einem labilen Gleichge- wicht befindet, und bei dem das Tragsystem symmetrisch angeordnete seitliche Führungselemente aufweist, die rollenförmig gelagert sein kön¬ nen. Aufgrund der hierdurch erreichten seitlich stabilen Führungsbahn er¬ gibt sich eine einfache Ausgestaltung und Anordnung von Ständer und Läufer eines in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Linear¬ motors, nämlich die Möglichkeit, Ständer und Läufer des Linearmotors in Bezug auf das Tragsystem beliebig anordnen zu können und hinsichtlich der Formgebung von Ständer und Läufer nicht durch das Tragsystem be¬ schränkt zu sein.From WO 00/50719 A1 a combined storage and drive system for an automatically operated door is known, in which a permanently er¬ energetic magnetic support system is symmetrical and has stationary and movable magnet rows, which are each arranged in a plane, wherein the support system in an unstable equilibrium weight, and in which the support system has symmetrically arranged lateral guide elements which can be mounted in a roll-shaped manner. Because of the laterally stable guideway achieved in this way, a simple design and arrangement of the stator and rotor of a linear motor housed in a common housing, namely the possibility of being able to arbitrarily arrange the stator and rotor of the linear motor in relation to the support system, can be arranged the shape of stand and runner not be limited by the support system be¬.
Diesen beiden Lagersystemen gemeinsam ist, dass sie nach dem Prinzip der abstoßenden Kraftwirkung arbeiten, welches Wirkprinzip einen stabi¬ len Schwebezustand ohne aufwendige elektrische Regeleinrichtung er¬ möglicht. Nachteilig hieran ist jedoch, dass sowohl mindestens eine orts- feste als auch mindestens eine ortsveränderbare Magnetreihe vorhanden sein müssen, d.h., über den gesamten Weg der Schiebeführung bzw. des Lagers der automatisch betriebenen Tür und an dem entlang dieser Füh¬ rung beweglichen Tragschlitten für die Tür Magnete angeordnet sein müs¬ sen, wodurch sich ein solches System, das sich aufgrund des Wegfalls der mechanischen Reibung zum Tragen der Tür durch extreme Leicht- gängigkeit und geräuschlose Arbeitsweise auszeichnet und nahezu ver¬ schleiß- und wartungsfrei ist, in der Herstellung sehr teuer wird.What these two bearing systems have in common is that they work according to the principle of repulsive force action, which principle of action allows a stable levitation state without expensive electrical control devices. The disadvantage of this, however, is that both at least one stationary and at least one positionable magnet row must be present, ie, over the entire path of the sliding guide or the bearing of the automatically operated door and on the movable along this Füh¬ support carriage for the Door magnets must be arranged sen¬, whereby such a system, which is characterized by the absence of mechanical friction to carry the door by extreme ease and noiseless operation and is almost ver¬ wear and maintenance-free, very expensive to manufacture becomes.
Aus der DE 196 18 518 C1 ist weiter ein elektromagnetisches Antriebs- system für magnetische Schwebe- und Tragsysteme bekannt, bei dem durch eine geeignete Anordnung von Dauermagnet und ferromagneti- schem Material ein stabiler Schwebe- und Tragzustand erreicht wird. Hier¬ zu versetzt der Dauermagnet das ferromagnetische Material in den Zu¬ stand einer magnetischen Teilsättigung. Elektromagnete sind so angeord- net, dass die Dauermagneten allein durch eine Änderung der Sättigung in der Tragschiene bewegt werden, und die Spulenkerne sind in die dauer¬ magnetische Teilsättigung, die zum Schwebe- und Tragezustand führt, mit einbezogen.From DE 196 18 518 C1 an electromagnetic drive system for magnetic levitation and support systems is further known, in which a stable levitation and support state is achieved by a suitable arrangement of permanent magnet and ferromagnetic material. Hier¬ to offset the permanent magnet, the ferromagnetic material in the state Zu¬ a magnetic partial saturation. Electromagnets are arranged in such a way that the permanent magnets are replaced by a saturation change in the support rail are moved, and the coil cores are included in the permanent magnetic partial saturation, which leads to the floating and wearing state.
Weiter zeigt die WO 94/13055 einen Ständerantrieb für einen elektrischen Linearantrieb und eine mit einem solchen Ständer versehene Tür, die mittels Magneten im Türsturz eines Rahmens aufgehängt ist. Hierfür sind an der Türfüllung mehrere Magnete oder Magnetgruppen angeordnet, de¬ ren magnetische Feldstärke so groß ist, dass eine Anziehungskraft zu ei- ner Führungsplatte erreicht wird, die an der Unterseite des Türsturzes an¬ geordnet ist, wobei die Anziehungskraft ausreicht, um das Gewicht der Türfüllung anzuheben.Furthermore, WO 94/13055 shows a stator drive for an electric linear drive and a door provided with such a stand, which is suspended by means of magnets in the lintel of a frame. For this purpose, a plurality of magnets or magnet groups are arranged on the door panel, de¬ ren magnetic field strength is so great that an attraction force to a guide plate is achieved, which is arranged on the underside of the door lintel an¬, wherein the attraction is sufficient to the weight to lift the door panel.
Den beiden in diesen Druckschriften beschriebenen Systemen ist gemein- sam, dass eine Einstellung der Trageigenschaften die Antriebseigen¬ schaften beeinflusst und umgekehrt. Hierdurch ist eine Einstellung und Auslegung kompliziert und aufwendig, was zu hohen Herstellungskosten führt. Weiter ist den beiden in diesen Druckschriften beschriebenen Sys¬ temen gemeinsam, dass ein Anbacken der Magnete an dem ferromagne- tischen Material mittels Rollen verhindert wird, also ein Luftspalt zwischen den Magneten und dem ferromagnetischen Material mittels Rollen einge¬ stellt wird. Diese Rollen müssen bei den gewählten Anordnungen großen Kräfte aufnehmen, da die magnetische Feldstärke nicht so gewählt wer¬ den kann, dass lediglich die jeweilige magnetisch aufgehängte Tür gehal- ten wird, sondern aufgrund von Sicherheitsbestimmungen eine bestimmte zusätzliche Tragkraft vorhanden sein muss, damit die Tür nicht ungewollt abfällt. Demzufolge müssen die Rollen ähnlich ausgelegt werden, wie bei rein rollengelagerten Schiebetüren, was dazu führt, dass eine mechani¬ sche Reibung zum Einstellen des Luftspaltes vorhanden ist. Diese hebt die extreme Leichtgängigkeit und geräuschlose Arbeitsweise der nach dem abstoßenden Kraftprinzip arbeitenden Lagerung auf und führt zu Ver¬ schleiß und Wartung.The two systems described in these documents have in common that an adjustment of the carrying properties influences the drive properties and vice versa. As a result, an adjustment and design is complicated and expensive, which leads to high production costs. Furthermore, the two systems described in these documents have in common that caking of the magnets on the ferromagnetic material is prevented by means of rollers, ie an air gap between the magnets and the ferromagnetic material is set by means of rollers. These roles must accommodate large forces in the selected arrangements, since the magnetic field strength can not be chosen so that only the respective magnetically suspended door is held, but due to safety regulations a certain additional load capacity must be present so that the door not unintentionally drops. Consequently, the roles must be interpreted in a similar way, as in purely roller-mounted sliding doors, which leads to a mechanical friction for adjusting the air gap is present. This lifts the extreme ease and noiseless operation of the after The repelling force principle working storage and leads to Ver¬ wear and maintenance.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schiebetür mit einem kombi- nierten magnetischen Trag- und Antriebssystem mit einer Linear- Antriebseinheit mit mindestens einer Magnetreihe und gegebenenfalls mit einer permanent erregten magnetischen Trageinrichtung so weiterzuent¬ wickeln, dass die zuvor genannten Vorteile bei geringen Herstellungskos¬ ten bestehen bleiben.It is therefore the object of the invention, a sliding door with a combined magnetic support and drive system with a linear drive unit with at least one row of magnets and possibly with a permanently excited magnetic support weiterzuent¬ wrap that the aforementioned advantages with low Herstellungskos ¬ ten persist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen, eine alternative Lösung dieser Aufgabe ist durch die in Pa¬ tentanspruch 2 angegebenen Merkmale gegeben. Vorteilhafte Ausgestal¬ tungen der Gegenstände der Patentansprüche 1 und 2 sind in den Unter- ansprüchen angegeben.This object is achieved with the features specified in claim 1, an alternative solution to this problem is given by the tentanspruch 2 in Pa¬ specified features. Advantageous Ausgestal¬ obligations of the subject matters of claims 1 and 2 are given in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Schiebetür, mit einem kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem, für wenigstens einen Türflügel umfasst eine magnetische Trageinrichtung, die mindestens eine in Antriebsrichtung in bestimmten Abständen abwechselnd polarisiert magnetisierte Magnetrei¬ he, mindestens ein in anziehender Kraftwirkung mit mindestens einer der mindestens einen Magnetreihe stehendes weich- oder hartmagnetisches Tragelement und ein Führungselement aufweist, das einen bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen der mindestens einen Magnetreihe und dem Tragelement gewährleistet, und einer Linear-Antriebseinheit, die mindestens eine aus mehreren Einzelspulen bestehende Spulenanord¬ nung aufweist, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen eine Wechselwirkung mit der mindestens einen Magnetreihe bewirkt, die Vor¬ schubkräfte hervorruft. Die erfindungsgemäße Schiebetür weist gegen- über dem beschriebenen Stand der Technik den Vorteil auf, dass das Tragelement aufgrund der ausgenutzten anziehenden Kraftwirkung nicht notwendigerweise hartmagnetisch sein muss. Da weiter ein Führungsele¬ ment vorgesehen ist, welches einen Abstand zwischen der mindestens einen Magnetreihe und dem Tragelement gewährleistet, braucht trotz Ausnutzung eines instabilen Gleichgewichtszustandes keine elektrische oder elektronische Regeleinrichtung vorgesehen zu werden. Weiter wer¬ den durch die Nutzung der mindestens einen Magnetreihe sowohl zum Tragen als auch zum Vortrieb die Herstellungskosten gesenkt und der be¬ nötigte Bauraum verringert.The sliding door according to the invention, with a combined magnetic support and drive system for at least one door leaf, comprises a magnetic support device which has at least one magnet array alternately magnetized in the drive direction at certain intervals, at least one in attractive force with at least one of the at least one magnet row soft or hard magnetic support member and a guide member which ensures a certain gap-shaped distance between the at least one row of magnets and the support member, and a linear drive unit having at least one consisting of a plurality of individual coils Spulenanord¬ tion, the corresponding control of the individual coils a Interaction with the at least one row of magnets causes the Vor¬ thrust forces. The sliding door according to the invention has the advantage over the described prior art that the Support element does not necessarily have to be hard magnetic due to the exploited attractive force. Further, since a Führungsele¬ ment is provided which ensures a distance between the at least one row of magnets and the support element, despite the use of an unstable state of equilibrium, no electrical or electronic control device to be provided. In addition, by using the at least one row of magnets both for carrying and for driving, the production costs are lowered and the required installation space is reduced.
Die alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schiebetür mit ei¬ nem magnetischen Trag- und Antriebssystem für mindestens einen Tür¬ flügel umfasst eine Linear-Antriebseinheit, die zwei in Antriebsrichtung angeordnete Magnetreihen, deren Magnetisierung in ihrer Längsrichtung in bestimmten Abständen das Vorzeichen wechseln und eine aus mehre¬ ren Einzelspulen bestehende zwischen den beiden Magnetreihen ange¬ ordnete Spulenanordnung aufweist, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen eine Wechselwirkung mit den beiden Magnetreihen be¬ wirkt, die Vorschubkräfte hervorruft und eine Trageinrichtung, die zwei in anziehender Kraftwirkung mit jeweils einer der beiden Magnetreihen ste¬ hende auf einer jeweiligen der Spulenanordnung abgewandten Seite der jeweiligen Magnetreihe angeordnete Tragschienen und ein Führungsele¬ ment aufweist, das einen jeweiligen bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen einer jeweiligen Magnetreihe und der mit dieser in anziehender Kraftwirkung stehenden Tragschiene gewährleistet.The alternative embodiment of the sliding door according to the invention with ei¬ nem magnetic support and drive system for at least one Tür¬ wing comprises a linear drive unit, the two arranged in the drive direction rows of magnets whose magnetization in its longitudinal direction at certain intervals change the sign and one from mehre¬ ren single coils existing ange¬ arranged between the two rows of magnets coil assembly which acts with appropriate control of the individual coils an interaction with the two rows of magnets be¬ causes the feed forces and a support device, the two in attracting force, each with one of the two rows of magnets On a respective side facing away from the coil arrangement of the respective magnet row arranged support rails and a Führungsele¬ element, which has a respective particular gap-shaped distance between a respective magnet row and with this in attractive K ensures that the frame rail is stationary.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem weist das Tragelement in beiden Ausgestaltungen mindestens eine Tragschiene auf, die mit einem ersten bestimmten Ab- stand zu einer ersten Seite der mindestens einen Magnetreihe angeordnet ist, wobei die Spulenanordnung in einem zweiten bestimmten Abstand zu einer der ersten Seite der Magnetreihe gegenüberliegenden zweiten der Magnetreihe angeordnet ist. Eine solche getrennte Zuordnung der beiden Hauptfunktionen der beiden Hauptfunktionen "Vorschub erzeugen" und "magnetisch lagern" zu den sich gegenüberliegenden Polflächen der Mag¬ nete der Magnetreihe bewirkt trotz einer Integration dieser Funktionen in die eine Magnetreihe eine weitgehende Funktionstrennung, die eine Opti¬ mierung der Systemparameter dieser Hauptfunktionen zulässt.In the combined magnetic support and drive system used according to the invention, the support element in both embodiments has at least one support rail which is arranged at a first specific distance to a first side of the at least one magnet row is, wherein the coil assembly is arranged at a second predetermined distance to one of the first side of the magnetic series opposite second of the magnetic series. Such a separate allocation of the two main functions of the two main functions "generate feed" and "magnetically store" to the opposing pole faces of Mag¬ nete the magnet series effected despite an integration of these functions in the one magnetic series a substantial separation of functions, the optimization of the System parameter of these main functions.
Weiter kann eine Kompensation von Querkräften erfolgen, indem die Tragprofile und/oder Spulenkerne oder Polschuhe der Einzelspulen, der Spulenanordnung bzw. die Luftspalte so gestaltet werden, dass die an den Magneten der Magnetreihe angreifenden resultierenden magnetischen Querkräfte möglichst klein sind oder sich aufheben. Durch die Anordnung der Antriebsspulen der Spulenanordnung auf der einen Seite der mindes¬ tens einen Dauermagnetreihe und des vorzugsweise weichmagnetischen Tragelementes auf der anderen Seite der mindestens einen Dauermag¬ netreihe kann das Tragprofii weiter die Aufgaben des magnetischen Schlusses der Spulen-Magnetfelder sowie die Erzeugung von Tragkräften, die das Gewicht der Traglast, z. B. eines Türflügels, teilweise oder voll¬ ständig aufnehmen, übernehmen. Bei einer teilweisen Aufnahme des Ge¬ wichtes der Traglast durch das Tragelement kann die Restlast z. B. von den Spulenkernen oder Polschuhen der Einzelspulen der Spulenanord¬ nung der Linear-Antriebseinheit oder von einer weiteren magnetischen der mechanischen Trageinrichtung getragen werden.Furthermore, a compensation of transverse forces can take place in that the supporting profiles and / or coil cores or pole shoes of the individual coils, the coil arrangement or the air gaps are designed so that the resulting magnetic transverse forces acting on the magnets of the magnet series are as small as possible or cancel each other out. By arranging the drive coils of the coil arrangement on one side of the at least one permanent magnet row and the preferably soft magnetic support element on the other side of the at least one continuous row row, the support profile can further perform the tasks of magnetic closure of the coil magnetic fields as well as the generation of bearing forces , the weight of the load, z. B. a door leaf, partially or voll¬ constantly record, take over. In a partial recording of Ge weight of the load by the support member, the residual load z. B. of the coil cores or pole pieces of the individual coils of the Spulenanord¬ voltage of the linear drive unit or by a further magnetic mechanical support means are worn.
