WO2007107416A1 - Druckmaschine bzw. elektrische maschine für eine druckmaschine - Google Patents

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WO2007107416A1
WO2007107416A1 PCT/EP2007/051345 EP2007051345W WO2007107416A1 WO 2007107416 A1 WO2007107416 A1 WO 2007107416A1 EP 2007051345 W EP2007051345 W EP 2007051345W WO 2007107416 A1 WO2007107416 A1 WO 2007107416A1
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WO
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primary
primary part
cylinder
machine
electric machine
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PCT/EP2007/051345
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English (en)
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Inventor
Lothar Rettner
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
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    • H02K41/033—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type with armature and magnets on one member, the other member being a flux distributor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/15—Sectional machines

Definitions

  • the invention relates to a printing machine or an electric machine, in particular for a drive device in a printing press.
  • the electric machine has a primary part and a secondary part, wherein both the primary part and the secondary part have a circular contour.
  • electric machines for driving for example, cylinders and rollers (also referred to below as cylinders) of a printing machine
  • direct drives have hitherto been used in particular. These direct drives have a cylindrical air gap between the primary part and the secondary part. The greater the radius of such electrical machines, the more advantageous this is for the moment force to be formed by them.
  • an electrical machine which has a particularly compact design So far, these two requirements for the electric machine are often contrary.
  • Object of the present invention is to provide an electrical machine, which has both a compact design, as well as for the formation of high torque forces can be used.
  • An electric machine which can be used for a drive device in a printing press, has a primary part and a secondary part.
  • the printing machine is, for example, a rotary printing machine, a flexographic printing machine, or the like.
  • the electric machine is designed such that it has a disk-like primary part and a disk-like secondary part.
  • the disk-like primary part and the disk-like secondary part are arranged in relation to one another such that a disk-like air gap is thereby formed between the primary part and the secondary part.
  • the disk-like structure of the electric machine differs from a cylindrical structure of an electrical machine, that although a rotational movement through the electric machine is still executable, but the magnetic fields on the air gap no radial orientation to the axis of rotation learn, but an alignment parallel to Rotary axis of the electric machine.
  • the disk-shaped electric machine designed in this way is comparable to a linear motor which is forced onto a circular path.
  • the primary part has overcurrent windings, these windings being advantageously arranged in a region of the primary part which, with respect to the disk shape, constitutes an outer region of the disk.
  • the secondary part has, for example, permanent magnets which are positioned in the same radius range as the windings of the primary part on the secondary part. If the secondary part has only a means for guiding a magnetic field instead of the permanent magnets, this tooth structure being positioned on the secondary part such that the tooth structure lies opposite the part of the primary part which is used to form the electromagnetic fields is provided.
  • the electric machine is designed such that the primary part has segments. The segments have windings for current supply with electric current. In an advantageous embodiment of the segments, these segments are primary parts of linear motors. Such primary parts generally have a rectangular contour.
  • the segments are arranged polygon-like, wherein in particular a circular contour is formed by the polygonal arrangement.
  • An electric machine is not only feasible in a kind of disk shape, this having a disk-like primary part and a disc-like secondary part to form a disc-shaped air gap but also as an electrical machine, which a cylinder-like primary part and a cylindrical secondary part to form a cylindrical air gap , wherein for forming the cylinder-like primary part used for a linear motor primary part is related.
  • the disk-like primary part and the disk-like secondary part can be arranged relative to one another such that a disk-like air gap is formed between the primary part and the secondary part.
  • the disk-like structure of the electric machine differs from a cylindrical structure of an electric machine, that although a rotational movement through the electric machine is still executable, but the magnetic fields on the air gap no radial orientation to the axis of rotation experience, but an alignment parallel to Rotary axis of the electric machine.
  • the disk-shaped ge electric machine is similar to a linear motor, which is forced to a circular path.
  • the electric machine is in particular of the type of a synchronous machine.
  • the primary part of the electric machine has primary part segments and / or b) the secondary part of the electric machine has secondary part segments, in which case the primary part segments have windings, in particular a primary part which can be used for a linear motor being used to form the disk-like primary part ,
  • the primary part thus has energizable windings, which windings are advantageously arranged in a region of the primary part, which form an outer region of the disk in relation to the disk shape.
  • the secondary part has, for example, permanent magnets which are positioned on the secondary part in the same radius range as the windings of the primary part. If the secondary part has only means for guiding a magnetic field instead of the permanent magnets, this tooth structure being positioned on the secondary part such that the tooth structure lies opposite the part of the primary part which is used to form the electromagnetic fields is provided.
  • the disc-shaped design allows a particularly compact design.
  • This compact construction also makes it possible for the electric machine to be positionable between a cylinder and a side wall carrying the cylinder.
  • the side wall serves as a support member for the cylinder or its shaft.
  • the use of primary parts, which are providable for use in a linear motor allows a flexible structure of the electric machine. This is possible in particular because such primary parts of electric linear motors are provided for individual mounting or for individual connection.
  • the disc-shaped configurations of the electrical machine or the resulting circular contour of the primary part or secondary part and the corresponding circular arrangement of the segments by a polygonal positioning relates to the region of the air gap of the electric machine.
  • the electrical machine which has, for example, a housing, may have different contours and design forms with respect to their housing, which have both circular, rectangular or another shape.
  • the primary sub-segment (s) for forming the primary part of the electric machine have, in particular, their own electrical connection.
  • individual primary sub-segments may be connected via detachable connections, such as e.g. Screw connections, clamp connections or the like can be easily assembled or disassembled.
  • the primary part segment in particular holes for carrying a screw.
  • this has its own encapsulation. The laid in the laminated core of the primary section windings are thus shed. This is typical for a primary part of a linear motor.
  • the electric machine advantageously has a primary part, which is constructed from a plurality of linear motor components.
  • the linear motor components which represent the segments of the primary part and the Sekundärärteis, for example, advantageous at any, advantageous not too small, diameter of a cylinder can be attached.
  • the secondary part is for example mounted on a movable part, this being the component that can be set in rotation.
  • the primary part is then correspondingly mounted on a stationary component.
  • the electrical machine is thus advantageously built up of several individual segments.
  • the air gap of the electric machine can be either disk-shaped or cylindrical-shaped.
  • the segments of the primary part ie the primary part segments are active parts of the electric machine, these being advantageous as described above similar to those of a conventional linear motor.
  • This conventional linear motor can for example be straight or cuboidal.
  • a double comb design may also be provided.
  • the curved shape relates in particular to the side of the primary part segment which faces the air gap. Due to the curved shape, a cylindrical structure of the electric machine is possible in a simple manner.
  • the curved shape is achieved, in particular, in that the laminated core of the primary part segment has a curved shape. has. By juxtaposing several primary sub-segments in a curved shape results in a circular shape.
  • the secondary part of the electric machine can be embodied as a passive part, wherein it too is bent depending on the size of the diameter and depending on the design (cylindrical or disk-shaped) corresponding to the primary part.
  • the electric machine can be constructed with the disc-shaped air gap as a so-called double comb.
  • the secondary part of the electrical machine can be formed in one piece or even in several pieces, ie segmented.
  • a modular segmented structure of the electrical machine allows both a flexible and cost-effective design as well as a flexible and cost-effective production, assembly and disassembly. It is also advantageous that the power of the electric machine can subsequently be increased or even reduced. This is achieved by additional assembly and connection of at least one additional primary part segment.
  • the performance is reducible by removing a primary segment. Since a primary segment segment can each be fastened separately to a carrier and the primary segment segment also has its own electrical connection, a simple and cost-effective repair is also possible in the replacement part case.
  • a printing press which is in particular a flexographic printing press, can be made particularly compact by the use of the described electric machine. Furthermore, it is possible to adapt the performance of the electric machine to the requirements of different printing machines in a simple manner by using more or less primary part segments.
  • the electric machine is provided for driving a cylinder, in particular a pressure cylinder, wherein a shaft is provided, which is mounted with respect to a support member, wherein the support member is in particular a moment support of the primary part or the secondary part of the electrical machine see.
  • the support element can be executed as a side wall, wherein the support element advantageously has a bearing for supporting the shaft of the cylinder.
  • the electric machine is positioned between the support element and the cylinder.