Schließlich weist die erfindungsgemäße Schiebetür der alternativen Aus¬ gestaltung gegenüber dem Stand der Technik noch den Vorteil auf, dass das Tragelement aufgrund der ausgenutzten anziehenden Kraftwirkung nicht notwendigerweise hartmagnetisch sein muss, wobei das vorgesehe- ne Führungselement aufgrund der Anordnung der Spulenanordnung zwi¬ schen zwei Magnetreihen und einer jeweiligen Tragschiene auf der der Spulenanordnung abgewandten Seite einer jeweiligen Magnetreihe durch eine sich hierdurch prinzipiell einstellende Selbstzentrierung keine großen Kräf-te aufnehmen muss. Die zwischen den Polflächen der Magnetreihen und den diesen gegenüberliegenden Seiten der Tragschienen entstehen¬ den Querkräfte wirken einander also entgegen und heben sich bei günsti¬ ger Auslegung nahezu auf. Das führt dazu, dass nach diesen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eine besonders einfache und unkompli- zierte Auslegung des Führungselementes ermöglicht wird, da dieses zum Gewährleisten des Abstandes zwischen der Magnetreihe und dem Trag¬ element nahezu keine Querkräfte aufnehmen muss. Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß bei einer nach dem anziehenden Kraftprinzip arbeiten¬ den Lagerung eine sehr gute Leichtgängigkeit und geräuschlose Arbeits- weise gegeben, wobei aufgrund des eingesetzten Führungselementes, welches den bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen den beiden Magnetreihen und der Spulenanordnung sowie den Tragschienen ge¬ währleistet, trotz Ausnutzung eines instabilen Gleichgewichtszustandes keine elektrische oder elektronische Regeleinrichtung vorgesehen zu wer- den braucht. Ein spaltförmiger Abstand im Sinne dieser Erfindung ist ein Abstand zwischen zwei parallelen oder wenig gegeneinander geneigten Flächen. Hier insbesondere zwischen einer Polfläche einer der mindes¬ tens einen Magnetreihe und einer dieser gegenüberliegend im Wesentli¬ chen parallel dazu angeordneten Fläche des Tragelementes und/oder der Spulenanordnung.Finally, the sliding door of the alternative design according to the invention has the advantage over the prior art that the support element does not necessarily have to be hard-magnetic due to the utilized attractive force effect. ne guide element due to the arrangement of the coil assembly zwi¬ rule two rows of magnets and a respective support rail on the side facing away from the coil assembly of a respective row of magnets by a thereby in principle adjusting self-centering does not have to absorb large forces te. The transverse forces which arise between the pole faces of the rows of magnets and the sides of the mounting rails opposite them thus counteract each other and almost cancel each other out at a favorable design. As a result, according to these preferred embodiments of the invention, a particularly simple and uncomplicated design of the guide element is made possible, since this element has to absorb almost no transverse forces in order to ensure the distance between the magnet row and the support element. For this reason, according to the invention, in a bearing operating on the attractive force principle, there is a very good smoothness and noiseless operation, whereby due to the inserted guide element, which ensures the particular gap-like distance between the two magnet rows and the coil arrangement as well as the mounting rails , despite the fact that an unstable state of equilibrium is utilized, no electrical or electronic control device needs to be provided. A gap-like distance in the sense of this invention is a distance between two parallel or slightly inclined surfaces. Here, in particular, between a pole face of one of the at least one magnet row and one of the faces of the support element and / or the coil arrangement arranged opposite one another essentially in parallel thereto.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystem ist vorzugsweise die mindestens eine Magnetreihe quer zur Tragrichtung und zur Antriebsrichtung magnetisiert, in der ein von der Trageinrichtung getragenes Element, z. B. ein Schiebetürelement, verfahren werden kann. Bei dieser vorzugsweisen Anordnung der Magne¬ tisierung der mindestens einen Magnetreihe quer zur Tragrichtung ergibt sich eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung des Führungs¬ elementes, da dieses in diesem Fall unabhängig von einer Kraft geplant und ausgeführt werden kann, die von der Trageinrichtung erzeugt werden muss, um das getragene Element in einem Schwebezustand zu halten. Weiter ist eine einfache Ausführung der Linear-Antriebseinheit möglich, da diese ebenfalls unabhängig von der von der Trageinrichtung zu erzeugen¬ den Kraft geplant und ausgeführt werden kann.In the combined magnetic support and drive system used according to the invention, preferably the at least one row of magnets is magnetized transversely to the direction of support and to the drive direction in which an element carried by the support means, e.g. B. a sliding door element, can be moved. In this preferred arrangement of Magne¬ tation of at least one row of magnets transversely to the supporting direction, a particularly simple structural design of the Führungs¬ element results, since this can be planned and executed in this case, regardless of a force that must be generated by the support device, to keep the carried element in a floating state. Furthermore, a simple design of the linear drive unit is possible since it can also be planned and executed independently of the force to be generated by the support device.
Erfindungsgemäß besteht die mindestens eine Magnetreihe vorzugsweise aus einzelnen Dauermagneten, da so durch die Aneinanderreihung ein¬ zelner kleinerer Magnete bei der Materialbeschaffung und damit im Her- stellungsprozess der erfindungsgemäßen Trageinrichtung Kosten gespart werden können. Weiter können aufgrund dieser Ausgestaltung leichter Toleranzen ausgeglichen und magnetische Eigenschaften besser ausge¬ nutzt werden. Anstelle einer Reihe von Magneten kann auch ein Einzel¬ magnet eingesetzt werden, wodurch das relativ schwierige Montieren der Vielzahl von Einzelmagneten entfällt.According to the invention, the at least one row of magnets preferably consists of individual permanent magnets, since costs can be saved by lining up individual smaller magnets in the procurement of material and thus in the production process of the carrying device according to the invention. Furthermore, due to this design, it is easier to compensate for tolerances and to make better use of magnetic properties. Instead of a series of magnets, a single magnet can be used, whereby the relatively difficult mounting of the plurality of individual magnets is eliminated.
Vorzugsweise wird der Abstand zwischen Magnetreihe und Tragelement so klein wie möglich gehalten.Preferably, the distance between the magnet array and the support element is kept as small as possible.
Nach der Erfindung sind das in der erfindungsgemäß verwendeten mag- netischen Trageinrichtung verwendete mindestens eine Tragelement vor¬ zugsweise ortsfest und die mindestens eine Magnetreihe ortsveränderlich angeordnet, d.h. im Fall einer Schiebetür ist diese an der mindestens ei¬ nen Magnetreihe aufgehängt, wohingegen das mindestens eine Tragele¬ ment eine Führung für das Türelement oder die Türelemente einer mehrflügeligen Schiebetür bildet. Natürlich ist auch die Ausgestaltung des mindestens einen Tragelementes ortsveränderlich und der mindestens einen Magnetreihe ortsfest, wie auch eine Kombination dieser beiden Va¬ rianten möglich. Die Spulenanordnung der Linear-Antriebseinheit ist natür¬ lich immer zusammen mit dem Tragelement der Trageinrichtung ortsfest bzw. ortsveränderlich angeordnet.According to the invention, the at least one support element used in the magnetic support device according to the invention is preferably stationary and the at least one row of magnets is arranged to be movable, ie in the case of a sliding door it is suspended from the at least one row of magnets, whereas the at least one support is suspended ¬ ment forms a guide for the door element or the door elements of a multi-leaf sliding door. Of course, the design of the at least one supporting element movable and the at least one row of magnets stationary, as well as a combination of these two Va¬ variants possible. The coil arrangement of the linear drive unit is of course always fixed together with the support element of the support device or arranged to be movable.
Das mindestens eine Tragelement ist nach der Erfindung vorzugsweise weichmagnetisch, wodurch besonders niedrige Kosten hinsichtlich dieses Elementes erreicht werden.The at least one support element is preferably soft magnetic according to the invention, whereby particularly low costs are achieved with respect to this element.
Alternativ oder zusätzlich ist nach der Erfindung vorzugsweise der Türflü¬ gel an vorzugsweise einem mehrteiligen Tragschlitten befestigt, dessen Einzelteile gegeneinander verstellt werden können, um so ein Spiel der Schiebetür einzustellen. Ein solcher erfindungsgemäß vorzugsweise ver- wendeter mehrteiliger Tragschlitten bietet den Vorteil einer einfachen An¬ passung der Aufhängung des Türflügels und gleichzeitig der Einstellung des bestimmten AbstandeOOs zwischen den beiden Manetreihen und den Tragschienen bzw. der starr zu diesen angebrachten Spulenanordnung.Alternatively or additionally, according to the invention, preferably the Türflü¬ gel is preferably attached to a multi-part support carriage, whose individual parts can be adjusted against each other, so as to adjust a game of the sliding door. Such a multi-part support slide, which is preferably used according to the invention, offers the advantage of simple adaptation of the suspension of the door leaf and at the same time the setting of the specific distance between the two manet rows and the support rails or the coil arrangement rigidly attached thereto.
Die Schiebetür nach der Erfindung umfasst vorzugsweise eine vertikale Höhenverstelleinrichtung, mittels der die Tragschienen in Tragrichtung höhenverstellbar sind. Diese erfindungsgemäße vertikale Höhenverstell¬ einrichtung realisiert eine Tragkrafteinstellung, um ein leichtes Anpassen der erfindungsgemäßen Trageinrichtung an unterschiedliche Lasten zu ermöglichen, d.h. an unterschiedlich schwere Türflügel der erfindungsge¬ mäßen Schiebetür. Durch dieses Merkmal können die Trageinrichtungen der erfindungsgemäßen Schiebetüren ohne Berücksichtigung der tatsäch¬ lichen späteren Verwendung ohne Unterschiede in Serie gefertigt werden, d. h. ohne einen bei der Fertigung erforderlichen Abgleich an das später zu tragende Gewicht. Alternativ oder zusätzlich sind die Tragschienen und/oder Spulenkerne der Spulenanordnung nach der Erfindung vorzugsweise aus aufeinander ge¬ schichteten Blechen hergestellt. Solche geblechten Tragschienen und/ oder Spulenkerne weisen gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass eine durch Wirbelströme erzeugte Verlustleistung vermindert oder minimiert wird, da die Ausbreitung der Wirbelströme reduziert wird. Durch diese erfindungsgemäß vorzugsweise erfolgende Reduzierung der Ausbreitung der Wirbelströme werden die magnetischen Trag- und/oder Vorschubeigenschaften nicht gestört, aber die Verlustleistung des Antrie- bes erheblich vermindert.The sliding door according to the invention preferably comprises a vertical height adjustment device by means of which the mounting rails are height-adjustable in the direction of support. This vertical height adjustment device according to the invention implements a load-bearing adjustment in order to allow a slight adaptation of the carrying device according to the invention to different loads, ie to differently heavy door leaves of the sliding door according to the invention. By virtue of this feature, the carrying devices of the sliding doors according to the invention can be produced in series without differences in the actual use without any differences, ie without adjustment to the weight to be carried later during manufacture. Alternatively or additionally, the carrier rails and / or coil cores of the coil arrangement according to the invention are preferably made of sheets coated on top of one another. Such laminated carrier rails and / or coil cores have the advantage over the prior art that a power loss generated by eddy currents is reduced or minimized, since the propagation of the eddy currents is reduced. By virtue of this reduction of the propagation of the eddy currents, which is preferably carried out according to the invention, the magnetic bearing and / or feed properties are not disturbed, but the power loss of the drive is considerably reduced.
Das Führungselement umfasst nach der Erfindung vorzugsweise Rollen, Wälz- und/oder Gleitkörper. In dieser vorzugsweisen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schiebetür umfasst das Führungselement weiter vor- zugsweise wenigstens eine Laufschiene, auf die Rollen, Wälz- und/oder Gleitkörper laufen, wobei die wenigstens eine Laufschiene und/oder der Rollen, Wälz- und/oder Gleitkörper noch weiter vorzugsweise aus Kunst¬ stoff bestehen. Durch diese Ausgestaltungen können die Laufruhe der Schiebetür verbessert und Wartungen des Führungselementes auf ein Minimum reduziert werden, da bei einer entsprechenden Anpassung der beiden gegeneinander wirkenden Elemente des Führungselementes eine Geräuschbildung und ein Verschleiß minimiert werden können. Nach der Erfindung besteht die mindestens eine Magnetreihe vorzugswei¬ se aus einem oder mehreren Hochleistungsmagneten, vorzugsweise SeI- tenenerden-Hochleistungsmagneten, weiter vorzugsweise aus Neodym- Eisen-Bor (NeFeB) bzw. Samarium-Cobalt (Sm2Co) oder kunststoffge¬ bundenen Magnetwerkstoffen. Durch die Verwendung von solchen Hoch¬ leistungsmagneten lassen sich wegen der höheren Remanenzinduktion wesentlich höhere Kraftdichten erzeugen als mit Ferrit-Magneten. Dem- zufolge lässt sich das Magnetsystem bei gegebener Tragkraft mit Hoch- leistungsmagneten geometrisch klein und damit platzsparend aufbauen. Die gegenüber Ferrit-Magneten höheren Materialkosten der Hochleis¬ tungsmagnete werden durch das vergleichsweise geringe Magnetvolumen zumindest kompensiert.The guide element according to the invention preferably comprises rollers, rolling and / or sliding body. In this preferred embodiment of the sliding door according to the invention, the guide element further preferably comprises at least one running rail on which rollers, rolling elements and / or sliding bodies run, wherein the at least one running rail and / or the rollers, rolling elements and / or sliding bodies are even more preferably made of plastic. By these refinements, the smoothness of the sliding door can be improved and maintenance of the guide element can be reduced to a minimum, since with a corresponding adaptation of the two mutually acting elements of the guide element noise and wear can be minimized. According to the invention, the at least one row of magnets preferably consists of one or more high-performance magnets, preferably high-performance rare-earth magnets, more preferably neodymium-iron-boron (NeFeB) or samarium-cobalt (Sm 2 Co) or plastic-bonded magnet materials , The use of such high-performance magnets makes it possible to generate substantially higher force densities than with ferrite magnets because of the higher remanence induction. Accordingly, the magnet system can be used with high load capacity for a given load capacity. power magnets geometrically small and thus save space. The higher material costs of the high-performance magnets compared with ferrite magnets are at least compensated by the comparatively small magnet volume.
Bei der erfindungsgemäß verwendeten Linear-Antriebseinheit ist ein Ras¬ ter der Einzelspulen der Spulenanordnung vorzugsweise unterschiedlich zu den bestimmten Abständen der abwechselnden Polarisierung der min¬ destens einen Magnetreihe ausgeführt. Hierdurch wird ein besonders einfaches Anfahren des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes aus dem Stillstand sowie die Möglichkeit ei¬ ner besonders gleichförmigen Bewegung ermöglicht; sogenannte Kippbe¬ wegungen der Flügel werden vermieden.In the case of the linear drive unit used in accordance with the invention, a grid of the individual coils of the coil arrangement is preferably designed differently from the determined distances of the alternating polarization of the at least one magnet row. As a result, a particularly simple start-up of the combined magnetic support and drive system according to the invention from standstill and the possibility of a particularly uniform movement is made possible; So-called Kippbe¬ movements of the wings are avoided.
Das erfindungsgemäße kombinierte magnetische Trag- und Antriebssys¬ tem wird zum Tragen mindestens eines Türflügels einer Schiebetür einge¬ setzt, die vorzugsweise als Bogenschiebetür oder Horizontal- Schiebewand ausgebildet ist. Es kann neben diesem Einsatz auch zum Tragen von Torflügeln oder in Zuführeinrichtungen, Handlingseinrichtun- gen oder Transportsystemen eingesetzt werden.The combined magnetic support and drive system according to the invention is used for carrying at least one door leaf of a sliding door, which is preferably designed as a curved sliding door or horizontal sliding wall. In addition to this insert, it can also be used to carry gate leaves or in feeders, handling equipment or transport systems.
Die Erfindung wird nun anhand von schematisch dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispielen näher beschrieben.The invention will now be described in more detail with reference to schematically illustrated embodiments Ausfüh¬.
Dabei zeigen:Showing:
Figur 1 : Einen Querschnitt einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Tragein¬ richtung in verschiedenen Belastungszuständen, Figur 2: die Tragkraftkennlinie der magnetischen Trageinrichtung nach der in Figur 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausfüh- rungsform,FIG. 1 shows a cross section through a first preferred embodiment of the magnetic support device used according to the invention in various load states; FIG. 2 shows the load capacity curve of the magnetic support device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1,
Figur 3: den Querkraftverlauf der magnetischen Trageinrichtung nach der in Figur 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungs¬ form,FIG. 3 shows the transverse force profile of the magnetic support device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1,
Figur 4: Schnittdarstellungen von Draufsichten der magnetischen Trageinrichtung nach der in Figur 1 gezeigten ersten bevor¬ zugten Ausführungsform in zwei bevorzugten Anordnungen,4 shows sectional views of top views of the magnetic support device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1 in two preferred arrangements, FIG.
Figur 5: Schnittdarstellungen von Draufsichten einer ersten Ausges¬ taltung der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- undFIG. 5: sectional views of plan views of a first embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and the invention
Antriebssystemes mit einer permanent erregten magneti¬ schen Trageinrichtung gemäß deren erster bevorzugter Ausführungsform,Drive system with a permanently excited magnetic support device according to its first preferred embodiment,
Figur 6: elektrische Verschaltungen der Spulen der Linear- Antriebseinheit der in Figur 5 gezeigten kombinierten mag¬ netischen Trag- und Antriebssysteme,,FIG. 6 shows electrical connections of the coils of the linear drive unit of the combined magnetic support and drive systems shown in FIG.
Figur 7: ein Diagramm zur Erläuterung einer ersten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in Figur 6 gezeigt verschal¬ teten Spulen der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes, Figur 8: ein Diagramm zur Erläuterung einer zweiten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in Figur 6 gezeigt verschal¬ teten Spulen der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes,FIG. 7 shows a diagram for explaining a first possibility of the voltage profile at the coils of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention as shown in FIG. FIG. 8 shows a diagram for explaining a second possibility of the voltage curve at the coils of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention as shown in FIG.
Figur 9: ein Diagramm zur Erläuterung einer dritten Möglichkeit des Spannungsverlaufes an den wie in Figur 6 gezeigt verschal¬ teten Spulen der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- undFIG. 9 shows a diagram for explaining a third possibility of the voltage profile at the coils of the first preferred embodiment of the combined magnetic carrier and according to the invention as shown in FIG
Antriebssystemes,Drive system,
Figur 10: eine Schnittdarstellung einer Draufsicht einer zweiten Aus¬ gestaltung der ersten bevorzugten Ausführungsform des er- findungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- undFIG. 10 shows a sectional representation of a top view of a second embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and the invention
Antriebssystemes mit einer permanent erregten magneti¬ schen Trageinrichtung gemäß deren erster bevorzugter Ausführungsform,Drive system with a permanently excited magnetic support device according to its first preferred embodiment,
Figur 11 : einen Querschnitt einer ersten Ausgestaltung der in Figur 5 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform des erfin¬ dungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes mit einer permanent erregten magneti¬ schen Trageinrichtung gemäß deren erster bevorzugter Ausführungsform,11 shows a cross section of a first embodiment of the first preferred embodiment of the inventive combined magnetic support and drive system shown in FIG. 5 with a permanently excited magnetic support device according to the first preferred embodiment thereof, FIG.
Figur 12: einen Querschnitt einer dritten Ausgestaltung der ersten be¬ vorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombi¬ nierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes mit einer permanent erregten magnetischen Trageinrichtung gemäß deren erster bevorzugter Ausführungsform,FIG. 12 shows a cross-section of a third embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, with one embodiment permanently excited magnetic support device according to its first preferred embodiment,
Figur 13: einen Querschnitt einer ersten Ausgestaltung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kom¬ binierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes mit ei¬ ner permanent erregten magnetischen Trageinrichtung in ei¬ ner zweiten bevorzugten Ausführungsform,13 shows a cross section of a first embodiment of a second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device in a second preferred embodiment, FIG.
Figur 14: einen Querschnitt einer zweiten Ausgestaltung der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kom¬ binierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes mit ei¬ ner permanent erregten magnetischen Trageinrichtung ge¬ mäß deren zweiter bevorzugter Ausführungsform,FIG. 14 shows a cross section of a second embodiment of the second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device according to its second preferred embodiment,
Figur 15: eine dritte Ausgestaltung der zweiten bevorzugten Ausfüh¬ rungsform des erfindungsgemäßen kombinierten magneti¬ schen Trag- und Antriebssystemes mit einer permanent er¬ regten magnetischen Trageinrichtung gemäß deren zweiter bevorzugter Ausführungsform,FIG. 15 shows a third embodiment of the second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device according to its second preferred embodiment,
Figur 16: einen Querschnitt einer ersten Ausgestaltung einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kom¬ binierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes mit ei- ner permanent erregten magnetischen Trageinrichtung in ei¬ ner dritten bevorzugten Ausführungsform,16 shows a cross section of a first embodiment of a third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device in a third preferred embodiment, FIG.
Figur 17: einen Querschnitt einer zweiten Ausgestaltung der dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kom- binierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes mit ei- ner permanent erregten magnetischen Trageinrichtung ge¬ mäß deren dritter bevorzugter Ausführungsform,FIG. 17 shows a cross section of a second embodiment of the third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, with a ner permanently excited magnetic support ge according to the third preferred embodiment,
Figur 18: einen Querschnitt einer Schiebetür nach einer ersten Weiter- bildung der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin¬ dung, undFIG. 18 shows a cross section of a sliding door according to a first development of the preferred embodiment according to the invention, and
Figur 19: einen Querschnitt einer Schiebetür nach einer zweiten Wei¬ terbildung der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin- düng.FIG. 19 shows a cross section of a sliding door according to a second embodiment of the preferred embodiment according to the invention.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Trag¬ einrichtung im Querschnitt. Zur Erläuterung ist ein Koordinatensystem ein- gezeichnet, bei dem die senkrecht zur Papierebene verlaufende x- Richtung eine Fahrtrichtung eines an der erfindungsgemäß verwendeten Trageinrichtung aufgehängten Türflügels 5 darstellt. Die Richtung der auf die magnetische Trageinrichtung wirkenden Querkräfte ist die y-Richtung und die durch das Gewicht der aufgehängten Türflügels 5 bedingte verti- kale Magnetauslenkung nach unten ist in z-Richtung eingezeichnet.1 shows a schematic representation of a first preferred embodiment of the magnetic Trag¬ used in the invention device in cross section. For explanation, a coordinate system is drawn in, in which the x-direction running perpendicular to the plane of the paper represents a direction of travel of a door leaf 5 suspended from the carrying device used according to the invention. The direction of the transverse forces acting on the magnetic support means is the y-direction and the downward vertical magnetic deflection due to the weight of the suspended door leaf 5 is indicated in the z-direction.
In einer ersten Anordnung wird eine an einem Tragschlitten 4 befestigte Magnetreihe 1 durch ein an dem Tragschlitten 4 vorgesehenes mechani¬ sches Führungselement 3, das mit einem Gehäuse 6 der Trageinrichtung zusammenwirkt, in horizontaler Richtung zentriert zwischen einer weich- magnetischen Tragschiene 2, die das Tragelement 2 bildet, und Spulen¬ kernen 12 von Einzelspulen 7 der Linear-Antriebseinheit, deren Spulen zur Vereinfachung nicht gezeigt sind, zwangsgeführt, während sie in vertikaler Richtung und in Fahrtrichtung des Türflügels 5 frei verschiebbar ist. In ei¬ ner zweiten Anordnung wird die an dem Tragschlitten 4 befestigte Magnet- reihe 1 durch das an dem Tragschlitten 4 vorgesehene mechanische Füh- rungselement 3, das mit dem Gehäuse 6 der Trageinrichtung zusammen¬ wirkt, in horizontaler Richtung zentriert zwischen weichmagnetischen Tragschienen 2a, 2b, die das Tragelement 2 bilden, zwangsgeführt, wäh¬ rend sie in vertikaler Richtung und in Fahrtrichtung (x) des Türflügels 5 frei verschiebbar ist. Durch die so erzwungene Position können die in y- Richtung an den Magneten 1a, 1b, 1c, 1d angreifenden Querkräfte in bei¬ den Anordnungsvarianten vorzugsweise so eingestellt werden (z. B. über Spaltbreiten zwischen der Magnetreihe 1 und der Tragschiene 2 bzw. der Spulenkerne 12 und/oder deren Material), dass diese sich weitgehend aufheben. In vertikaler Richtung (z-Richtung) nehmen die Magneteia, 1b, 1c, 1d nur im lastfreien Zustand, also ohne an dem Tragschlitten 4 befes¬ tigte Last, wie in der Figur 1a) gezeigt, eine symmetrische Lage ein.In a first arrangement, a magnetic row 1 fastened to a support carriage 4 is centered in the horizontal direction between a soft-magnetic support rail 2, which supports the support element, by means of a mechanical guide element 3 provided on the support carriage 4, which cooperates with a housing 6 of the support device 2, and Spulen¬ cores 12 of individual coils 7 of the linear drive unit whose coils are not shown for simplicity, forcibly guided, while it is freely displaceable in the vertical direction and in the direction of travel of the door leaf 5. In a second arrangement, the magnetic row 1 fastened to the support carriage 4 is replaced by the mechanical guide provided on the support carriage 4. tion element 3, which cooperates with the housing 6 of the support device, centered in the horizontal direction between soft magnetic support rails 2a, 2b, which form the support member 2, forcibly guided, while they in the vertical direction and in the direction of travel (x) of the door 5 free is displaceable. As a result of the position thus forced, the transverse forces acting on the magnets 1a, 1b, 1c, 1d in the y direction can preferably be adjusted in two arrangement variants (eg via gap widths between the magnet row 1 and the support rail 2 or the Spool cores 12 and / or their material) that they largely cancel. In the vertical direction (z-direction), the magnets 1a, 1b, 1c, 1d assume a symmetrical position only in the load-free state, ie without load fastened to the support carriage 4, as shown in FIG. 1a).
Bei Belastung der Magnete 1a, 1b, 1c, 1d mit der Gewichtskraft F9, z. B. durch den an dem Tragschlitten 4 befestigten Türflügel 5, werden diese in vertikaler Richtung aus der in Figur 1a) gezeigten symmetrischen Lage über einen in Figur 1b) gezeigten Zwischenzustand in eine in Figur 1c) gezeigte Gleichgewichtslage bewegt, die durch die zu tragende Gewichts¬ kraft F9 und eine magnetische Rückstellkraft zwischen den Magneten 1a, 1b, 1c, 1d der Magnetreihe 1 und den Tragschienen 2a, 2b des Tragele¬ mentes 2, im Folgenden auch als Tragkraft F(z) bezeichnet, bestimmt ist. Die Ursache dieser Rückstellkraft sind die zwischen den Magneten 1a, 1b, 1c, 1d der Magnetreihe 1 und den Tragschienen 2a, 2b wirkenden mag¬ netischen Anziehungskräfte, wobei nur der Teil der Magnete 1a, 1b, 1c, 1d, der zwischen den Tragschienen 2a, 2b nach unten heraustritt, zu die¬ ser magnetischen Tragkraft beiträgt. Da dieser Teil mit größer werdender vertikaler Auslenkung zunimmt, steigt die magnetische Tragkraft dem Be¬ trag nach kontinuierlich mit der Auslenkung an. Figur 2 zeigt die Abhängigkeit zwischen der vertikalen Auslenkung der Magnetreihe 1 und der magnetischen Tragkraft in einer Kennlinie, d. h. die Tragkraftkennlinie der Trageinrichtung gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform. Auf der Abszisse ist die vertikale Auslenkung z nach unten, z. B. in mm, und auf der Ordinate die korrespondierende erzeugte magnetische Tragkraft F(z), z. B. in Newton, angegeben. Der Verlauf der Tragkraftkennlinie ist durch einen oberen und einen unteren Abrisspunkt gekennzeichnet, die jeweils erreicht werden, wenn die Magnete zwischen den Tragschienen nach oben bzw. nach unten vollständig heraustreten, wie es für den Fall nach unten in Figur 1e) gezeigt ist. Wird diese kritische Auslenkung kraftbedingt überschritten, so schwächen sich die Rückstell¬ kräfte durch den zunehmenden Abstand zu den Tragschienen 2a, 2b ab, wodurch in diesen Bereichen kein stabiler Gleichgewichtszustand zwi¬ schen der Tragkraft F(z) und der durch die Last bedingten Gewichtskraft F9 erreicht werden kann.When loading the magnets 1a, 1b, 1c, 1d with the weight F 9 , z. B. by the attached to the support carriage 4 door 5, they are moved in the vertical direction from the symmetrical position shown in Figure 1a) via an intermediate state shown in Figure 1b) in an equilibrium position shown in Figure 1c), by the weight to be supported ¬ force F 9 and a magnetic restoring force between the magnets 1a, 1b, 1c, 1d of the magnet array 1 and the support rails 2a, 2b of Tragele¬ mentes 2, hereinafter also referred to as a load F (z) is determined. The cause of this restoring force are the magnetic forces of attraction acting between the magnets 1a, 1b, 1c, 1d of the magnet array 1 and the mounting rails 2a, 2b, only the part of the magnets 1a, 1b, 1c, 1d which is located between the mounting rails 2a 2b emerges downwards, to which this magnetic carrying capacity contributes. Since this part increases with increasing vertical deflection, the magnetic load capacity continuously increases with the deflection in accordance with the contract. FIG. 2 shows the dependence between the vertical deflection of the magnet row 1 and the magnetic load capacity in a characteristic curve, ie the load capacity curve of the support device according to the embodiment shown in FIG. On the abscissa is the vertical deflection z down, z. In mm, and on the ordinate the corresponding generated magnetic load F (z), e.g. In Newton. The course of the load-bearing characteristic curve is characterized by an upper and a lower break-off point, which are respectively achieved when the magnets completely emerge upwards or downwards between the carrier rails, as is shown in the case below in FIG. 1e). If this critical deflection is exceeded due to the force, the restoring forces are weakened by the increasing distance to the mounting rails 2a, 2b, whereby in these areas no stable equilibrium state between the load capacity F (z) and the weight force F caused by the load 9 can be achieved.
In der Praxis kann ein solches Abreißen der Tragkraft F(z) durch die Ge¬ wichtskraft F9 der Türflügelmasse durch eine mechanische Begrenzung der möglichen Auslenkung der Magnetreihe 1 zuverlässig verhindert wer- den, wie sie beispielhaft in Figur 1d) gezeigt ist. Hier umfasst das die Tragschiene 2 sowie die Magnetkerne 12 bzw. die Tragschienen 2a, 2b aufnehmende und eine horizontale Führung für das Führungselement 3 bietende Gehäuse 6 gleichzeitig zwei jeweils an seine unteren Enden an¬ geordnete Vorsprünge 6a, 6b, die eine mechanische Begrenzung der möglichen Auslenkung des Tragschlittens 4 und somit der an diesem starr befestigten Magnetreihe 1 in z-Richtung sind.In practice, such a tearing off of the carrying force F (z) by the weight force F 9 of the door leaf mass can be reliably prevented by a mechanical limitation of the possible deflection of the magnet row 1, as shown by way of example in FIG. 1 d). Here, the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b receiving and a horizontal guide for the guide element 3 bidding housing 6 simultaneously comprises two at its lower ends an¬ ordered projections 6a, 6b, which is a mechanical limitation of the possible Deflection of the support carriage 4 and thus the rigidly attached to this magnet row 1 in the z direction.
Zwischen dem oberen Abrisspunkt und dem unteren Abrisspunkt verläuft die Tragkraftkennlinie nahezu linear, wobei bei einer positiven Auslenkung der Magnetreihe 1, d.h. einer Auslenkung nach unten, die durch den am Tragschlitten 4 befestigten Türflügel 5 erfolgt, von dem Ursprung des Koordinatensystemes zwischen vertikaler Auslenkung z der Magnetreihe 1 und magnetischer Tragkraft F(z) bis zu dem unteren Abrisspunkt auf der Tragkraftkennlinie Betriebspunkte mit negativer Steigung durchfahren werden, in denen sich eine jeweilige stabile Lage der Magnetreihe 1 zwi¬ schen der Tragschiene 2 sowie den Magnetkernen 12 bzw. den Trag¬ schienen 2a, 2b, bedingt durch die auf die Magnetreihe 1 wirkende Ge¬ wichtskraft F9 und der betragsgleichen, in entgegengesetzte Richtung wir¬ kende magnetische Tragkraft F(z) einstellen kann.Between the upper break-off point and the lower break-off point, the load-bearing characteristic curve runs almost linearly, wherein in the case of a positive deflection of the magnet row 1, ie a deflection downwards, the load-bearing characteristic is determined by the Carrying carriage 4 fixed door 5 is carried out, from the origin of the coordinate system between vertical deflection z of the magnetic series 1 and magnetic load F (z) to the lower breakpoint on the load capacity curve operating points are passed with a negative slope, in which a respective stable position of the magnet array 1 zwi¬ tween the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the Trag¬ rails 2a, 2b, due to the Ge acting on the magnetic series 1 Ge weight force F 9 and the same amount, in the opposite direction wir¬ kende magnetic load F (z) can adjust.