  • at least one electrical machine can also be provided between the support element and the cylinder. A use of only one electric machine with two support elements is possible lent.
  • the electric machine is positioned on one side of the Tragelemntes, which faces away from the cylinder.
  • the electric machine can be designed such that the primary part has primary part segments and / or that the secondary part has secondary part segments, wherein in particular the primary part segments have windings, in particular to form the disc-like primary part used for a linear motor primary part is related.
  • the primary part which can also be used for a linear motor is a primary part segment.
  • the primary sub-segment advantageously has at least one of the following features:
  • One or more of the primary sub-segments form the primary part of the electrical machine.
  • the own electrical connection advantageously has a device for forming a releasable electrical contact.
  • Such contacts are e.g. Clamp contacts, screw contacts or the like.
  • the primary part segments can be fastened on a carrier as a carrier device.
  • Secondary segment segments can be detachably or non-detachably fastened on a further carrier device.
  • the carrier device is also provided as a guide device for guiding the moving part of the electric machine.
  • the moving part is either the primary part or the secondary part.
  • the primary part segments can also be guided individually or in groups by the guide device.
  • the arrangement of the segments, in particular of the primary part segments results in a circular contour.
  • the primary part segments and / or the secondary part segments are thus arranged, for example, polygonal, whereby the polygonal arrangement results in a circular contour.
  • the primary part of the electric machine is polygonal-like circular, wherein the secondary part has an opposite to the primary part improved circular shape.
  • the primary segment has a laminated core, wherein the laminated core has grooves for receiving the windings, wherein the grooves are arranged in particular parallel to each other.
  • the secondary part can be designed such that it has permanent magnets, which are positioned in particular in such a way with an angular offset next to each other, that this leads to the formation of a circular shape.
  • the electrical machine can also be designed such that it is in particular a synchronous machine, wherein the primary part windings as a first means for generating a first magnetic field and the secondary part has a means for guiding the magnetic field, wherein the Primarteil at least one further means for generating a further magnetic field, wherein in particular the first means for generating the first magnetic field is arranged to the further means for generating the further magnetic field that a superposition of the first magnetic field with the other magnetic field is possible.
  • the secondary part-side means for guiding a magnetic field has a tooth structure.
  • a type of electrical machine is suitable in which the secondary part does not have any permanent magnets or even electrical windings. gene has.
  • the secondary part has a means for guiding a magnetic field.
  • This type has the advantage that it is inexpensive or that the often unwanted magnetic field of conventional synchronous linear motor secondary parts, which are equipped with permanent magnets, can be avoided. This simplifies assembly.
  • This type which can also be used in the case of primary parts equipped with primary part segments completely over the circumference, will be described below.
  • the primary part is designed such that it has two means for generating a magnetic field.
  • the secondary part is free of means for generating a magnetic field.
  • the primary part thus has a first means for generating a magnetic field and a further means for generating a magnetic field, wherein the first means for generating a magnetic field with an AC voltage or with an AC current can be acted upon.
  • the first means for generating a magnetic field which is a first magnetic field is, for example, a winding.
  • the further means for generating a magnetic field, which is an excitation field is a means with which a further, ie at least a second, magnetic field can be generated.
  • the field excitation which generates the additional magnetic field is advantageously unchanged during operation, ie, constant.
  • Such a further means for generating the further magnetic field is, for example, a permanent magnet or a winding which is acted upon by a constant current or bruckschlagbar.
  • the further means for generating a further magnetic field advantageously has a plurality of further means for generating a magnetic Kirpol-field excitation.
  • the first means for generating a first magnetic field is, for example, a coil winding, wherein the first magnetic field which emerges from the coil or enters it in such a way to further means (ie second, third , etc.) for generating further magnetic field, that at least two further means for generating further magnetic fields in the field region of the first magnetic field are, so that an interaction of the two magnetic fields comes about.
  • the further means for generating additional magnetic fields advantageously have a plurality of mutually opposite directions of magnetization, whereby an arrangement with a Kirnetmaschine comes about.
  • the electric machine which has a primary part and a secondary part, wherein the primary part has a first means for generating a first magnetic field and the secondary part has a means for guiding the magnetic field is thus designed such that the primary part has at least two has further means for generating at least two further magnetic fields, wherein the first means for generating the first magnetic field is arranged to the further means for generating the further magnetic FeI- that allows a superposition of the first magnetic field with the other magnetic fields is.
  • Such a construction of the electric machine has the advantage that the secondary part of the electric machine has no active means for generating a magnetic field.
  • the secondary part of such an electric machine has only a means for guiding magnetic fields and is therefore easy and inexpensive to manufacture.
  • the secondary part is designed to avoid eddy currents, for example, laminated.
  • the soft iron parts are used for the structural design of primary and secondary parts.
  • the beating of these parts reduces eddy currents.
  • the soft iron parts can also be made solid and / or as so-called powder pressed parts.
  • the machine type is also executable such that the electric machine has a primary part and a secondary part and the primary part has a first means for generating a first magnetic field and further comprises a further means for generating a further magnetic field, wherein the first means is a winding and the further means at least one permanent magnet.
  • the further means is in particular a plurality of means, ie a plurality of permanent magnets.
  • all means for generating a magnetic field are found in the primary part.
  • the secondary part has only one means for guiding magnetic fields and is embodied, for example, such that it has over-surface teeth on the upper part aligned with the primary part.
  • This agent is especially an iron-containing agent, such as a laminated core.
  • the secondary part and / or the primary part are designed, for example, such that they have teeth.
  • a teeth division of the secondary part and a tooth or magnetic division of the primary part may be the same or different.
  • coils of a motor string are grouped and arranged with an offset of 360 ° / m to other coil groups of the other motor strands.
  • M indicates the number of phases or strands.
  • Tooth pitch of the secondary part for example, an integer multiple of the magnetic division of the primary part.
  • the electric machine can also be designed such that the tooth pitch of the secondary part is not an integer multiple of the magnet pitch of the primary part.
  • the permanent magnets can be integrated in the primary part, so that coils (windings) and magnets (permanent magnets) in the same part (primary part) of the electric machine are housed.
  • the secondary part advantageously consists only of an iron reaction rail.
  • the further means for generating a magnetic field (for example a permanent magnet) which is embedded in soft-magnetic magnetic circuit sections is arranged in flux-concentrating manner.
  • the arrangement in flux concentration allows a high magnetic load of the electric machine.
  • the embedding is to be understood as meaning such a positioning of the permanent magnets in soft magnetic material, in which part or all of a soft magnetic material adjoins the sides of the permanent magnets, to which the magnetic field exits.
  • This agent has, for example, a laminated core. It is also advantageous to form the secondary part such that it is free of magnetic sources. Magnetic sources are, for example, permanent magnets or also energized (electrically energized) windings.
  • the secondary part is designed such that it has teeth directed toward the primary part.
  • the main flow is thus guided within the secondary part via the teeth and via the possibly existing inference.
  • the flow can only be conducted via one tooth or via at least two teeth.
  • the first means for generating a first magnetic field is advantageously, as already described, an energizable winding.
  • the bestrombare winding of a machine consists of one or more strands (eg U, V, W).
  • everyone Strand consists of one or more coils.
  • An advantageous embodiment of the coils is characterized in that they are concentrated coils, which are each wound around a tooth (tooth coils), wherein the tooth can wear one or more poles or permanent magnets.
  • the tooth coil is at least part of a winding.
  • the coil can be designed as a single coil as well as a split coil.
  • the advantage of the winding is that, with the aid of the latter, a changing magnetic field can be produced in the simplest manner, for example by means of an alternating current.
  • the electrical machine is, for example, also executable such that it has a plurality of windings or coils, wherein these windings can be supplied with different phases of a three-phase current source.
  • An electric machine is also executable such that a secondary part has teeth which are arranged with a pitch Tau Sek to each other.
  • the primary part of the electric machine includes the second means for generating a magnetic excitation field, which consists of a
  • a variety of means is realized (for example, many permanent magnets), which are arranged with a pitch Tau Prim to each other.
  • the pitch Tau sec is therefore not an integer multiple of the pitch Tau Prim.
  • a further embodiment of the electric machine as a further means for generating at least one second magnetic field on permanent magnets.