Bei strenger magnetischer Symmetrie zwischen der Magnetreihe 1 und der Tragschiene 2 sowie den Magnetkernen 12 bzw. den Tragschienen 2a, 2b der beschriebenen magnetischen Trageinrichtung, die sowohl von der Anordnung der Trageinrichtung und der Linear-Antriebseinheit als auch dem mechanischen Führungselement 3 abhängt, heben sich die ho¬ rizontalen Magnetkraft-Komponenten in Querrichtung, d.h. in y-Richtung, vollständig auf. Verlässt die Magnetreihe 1 toleranzbedingt diese exakte Lage, so stellt sich aufgrund unterschiedlich starker Anziehungskräfte zu der Tragschiene 2 sowie den Magnetkernen 12 bzw. den beiden Trag- schienen 2a, 2b eine auf die Magnetreihe wirkende Querkraft F(y) ein.With strict magnetic symmetry between the magnetic row 1 and the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b of the described magnetic support device, which depends both on the arrangement of the support means and the linear drive unit and the mechanical guide element 3, stand out the horizontal magnetic force components in the transverse direction, ie in the y direction, fully open. If the magnetic series 1 leaves this exact position due to tolerances, a transverse force F (y) acting on the magnet row arises due to different degrees of attraction to the support rail 2 and the magnetic cores 12 or the two support rails 2a, 2b.
Die Figur 3 zeigt für eine Spaltbreite von -1 mm bis +1 mm einen Quer¬ kraftverlauf F(y) in Abhängigkeit von einer seitlichen Verschiebung y der Magnete 1a, 1b, 1c, 1d, der über den ganzen Verlauf eine positive Stei- gung hat. Das bedeutet, dass über die gesamte Querkraftkennlinie, d.h. auch im Null-Punkt des Koordinatensystemes, der zur "magnetischen Mittellage" der Magnetreihe 1 zwischen der Tragschiene 2 sowie den Magnetkernen 12 bzw. zwischen den Tragschienen 2a, 2b korrespondiert, ein instabiles Kräftegleichgewicht vorliegt. In allen anderen Punkten des Koordinatensystemes herrscht eine resultierende Querkraft F(y). Da in der "magnetischen Mittellage" nur ein instabiles Kräftegleichgewicht vorliegt, muss das Führungselement 3 eine präzise mechanische Lage¬ rung bieten, die die Magnetreihe 1 während der Fahrbewegung der Mag¬ netreihe 1 in Bewegungsrichtung, d.h. in x-Richtung, exakt zwischen der Tragschiene 2 sowie den Magnetkernen 12 bzw. den Tragschienen 2a, 2b führt. Je genauer diese Zentrierung realisiert werden kann, umso geringer ist die resultierende Querkraft F(y) und hiermit verbundene Reibungskräfte der mechanischen Lagerung.FIG. 3 shows, for a gap width of -1 mm to +1 mm, a transverse force profile F (y) as a function of a lateral displacement y of the magnets 1a, 1b, 1c, 1d, which has a positive slope over the entire course Has. This means that over the entire transverse force characteristic, ie also in the zero point of the coordinate system, which corresponds to the "magnetic center position" of the magnetic row 1 between the support rail 2 and the magnetic cores 12 and between the support rails 2a, 2b, there is an unstable balance of forces. In all other points of the coordinate system there is a resulting transverse force F (y). Since there is only an unstable equilibrium of forces in the "magnetic center position", the guide element 3 must provide a precise mechanical position which exactly aligns the magnet row 1 during the travel movement of the magnetic row 1 in the direction of movement, ie in the x direction, between the mounting rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b leads. The more precisely this centering can be realized, the lower the resulting transverse force F (y) and associated friction forces of the mechanical bearing.
Um die Trageigenschaften zu optimieren, sollte die Magnetbreite, d. h. die Abmessungen der Magnetreihe 1 bzw. von deren Einzelmagneten 1a, 1b, 1c, 1d in y-Richtung, möglichst groß sein, denn eine große Magnetbreite bewirkt eine große Feldstärke, die zu großen Tragkräften führt. Die Mag¬ nethöhe, also die Abmessungen der Magnetreihe bzw. von deren Einzel- magneten 1a, 1b, 1c, 1d in z-Richtung, sollte möglichst klein sein, denn kleine Magnethöhen erhöhen die Steifigkeit des Tragkraftfeldes durch Bündelung des Feldes.To optimize the wearing properties, the magnet width, i. H. the dimensions of the magnetic row 1 or of their individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d in the y-direction, be as large as possible, because a large magnet width causes a large field strength, which leads to large load capacities. The height of the magnet, that is to say the dimensions of the magnet row or of its individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d in the z direction, should be as small as possible, because small magnet heights increase the rigidity of the load field by bundling the field.
Die Höhe der Tragschiene 2 sowie der Magnetkerne 12 bzw. der Trag- schienen 2a, 2b sollte möglichst klein sein, günstig ist eine Tragschienen¬ höhe kleiner 1/2 der Magnethöhe, denn die Feldlinien der Dauermagnete werden gebündelt und hierdurch die Steifigkeit des magnetischen Trag- systemes erhöht.The height of the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b should be as small as possible, a Tragschienen¬ height is less 1/2 of the magnetic height, because the field lines of the permanent magnets are bundled and thereby the rigidity of the magnetic support - systemes increased.
Die Anordnung sollte so gewählt werden, dass die weichmagnetische Tragschiene 2 sowie die Magnetkerne 12 bzw. die Tragschienen 2a, 2b im Gleichgewichtszustand, in dem die magnetische Rückstellkraft F(z) be¬ tragsgleich der durch Belastung der Magnetreihe 1 mit dem Türflügel 5 hervorgerufenen Gewichtskraft F9 ist, vertikal unsymmetrisch um die Mag- netreihe 1 liegen, und die Magnetreihe 1 sollte möglichst kontinuierlich sein, um Rastkräfte in Bewegungsrichtung, d.h. in x-Richtung, zu vermei¬ den.The arrangement should be chosen so that the soft magnetic support rail 2 and the magnetic cores 12 and the support rails 2a, 2b in the equilibrium state, in which the magnetic restoring force F (z) be¬ same load caused by loading the magnetic series 1 with the door leaf 5 weight force F 9 is vertically asymmetrical about the magnetic row 1, and the magnetic row 1 should be as continuous as possible be to avoid cogging forces in the direction of movement, ie in the x-direction, to avoid.
In Figur 4a und 4b sind Schnittdarstellungen von Aufsichten der in Figur 1a nach einer Schnittlinie A-A gezeigten Trageinrichtung nach der ersten bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Mag¬ netreihe 1 aus Einzelmagneten 1a, 1b, 1c, 1d besteht, die mit abwech¬ selnder Magnetisierungsrichtung zwischen der seitlich angeordneten Tragschiene 2 sowie den Magnetkernen 12 bzw. den seitlich angeordne- ten Tragschienen 2a, 2b angeordnet sind, die aus einem weichmagneti¬ schen Material bestehen, z. B. aus Eisenwerkstoff. In dieser Ausfüh¬ rungsform, in der die Tragschiene 2 sowie die Magnetkerne 12 bzw. die Tragschienen 2a, 2b den feststehenden Teil der erfindungsgemäß ver¬ wendeten Trageinrichtung bilden, sind die Einzelmagnete 1a, 1b, 1c, 1d zur Bildung der Magnetreihe 1 an dem beweglichen Tragschlitten 4 befes¬ tigt und können zwischen den Schienen in x- und z-Richtung verschoben werden. Bei einer vertikalen Verschiebung, d.h. einer Verschiebung in z- Richtung, um einen kleinen Weg, ca. 3-5 mm, aus der Null-Lage, d.h. der geometrischen Symmetrielage, ergibt sich, bedingt durch die Verwendung äußerst starker Dauermagnete, z. B. aus NeFeB, eine erhebliche Rück¬ stellkraft, die zum Tragen eines Schiebetürflügels 5 mit einem Gewicht von ca. 80 kg/m geeignet ist. In der in Figur 4 gezeigten Anordnung, bei der die Dauermagnete 1a, 1b, 1c, 1d mit abwechselnder Magnetisierungs- richtung zwischen der Tragschiene 2 sowie den Magnetkernen 12 bzw. den beiden Tragschienen 2a, 2b angeordnet sind, wirkt sich der FeId- schluss durch die Tragschiene 2 bzw. die Tragschienen 2a, 2b bei wech¬ selseitiger Magnetisierungsrichtung der nebeneinander angeordneten Magnete positiv verstärkend aus. Die Figuren 5a und 5b zeigen je zwei Antriebssegmente einer ersten Aus¬ gestaltung der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä¬ ßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes in einer ge¬ schnittenen Aufsicht, bei der der erfindungsgemäß verwendete magneti- sehe Linearantrieb auf die Magnetreihe 1 bzw. die Magnetreihen 1e, 1f wirkt, die an einem nicht gezeigten Tragschlitten 4 befestigt ist. In Figur 5a weist die Magnetreihe 1 abwechselnd polarisierte Einzelmagnete auf. Ne¬ ben der Magnetreihe 1 sind Spulen 7 so angeordnet, dass sich ein jeweili¬ ger Spulenkern 12 in Querrichtung, d.h. y-Richtung, erstreckt. Auf der den Spulen 7 mit Spulenkernen 12 abgewandten Seite der Magnetreihe 1 be¬ findet sich die Tragschiene 2. In Figur 5b weisen die beiden Magnetreihen 1e, 1f jeweils abwechselnd polarisierte Einzelmagnete auf, wobei die Pola¬ ritäten der in Querrichtung versetzt angeordneten Einzelmagnete der bei¬ den Magnetreihen gleichgerichtet sind. Zwischen den Magnetreihen 1e, 1f sind Spulen 7 so angeordnet, dass sich ein jeweiliger Spulenkern 12 in Querrichtung, d. h. y-Richtung, erstreckt. Auf der den Spulen 7 mit Spu¬ lenkernen 12 abgewandten Seite der Magnetreihe 1 befindet sich jeweils ein Seitenbereich der Tragschiene 2d.FIGS. 4a and 4b show sectional views of plan views of the carrying device according to the first preferred embodiment shown in FIG. 1a along a section line AA. It can be seen that the magnet row 1 consists of individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d which, with alternating magnetizing direction, are arranged between the laterally arranged support rail 2 and the magnet cores 12 and the laterally arranged support rails 2a, 2b are, which consist of a weichmagneti¬'s material, for. B. of iron material. In this embodiment, in which the mounting rail 2 and the magnetic cores 12 and the mounting rails 2a, 2b form the fixed part of the carrying device used in accordance with the invention, the individual magnets 1a, 1b, 1c, 1d are formed on the magnet array 1 to form the magnet array 1 movable support carriage 4 befes¬ and can be moved between the rails in the x and z directions. In a vertical displacement, ie a displacement in the z direction to a small path, about 3-5 mm, from the zero position, ie the geometric symmetry position, resulting from the use of extremely strong permanent magnets, z. B. NeFeB, a considerable restoring force, which is suitable for carrying a sliding door leaf 5 with a weight of about 80 kg / m. In the arrangement shown in FIG. 4, in which the permanent magnets 1a, 1b, 1c, 1d are arranged with alternating direction of magnetization between the support rail 2 and the magnetic cores 12 and the two support rails 2a, 2b, respectively, the connection is effected the support rail 2 or the support rails 2a, 2b in mutually positive magnetization direction of the juxtaposed magnets positively reinforcing from. FIGS. 5a and 5b each show two drive segments of a first embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention in a sectional plan view, in which the magnetic linear drive used in accordance with the invention is shown in FIG. the magnet rows 1e, 1f acts, which is fastened to a support carriage 4, not shown. In Figure 5a, the magnetic series 1 alternately polarized individual magnets. In addition to the magnet row 1, coils 7 are arranged such that a respective coil core 12 extends in the transverse direction, ie y-direction. In FIG. 5b, the two magnet rows 1e, 1f each have alternately polarized individual magnets, the polarities of the individual magnets offset in the transverse direction being at ¬ the magnet rows are rectified. Coils 7 are arranged between the magnet rows 1e, 1f such that a respective coil core 12 extends in the transverse direction, ie y-direction. On the side facing away from the coils 7 with Spu¬ lenkernen 12 side of the magnetic row 1 is in each case a side region of the support rail 2d.
Um einen kontinuierlichen Vorschub der Magnetreihe 1 zu gewährleisten, sind die Stator-Spulen 7 mit ihren jeweiligen Spulenkernen 12 in unter¬ schiedlichen relativen Positionen zum Raster der Dauermagnete angeord¬ net. Je mehr unterschiedliche Relativpositionen ausgebildet werden, umso gleichmäßiger lässt sich die Schubkraft über den Verfahrweg realisieren. Da andererseits jede Relativposition einer elektrischen Phase eines für den Linearantrieb benötigten AnSteuersystemes zuzuordnen ist, sollten möglichst wenig elektrische Phasen zum Einsatz kommen. Aufgrund des zur Verfügung stehenden dreiphasigen Drehstromnetzes ist ein dreiphasi¬ ges System, wie es beispielhaft in Figur 6 gezeigt ist, sehr preisgünstig aufzubauen. Hierbei besteht ein jeweiliges Antriebssegment und somit ein Spulenmo- dell der Linear-Antriebseinheit aus drei Spulen 7a, 7b, 7c, die eine Aus¬ dehnung von drei Längeneinheiten in Antriebsrichtung, d.h. x-Richtung, aufweisen, wobei also zwischen den Mittelpunkten benachbarter Spulen- kerne 12 ein Raster Rs = 1 Längeneinheit liegt. Die Länge eines Magneten der Magnetreihe 1 in Antriebsrichtung und die Länge der zwischen den Einzelmagneten der Magnetreihe 1 liegenden Lücke ist hier so gewählt, dass die Länge eines Magneten LMagnet + Länge einer Lücke Lcke = Mag¬ netraster RM = 3/4 Längeneinheit (= 3/4 Rs) ergibt.In order to ensure a continuous feed of the magnetic row 1, the stator coils 7 are arranged with their respective coil cores 12 in different relative positions relative to the grid of the permanent magnets. The more different relative positions are formed, the more uniform the thrust force can be realized over the travel. On the other hand, since each relative position of an electrical phase of a required for the linear drive AnSteuersystemes is assigned, as little electrical phases should be used. Because of the available three-phase three-phase network, a three-phase system, as shown by way of example in FIG. 6, can be constructed at very low cost. In this case, a respective drive segment and thus a spool model of the linear drive unit consists of three spools 7a, 7b, 7c which have an extension of three length units in the drive direction, ie x-direction, ie between the centers of adjacent spool 12 is a raster Rs = 1 unit of length. The length of a magnet of the magnetic row 1 in the drive direction and the length of the gap lying between the individual magnets of the magnetic row 1 is here chosen such that the length of a magnet LMagnet + length of a gap L c ke = Mag¬ netraster RM = 3/4 unit length (= 3/4 R s ).
Figur 6 zeigt die Verschaltung der Spulen der in Figur 5 gezeigten beiden Antriebssegmente der erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Linear- Antriebseinheit. Hier ist eine erste Spule 7a mit einem ersten Magnetkern 12a zwischen eine erste Phase und eine zweite Phase eines aus drei Phasen bestehenden Drehstromsystemes angeschlossen, dessen drei Phasen gleichmäßig verteilt sind, also die zweite Phase bei 120° und eine dritte Phase bei 240° liegen, wenn die erste Phase bei 0° liegt. Eine in po¬ sitiver Antriebsrichtung, d.h. +x-Richtung, neben der ersten Spule 7a mit Magnetkern 12a liegende zweite Spule 7b mit Magnetkern 12b eines An- triebssegmentes der Linear-Antriebseinheit ist zwischen die zweite Phase und die dritte Phase geschaltet und eine in positiver Antriebsrichtung, d.h. +x-Richtung neben der zweiten Spule 7b mit Magnetkern 12b liegende dritte Spule 7c mit Magnetkern 12c ist zwischen die dritte Phase und die erste Phase geschaltet. Neben einem solchen Antriebssegment der Line- ar-Antriebseinheit liegende Antriebssegmente der Linear-Antriebseinheit sind in gleicher Weise an die drei Phasen des Drehstromsystemes ange¬ schlossen.FIG. 6 shows the interconnection of the coils of the two drive segments shown in FIG. 5 of the linear drive unit preferably used in accordance with the invention. Here, a first coil 7a is connected to a first magnetic core 12a between a first phase and a second phase of a three-phase three-phase system whose three phases are uniformly distributed, ie the second phase is at 120 ° and a third phase is at 240 °, when the first phase is at 0 °. A positive drive direction, i. + x-direction, next to the first coil 7a with magnetic core 12a lying second coil 7b with magnetic core 12b of a drive segment of the linear drive unit is connected between the second phase and the third phase and one in the positive drive direction, i. + x-direction next to the second coil 7b with magnetic core 12b lying third coil 7c with magnetic core 12c is connected between the third phase and the first phase. In addition to such a drive segment of the linear drive unit, lying drive segments of the linear drive unit are connected in the same way to the three phases of the three-phase system.