  • the permanent magnets are arranged on the primary part such that they generate a magnetic excitation field in each case in different directions.
  • the magnetization directions of the permanent magnets are indeed parallel but alternately opposite.
  • this has a primary part and two secondary parts.
  • the primary part is arranged between the two secondary parts.
  • This arrangement is designed such that a magnetic circuit, which is formed by a magnetic useful flux, closes over the primary part and both secondary parts
  • this has two primary parts and a secondary part.
  • Secondary part is arranged between the two primary parts
  • the primary parts and the secondary part can be formed such that a magnetic circuit, which is formed by a magnetic useful flow, closes over the two primary parts and the secondary part.
  • the primary parts and the secondary part can also be formed such that a magnetic circuit, which is formed by a magnetic useful flow, closes via a respective primary part and the common secondary part.
  • FIG. 2 shows a disc-shaped electric machine a section of a disc-shaped electric machine a section of a cylindrical electric machine in cross-section with straight primary segments a section of a cylindrical electric machine in cross-section with curved PrimärteilSegmenten a position for a disc-shaped electric machine for driving a printing cylinder a position for a cylindrical electric machine Drive a printing cylinder a schematic diagram of a linear motor, a linear motor with permanent magnets on the primary part, a first course of magnetic fields in the linear motor, a second course of magnetic fields in the linear motor, a time course of flow, induced voltage and power, an illustration of the force development, geometry and Field image of a linear motor with a cross-flow orientation, in perspective a linear motor with a longitudinal flow orientation, a linear motor with a one n pole piece having primary part, geometry and field image of a linear motor with longitudinal flux alignment, a linear motor with different strands for different phases, geometry and field image of a linear motor with tooth magnets in flux concentration, geometry
  • FIG. 23 shows an electrical machine with secondary parts arranged on both sides
  • FIG. 1 shows a printing press 200, in particular a flexographic printing press according to the prior art, which includes a bus system 205, a printing cylinder 201, an electric machine 202 for driving the printing cylinder 201, further electric machines 203 for driving further cylinders and converters 204 for the electric machines 202, 203 has.
  • FIG. 2 shows a disk-shaped electric machine 210 with a disk-shaped air gap.
  • This machine has primary section segments 212.
  • the primary subsegments 212 are guided by means of a carrier device 214.
  • the carrier device 214 has a guide rail 216 and guided on this slide 218.
  • the slides 218 are mechanically connected to the primary part segments 212.
  • the primary segments 212 can be spaced from each other.
  • Each of the primary segment segments 212 has its own electrical connection 220.
  • the primary part segments 212 are used to form a primary part 222.
  • the primary part is assigned a secondary part 224.
  • the secondary part 224 can be formed as a rotationally symmetrical iron reaction part, wherein the secondary part 224 can be formed in one part or in several parts, ie segmented.
  • the primary sub-segments 212 will be advantageous formed of straight linear motor stators and arranged in a circle. This results in a scope of the electrical machine. 2 shows an annular torque motor made of straight stator elements and rotationally symmetrical secondary part.
  • FIG. 3 shows in section a similar electrical machine to that in FIG. 2, the electric machine (210) having fewer primary segment segments 212 and the secondary segment 224 now also having permanent magnets 226.
  • the permanent magnets are integrated in the primary part segments 212.
  • the position for a further disk-shaped electric machine is also shown by means of a dashed line 232.
  • This further disc-shaped electric machine (not shown) has a larger circumference than the disc-shaped electric machine 210 shown.
  • the inner circumference of the disc-shaped electric machine (not shown) is smaller than the outer circumference of the illustrated electric machine 210 to achieve both can be positioned approximately in the same plane.
  • the illustration according to FIG. 4 shows a section of an electrical machine with a cylindrical basic shape in cross section.
  • the secondary part 224 has permanent magnets 226.
  • the primary part 222 has straight primary part segments 212, these being connected to one another by means of connecting elements 230.
  • the straight embodiment of the primary part segments 212 results in different air gap thicknesses 228, 229.
  • the air gap 229 is smaller in the middle of the primary part segment 212 than at the outer regions of the straight primary part segment 212, resulting in a larger air gap 228.
  • the illustration according to FIG. 5 shows curved primary part segments 213.
  • an electric machine having segmented primary segment segments offers, for example, the following advantages:
  • FIGS. 6 and 7 show in simplified form a printing press 200.
  • the printing press 200 has a printing cylinder 201, which is rotatably mounted by means of a shaft 206.
  • the storage takes place by means of support elements 207.
  • the support elements 207 are side walls, which have a bearing for the shaft 206.
  • the electric motor according to the invention is so narrow buildable that it can be positioned between the support member 207 and the pressure cylinder 201.
  • position 242 In addition to this shown position 242, other positions 240, or 241 and 243 in the region of a stub shaft 208 for the electric machine are possible, but not shown.
  • the illustration according to FIG. 6 shows an electrical machine 210 in a disc-shaped embodiment, the secondary part 224, ie the passive part, being mechanically connected to the pressure cylinder 201.
  • the primary part 222 ie the active part, is mechanically connected to the support element 207.
  • the illustration according to FIG. 7 shows an electrical machine 210, in a cylindrical embodiment, whereby also here the secondary part 224, ie the passive part, is mechanically connected to the pressure cylinder 201.
  • the primary part 222, ie the active part is mechanically connected to the support element 207. This has the advantage that the primary part 222, which carries the electrical connections is stationary.
  • This cylindrically constructed electric machine is constructed as an external rotor.
  • the primary part segments are located on the outer circumference.
  • the primary sub-segments are located on the inner circumference of the electrical machine with respect to the air gap.
  • the electrical machine can therefore be formed in a variety of variants.
  • the electric machine 1 has a primary part 3 and a curved secondary part 5.
  • the secondary part closes in a circle, this is not shown.
  • the primary part 3 has a winding 9 and permanent magnets 17.
  • a first double arrow 11 indicates a longitudinal direction, with a further double arrow indicating the transverse direction 13.
  • the normal 15 is determined by means of a third double arrow, the normal referring to an air-gap plane 19, the air-gap plane 19 not being shown in FIG. However, the air gap plane 19 is shown in FIG.
  • a side view 7 is shown, which relates to the illustration of FIG 10 and 9.
  • the electric machine 1 is a linear motor which can be controlled by means of a power converter 14 connected via a connection cable 16.
  • the secondary part as well as the primary part to simplify the graphic representation is always running straight.
  • the primary part or the secondary part is always circular or disc or cylinder-shaped. Segments of the primary part or secondary part can be made straight or curved.
  • the illustration according to FIG. 9 shows an electrical machine 1.
  • the primary part 3 is designed as a laminated core, the primary part 3 having a winding 9.
  • the winding 9 is a strand winding, which can be powered by an alternating current.
  • the direction of the current is shown in FIG 9 at a moment. The direction is indicated by means of a point 23 or by means of a cross 25.
  • the laminated executed primary part 3 has on the side facing the secondary part 5, permanent magnets 17.
  • the permanent magnets 17 are mounted on the primary part such that their magnetization alternates in the direction of the normal 15. The magnets (permanent magnets) thus generate a magnetic flux which alternately points upwards (towards the primary part 3) and downwards (towards the secondary part 5).
  • North-south permanent magnets (NS) 27 (the magnetization direction points to the secondary part) thus alternate with the south-north permanent magnet (SN) 29 (the magnetization direction points to the primary part).
  • SN south-north permanent magnet
  • This air gap 21 spans the air gap plane 19.
  • the movement of the electric machine 1, which in the present case is a linear machine, takes place in the direction of the longitudinal direction 11. It is possible that either the primary part 3 is stationary and the secondary part 5 moves or that the secondary part 5 is stationary and the Primary part 3 moves over the secondary part 5 away.
  • the winding 9 is a first means for generating a first magnetic field and the permanent magnets 17 are further means for generating further magnetic fields.
  • 9 shows a cross-flow embodiment of the electric machine 1.
  • the secondary part 5 is embodied, for example, in such a way that it has a carrier 31 and a bolt 33. At least the latch 33 are executed laminated.
  • the lamination is carried out in such a way that in a bent longitudinal direction 11 sheet metal connects to sheet metal.
  • the latches 33 are glued or soldered or welded or, for example, connected to one another on the support 31 or connected to one another in a combination of fastening possibilities.
  • the lamination is advantageous for avoiding eddy currents. If the negative eddy current effects are not pronounced (eg in applications with a sufficiently low electrical fundamental frequency), sheet metal can be dispensed with and cost-effective solid parts can be used.
  • the detail according to FIG. 10 shows in detail in the primary part 3 and a secondary part 5.
  • This detail according to FIG. 10 schematically shows again how magnetic fields can be divided into a primary part 3, whereby the shape of a side view is selected, which corresponds to a side view 7 FIG 8 corresponds.
  • FIG. 10 one turn of a winding 10 is shown.
  • the primary part 3 and the secondary part 5 can be divided into sections.
  • the primary part has primary sections 47, 49, 51 and 53, these primary sections 47, 49, 51 and 53 relating to the permanent magnets 27, 29.
  • the sections are regions in which, corresponding to the direction of magnetization of the permanent magnets 27 and 29, the magnetic flux either runs away from the secondary part 5 or extends toward the secondary part 5.
  • the course is shown by arrows 41, 43.
  • the linking flux is mainly generated by the magnets which can form a magnetic inference via the secondary part 5.
  • the flow arrows of different lengths show the flux linked to the winding (coil) for each magnet.
  • Secondary part 5 also has sections corresponding to the existing bars 33. These secondary sections 55, 57, 59 and 61 thus correspond to the sections in which a latch 33 is present or absent.
  • a magnetic flux is feasible.
  • the leadership of the magnetic flux takes place in the present example perpendicular to an illustrated X-axis 63.
  • the flow is thus perpendicular to the sheet plane on which the figure is shown, wherein this corresponds to a Y-axis 65.
  • the Z-axis is perpendicular to the X- and Y-axis, so that all axes are perpendicular to each other.
  • a magnetic exciter flux which is caused, for example, by a north-south permanent magnet 27, closes via the bolt 33 and the primary part 3 in a section 47 in connection with the section 55.
  • the primary part 3 is behind one, for example
  • the first north-south permanent magnet 27 (NS permanent magnet) has a further permanent magnet, which is magnetized in the opposite direction, so that it has an SN
  • Permanent magnet 29 is. However, such a permanent magnet 29 is not shown in FIG 10, as this comes to lie behind. At the positions where a bolt 33 faces a permanent magnet 27, 29, a narrow air gap 35 results. At adjacent positions without a bolt 33, a further air gap 37 results. Due to the fact that the air gaps 35 and 37 are not the same, are generated in sections 47,51 and 49,53 by permanent magnets 27 and 29 different strength magnetic fluxes 41 and 43. The resulting flow 39 is the sum of all flows 41 and 43.
  • FIG. 11 shows the magnetic excitation flux 41, 43 at the time and for the position of the primary part 3 and secondary part 5, in which a current in the winding 10 has a zero crossing.
  • the position-dependent course of the magnetic exciter flux or the induced voltage in the winding and the power of an energized motor converted thereby are shown in FIG.
  • the representation according to FIG. 12 shows, in three graphs, the magnetic interlinkage flux ⁇ , the resulting induced voltage U 1 and the electrical power P e i, st r of a strand / a winding, over time.
  • the time course is represented by the indication of the phase position of the voltage.
  • the course of the flux ⁇ also reflects the course of the magnetic field 90, which can be generated for example by means of permanent magnets.
  • the current must be impressed in phase with the induced voltage.
  • the number of motor strands m must be greater than and / or equal to two.
  • three strands are chosen, since three-phase converters require fewer semiconductor valves than two- or multi-stranded.
  • FIG. 13 serves to illustrate the technical principle and illustrates the generation of a force F.
  • an auxiliary model is presented.
  • a permanent magnet 27 is replaced by currents on an associated lateral surface.
  • the permanent magnet 27 can be thoughtfully represented, for example, by a cuboid, with current flowing on the side surfaces of the cuboid 69, as shown.
  • the permanent magnet 27 can be represented by a winding, whereby according to the model the direction of the current within the winding is represented by a point 23 or a cross 25.
  • the magnet opens reduces the conductor cross-section of the equivalent currents.
  • the result is the following arrangement.
  • the magnetic field generated by the winding 9 concentrates in the air gap 21 at the locations of the bars 33, which serve as flux guides, since here the magnetic resistance is the lowest. So the fictitious ladder lie in the field of the strand coil, reinforcing it on one side and weakening it on the other side.
  • the conductors “deviate” into the region of lower field strength, which is shown with the direction of the force F acting on the primary part in FIG. 13. This relationship is also described by the "right-hand rule", in which the current , the magnetic field and the force F are at a right angle.
  • the phase current that is to say the current through the winding 9, reaches its maximum.
  • FIG. 14 schematically shows the geometry of a transverse flux linear motor 1 and a magnetic excitation field 88 which is generated by the permanent magnets 17.
  • a magnetic useful flow is guided in a plane (106) oriented transversely to a direction of movement (11).
  • the useful magnetic flux is the magnetic flux which is coupled or linked with the coil 9. This oriented magnetic useful flow forms a transverse flux magnetic circuit.
  • the excitation field 88 in FIG. 14 is the further magnetic field or the additional magnetic fields.
  • the linear motor 1 has a laminated primary part 3 and a laminated secondary part 5.
  • the stacking direction of the laminated cores is indicated in principle.
  • the magnetization direction 94 of the permanent magnets 17 is illustrated by means of arrows.
  • the possible direction of movement of the primary part is the longitudinal direction 11.
  • the representation according to FIG. 15 shows a primary part 4 and a secondary part 6.
  • the primary part 4 and the secondary part 6 form the electric machine 2, wherein the electric machine 2 has a longitudinal flow arrangement.
  • the longitudinal flow arrangement is characterized in particular by the fact that the magnetic fields are not transverse to the direction of movement of the primary part or of the secondary part but along the direction of movement of the primary part or along the direction of movement of the secondary part.
  • the magnetic flux which is guided in a plane 108, wherein the plane 108 is oriented parallel to the direction of movement 11, is a magnetic useful flow.
  • the useful magnetic flux is the magnetic flux which is coupled to the coil 9. This oriented magnetic useful flow forms a longitudinal flux magnetic circuit.
  • the secondary part 6 is shown in FIG 15 both in the area of
  • the arrangement of the magnets in the air-gap plane, in contrast to the cross-flow arrangement is not executed checkerboard-like but strip-shaped.
  • the magnets are in the longitudinal flow variant substantially parallel to the bars
  • the magnets can be positioned in a targeted manner in a sloping position.
  • the secondary part 6 is made of sheets, which are stacked over the width of the motor one behind the other.
  • the carrier 32 and the teeth 75 consist of one part.
  • the type of lamination is indicated in FIG. 13.
  • the secondary part may for example be constructed in several parts in the longitudinal direction, so that a secondary part 6 is adjacent to a next secondary part. However, such further adjacent in the direction of movement secondary parts are not shown in the illustration of FIG 15.
  • the illustration according to FIG. 15 also shows the permanent magnets.
  • the permanent magnets are NS permanent magnets 28 or SN permanent magnets 30. These permanent magnets extend for example over an entire laminated core width 77 of the primary part. 4
  • the primary part 4 is designed in such a way that it has pole shoes 79.
  • the pole shoes 79 widen the support surface for permanent magnets 28, 30. This makes it possible to increase the power output of the electric machine 2.
  • the primary part 4 is advantageously designed such that it has a winding body 81.
  • the winding body 81 has both a pole shoe 79 and a winding neck 84. To the winding neck 84, the winding 9 can be wound and then inserted into the primary part 4.
  • the bobbin 81 advantageously holds by means of lugs 83 in the primary part.
  • the winding 9 is referred to as a strand U of an engine.
  • Other motor strings for example V and W
  • the permanent magnets 28 and 30 generate the magnetic excitation fluxes 86, the sum of which forms the flux linkage ⁇ of the coil 9.
  • the magnetic exciter fluxes 86 which constitute a flow of use, form a longitudinal flux magnetic circuit.
  • FIG. 17 shows a linear motor 2 with a longitudinal flux magnetic circuit. This corresponds to the illustration according to FIG. 16.