Ordnet man dem durch die Dauermagnete gebildeten Polraster, analog zur Anordnung in einem zweipoligen Gleichstrommotor, Phasenwinkel zu, so lassen sich die linearen Spulenanordnungen in einem kreisförmigen Phasendiagramm abbilden. Da sich dieses sowohl magnetisch als An¬ triebswirkung auf die Dauermagnete als auch elektrisch als Ansteuerung der Spulen interpretieren lässt, kann durch dieses Diagramm der Zusam- menhang zwischen Schaltzuständen und Antriebswirkung einheitlich be¬ schrieben werden.Assigning the phase angle formed by the permanent magnets Polraster, analogous to the arrangement in a two-pole DC motor, Thus, the linear coil arrangements can be imaged in a circular phase diagram. Since this can be interpreted both magnetically as a driving effect on the permanent magnets and electrically as a control of the coils, the relationship between switching states and driving effect can be uniformly described by this diagram.
Ein solches kreisförmiges Phasendiagramm mit eingezeichneten Spulen ist in Figur 7 gezeigt. Hier ist auf der Ordinate das elektrische Potential in V und auf der Abszisse das magnetische Potential angegeben. Ein Kreis um den Ursprung dieses Koordinatensystemes, der ein Nullpotential so¬ wohl für das elektrische Potential als auch das magnetische Potential dar¬ stellt, repräsentiert die Phasenlagen der an den jeweiligen Spulen anlie¬ genden Spannung, wobei eine 0°-Phasenlage bei dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Ordinate gegeben ist und sich die Phase im Ge¬ genuhrzeigersinn zu einer 90°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Krei¬ ses mit der negativen Abszisse, der das magnetische Potential des Süd¬ pols darstellt, eine 180°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der negativen Ordinate, der das minimale Spannungspotential darstellt, einer 270°-Phasenlage in dem Schnittpunkt des Kreises mit der positiven Abszisse, der das magnetische Potential des Nordpols darstellt, bis zu einer 360°-Phasenlage, die gleich der 0°-Phasenlage ist, in dem Schnitt¬ punkt des Kreises mit der positiven Ordinate, der das maximale Span¬ nungspotential darstellt, ändert.Such a circular phase diagram with drawn coils is shown in FIG. Here, on the ordinate, the electric potential is given in V and on the abscissa the magnetic potential. A circle around the origin of this coordinate system, which represents a zero potential for both the electrical potential and the magnetic potential, represents the phase positions of the voltage applied to the respective coils, a 0 ° phase position at the intersection of the Given the circle with the positive ordinate and the phase in Ge counterclockwise to a 90 ° phase position in the intersection of Krei¬ ses with the negative abscissa, which represents the magnetic potential of Süd¬ pole, a 180 ° -phase position in the Intersection of the circle with the negative ordinate, which represents the minimum voltage potential, a 270 ° phase position in the intersection of the circle with the positive abscissa, which represents the magnetic potential of the north pole, to a 360 ° phase position, which is equal to 0 ° -Phase position is, in the Schnitt¬ point of the circle with the positive ordinate, which represents the maximum voltage Spann¬ potential changes.
Wie in Figur 6 gezeigt, ist eine Beziehung gegeben, bei der die erste Spule 7a mit Magnetkern 12a zwischen einer 0°-Phasenlage und einer 120°-Phasenlage, die zweite Spule 7b mit Magnetkern 12b zwischen einer 120°-Phasenlage und einer 240°-Phasenlage und die dritte Spule 7c mit Magnetkern 12c zwischen einer 240c-Phasenlage und einer 360°- Phasenlage liegen. Bei Drehstrombetrieb drehen sich nun die Zeiger die¬ ser Spulen entsprechend der Wechselfrequenz des Drehstroms im Ge¬ genuhrzeigersinn, wobei jeweils eine der elektrischen Potentialdifferenz zwischen den auf die Ordinate projizierten Anfangs- und Endpunkten des Zeigers entsprechende Spannung an den Spulen anliegt.As shown in Fig. 6, there is a relationship in which the first coil 7a having the magnetic core 12a between a 0 ° -phase position and a 120 ° -phase position, the second coil 7b with magnetic core 12b between a 120 ° -phase position and a 240 ° Phase position and the third coil 7c with magnetic core 12c between a 240 c phase position and a 360 ° Phasing lie. In three-phase operation, the hands of these coils now rotate in the counterclockwise direction in accordance with the alternating frequency of the three-phase current, whereby in each case one of the electrical potential difference between the initial and end points of the pointer projected onto the ordinate is applied to the coil.
Bei der magnetischen Interpretation des Phasendiagramms entspricht ein Phasendurchlauf von 180° einer Verschiebung des Läufers um den Ab¬ stand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Magnete, also dem Magnetraster RM. Durch die abwechselnde Polarisierung der Mag¬ nete im Läufer wird bei einer Verschiebung um das Magnetraster RM ein Polwechsel ausgeführt. Nach einem 360°-Phasendurchlauf beträgt die Läuferverschiebung zwei RM. Hierbei befinden sich die Magnete relativ zum Raster Rs der Statorspuien wieder in Ausgangsposition, vergleichbar mit einer 360°-Umdrehung des Rotors eines zweipoligen Gleichstrommo¬ tors.In the case of the magnetic interpretation of the phase diagram, a phase throughput of 180 ° corresponds to a displacement of the rotor by the distance between the centers of two adjacent magnets, that is to say the magnetic grid RM. As a result of the alternating polarization of the magnet in the rotor, a pole change is carried out when the magnet grid RM is displaced. After a 360 ° phase pass, the rotor displacement is two RM. Here, the magnets are relative to the grid R s of the stator again in the starting position, comparable to a 360 ° rotation of the rotor of a two-pole Gleichstrommo¬ sector.
Für die elektrische Interpretation des Phasendiagramms wird die Ordinate betrachtet, auf der das anliegende elektrische Spannungspotential darge- stellt ist. Bei 0° liegt das maximale Potential, bei 180°, das minimale Po¬ tential und bei 90° bzw. 270° ein mittleres Spannungspotential an. Wie zuvor erwähnt, werden die Spulen im Diagramm durch Pfeile dargestellt, deren Anfangs- und Endpunkte die Kontaktierungen darstellen. Die jeweils anliegende Spulenspannung kann durch Projektion von Start- und End- punkt der Pfeile auf der Potentialachse abgelesen werden. Durch die Pfeil¬ richtung wird die Stromrichtung und hierdurch die Magnetisierungsrichtung der Spule festgelegt.For the electrical interpretation of the phase diagram, the ordinate is considered, on which the applied electrical voltage potential is shown. At 0 °, the maximum potential, at 180 °, the minimum potential and at 90 ° or 270 °, an average voltage potential. As mentioned above, the coils are represented in the diagram by arrows whose start and end points represent the contacts. The respective applied coil voltage can be read off by projection of start and end point of the arrows on the potential axis. The arrow direction determines the current direction and thereby the magnetization direction of the coil.
Anstelle einer kontinuierlichen sinusförmigen Spannungsquelle, die ein Phasendiagramm gemäß Figur 7 aufweist, kann aus Kostengründen auch eine Steuerung mit Rechteck-Charakteristik eingesetzt werden. In einem entsprechenden Phasendiagramm, das in Figur 8 gezeigt ist, ist die Rechteck-Charakteristik durch Schaltschwellen dargestellt. Hierbei können die Phasenanschlüsse jeweils die drei Zustände Pluspotential, Minuspo- tential und potentialfrei einnehmen. Dabei liegt das Pluspotential z. B. in einem Bereich zwischen 300° und 60° und das Minuspotential in einem Bereich von 120° bis 240° an und die Bereiche zwischen 60° und 120° sowie 240° und 300° stellen den potentialfreien Zustand dar, in dem die Spulen nicht angeschlossen sind. Bei der Rechteckspannung- Ansteuerung ist der im Vergleich zur Sinus-Steuerung ungleichmäßigere Schub nachteilig.Instead of a continuous sinusoidal voltage source, which has a phase diagram according to FIG a controller with a rectangular characteristic can be used. In a corresponding phase diagram, which is shown in FIG. 8, the rectangular characteristic is represented by switching thresholds. In this case, the phase connections can each assume the three states plus potential, minus potential and potential-free. The plus potential z. B. in a range between 300 ° and 60 ° and the negative potential in a range of 120 ° to 240 ° and the ranges between 60 ° and 120 ° and 240 ° and 300 ° represent the potential-free state in which the coils are not are connected. In the case of square-wave voltage control, the more uneven thrust in comparison with the sinusoidal control is disadvantageous.
Es lässt sich natürlich noch eine große Zahl weiterer Spulenkonfiguratio¬ nen und Potentialverteilungen aufbauen, z. B. die in Figur 9 gezeigte Po- tentialverteilung, bei der ein minimales Potential von 0 V in einem Bereich zwischen 105° und 255°, ein maximales Potential von 24 V in einem Be¬ reich von 285° bis 75° und potentialfreie Bereiche von 75° bis 105° und von 255° bis 285° vorliegen.Of course, a large number of further coil configurations and potential distributions can still be constructed, for 9, in which a minimum potential of 0 V in a range between 105 ° and 255 °, a maximum potential of 24 V in a range of 285 ° to 75 ° and potential-free ranges of 75 ° to 105 ° and from 255 ° to 285 °.
Weiter zeigt Figur 10 zwei Antriebssegmente einer zweiten Ausgestaltung der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombi¬ nierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes in einer geschnittenen Aufsicht, bei der der erfindungsgemäß verwendete magnetische Linear¬ antrieb eine dreiphasige Spulenanordnung aufweist, wobei eine Magnet- reihe 1 zwischen der Tragschiene 2 und einer Polschuhleiste 13a liegt, die jeweils alle auf einer Seite der Magnetreihe 1 liegenden Polschuhe 13b von Spulen der Linear-Antriebseinheit verbinden. Die Polschuhe 13b ver¬ laufen hier von den Endflächen der sich in Antriebsrichtung, d.h. x- Richtung erstreckenden Spulenkerne 12 der Spulen 7 zu der Polschuh- leiste 13a, um einen besseren Magnetfeldschluss zu gewährleisten. Die auf einer Polseite der Einzelmagnete der Magnetreihe 1 angeordneten Spulen sind symmetrisch in gleicher Weise angeschlossen, wie bei der zuvor beschriebenen Ausgestaltung. In dieser Ausführungsform ist das Magnetraster RM = 3/2 des Spulenrasters Rs gewählt. Durch diese Merk- male sind die charakteristischen Eigenschaften, dass jede Spule einen Phasen¬ winkel von 120° überbrückt und dass nach 360° (eine Umdrehung = 2 RM) alle drei Spulen eines Antriebssegmentes der Linear-Antriebseinheit durchlaufen sind, wobei - wie in der obigen Ausführungsform - ein An- triebssegment aus einer der elektrischen Phasen entsprechenden Anzahl von zusammen angesteuerten Spulen bzw. Spulenpaaren besteht.Furthermore, FIG. 10 shows two drive segments of a second embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention in a sectional plan view, in which the magnetic linear drive used according to the invention has a three-phase coil arrangement, wherein a magnetic row 1 between the Support rail 2 and a Polschuhleiste 13a is located, each connecting all lying on one side of the magnetic row 1 pole pieces 13b of coils of the linear drive unit. The pole shoes 13b run here from the end faces of the coil cores 12 of the coils 7 extending in the drive direction, ie, the x direction, to the pole shoe 13a in order to ensure a better magnetic field connection. The Coils arranged on one pole side of the individual magnets of the magnet array 1 are connected symmetrically in the same way as in the embodiment described above. In this embodiment, the magnetic grid RM = 3/2 of the coil grid Rs is selected. As a result of these features, the characteristic features are that each coil bridges a phase angle of 120 ° and that after 360 ° (one revolution = 2 RM) all three coils of a drive segment of the linear drive unit are passed above embodiment - a drive segment consists of one of the electrical phases corresponding number of jointly driven coils or pairs of coils.
Das Phasendiagramm dieser Anordnung entspricht dem der zuvor be¬ schriebenen Anordnung, bei dem die im Phasendiagramm durch Pfeile dargestellten Spulen ein Dreieck bilden, wobei die Ecken dieses Drei¬ eckes jeweils die Phasen der Ansteuerung darstellen. Hier durchlaufen die Ecken des Dreieckes bei einer Drehung um 360°, was einer Translations¬ bewegung des Läufers um drei Spulenraster entspricht, drei Spannungs¬ potentiale: plus, minus und potentialfrei, wenn die in Figur 8 gezeigte Rechteckansteuerung gewählt wird. Da jede Spule einen Phasenwinkel von 120° überbrückt, wird bei einer Drehung um 60° das Potential einer Phase geändert und eine der drei Phasen ist immer potentialfrei. Trägt man das Phasenpotential in Abhängigkeit von der Anzahl der 60°- Drehungsschritte in eine Tabelle ein, so ergibt sich das nachfolgende Phasenansteuerungs-Diagramm:The phase diagram of this arrangement corresponds to that of the previously described arrangement in which the coils represented by arrows in the phase diagram form a triangle, the corners of this triangle representing respectively the phases of the control. Here, the corners of the triangle in a rotation through 360 °, which corresponds to a translational movement of the rotor by three coil grids, pass through three voltage potentials: plus, minus and potential-free, if the square-wave control shown in FIG. 8 is selected. Since each coil bridges a phase angle of 120 °, the potential of one phase is changed by a rotation of 60 ° and one of the three phases is always potential-free. If the phase potential is entered in a table as a function of the number of 60 ° rotation steps, the following phase control diagram results:
0° 60° 120° 180° 240° 3000 ° 60 ° 120 ° 180 ° 240 ° 300
Phase 1 + 0 - - 0 +Phase 1 + 0 - - 0 +
Phase 2 0 + + 0 - -Phase 2 0 + + 0 - -
Phase 3 0 + + 0 Durch eine Verschiebung der Schaltschwelle zu einem Minuspotential zwischen 105° und 255°, einem Pluspotential zwischen 285° und 75° und potentialfreien Zuständen zwischen 75° und 105° und 255° und 285°, ähn¬ lich des in Figur 9 gezeigten Zustandes, lässt sich eine Ansteuerung mit einer Schrittweite von 30° realisieren. Hierbei können zwei Phasen das gleiche Potential haben, sodass an zugehöriger Spule keine Spannungs¬ differenz anliegt und kein Strom fließt. In jedem zweiten 30°-Schritt ist je¬ weils eine Phase potentialfrei. Das entsprechende 30°-Phasenan- steuerungs-Diagramm mit 12 Steuerschritten ergibt sich wie folgt:Phase 3 0 + + 0 By a shift of the switching threshold to a negative potential between 105 ° and 255 °, a plus potential between 285 ° and 75 ° and floating states between 75 ° and 105 ° and 255 ° and 285 °, ähn¬ lich the state shown in Figure 9 leaves to realize a control with a step size of 30 °. In this case, two phases can have the same potential, so that no voltage difference is applied to the associated coil and no current flows. In each second 30 ° step, one phase is potential-free. The corresponding 30 ° phase control diagram with 12 control steps results as follows:
0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° 210° 240° 270° 300° 330°0 ° 30 ° 60 ° 90 ° 120 ° 150 ° 180 ° 210 ° 240 ° 270 ° 300 ° 330 °
Phase 1 + + 0 0 + + +Phase 1 + + 0 0 + + +
Phase 2 0 + + + + + 0 Phase 3 - - - - 0 + + + + + 0 -Phase 2 0 + + + + + 0 Phase 3 - - - - 0 + + + + + 0 -
Um die Vorschubeigenschaften zu optimieren, sollte die Magnetbreite, d.h. die Abmessungen der Magnetreihe 1 bzw. von deren Einzelmagneten in y-Richtung, möglichst klein sein, denn die Dauermagnete wirken wie Luft dämpfend auf den Magnetkreis der Spulen. Die Magnethöhe, also die Abmessungen der Magnetreihe(n) bzw. von deren Einzelmagneten in z- Richtung, sollte möglichst groß sein, denn eine große Magnethöhe führt zu einer großen Luftspaltfläche, die den magnetischen Widerstand des Spulenkreises reduzieren hilft. Gleichzeitig wird hierbei viel Magnetmateri- al in den magnetischen Spulenkreis eingebracht, ohne zu große, den Magnetkreis sättigende Feldstärken zu erzeugen. Die Höhe der Polschuhe und/oder Spulenkerne 12 sollte möglichst groß sein, damit die Polschuhe bzw. Spulenkerne 12 mit den Magneten eine möglichst große Überde¬ ckung erreichen, sodass sich eine große Luftspaltfläche mit hoher Wirk- kraft und kleinem magnetischen Widerstand ergibt. Die Anordnung dieser weichmagnetischen Bauelemente sollte eine möglichst große vertikale Überdeckung zwischen Spulenkernen bzw. Polschuhen erreichen.In order to optimize the feed properties, the magnet width, ie the dimensions of the magnet row 1 or of its individual magnet in the y direction, should be as small as possible, because the permanent magnets have a damping effect on the magnetic circuit of the coils. The height of the magnet, that is to say the dimensions of the magnet row (s) or of their individual magnets in the z direction, should be as large as possible, because a large magnet height leads to a large air gap area, which helps reduce the magnetic resistance of the coil circle. At the same time, a large amount of magnetic material is introduced into the magnetic coil circuit without producing too large field strengths that saturate the magnetic circuit. The height of the pole shoes and / or coil cores 12 should be as large as possible, so that the pole shoes or coil cores 12 with the magnets reach as large an overlap as possible, so that a large air gap surface with high effective force and small magnetic resistance results. The arrangement of this soft magnetic components should achieve the greatest possible vertical overlap between coil cores and pole shoes.
Horizontal erfolgt vorzugsweise eine Aufteilung in magnetisch getrennte Einzelsysteme, d.h. eine Seite der Magnetreihe(n) dient (überwiegend) der Tragfunktion, während die andere Seite (überwiegend) der Vortriebsfunk- tion dient, da ein Vorschub in der Bewegungsebene zeit- und ortsabhän¬ gig veränderliche Feldstärken und -richtungen bedingt (magnetische Wanderwelle) und magnetische Verbindungen der Spulenkerne oder PoI- schuhe untereinander zu magnetischem (kurz-) Schluss und Leistungs¬ verlusten führen.Horizontal is preferably a division into separate magnetically separate systems, i. one side of the magnet row (s) serves (predominantly) the support function, while the other side (predominantly) serves the propulsion function, since a feed in the plane of motion causes time-dependent and spatially dependent field strengths and directions (magnetic traveling wave) and Magnetic connections of the coil cores or PoI- shoes with each other to magnetic (short) final and Leistungs¬ losses lead.
Durch die erfindungsgemäße Trennung von dem dauermagnetischen Tragsystem und dem elektromagnetischen Linear-Antrieb in zwei Einzel- Systeme können beste magnetische Eigenschaften der Trag-, Führungs¬ und Vorschub-Parameter gewählt werden.Due to the separation according to the invention of the permanent-magnetic support system and the electromagnetic linear drive into two individual systems, the best magnetic properties of the support, guide and feed parameters can be selected.
Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemä¬ ßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes mit einer permanent erregten magnetischen Trageinrichtung und einer Linear- Antriebseinheit gezeigt, wobei beispielhaft ein Schiebetürantrieb beschrie¬ ben wird.In the following, further exemplary embodiments of the combined magnetic support and drive system according to the invention with a permanently excited magnetic support device and a linear drive unit are shown, with a sliding door drive being described by way of example.
Hier besteht der Schiebetürantrieb aus mindestens einer magnetischen Trag-, Führungs- oder Entlastungseinrichtung, die das Türflügelgewicht ganz oder teilweise trägt. Die magnetische Trageinrichtung besteht aus mindestens einem, jedoch vorzugsweise einer oder mehrerer Reihen von Dauermagneten, die entweder mit dem feststehenden Teil, dem Statorge¬ häuse, oder dem beweglichen Teil, dem Antriebstragschlitten, verbunden sind und in horizontaler Richtung quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet sind. Die magnetische Trageinrichtung besteht weiter aus einem oder mehreren Tragprofilen oder Tragelementen, die jeweils gegenüber den Magneten am anderen Teil des Antriebes angebracht sind und zu einer seitlichen Polfläche der Dauermagnete einen vertikal ausgerichteten schmalen Luft- spalt bilden, sodass mit steigender gewichtskraftbedingter Auslenkung ein Ansteigen der magnetischen Tragkraft hervorgerufen wird, wie zuvor be¬ schrieben. Die Tragprofile/Schienen 2 oder Tragelemente bestehen vor¬ zugsweise aus weichmagnetischen Werkstoffen.Here, the sliding door drive consists of at least one magnetic support, guide or relief device that carries the door wing weight in whole or in part. The magnetic support means consists of at least one, but preferably one or more rows of permanent magnets which are either connected to the stationary part, the Statorge¬ housing, or the movable part, the Antriebstragschlitten, and are aligned in the horizontal direction transverse to the direction of travel. The magnetic support device further consists of one or more support profiles or support elements, which are each mounted opposite the magnets on the other part of the drive and form a vertically aligned narrow air gap to a lateral pole face of the permanent magnets, so that with increasing weight-force induced deflection increases the magnetic Tragkraft is caused, as previously described be¬. The support profiles / rails 2 or support elements vor¬ preferably made of soft magnetic materials.
Weiterhin besteht der Schiebetürantrieb aus mind. einer elektro¬ magnetisch wirkenden Linear-Antriebseinheit, die aus den elektro¬ magnetischen Spulen besteht und deren Achse bzw. Feldwirkung vor¬ zugsweise horizontal ausgerichtet ist. Weiterhin wird die Anordnung so gestaltet, dass die von den Spulen erzeugten magnetischen Felder durch weichmagnetische Bauteile wie Spulenkerne, Polschuhe oder Profile ge¬ leitet werden, die ebenfalls jeweils gegenüber den Magneten am anderen Teil des Antriebs angebracht sind und zu der anderen seitlichen Polfläche der Dauermagneten einen vertikal ausgerichteten schmalen Luftspalt bil¬ den, und zum Schließen des Magnetkreises an mindestens einer Stelle aus den weichmagnetischen Bauelementen austreten müssen. In diesem spaltförmigen Austrittsbereich befinden sich - wie beschrieben - zumindest ein Teil der mehrfach polarisierten oder mehreren Dauermagneten der magnetischen Trageinrichtung in einer Reihe. Diese sind so angeordnet, dass durch die von den Spulen erzeugten Magnetfelder auf die Dauer- magnete eine nutzbare Vortrieb-Kraftwirkung erzielt wird.Furthermore, the sliding door drive consists of at least one electro-magnetically acting linear drive unit, which consists of the electromagnetic coils and whose axis or field effect is preferably oriented horizontally. Furthermore, the arrangement is designed so that the magnetic fields generated by the coils are ge by soft magnetic components such as coil cores, pole pieces or profiles ge passes, which are also mounted in each case against the magnets on the other part of the drive and to the other lateral pole face of the permanent magnet form a vertically aligned narrow air gap, and must emerge from the soft magnetic components at least one point to close the magnetic circuit. As described, at least part of the multiply polarized or several permanent magnets of the magnetic support device are in a row in this gap-shaped exit region. These are arranged so that a usable propulsive force effect is achieved by the magnetic fields generated by the coils on the permanent magnets.
Die Luftspalte zwischen Dauermagneten und Spulenkernen, Polschuhen oder Tragelementen werden durch folgende Eigenschaften charakterisiert: - die Luftspalte befinden sich seitlich der Dauermagnete, zwischen den Magnet-Polflächen und weichmagnetischen Elementen wie Spulker¬ nen, Polschuhen, Flussleitstücken, und Tragschienen;The air gaps between permanent magnets and coil cores, pole shoes or support elements are characterized by the following properties: - The air gaps are located laterally of the permanent magnets, between the magnetic pole faces and soft magnetic elements such as Spulker¬ NEN, pole pieces, Flussleitstücken, and mounting rails;
- es existiert zu jeder der beiden Magnetseiten bzw. Polflächen mindes- tens ein Luftspalt;there is at least one air gap for each of the two magnet sides or pole faces;
- die an beiden Polflächen eines Magneten angreifenden Querkräfte wir¬ ken einander entgegen und heben sich bei günstiger Auslegung nahe¬ zu auf.- The transverse forces acting on both pole faces of a magnet act against each other and cancel each other out at a favorable design.
Die Trageinrichtung kann über mindestens ein mechanisches Führungs¬ element 3 verfügen, das den seitlichen Abstand zwischen den Magneten und den weichmagnetischen Tragkörpern über die Fahrstrecke gewähr¬ leistet. Dieses Führungselement kann aus Rollen, Wälz- oder Gleitkörpern bestehen.The carrying device can have at least one mechanical guide element 3, which ensures the lateral distance between the magnets and the soft-magnetic support bodies over the travel path. This guide element may consist of rollers, rolling or sliding bodies.
Es gibt mindestens eine Reihe von Magneten, von der eine Seite über¬ wiegend dem Vortrieb und die andere Seite überwiegend der magneti¬ schen Trag- und Entlastungsfunktion dient.There are at least one series of magnets, one side of which predominantly serves the propulsion and the other side predominantly the magnetic bearing and unloading function.
Die Figur 11 zeigt einen Querschnitt der ersten Ausgestaltung der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes, welches eine unsymmetrische Anordnung aufweist, bei der die Tragschiene 2 auf einer Seite der ab¬ wechselnd polarisierten Magnetreihe 1 angeordnet ist und der erste be- stimmte spaltförmige Abstand zwischen der in einem Gehäuse 6 ortsfest gehaltenen Tragschiene 2 und der an dem Tragschlitten 4 befestigten Magnetreihe 1 durch an dem Tragschlitten 4 befestigte RoI- len(anordnungen) 3 definiert wird, die oberhalb und unterhalb der Trag¬ schiene 2 an einer Innenseite 6a des prinzipiell U-förmigen Gehäuses 6 laufen, an/in der auch die Tragschiene 2 angeordnet ist. An der der Trag- schiene 2 abgewandten Seite der Magnetreihe 1 ist die ortsfest mit dem Gehäuse 6 verbundene Linear-Antriebseinheit angeordnet, welche die Spulen 7 und die Spulenkerne 12 aufweist, wobei zwischen der Magnet¬ reihe 1 und dem jeweiligen Spulenkern 12 der zweite bestimmte spaltför- mige Abstand über eine weitere Rolle 3 definiert ist, die gegen eine Sei¬ tenwand 6e des Gehäuses 6 läuft, an der die Spulenanordnung 7, 12 des Linearantriebs befestigt ist. An der der Magnetreihe 1 abgewandten Seite der jeweiligen Spulenkerne 12 ist eine weichmagnetische Schiene 9 an der Seitenwand 6e angeordnet, um einen besseren Magnetfeldschluss zu gewährleisten.11 shows a cross section of the first embodiment of the first preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, which has an asymmetrical arrangement in which the support rail 2 is arranged on one side of the alternately polarized magnet row 1 and the first was true gap-like distance between the stationary in a housing 6 held support rail 2 and attached to the support carriage 4 Magnet series 1 by means fixed to the supporting carriage 4 RoI- (arrangements) 3 is defined, the rail above and below the Trag¬ 2 on an inner side Run 6a of the principally U-shaped housing 6, on / in which the support rail 2 is arranged. At the Rail 2 side facing away from the magnetic row 1, the stationary connected to the housing 6 linear drive unit is arranged, which has the coils 7 and the coil cores 12, wherein between the Magnet¬ row 1 and the respective coil core 12 of the second certain gap-shaped distance over another roller 3 is defined which runs against a side wall 6e of the housing 6, to which the coil arrangement 7, 12 of the linear drive is attached. On the side facing away from the magnet array 1 side of the respective coil cores 12, a soft magnetic rail 9 is arranged on the side wall 6e to ensure a better magnetic field closure.
Die Figur 12 zeigt eine dritte Abwandlung der ersten bevorzugten Ausfüh¬ rungsform des erfindungsgemäß kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes, bei welcher die Tragschiene 2 und die weichmagneti- sehe Schiene 9 der ersten Ausgestaltung dieser ersten bevorzugten Aus¬ führungsform durch ein prinzipiell U-förmiges Tragprofil 2n ersetzt sind, welches entlang einer Bodenfläche 6c und den beiden Seitenflächen 6d, 6e des prinzipiell U-förmigen Gehäuses entlangläuft, wobei die gesamte der Magnetreihe 1 abgewandte Seite der Spulenanordnung der Linear- Antriebseinheit abgedeckt ist und ein der Magnetreihe 1 direkt gegenüber¬ liegender Seitenbereich des Tragprofiles 2n zu der Magnetreihe 1 hin ver¬ setzt ausgestaltet ist. Weiter besteht das Führungselement 3 hier lediglich aus zwei in Tragrichtung gesehen unterhalb der Magnetreihe 1 angeord¬ neten Rollenanordnungen, die jeweils gegen einen der beiden Seitenflä- chen 6d, 6e des prinzipiell U-förmigen Gehäuses 6 laufen.FIG. 12 shows a third modification of the first preferred embodiment of the magnetic support and drive system combined according to the invention, in which the support rail 2 and the soft-magnetic rail 9 of the first embodiment of this first preferred embodiment are characterized by a basically U-shaped support profile 2n, which runs along a bottom surface 6c and the two side surfaces 6d, 6e of the basically U-shaped housing, wherein the entire side facing away from the magnet array 1 side of the coil assembly of the linear drive unit is covered and one of the magnetic series 1 directly gegenüber¬ lying side region of the supporting profile 2n to the magnet row 1 is set ver¬ sets. Furthermore, the guide element 3 consists here merely of two roller arrangements arranged in the direction of the support below the magnet row 1, each of which runs against one of the two side surfaces 6d, 6e of the basically U-shaped housing 6.
Die Figur 13 zeigt eine erste Ausgestaltung einer zweiten bevorzugtenFIG. 13 shows a first embodiment of a second preferred embodiment
Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten Trag- undEmbodiment of the combined support and invention
Antriebssystemes, welche eine symmetrische Anordnung aufweist. Die symmetrische Anordnung hat die Vorteile einer besseren und einfacheren Kompensation der Querkräfte und einer besseren Biege- und Verbin- dungssteifigkeit des Tragschlittens 4 gegenüber der unsymmetrischen Anordnung. Die in Figur 13 gezeigte erste Ausgestaltung der zweiten be¬ vorzugten Ausführungsform ist prinzipiell ähnlich zu der in Figur 11 ge- zeigten ersten Ausgestaltung der ersten bevorzugten Ausführungsform, wobei hier an dem Tragschlitten 4 zwei Magnetreihen 1e, 1f angeordnet sind, zwischen denen die an dem inneren Bodenbereich 6c des prinzipiell U-förmigen Gehäuses 6 befestigte Linear-Antriebseinheit mit Spulen 7 und Spulenkernen 12 angeordnet ist. Weiter ist nicht lediglich eine an einem Seitenbereich des U-förmigen Gehäuses angeordnete Tragschiene, son¬ dern je eine an beiden Seitenbereichen 6d, 6e des U-förmigen Gehäuses 6 angeordnete Tragschiene 2a, 2b vorhanden, die jeweils den den Spu¬ lenkernen 12 der Linear-Antriebseinheit abgewandten Seiten der Magnet¬ reihen 1e, 1f mit dem ersten bestimmten spaltförmigen Abstand gegenü- berstehen. Dieser wird ähnlich der in Figur 12 gezeigten zweiten Ausges¬ taltung der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes durch zwei Rol¬ lenanordnungen 3 definiert, die jeweils in Tragrichtung gesehen unterhalb der Magnetreihen 1e, 1f angeordnet sind und gegen eine der Seiten 6d, 6e des U-förmigen Gehäuses laufen. Der zweite bestimmte spaltförmige Abstand zwischen den Spulenkernen 12 der Spulen 7 der Linear- Antriebseinheit ist durch den Abstand der beiden Magnetreihen 1e, 1f zu¬ einander sowie die Ausdehnung der Spulenkerne 12 definiert, die zwi¬ schen den beiden Magnetreihen 1e, 1f angeordnet sind. Der Tragschlitten 4 ist dabei U-förmig ausgebildet.Drive system, which has a symmetrical arrangement. The symmetrical arrangement has the advantages of a better and easier one Compensation of the transverse forces and a better bending and connection stiffness of the support carriage 4 with respect to the asymmetrical arrangement. The first embodiment of the second preferred embodiment shown in FIG. 13 is basically similar to the first embodiment of the first preferred embodiment shown in FIG. 11, wherein here two magnet rows 1e, 1f are arranged on the support carriage 4, between which the ones on the inner bottom portion 6c of the basically U-shaped housing 6 fixed linear drive unit with coils 7 and coil cores 12 is arranged. Next is not only arranged on a side region of the U-shaped housing mounting rail, son¬ countries each one arranged on both side portions 6 d, 6 e of the U-shaped housing 6 support rail 2 a, 2 b present, each of which the Spu¬ steering cores 12 of the linear -Antriebseinheit facing away sides of the Magnet¬ rows 1e, 1f with the first predetermined gap-shaped distance. This is similar to that shown in Figure 12 second Ausges¬ development of the first preferred embodiment of the present invention combined magnetic support and drive system lenellenordnungen defined by two Rol¬ 3, each seen in the support direction below the rows of magnets 1e, 1f and against one of the sides 6d, 6e of the U-shaped housing run. The second specific gap-shaped distance between the coil cores 12 of the coils 7 of the linear drive unit is defined by the distance between the two rows of magnets 1e, 1f and the extent of the coil cores 12, which are arranged between the two magnet rows 1e, 1f. The support carriage 4 is U-shaped.