  • the distribution of the further magnetic fields 92 is additionally shown in a representation offset downward in the image.
  • These further magnetic fields 92 are the magnetic excitation field, which is caused by the permanent magnet 17.
  • FIG. 18 shows a further exemplary embodiment of an electrical machine 2, wherein it can now be built up with three strands U, V and W. Every strand is provided for a phase of a three-phase network. The required phase shift is achieved by the geometric offset of the strands with each other. The geometric offset ⁇ x corresponds to 120 ° electrically for the illustrated three-stranded machine.
  • FIG. 18 also differs with respect to FIG. 17 in that each strand U, V and W is assigned not only a tooth coil 9 but its two tooth coils 12 and 14 for one strand U, V and W.
  • toothed magnets 18 are used here as permanent magnets.
  • the toothed magnets 18, which are also permanent magnets, are located between e.g. braid soft iron material 96.
  • the further magnetic field 86 generated by the tooth magnets 18 is indicated by lines with arrows.
  • the magnetization direction 94 of the permanent magnets 18 is also illustrated by arrows.
  • the toothed magnets 18 are positioned substantially centrally in a tooth 98 and extend substantially parallel to a coil axis 100 of the toothed coil 9.
  • the tooth 98 is surrounded by a toothed coil 9.
  • 19 shows in an upper half of the image the geometric structure and in a lower half of the image of the course of the magnetic excitation field 88.
  • the magnetic exciter field 88 is the additional magnetic field which is generated by means of the toothed magnets 18.
  • the representation of the excitation field 88 clearly shows the effect of the flux concentration 102.
  • the flux concentration is determined by the magnetic circuit geometry. Factors influencing this are, for example, the magnet dimensions and the sheet-metal section dimensions.
  • the magnetization direction 94 of the toothed magnets 18 (the toothed magnet is a permanent magnet) is mainly parallel to an air-gap plane of the air gap 105.
  • the tooth pitch of the secondary part 6 of the electric machine 2 according to FIG. 19 is not an integral multiple of the magnet division of the primary part 4. This applies in particular to the co-ordinate. if the tooth or magnet pitch is not constant.
  • the coils 9 can be supplied with one and / or with several phases.
  • the assignment of the coils to individual motor phases is dependent on the selected tooth pitch ratio between the primary part 4 and the secondary part 6.
  • the representation according to FIG. 19 shows a different tooth pitch in the teeth 98 of the primary part 4 than in the teeth 99 of the secondary part 6.
  • a multi-phase electric machine can be realized both for the same and for unequal tooth pitch on the primary and secondary parts. A same pitch is shown for example in FIG 14 and FIG 18.
  • the illustration according to FIG. 20 differs from the illustration according to FIG. 19 essentially in that, instead of toothed magnets, yoke magnets 20 are now used as a further means of generating further magnetic fields.
  • the yoke magnets 20 are also permanent magnets and are positioned in the region of a yoke 104.
  • the yoke 104 serves to connect teeth 98.
  • the positioning of the magnets in comparison to FIG. 19 also results in another excitation field 88 in FIG.
  • FIG. 21 schematically shows a comparison of a primary part 3 with a transverse flux magnetic circuit 115 and a primary part 4 with a long-flux magnetic circuit 117.
  • the primary parts 3, 4 are in particular primary part 3 4 of one not shown in this figure permanent magnet synchronous motor having permanent magnets in the primary part, wherein the permanent magnets are also not shown in this figure.
  • the magnetic flux ⁇ is shown only symbolically. Other means for generating the magnetic flux ⁇ , such as bestromba- re windings are not shown for reasons of clarity.
  • a possible direction of movement 11 is indicated by an arrow.
  • a secondary part, which is assigned to the respective primary parts 3 and 4, is in of FIG 21 is not shown.
  • the execution of this depends on the orientation of the respective magnetic circuit 115 and 117.
  • the magnetic excitation flux ⁇ mainly closes in a plane oriented transversely to the direction of movement 11.
  • the motor plates used for laminating the primary part 3,4 follow the flow plane and are stacked, for example, in a longitudinal extent of the primary part 3, wherein the longitudinal extent is the extension of the primary part 3 in the direction of movement 11.
  • the illustration according to FIG. 22 shows a comparison of electrical machines 2 a and 2 b, wherein both electrical machines 2 a, 2 b are linear motors.
  • the electric machine 2 a has a primary part 4 a, which has teeth 98, wherein permanent magnets 17, which have a different magnetization direction 94, are attached to a respective tooth 98.
  • the permanent magnets 17 are attached to the air gap 105 facing side of the primary part.
  • Magnetization direction 94 of the permanent magnets 17 is mainly perpendicular to an air gap plane.
  • a toothed coil 9 is wound around the teeth 98 in each case. Since now each of the teeth 98 permanent magnets 17 having opposite magnetization directions 94, resulting in a movement of the primary part 4a relative to the secondary part 6, a magnetic alternating flux.
  • the electrical machine 2a thus has an alternating flow arrangement.
  • the electric machine 2b in FIG. 22 also has a primary part 4b, which has teeth 98.
  • the teeth 98 in the electric machine 2b have only one permanent magnet 17 for each tooth 98. Since the permanent magnet 17 has a magnetization direction 94, only one magnetization direction 94 is assigned to each tooth 98.
  • An electric machine 2b can also be designed in such a way that a tooth 98 has a plurality of permanent magnets, but with respect to a tooth 98, the same
  • the magnetization directions 94 also alternate with the teeth 98 on the primary part 4b. Each tooth therefore alternately has a different magnetization direction 94. Since the teeth 98 now have permanent magnets 17 with opposite directions of magnetization 94, a magnetic direct flux results when the primary part 4b moves relative to the secondary part 6.
  • the electrical machine 2b thus has a DC flow arrangement.
  • the permanent magnets 17, which serve to form a (magnetic) exciting field is generated in a relative movement of the secondary part 6 to the primary part 4b, in the magnetic circuit, a magnetic DC flux.
  • the magnetization directions 94 of the individual permanent magnets 17 are aligned in the electrical machine 2b in FIG 22 such that a magnetic DC flux is generated by a movement of the toothed secondary part 6 in the coil-carrying magnetic circuit portions of the primary part 4b, the magnetic flux does not change direction and oscillates periodically between a maximum and a minimum value.
  • FIG. 22 an arrangement is selected in which a force effect between a primary part and a secondary part can be achieved.
  • the illustration according to FIG. 23 shows an arrangement of an electrical machine which has a primary part 4 and two secondary parts 6a and 6b. A force effect thus results between only one primary part 4 and two secondary parts 6a and 6b. This results in an approximate doubling of the producible force.
  • the teeth 98 of the primary part 3 of the linear motor according to FIG. 23 each have two pole shoes 79, each pole shoe 79 facing a secondary part 6a or 6b.
  • This embodiment of the electric machine 2 according to FIG. 23 is a type of development of the electric machine 2 according to FIG. 19.
  • the double-sided arrangement of the secondary parts is not limited to the embodiment of the primary part 4 shown in FIG. 23, in which the permanent magnets 17 are in one soft magnetic material 119 are embedded.
  • FIG. 24 shows an arrangement of an electrical machine 2 which has two primary parts 4a and 4b and only one associated secondary part 6. A force effect thus results between only one secondary part 6 and two primary parts 4a and 4b. This results in an approximate doubling of the producible force.
  • the teeth 3 of the secondary part of the linear motor 2 according to FIG. 23 have a two-sided alignment to a respective primary part 4a and 4b. Each primary part 4a and 4b so teeth 33 of a secondary part 5 are assigned.
  • This embodiment of the electric machine 2 according to FIG. 24 is a type of development of the electric machine 2 according to FIG. 19.
  • the double-sided arrangement of the primary parts 4a and 4b is not restricted to the embodiment of the primary part 4a shown in FIG. 23, in which the permanent magnets 17 are embedded in a soft magnetic material 119.
  • the representation according to FIG. 25 shows, by way of example, the magnetic field profile in an electrical machine 1 which has two primary parts 3 a and 3 b and a secondary part 5.
  • the primary parts 3a and 3b have permanent magnets 17 and a winding 9.
  • the magnetic flux 86 is shown, which results from a current through the winding 9 shown in dashed lines of the primary parts.
  • the magnetic flux caused by the permanent magnets is not considered.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine bzw. eine elektrische Maschine (1, 2, 210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200), wobei die die elektrische Maschine ein Primärteil (3, 4, 222, 212, 213) und ein Sekundärteil (5, 6, 224) aufweist. Die elektrische Maschine (1, 2, 210) weist ein scheibenartiges Primärteil (3, 4, 222, 212, 213) und ein scheibenartiges Sekundärteil (5, 6, 224) zur Ausbildung eines scheibenförmigen Luftspalts auf oder ein zylinderartiges Primärteil (3, 4, 212, 213) und ein zylinderartiges Sekundärteil (5, 6, 224) zur Ausbildung eines zylinderförmigen Luftspalts, wobei zur Ausbildung des zylinderartigen Primärteils (3, 4, 222, 212, 213) ein für einen Linearmotor verwendbares Primärteil mit verwandt ist.

Description

Beschreibung
Druckmaschine bzw. elektrische Maschine für eine Druckmaschine
Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine bzw. eine elektrische Maschine, insbesondere für eine Antriebseinrichtung bei einer Druckmaschine. Die elektrische Maschine weist ein Primärteil und ein Sekundärteil auf, wobei sowohl das Primärteil als auch das Sekundärteil eine kreisförmige Kontur aufweisen. Als elektrische Maschinen zum Antrieb von beispielsweise Zylindern und Walzen (im folgenden auch als Zylinder bezeichnet) einer Druckmaschine werden bislang insbesondere Direktantriebe verwendet. Diese Direktantriebe weisen einen zylinderförmigen Luftspalt zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil auf. Je größer der Radius derartiger elektrischer Maschinen ist, desto vorteilhafter ist dies für die von dieser auszubildenden Momentenkraft. Insbesondere bei Druckmaschinen ist es vorteilhaft, eine elektrische Maschine einzusetzen, welche ein großes Moment aufbringen kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, eine elektrische Maschine einzusetzen, welche eine besonders kompakte Bauweise aufweist. Bislang stehen sich diese beiden Anforderungen an die elektrische Maschine oftmals entgegen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Maschine anzugeben, welche sowohl einen kompakten Aufbau aufweist, als auch zur Ausbildung hoher Momentenkräfte einsetzbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mittels einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der elektrischen Maschine ergeben sich aus den Merkmalen gemäß der abhängigen Ansprüche 2 bis 12. Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich bei einer Druckmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 13. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Druckmaschine ergeben sich nach den Merkmalen gemäß der Patentansprüche 14 und 17. Eine elektrische Maschine, welche für eine Antriebseinrichtung bei einer Druckmaschine einsetzbar ist, weist ein Primärteil und ein Sekundärteil auf. Die Druckmaschine ist bei- spielsweise eine Rotationsdruckmaschine, eine Flexodruckma- schine, oder der Gleichen. Die elektrische Maschine ist derart ausgestaltet, dass diese ein scheibenartiges Primärteil und ein scheibenartiges Sekundärteil aufweist. Das scheibenartige Primärteil und das scheibenartige Sekundärteil sind in der Art zueinander angeordnet, dass dadurch ein scheibenartiger Luftspalt zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil ausgebildet wird. Der scheibenartige Aufbau der elektrischen Maschine unterscheidet sich dadurch von einem zylinderförmigen Aufbau einer elektrischen Maschine, dass zwar immer noch eine Rotationsbewegung durch die elektrische Maschine ausführbar ist, jedoch die magnetischen Felder über den Luftspalt keine radiale Ausrichtung zur Drehachse hin erfahren, sondern eine Ausrichtung parallel zur Drehachse der elektrischen Maschine. Die derart ausgebildete scheibenförmige elektrische Maschine ist vergleichbar mit einem Linearmotor, welcher auf eine Kreisbahn gezwungen ist. Das Primärteil weist berstrombare Wicklungen auf, wobei diese Wicklungen vorteilhafterweise in einem Bereich des Primärteils angeordnet sind, welche in Bezug auf die Scheibenform einen Außenbe- reich der Scheibe darstellen. Somit ist ein großes Moment erzielbar. Entsprechendes gilt für die das Sekundärteil ausbildenden Teile. Das Sekundärteil weist beispielsweise Permanentmagnete auf, welche im gleichen Radiusbereich wie die Wicklungen des Primärteils auf dem Sekundärteil positioniert sind. Weist das Sekundärteil anstelle der Permanentmagnete lediglich Mittel zur Führung eines magnetischen Feldes auf, wobei dieses Mittel eine Zahnstruktur aufweist, so ist auch diese Zahnstruktur derart auf dem Sekundärteil positioniert, dass die Zahnstruktur dem Teil des Primärteils gegenüber- liegt, welches zur Ausbildung der elektromagnetischen Felder vorgesehen ist. In einer weiteren Ausgestaltung ist die elektrische Maschine derart ausgeführt, dass das Primärteil Segmente aufweist. Die Segmente weisen Wicklungen zur Bestromung mit elektrischem Strom auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Segmente sind diese Segmente Primärteile von Linearmotoren. Derartige Primärteile weisen in der Regel eine rechteckförmige Kontur auf .
In einer weiteren Ausgestaltung der elektrischen Maschine sind die Segmente polygonartig angeordnet, wobei durch die polygonartige Anordnung insbesondere eine kreisförmige Kontur ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung ist es möglich, eine scheibenförmige Ausbildung des Luftspalts der elektrischen Maschine auszubilden.
Eine elektrische Maschine, ist nicht nur in einer Art Scheibenform realisierbar, wobei diese ein scheibenartiges Primärteil und ein scheibenartiges Sekundärteil zur Ausbildung eines scheibenförmigen Luftspalts aufweist sondern auch als ei- ne elektrische Maschine, welche ein zylinderartiges Primärteil und ein zylinderartiges Sekundärteil zur Ausbildung eines zylinderförmigen Luftspalts aufweist, wobei zur Ausbildung des zylinderartigen Primärteils ein für einen Linearmotor verwendbares Primärteil mit verwandt ist.
Weist die elektrische Maschine ein scheibenartiges Primärteil und ein scheibenartiges Sekundärteil auf, so können das scheibenartige Primärteil und das scheibenartige Sekundärteil derart zueinander angeordnet werden, dass dadurch ein schei- benartiger Luftspalt zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil ausgebildet wird. Der scheibenartige Aufbau der elektrischen Maschine unterscheidet sich dadurch von einem zylinderförmigen Aufbau einer elektrischen Maschine, dass zwar immer noch eine Rotationsbewegung durch die elektrische Maschine ausführbar ist, jedoch die magnetischen Felder über den Luftspalt keine radiale Ausrichtung zur Drehachse hin erfahren, sondern eine Ausrichtung parallel zur Drehachse der elektrischen Maschine. Die derart ausgebildete scheibenförmi- ge elektrische Maschine ist vergleichbar mit einem Linearmotor, welcher auf eine Kreisbahn gezwungen ist.
Die elektrische Maschine ist insbesondere vom Typ einer Syn- chronmaschine .
In einer Ausgestaltung weist: a) das Primärteil der elektrischen Maschine Primärteilsegmente aufweist und/oder b) das Sekundärteil der elektrischen Maschine Sekundärteilsegmente aufweist, wobei insbesondere die Primärteilsegmente Wicklungen aufweisen, wobei insbesondere zur Ausbildung des scheibenartigen Primärteils ein für einen Linearmotor verwendbares Primärteil mit verwandt ist.
Das Primärteil weist also bestrombare Wicklungen auf, wobei diese Wicklungen vorteilhafterweise in einem Bereich des Primärteils angeordnet sind, welche in Bezug auf die Scheiben- form einen Außenbereich der Scheibe darstellen. Somit ist ein großes Moment erzielbar. Entsprechendes gilt für die das Sekundärteil ausbildenden Teile. Das Sekundärteil weist beispielsweise Permanentmagnete auf, welche im gleichen Radiusbereich wie die Wicklungen des Primärteils auf dem Sekundär- teil positioniert sind. Weist das Sekundärteil anstelle der Permanentmagnete lediglich Mittel zur Führung eines magnetischen Feldes auf, wobei dieses Mittel eine Zahnstruktur aufweist, so ist auch diese Zahnstruktur derart auf dem Sekundärteil positioniert, dass die Zahnstruktur dem Teil des Pri- märteils gegenüberliegt, welches zur Ausbildung der elektromagnetischen Felder vorgesehen ist.