Die Figur 14 zeigt eine zweite Ausgestaltung der zweiten bevorzugtenFIG. 14 shows a second embodiment of the second preferred embodiment
Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischenEmbodiment of the combined magnetic according to the invention
Trag- und Antriebssystemes, bei welcher gegenüber der in Figur 13 ge- zeigten ersten Ausgestaltung dieser zweiten bevorzugten Ausführungs- form die beiden Tragschienen 2c, 2d durch ein prinzipiell U-förmiges Tragprofil 2d ersetzt sind, wodurch eine einfachere Befestigung des Trag¬ elementes, also hier des Tragprofiles 2d, sowie eine bessere Verwin- dungssteifigkeit sowie ein besserer Magnetfeldschluss erreicht wird. An- sonsten ist der Aufbau mit der Figur 13 identisch.Supporting and drive system, in which, compared to the first embodiment shown in FIG. 13, this second preferred embodiment form the two support rails 2c, 2d are replaced by a basically U-shaped support section 2d, whereby a simpler attachment of Trag¬ element, so here the support section 2d, and a better torsional stiffness and a better magnetic field is achieved. Otherwise, the construction is identical to FIG.
Die Figur 15 zeigt eine dritte Ausgestaltung der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinierten magnetischen Trag- und Antriebssystemes, welche gegenüber der in Figur 14 gezeigten zweiten Ausgestaltung dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform da¬ hingehend abgewandelt ist, dass die prinzipiell U-förmige Tragschiene 2d nach innen abgeknickte Enden 10a von Seitenbereichen 10b aufweist, die also zu den Magnetreihen 1e, 1f hin gerichtet sind. Hierdurch wird ein noch besserer Magnetfeldschluss und eine noch bessere Verwindungs- Steifigkeit sowie Einstellbarkeit der magnetischen Tragkraft erreicht. Das auch in dieser Ausführungsform vorhandene Führungselement, das wie in den obigen und nachfolgenden Ausführungsformen aus Anordnungen von Rollen, Wälz- oder Gleitkörpern bestehen kann, ist hier nicht gezeigt.FIG. 15 shows a third embodiment of the second preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, which is modified compared to the second embodiment of this second preferred embodiment shown in FIG. 14 in that the in principle U-shaped support rail 2d is bent inward Ends 10a of side portions 10b, which are thus directed to the magnet rows 1e, 1f out. As a result, an even better magnetic field closure and even better torsional stiffness and adjustability of the magnetic load capacity is achieved. The present in this embodiment guide element, which may consist of arrangements of rollers, rolling or sliding bodies, as in the above and following embodiments, is not shown here.
Die Figur 16 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausgestaltung einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinier¬ ten magnetischen Trag- und Antriebssystemes, bei der wie in dessen zweiter Ausführungsform zwei parallelen Reihen von Dauermagneten 1e, 1f an dem Tragschlitten 4 befestigt sind, wobei sich zwischen diesen ein Tragschienenbereich 14b eines Tragschienenprofils 14a befindet, das an den jeweils diesem Tragschienenbereich abgewandeten Seiten der Mag¬ netreihen 1e, 1f Spulenanordnungen der Linear-Antriebseinheit hält, deren Spulenkerne 12 sich senkrecht zu einer Fahrtrichtung und der Tragrich¬ tung, also in y-Richtung, erstrecken. Das Tragschienenprofil 14a bildet hierbei quasi das Gehäuse 6. Das Führungselement besteht hier aus einer Rollenanordnung 3, deren Rollen an dem Tragschienbereich 14b in Trag¬ richtung gesehen unterhalb des Tragbereichs angeordnet sind und gegen eine Nut 11 des Tragprofiles 4 laufen, die sich zwischen den beiden pa¬ rallelen Magnetreihen 1e, 1f befindet. Die Seitenbereiche der prinzipiell m- förmigen Tragschiene 14a erstrecken sich über die Spulenanordnungen der Linear-Antriebseinheit, damit ein besserer Magnetfeldschluss ge¬ währleistet ist.FIG. 16 shows a cross-section of a first embodiment of a third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, in which, as in its second embodiment, two parallel rows of permanent magnets 1e, 1f are fastened to the support carriage 4, wherein between them a support rail portion 14b of a mounting rail profile 14a is located, which holds at the respective sides of the Mag¬ netreihen 1e, 1f coil arrangements of the linear drive unit facing away from this support rail area, the coil cores 12 perpendicular to a direction of travel and the Tragrich¬ direction, ie in the y direction, extend. The mounting rail profile 14a hereby forms the housing 6. The guide element here consists of a Roller assembly 3, the roles of which are arranged on the support rail area 14b in Trag¬ direction below the support area and run against a groove 11 of the support section 4, which is located between the two pa¬ rallelen magnet rows 1e, 1f. The side areas of the basically m-shaped mounting rail 14a extend over the coil arrangements of the linear drive unit, so that a better magnetic field closure is ensured.
Die Figur 17 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Ausgestaltung dieser dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen kombinier¬ ten magnetischen Trag- und Antriebssystemes, bei der sich die Spulen¬ kerne 12 im Unterschied zu der in Figur 16 gezeigten ersten Ausgestal¬ tung dieser Ausführungsform in Fahrtrichtung erstrecken, d.h. in x- Richtung. Damit der zweite bestimmte spaltförmige Abstand zwischen den Spulenanordnungen und den jeweiligen diesen gegenüberliegenden Mag¬ netreihen gewährleistet werden kann, sind die auch schon in Figur 10 ge¬ zeigten und im Zusammenhang mit dieser beschriebenen Polschuhe 13b vorgesehen. Das Führungselement 3 besteht hier aus einem anstelle der Rollenanordnung der ersten Ausgestaltung der dritten bevorzugten Aus- führungsform angeordneten Gleitkörperanordnung. Die Tragschiene 2p weist ebenfalls den Tragschienenbereich 14b zwischen den Magnetreihen 1e - 1f auf.FIG. 17 shows a cross-section of a second embodiment of this third preferred embodiment of the combined magnetic support and drive system according to the invention, in which the coil cores 12 extend in the direction of travel, in contrast to the first embodiment of this embodiment shown in FIG. ie in X direction. So that the second specific gap-shaped spacing between the coil arrangements and the respective magnet rows lying opposite to each other can be ensured, they are also already shown in FIG. 10 and are provided in connection therewith with pole shoes 13b. The guide element 3 consists here of a instead of the roller assembly of the first embodiment of the third preferred embodiment arranged Gleitkörperanordnung. The mounting rail 2p also has the mounting rail area 14b between the magnet rows 1e-1f.
Die Figur 18 zeigt einen Querschnitt einer ersten Weiterbildung einer Trag- und Antriebseinrichtung einer Schiebetür nach der ersten bevor¬ zugten Ausführungsform nach der Erfindung.FIG. 18 shows a cross-section of a first development of a carrying and driving device of a sliding door according to the first preferred embodiment of the invention.
Ein prinzipiell U-förmiges Gehäuse 6 weist nicht lediglich einen Boden 16 und zwei senkrecht auf diesem stehende Seitenbereiche 17 auf, wobei die Tragschienen 2a, 2b in den zwischen Boden 16 und einem jeweiligen Sei- tenbereich gebildeten Kanten angeordnet sind, wie es bei der Im Zusam¬ menhang mit der in Figur 1 gezeigten Prinzipdarstellung der nach der Er¬ findung bevorzugt verwendeten magnetischen Trageinrichtung der Fall ist, sondern weist in den Seitenbereichen 17 jeweils ein Langloch 18 auf, wo- durch eine jeweilige Festsetzschraube 19 von außen nach innen geführt ist, mittels der die jeweilige Tragschiene 2a, 2b gegen eine Innenseite ei¬ ner jeweiligen Seitenwand 17 festgesetzt werden kann, nachdem die je¬ weilige Tragschiene 2a, 2b, mittels einer aus Einstellschrauben 20 beste¬ henden Höhenverstelleinrichtung in vertikaler Richtung, d. h. in Tragrich- tung z, eingestellt wurde.A basically U-shaped housing 6 has not only a bottom 16 and two perpendicular thereto side portions 17, wherein the support rails 2a, 2b in the bottom between 16 and a respective side 1, as is the case with the magnetic support device which is preferably used according to the invention in connection with the basic illustration shown in FIG. 1, but instead has an oblong hole 18 in each of the side regions 17 a respective fixing screw 19 is guided from outside to inside, by means of which the respective support rail 2a, 2b can be fixed against an inner side ei¬ ner respective side wall 17, after the respective support rail 2a, 2b, by means of one consisting of adjusting screws 20 existing Height adjustment in the vertical direction, ie in support direction z, was set.
Weiter sind um Außenkanten der Seitenbereiche 17, d. h. die dem Boden 16 abgewandten Kanten, Laufschienen 23 vorgesehen, auf denen an dem Tragschlitten 4 befestigte horizontale Führungsrollen 24 und ebenfalls an dem Tragschlitten 4 befestigte vertikale Führungsrollen 25 laufen können. Die horizontalen Führungsrollen 24 und die Teile der Laufschienen 23, auf denen diese laufen, bilden das erfindungsgemäße Führungselement zur Gewährleistung des bestimmten spaltförmigen Abstandes zwischen den mittels Befestigungsschrauben 22 starr mit dem Tragschlitten 4 verbunde- nen Magnetreihen 1e, 1f. Die vertikalen Führungsrollen 25, die auf einem auf der Stirnfläche der Seitenbereiche 17 verlaufendem Teil der Laufschie¬ nen 23 laufen, dienen als Anschlag zur Begrenzung der Auslenkung des Tragschlittens 4 in negativer Tragrichtung, damit der Tragschlitten 4 z. B. während der Montage, wenn z. B. die Tragkraft noch nicht mittels der Ein- steilschrauben 20 auf einen für einen jeweiligen Türflügel angepassten Wert eingestellt ist, nicht zu weit in Richtung des Gehäusebodens 16 ge¬ zogen wird, wodurch eine Beschädigung der Spulen 7, der mittels Befesti¬ gungswinkeln 21 am Gehäuseboden 16 befestigten Spulenanordnung 7, erfolgen könnte. Die Spulenanordnung umfasst neben den Einzelpulen 7 noch horizontal liegende, also sich in Querrichtung erstreckende Spulenkerne 12, deren Endflächen einer Polseite der den an den Seitenwänden 17 befestigten Tragschienen 2a, 2b mit ihrer anderen Polseite gegenüberliegend ange- ordneten Magnetreihen 1e, 1f gegenüberstehen.Further, outer edges of the side portions 17, ie the edges facing away from the bottom 16, rails 23 are provided on which fixed to the support carriage 4 horizontal guide rollers 24 and also mounted on the support carriage 4 vertical guide rollers 25 can run. The horizontal guide rollers 24 and the parts of the rails 23 on which they run, form the guide element according to the invention to ensure the specific gap-shaped distance between the means of fastening screws 22 connected to the support slide 4 nen magnet rows 1e, 1f. The vertical guide rollers 25 which run on a running on the end face of the side portions 17 of the Laufschie¬ nen 23, serve as a stop for limiting the deflection of the support carriage 4 in the negative supporting direction, so that the support carriage 4 z. B. during assembly, if z. If, for example, the carrying capacity has not yet been set to a value adapted to a respective door leaf by means of the screwing-in screws, it is not drawn too far in the direction of the housing bottom 16, as a result of which damage to the coils 7, which is effected by means of fastening angles 21 Caseback 16 attached coil assembly 7, could be done. The coil arrangement comprises in addition to the individual coils 7 still horizontally lying, so in the transverse direction extending coil cores 12, the end faces one pole side of the attached to the side walls 17 mounting rails 2a, 2b with their other pole side opposite arranged magnet rows 1e, 1f opposite.
Weiter ist der Tragschlitten 4 in der gezeigten ersten Weiterbildung der ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung dreiteilig gestal¬ tet, wobei ein zentrales Hauptelement 4b vorgesehen ist, an dem sowohl der Türflügel 5 als auch zwei Seitenelemente 4a, 4c befestigt sind. An ei¬ nem jeweili-gen Seitenelement 4a, 4c sind die jeweils unter einer der Magnetreihen 1e, 1f angeordneten horizontalen Rollen 24 und vertikalen Rollen 25 befestigt. Die Seitenelemente 4a, 4c können z. B. mittels nicht gezeigter Ver-schraubungen so starr mit dem zentralen Hauptelement 4b verbunden werden, dass ein Spiel des Tragschlittens 4a-c in Bezug auf die Seitenwände 17 des Gehäuses 6 und somit auch der jeweilige be¬ stimmte spaltförmige Abstand der Magnetreihen 1e, 1f zu den Tragschie¬ nen 2a, 2b eingestellt wird.Furthermore, in the illustrated first embodiment of the first preferred embodiment of the invention, the support carriage 4 is designed in three parts, wherein a central main element 4b is provided on which both the door leaf 5 and two side elements 4a, 4c are fastened. The respective horizontal rollers 24 and vertical rollers 25 which are respectively arranged underneath one of the magnet rows 1e, 1f are fastened to a respective side element 4a, 4c. The side elements 4a, 4c can z. B. by means not shown Ver-glands so rigidly connected to the central main element 4b, that a game of the support carriage 4a-c with respect to the side walls 17 of the housing 6 and thus also the respective be¬ certain gap-shaped spacing of the magnet rows 1e, 1f is adjusted to the Tragschie¬ nen 2a, 2b.
Die zwischen den beiden an dem Tragschlitten 4 befestigten ortsveränder¬ baren Magnetreihen 1e, 1f zentriert vorgesehenen Magnetspulen 7 mit Spulenkernen 12 können entsprechend der Fahrtrichtung bestromt wer¬ den.The magnetic coils 7 with coil cores 12 centered between the two magnetically movable magnet rows 1e, 1f fixed to the support carriage 4 can be energized in accordance with the direction of travel.
Da die an dem Tragschlitten 4 befestigten Magnetreihen 1e, 1f durch das Führungselement 3 aus gegen die Seitenbereiche 17 laufenden horizonta¬ len Führungsrollen 24, die an den Seitenelementen 4a, 4c des Tragschlit¬ tens befestigt sind, in horizontaler Richtung mit bestimmtem Abstand zwi¬ schen den Tragschienen 2a, 2b zwangsgeführt werden, während sie in positiver Tragrichtung und in Fahrtrichtung des Türflügels 5 frei verschieb- bar sind, heben sich die an den Magneten 1e, 1f angreifenden Querkräfte durch die so erzwungene Symmetrie entsprechend der ersten bevorzug¬ ten Ausführungsform der Erfindung weitgehend auf. Die Trageigenschaf¬ ten in vertikaler Richtung entsprechen prinzipiell denen der im Zusam- menhang mit Figur 1 beschriebenen Trageinrichtung.Since the magnet rows 1e, 1f fastened to the support carriage 4 pass through the guide element 3 from horizontal guide rollers 24, which are fastened to the side elements 4a, 4c of the support carriage, in the horizontal direction at a certain distance the support rails 2 a, 2 b are forcibly guided while they move freely in the positive supporting direction and in the direction of travel of the door leaf 5. bar, the transverse forces acting on the magnets 1e, 1f are largely canceled out by the symmetry thus forced in accordance with the first preferred embodiment of the invention. The carrying properties in the vertical direction correspond in principle to those of the carrying device described in connection with FIG.