Die Scheibenförmige Bauweise ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau. Dieser kompakte Aufbau ermöglicht es auch, dass die elektrische Maschine zwischen einem Zylinder und einer den Zylinder tragenden Seitenwand positionierbar ist. Die Seitenwand dient als ein Tragelement für den Zylinder bzw. dessen Welle. Des Weiteren ermöglicht die Verwendung von Primärteilen, welche zum Einsatz in einem Linearmotor vorsehbar sind einen flexiblen Aufbau der elektrischen Maschine. Dies gelingt ins- besondere deswegen, weil derartige Primärteile elektrischer Linearmotoren zur Einzelmontage bzw. zum Einzelanschluss vorgesehen sind.
Die scheibenförmigen Ausbildungen der elektrischen Maschine bzw. die sich daraus ergebende kreisförmige Kontur des Primärteils bzw. Sekundärteils und die entsprechende kreisförmige Anordnung der Segmente durch eine polygonartige Positionierung betrifft den Bereich des Luftspaltes der elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine, welche beispielsweise ein Gehäuse aufweist, kann bezüglich ihres Gehäuses unterschiedliche Konturen und Gestaltungsformen aufweisen, die sowohl kreisförmig, rechteckig oder auch eine andere Form aufweisen.
Das bzw. die Primärteilsegmente zur Ausbildung des Primär- teils der elektrischen Maschine weisen insbesondere einen eigenen elektrischen Anschluss auf. Darüber hinaus können einzelne Primärteilsegmente über lösbare Verbindungen wie z.B. Schraubverbindungen, Klemmverbindungen oder dergleichen leicht montiert bzw. demontiert werden. Hierfür weist das Primärteilsegment insbesondere Löcher zur Durchführung einer Schraube auf. In einer weiteren Ausgestaltung des Primärteilsegmentes weist dieses einen eigenen Verguß auf. Die im Blechpaket des Primärteilsegmentes verlegten Wicklungen sind also vergossen. Dies ist typisch für ein Primärteil eines Li- nearmotors .
Im Gegensatz zu einer klassischen elektrischen Maschine, bei welcher der Stator und der Rotor jeweils ein Bauteil sind, weist die elektrische Maschine vorteilhaft ein Primärteil auf, welches aus einer Mehrzahl von Linearmotor-Komponenten aufgebaut ist. Die Linearmotor-Komponenten, welche die Segmente des Primärteils bzw. des Sekundärteis darstellen, können dabei z.B. vorteilhaft an einem beliebigen, vorteilhaft nicht zu kleinen, Durchmesser eines Zylinders angebracht werden. Das Sekundärteil ist beispielsweise auf einem beweglichen Teil angebracht, wobei dieses das in Rotation versetzbare Bauteil ist. Das Primärteil ist dann entsprechend auf ei- nem dazu feststehenden Bauteil angebracht.
Die elektrische Maschine ist damit vorteilhaft aus mehreren Einzelsegmenten aufbaubar. Der Luftspalt der elektrischen Maschine kann dabei entweder Scheiben- oder zylinderförmig ges- taltet sein.
Die Segmente des Primärteils, also die Primärteilsegmente sind Aktivteile der elektrischen Maschine, wobei diese wie obig beschrieben vorteilhaft denen eines herkömmlichen Line- armotors gleichen. Dieser herkömmliche Linearmotor kann beispielsweise gerade oder auch quaderförmig ausgebildet sein. Um die Leistung der elektrischen Maschine zu erhöhen, kann auch eine Doppelkammausführung vorgesehen sein.
Weist die elektrische Maschine einen großen Durchmesser auf, wobei es sich dabei um Durchmesser von > 1 m oder auch von > 2 und mehr Metern handelt, können insbesondere bei einem zylindrisch aufgebauten Motor auch herkömmliche Linearmotor- Sekundärteile (gerade, quaderförmig) verwendet werden ohne dass die Verluste zu groß werden. Dies ist dadurch bedingt, dass die Luftspaltänderungen aufgrund von Sehnenbildung sich nicht signifikant auf die Leistung der elektrischen Maschine auswirken .
Um die Leistungsausbeute zu optimieren ist es in einer vorteilhaften Abwandlung des Primärteils eines herkömmlichen Linearmotors möglich das Primärteilsegment mit einer gebogenen Form auszuführen. Die gebogene Form betrifft insbesondere die Seite des Primärteilsegmentes, welche dem Luftspalt zugewandt ist. Durch die gebogene Form ist in einfacher Weise ein zylindrischer Aufbau der elektrischen Maschine möglich. Die gebogene Form wird insbesondere dadurch erreicht, dass das Blechpaket des Primärteilsegmentes eine gebogene Form auf- weist. Durch eine Aneinanderreihung mehrere Primärteilsegmente in gebogener Form ergibt sich eine Kreisform.
Das Sekundärteil der elektrischen Maschine ist als ein Pas- sivteil ausführbar, wobei auch diese abhängig von der Größe des Durchmessers und abhängig von der Aufbauform (zylindrisch oder scheibenförmig) entsprechend dem Primärteil gebogen ist.
Zur Steigerung der Leistung der elektrischen Maschine und/oder zur Neutralisierung der nach außen wirkenden Anziehungskräfte zwischen den Primär- und Sekundärteil kann die elektrische Maschine mit dem scheibenförmigen Luftspalt als sog. Doppelkamm aufgebaut sein.
Des Weiteren kann zur Steigerung der abgebbaren Leistung der elektrischen Maschine und/oder zur Trennung der Funktionen "Anlauf", „Schnelllauf" o.a. aus verschiedenen Primärteilsegmenten aufgebaut werden, welche an unterschiedlichen Durchmessern bzw. Radien angebracht sind. Hieraus ergibt sich eine ineiander geschachtelte Anordnung von Primärteilsegmenten und auch von deren zugehörigen Sekundärteilen.
Das Sekundärteil der elektrischen Maschine kann einstückig oder auch mehrstückig, also segmentiert, ausgebildet sein.
Ein baukastenmäßiger segmentierter Aufbau der elektrischen Maschine, erlaubt sowohl eine flexible und kostengünstige Projektierung wie auch eine flexible und kostengünstige Herstellung, Montage und Demontage. Vorteilhaft ist es auch, dass die Leistung der elektrischen Maschine nachträglich erhöht oder auch reduziert werden kann. Dies gelingt durch zusätzliche Montage und Anschluss zumindest eines zusätzlichen Primärteilsegmentes. Die Leistung ist reduzierbar, indem ein Primärteilsegment entfernt wird. Da ein Primärteilsegment je- weils separat an einem Träger befestigt werden kann und das Primärteilsegment auch einen eigenen elektrischen Anschluss aufweist ist auch im Ersatzteilfall eine einfache und preisgünstige Reparatur möglich. Eine Druckmaschine, welche insbesondere eine Flexodruckma- schine ist, kann durch die Verwendung der beschriebenen elektrische Maschine besonders kompakt aufgebaut werde. De Weiteren ist es möglich durch die Verwendung von mehr oder weniger Primärteilsegmenten die Leistung der elektrischen Maschine an die Erfordernisse unterschiedlicher Druckmaschinen in einfacher Weise anzupassen.
Die elektrische Maschine ist zum Antreiben eines Zylinders, insbesondere eines Druckzylinders vorgesehen, wobei eine Welle vorgesehen ist, welche bezüglich eines Tragelementes gelagert ist, wobei das Tragelement insbesondere eine Momentenstütze des Primärteils oder des Sekundärteils der elektri- sehen Maschine ist. Das Tragelement ist als eine Seitenwand ausführbar, wobei das Tragelement vorteilhaft ein Lager zur Lagerung der Welle des Zylinders aufweist.
Vorteilhaft ist die elektrische Maschine zwischen dem Trag- element und dem Zylinder positioniert. Für den Fall dass der Zylinder mittels zweier Tragelemente gelagert ist, ist zwischen dem Tragelement und dem Zylinder auch jeweils zumindest eine elektrische Maschine vorsehbar. Auch eine Verwendung nur einer elektrischen Maschine bei zwei Tragelementen ist mög- lieh.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die elektrische Maschine auf einer Seite des Tragelemntes positioniert, welche dem Zylinder abgewandt ist.