Die Figur 19 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Weiterbildung einer Trag- und Antriebseinrichtung einer Schiebetür nach der ersten bevor¬ zugten Ausführungsform nach der Erfindung.FIG. 19 shows a cross-section of a second development of a carrying and driving device of a sliding door according to the first preferred embodiment of the invention.
Im Unterschied zu der in Figur 18 gezeigten ersten Weiterbildung sind hier zwei senkrecht auf dem Boden 16 stehende verstärkte Seitenbereiche 17 vorgesehen, die jeweils eine an den Boden 16 angrenzende Einfräsung 15 oder Einkerbung aufweisen, in der jeweils eine geblechte Tragschiene 2c, 2d aufgenommen ist. Durch diese Ausgestaltung können die Tragschie¬ nen 2c, 2d ohne weitere Befestigungsmittel in Tragrichtung von dem Ge¬ häuse 6 gehalten werden. Eine Befestigung in Querrichtung kann z. B. mittels eines Befestigungsblechs 30 erfolgen, an dem die zu einem Paket verbundenen, z. B. durch Verkleben, geblechten Tragschienen 2c, 2d be- festigt sind und dass aufgrund seiner Anpassung an den Boden 16 und die Ausfräsungen 15 des Gehäuses 6 in Querrichtung nicht verschiebbar ist. Die Spulenkerne 12 können ebenfalls geblecht sein, d. h. aus Einzel¬ blechen bestehen, um wie in den geblechten Tragschienen 2c, 2d, die Ausbreitung von darin durch Bewegung der beiden Magnetreihen 1c, 1d erzeugten Wirbelströmen zu hindern.In contrast to the first development shown in FIG. 18, two reinforced side regions 17 standing vertically on the bottom 16 are provided here, each having a milled recess 15 or notch adjacent to the bottom 16, in each of which a laminated support rail 2c, 2d is received. As a result of this embodiment, the support rails 2c, 2d can be held by the housing 6 without further fastening means in the carrying direction. An attachment in the transverse direction can, for. B. by means of a mounting plate 30, where the connected to a package, z. B. by gluing, laminated support rails 2 c, 2 d are fastened and that due to its adaptation to the bottom 16 and the recesses 15 of the housing 6 in the transverse direction is not displaced. The coil cores 12 may also be laminated, i. H. consist of Einzel¬ plates to prevent, as in the laminated support rails 2c, 2d, the propagation of eddy currents generated therein by movement of the two rows of magnets 1c, 1d.
Weiter sind die beiden Magnetreihen 1e, 1f anstelle mittels Befestigungs¬ schrauben 22 mittels Befestigungsschienen 29 starr mit dem Tragschlitten 4 verbunden und die verstärkten Seitenbereiche 17 des Gehäuses 6 wei- sen Aussparungen 26 auf, in denen die vertikalen Führungsrollen 25 lau- fen, wobei an den Seitenbereichen 17 den Vorsprüngen 6a, 6b entspre¬ chende Vorsprünge 17a, 17b vorgesehen sind, die ein Herausfallen des Tragschlittens aus dem Gehäuse 6 verhindern. Es ist festzustellen, dass die sich in den Aussparungen 26 bewegenden vertikalen Führungsrollen 25 während des Betriebes bei einer idealen Einstellung der Tragkraft we¬ der die durch die Aussparungen 26 erzeugte Begrenzung in negative Tragrichtung noch die durch diese erzeugte Begrenzung in positive Trag¬ richtung benötigen.Next, the two rows of magnets 1e, 1f instead of Befestigungs¬ screws 22 by means of mounting rails 29 are rigidly connected to the support carriage 4 and the reinforced side portions 17 of the housing 6 sen sen recesses 26 in which the vertical guide rollers 25 lau- fen, wherein the projections 6a, 6b entspre¬ chende projections 17a, 17b are provided on the side regions 17, which prevent falling out of the support carriage from the housing 6. It should be noted that the vertical guide rollers 25 moving in the recesses 26 require, during operation with an ideal setting of the load capacity, the limitation in the negative support direction created by the recesses 26, nor the limitation generated thereby in positive support direction.
Der Tragschlitten besteht hier aus einem Formprofil 4d, an dem die Mag¬ netreihen 1e, 1f, die horizontalen Führungsrollen 24 und die vertikalen Führungsrollen 25 befestigt sind und einem damit verbundenen U-Profil 4e, an dem der Türflügel 5 aufgehängt ist.The support carriage consists here of a mold profile 4d, on which the Mag¬ netreihen 1e, 1f, the horizontal guide rollers 24 and the vertical guide rollers 25 are fixed and an associated U-profile 4e, on which the door 5 is suspended.
Weiter ist um das Gehäuse eine Verkleidung 28 vorgesehen, innerhalb der auch eine Schaltungsanordnung 27 zur Ansteuerung der Linear- Antriebseinheit aufgenommen ist. Further, a cladding 28 is provided around the housing, within which a circuit arrangement 27 for controlling the linear drive unit is received.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 1e, 1f Magnetreihe1, 1e, 1f magnet series
1a-d Magnet1a-d magnet
2 Tragelement2 support element
2a-d, 2n Tragschiene2a-d, 2n mounting rail
3 Führungselement3 guide element
4, 4a-c Tragschlitten4, 4a-c support carriage
5 Türflügel5 door leaves
6 Gehäuse6 housing
6a, 6b Vorsprünge6a, 6b projections
6c Bodenfläche6c floor space
6d Innenseite6d inside
6e Seitenwand6e side wall
7, 7a-c Spule7, 7a-c coil
9 Weichmagnetische Schiene9 Soft magnetic rail
10a Enden10a ends
10b Seitenbereiche10b page areas
11 Nut11 groove
12, 12a-d Spulenkern12, 12a-d spool core
13a Polschuhleiste13a pole shoe
13b Polschuhe13b pole shoes
14a Tragschienenprofil14a DIN rail profile
14b Tragschienenbereich14b mounting rail area
15 Einfräsung15 milling
16 Boden16 floor
17 Seitenbereich17 page area
17a, 17b Vorsprünge17a, 17b projections
18 Langloch18 slot
19 Festsetzschraube 20 Einstellschraube19 Fixing screw 20 adjusting screw
21 Befestigungswinkel21 mounting angles
22 Befestigungsschraube22 fixing screw
23 Laufschiene23 track rail
24 horizontale Rolle24 horizontal roll
25 vertikale Rolle25 vertical roll
26 Aussparung26 recess
27 Schaltungsanordnung27 circuit arrangement
28 Verkleidung28 cladding
29 Befestigungsschiene29 fixing rail
30 Befestigungsblech30 mounting plate
Rs = RasterRs = grid
L|_ücke = Länge einer LückeGap = length of a gap
RM = MagnetrasterRM = magnetic grid
■-Magnet = Länge eines Magneten ■ magnet = length of a magnet

Claims

Patentansprüche claims
1. Schiebetür mit einem kombinierten magnetischen Trag- und An¬ triebssystem für mindestens einen Türflügel, mit einer permanent er- regten magnetischen Trageinrichtung, die mindestens eine in An¬ triebsrichtung in bestimmten Abständen abwechselnd polarisiert magnetisierte Magnetreihe (1 , 1e, 1f), mindestens ein in anziehender Kraftwirkung mit mindestens einer der mindestens einen Magnetreihe (1 , 1e, 1f) stehendes weich- oder hartmagnetisches Tragelement (2) und ein Führungselement (3) aufweist, das einen bestimmten spalt- förmigen Abstand zwischen der mindestens einen Magnetreihe (1 , 1e, 1f) und dem Tragelement (2) gewährleistet, und einer Linear- Antriebseinheit, die mindestens eine aus mehreren Einzelspulen (7) bestehende Spulenanordnung (7) aufweist, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen (7) eine Wechselwirkung mit der min¬ destens einen Magnetreihe (1 , 1e, 1f) bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft, wobei das Tragelement (2) mindestens eine Tragschiene (2a-d, 2n, 14b) aufweist, die mit einem ersten bestimmten Abstand zu einer ersten Seite einer der mindestens einen Magnetreihe (1 , 1e, 1f) angeordnet ist, und die Spulenanordnung (7) in einem zweiten be¬ stimmten Abstand zu einer der ersten Seite der Magnetreihe (1 , 1e, 1f) gegenüberliegenden zweiten Seite der Magnetreihe (1 , 1e, 1f) angeordnet ist.1. sliding door with a combined magnetic support and An¬ drive system for at least one door, with a permanently excited magnetic support means, the at least one alternately in An¬ direction at certain intervals magnetized magnetized magnet row (1, 1e, 1f), at least a soft or hard magnetic support element (2) standing in an attractive force effect with at least one of the at least one magnet row (1, 1e, 1f) and a guide element (3) which has a certain gap-shaped distance between the at least one magnet row (1, 1e, 1f) and the support element (2), and a linear drive unit which has at least one coil arrangement (7) consisting of a plurality of individual coils (7), which interact with the minimum one if the individual coils (7) are controlled accordingly a magnetic series (1, 1e, 1f) causes the feed forces, wherein the support element (2) at least one Tragschien e (2a-d, 2n, 14b), which is arranged with a first predetermined distance to a first side of one of the at least one magnetic row (1, 1e, 1f), and the coil assembly (7) in a second be¬ certain distance to one of the first side of the magnetic series (1, 1e, 1f) opposite the second side of the magnet array (1, 1e, 1f) is arranged.
2. Schiebetür mit einem magnetischen Trag- und Antriebssystem für mindestens einen Türflügel (5), mit einer Linear-Antriebseinheit, die zwei in Antriebsrichtung angeordnete Magnetreihen (1e, 1f), deren Magnetisierung in ihrer Längsrichtung in bestimmten Abständen das Vorzeichen wechselt und eine aus mehreren Einzelspulen (7) beste- hende zwischen den beiden Magnetreihen (1e, 1f) angeordnete Spulenanordnung aufweist, die bei entsprechender Ansteuerung der Einzelspulen (7) eine Wechselwirkung mit den beiden Magnetreihen (1e, 1f) bewirkt, die Vorschubkräfte hervorruft und einer Trageinrich¬ tung, die zwei in anziehender Kraftwirkung mit jeweils einer der bei- den Magnetreihen (1e, 1f) stehende auf einer jeweiligen der Spulen¬ anordnung abgewandten Seite der jeweiligen Magnetreihe (1e, 1f) angeordnete Tragschienen (2a, 2, 2c, 2d) und ein Führungselement (3, 23, 24) aufweist, das einen jeweiligen bestimmten spaltförmigen Abstand zwischen einer jeweiligen Magnetreihe (1e, 1f) und der mit dieser in anziehender Kraftwirkung stehenden Tragschiene (2a, 2b) gewährleistet.2. Sliding door with a magnetic support and drive system for at least one door (5), with a linear drive unit, the two arranged in the drive direction magnet rows (1e, 1f), the magnetization in its longitudinal direction at certain intervals changes the sign and one out several individual coils (7) existing between the two rows of magnets (1e, 1f) arranged Coil arrangement which, with appropriate control of the individual coils (7), interacts with the two rows of magnets (1e, 1f) causing the feed forces and a carrying device, the two in attracting force with one of the two magnet rows (1e, 1f) has support rails (2a, 2, 2c, 2d) arranged on a side of the respective magnet row (1e, 1f) facing away from the Spulen¬ arrangement and a guide element (3, 23, 24) which has a respective particular gap-shaped distance between a respective row of magnets (1e, 1f) and the support rail (2a, 2b) which is in an attractive force with this.
3. Schiebetür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Magnetreihe (1 , 1e, 1f) quer zur Tragrichtung (Z) und zur Antriebsrichtung (X) magnetisiert ist.3. Sliding door according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one magnet row (1, 1e, 1f) is magnetized transversely to the supporting direction (Z) and to the drive direction (X).
4. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die mindestens eine Magnetreihe (1 , 1e, 1f) aus einzelnen Dauermagneten (1a, 1b, 1c, 1d) besteht.4. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the at least one row of magnets (1, 1e, 1f) consists of individual permanent magnets (1a, 1b, 1c, 1d).
5. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Tragelement (2) und die Spulenanordnung (7) ortsfest und die mindestens eine erste Magnetreihe (1 , 1e, 1f) ortsveränderlich angeordnet sind.5. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the support element (2) and the coil assembly (7) stationary and the at least one first row of magnets (1, 1e, 1f) are arranged to be movable.
6. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass eine Kompensation der Querkräfte dadurch er¬ folgt, dass die Tragschienen (2a-d, 2n, 14b) und/oder Spulenkerne (12, 12a-c) oder Polschuhe (13b) der Einzelspulen (7), der Spulen- anordnung durch Reduzierung der Luftspalte gering gehalten wird. 6. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that a compensation of the transverse forces thereby er¬ follows that the support rails (2a-d, 2n, 14b) and / or coil cores (12, 12a-c) or pole pieces ( 13b) of the individual coils (7), the coil arrangement is kept low by reducing the air gaps.
7. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Spulen (7) mit ihren Spulkernen (12) in unter¬ schiedlichen relativen Positionen zum Raster der Magnetreihe ange¬ ordnet sind.7. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the coils (7) are arranged ange¬ with their winding cores (12) in unter¬ different relative positions to the grid of the magnetic series ange¬.
8. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Tragelement (2) weichmagnetisch ist.8. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the support element (2) is soft magnetic.
9. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Türflügel (5) an einem mehrteiligen Trag¬ schlitten (4) befestigt ist, dessen Einzelteile (4a-c) gegeneinander verstellt werden können, um ein Spiel der Schiebetür einzustellen.9. Sliding door according to one of the preceding claims, character- ized in that the door leaf (5) on a multi-part Trag¬ slide (4) is fixed, the individual parts (4a-c) can be adjusted against each other to adjust a game of the sliding door ,
10. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeich- net durch eine vertikale Höhenverstelleinrichtung (18, 19, 20), mittels der die Tragschienen (2a, 2b) in Tragrichtung höhenverstellbar sind.10. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized by a vertical height adjustment device (18, 19, 20), by means of which the support rails (2a, 2b) are height-adjustable in the supporting direction.
11. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Tragschienen (2c, 2d) und/oder Spulenkerne (12) der Spulenanordnung aus aufeinander geschichteten Blechen hergestellt sind.11. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the support rails (2c, 2d) and / or coil cores (12) of the coil assembly are made of stacked sheets.
12. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Führungselement (3) Rollen, Wälz- und/oder Gleitkörper umfasst.12. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the guide element (3) rollers, rolling and / or sliding body comprises.
13. Schiebetür nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (3) wenigstens eine Laufschiene (23) umfasst, auf die Rollen (24), Wälz- und/oder Gleitkörper laufen. 13. Sliding door according to claim 12, characterized in that the guide element (3) comprises at least one running rail (23), run on the rollers (24), rolling and / or sliding body.
14. Schiebetür nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Laufschiene (23) und/oder die Rollen (24), Wälz- und/oder Gleitkörper aus Kunststoff oder teilweise aus Kunststoff be¬ stehen.14. Sliding door according to claim 13, characterized in that the at least one running rail (23) and / or the rollers (24), rolling and / or sliding bodies are made of plastic or partly of plastic be¬.
15. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die mindestens eine Magnetreihe (1, 1e, 1f) aus einem oder mehreren Hochleistungsmagneten, vorzugsweise Selte- nenerd-Hochleistungsmagneten, weiter vorzugsweise vom Typ Ne- FeB oder Sm2Co besteht.15. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the at least one magnetic series (1, 1e, 1f) of one or more high-performance magnets, preferably rare earth high-performance magnet, more preferably of the Ne FeB or Sm 2 Co consists.
16. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass ein Raster der Einzelspulen (7) der Spulenanord¬ nung unterschiedlich zu den bestimmten Abständen der abwechseln- den Polarisierung der mindestens einen Magnetreihe (1 , 1e, 1f) ist.16. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that a grid of the individual coils (7) of the Spulenanord¬ tion is different from the specific distances of the alternating polarization of the at least one magnetic series (1, 1e, 1f).
17. Schiebetür nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Schiebetür als Bogenschiebetür oder Hori- zontal-Schiebewand ausgebildet ist. 17. Sliding door according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the sliding door is designed as a curved sliding door or Hori- zontal sliding wall.
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