Nachfolgend werden weitere verschiede Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine beschrieben, wobei diese teilweise obig bereits angesprochen sind.
Die elektrische Maschine ist derart ausbildbar, dass das Primärteil Primärteilsegmente aufweist und/oder dass das Sekundärteil Sekundärteilsegmente aufweist, wobei insbesondere die Primärteilsegmente Wicklungen aufweisen, wobei insbesondere zur Ausbildung des scheibenartigen Primärteils ein für einen Linearmotor verwendbares Primärteil mit verwandt ist. Das auch für einen Linearmotor verwendbare Primärteil ist ein Primärteilsegment. Allgemein weist das Primärteilsegment vor- teilhaft zumindest eines der folgenden Merkmale auf:
- einen eigenen elektrischen Anschluss
- einen Verguss
- Mittel zur Befestigung des Primärteilsegmentes.
Eines oder mehrere der Primärteilsegmente bilden das Primärteil der elektrischen Maschine aus.
Der eigene elektrische Anschluss weist vorteilhaft eine Einrichtung zur Ausbildung eines lösbaren elektrischen Kontaktes aufweist. Derartige Kontakte sind z.B. Klemmkontakte, Schraubkontakte oder dergleichen.
Zur leichten Montage ist das bzw. sind die Primärteilsegmente auf einem Träger als eine Trägereinrichtung befestigbar. Auch Sekundärteilsegmente können auf einer weiteren Trägereinrichtung lösbar oder auch unlösbar befestigt sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Trägereinrichtung auch als eine Führungseinrichtung zur Führung des beweg- ten Teils der elektrischen Maschine vorgesehen. Das bewegte Teil ist entweder das Primärteil oder das Sekundärteil. Bezüglich des Primärteilsteils können die Primärteilsegmente auch jeweils einzeln oder in Gruppen durch die Führungseinrichtung geführt sein.
Wie obig bereits beschrieben ergibt sich durch die Anordnung der Segmente, insbesondere der Primärteilsegmente, eine kreisförmige Kontur. Die Primärteilsegmente und/oder die Sekundärteilsegmente sind folglich z.B. polygonartig angeord- net, wobei sich durch die polygonartige Anordnung eine kreisförmige Kontur ergibt. In einer vorteilhafte Ausgestaltung ist das Primarteil der elektrischen Maschine polygonartig kreisförmig ausgebildet, wobei das Sekundarteil eine gegenüber dem Primarteil verbesserte Kreisform aufweist. Dadurch wird die Verwendung von Primarteilen eines Linearmotors als Primarteilsegment ermöglicht ohne dass sich die Oberwelleneigenschaften der elektrischen Maschine unnötig verschlechtern.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Primarteilsegment ein Blechpaket aufweist, wobei das Blechpaket Nuten zur Aufnahme der Wicklungen aufweist, wobei die Nuten insbesondere parallel zueinander angeordnet sind.
Das Sekundarteil kann derart ausgebildet sein, dass dieses Permanentmagnete aufweist, welche insbesondere derart mit einem Winkelversatz nebeneinander positioniert sind, dass dies zur Ausbildung einer Kreisform fuhrt.
Um preisgünstige Sekundarteile herstellen zu können ist die elektrische Maschine auch derart ausbildbar, dass diese insbesondere eine Synchronmaschine ist, wobei das Primarteil Wicklungen als ein erstes Mittel zur Erzeugung eines ersten magnetischen Feldes aufweist und das Sekundarteil ein Mittel zur Fuhrung des magnetischen Feldes aufweist, wobei das Pri- marteil zumindest ein weiteres Mittel zur Erzeugung eines weiteren magnetischen Feldes aufweist, wobei insbesondere das erste Mittel zur Erzeugung des ersten magnetischen Feldes derart zu dem weiteren Mitteln zur Erzeugung des weiteren magnetischen Feldes angeordnet ist, dass eine Überlagerung des ersten magnetischen Feldes mit dem weiteren magnetischen Feld ermöglicht ist. Hierfür weist das sekundarteilseitige Mittel zur Fuhrung eines magnetischen Feldes eine Zahnstruktur aufweist.
Für elektrische Maschinen, welche am Umfang nicht vollständig mit Primarteilsegmenten bestuckt werden müssen bietet sich ein Typ von elektrischer Maschine an, bei welchem das Sekundarteil keine Permanentmagnete oder auch elektrische Wicklun- gen aufweist. Das Sekundärteil weist jedoch ein Mittel zur Führung eines magnetischen Feldes auf. Dieser Typ hat den Vorteil, dass er preisgünstig ist bzw. dass das oft unerwünschte magnetische Feld herkömmlicher Synchron-Linearmotor- Sekundärteile, welche mit Permanentmagneten bestückt sind, zu vermieden werden kann. Damit lässt sich die Montage vereinfachen. Dieser Typ, welcher auch bei vollständig über den Umfang mit Primärteilsegmenten bestückten Primärteilen einsetzbar ist, wird im folgenden beschrieben.
Bei der elektrischen Maschine diesen Typs ist das Primärteil derart ausgeführt, dass dieses zwei Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes aufweist. Das Sekundärteil ist frei von Mitteln zur Erzeugung eines magnetischen Feldes. Das Pri- märteil weist also ein erstes Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes und ein weiteres Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes auf, wobei das erste Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes mit einer Wechselspannung bzw. mit einem Wechselstrom beaufschlagbar ist. Das erste Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes welches ein erstes magnetisches Feld ist, ist beispielsweise eine Wicklung. Das weitere Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, welches ein Erregerfeld ist, ist ein Mittel mit dem ein weiteres, also zumindest ein zweites, magnetisches Feld erzeugbar ist. Die Felderregung die das weitere magnetische Feld erzeugt ist vorteilhafter Weise im Betrieb unverändert, also konstant. Ein derartiges weiteres Mittel zur Erzeugung des Weiteren magnetischen Feldes ist beispielsweise ein Permanentmagnet bzw. eine Wicklung, welche mit einem konstanten Strom beauf- schlagt bzw. baufschlagbar ist. Das weitere Mittel zur Erzeugung eines weiteren magnetischen Feldes weist vorteilhafter weise eine Vielzahl von weiteren Mitteln zur Erzeugung einer magnetischen Wechselpol-Felderregung auf.
Das erste Mittel zur Erzeugung eines ersten magnetischen Feldes ist beispielsweise eine Spulenwicklung, wobei das erste magnetische Feld, welches aus der Spule austritt bzw. in diese eintritt derart zu weiteren Mitteln (also zweiten, drit- ten, usw.) zur Erzeugung weiterer magnetischen Feldes geleitet ist, dass zumindest zwei weitere Mittel zur Erzeugung weiterer magnetischer Felder im Feldbereich des ersten magnetischen Feldes liegen, damit eine Wechselwirkung der beiden magnetischen Felder zustande kommt. Die weiteren Mittel zur Erzeugung weiterer magnetischer Felder weisen vorteilhafter Weise eine Vielzahl zueinander jeweils umgekehrter Magnetisierungsrichtungen auf, womit eine Anordnung mit einer Wechselpolmagnetisierung zustande kommt.
Die elektrische Maschine, welche ein Primarteil und ein Se- kundarteil aufweist, wobei das Primarteil ein erstes Mittel zur Erzeugung eines ersten magnetischen Feldes aufweist und das Sekundarteil ein Mittel zur Fuhrung des magnetischen FeI- des aufweist ist also derart ausgebildet, dass das Primarteil zumindest zwei weitere Mittel zur Erzeugung zumindest zweier weiter magnetischer Felder aufweist, wobei das erste Mittel zur Erzeugung des ersten magnetischen Feldes derart zu den weiteren Mitteln zur Erzeugung der weiteren magnetischen FeI- der angeordnet ist, dass eine Überlagerung des ersten magnetischen Feldes mit den weiteren magnetischen Feldern ermöglicht ist.
Ein derartiger Aufbau der elektrischen Maschine hat den Vor- teil, dass das Sekundarteil der elektrischen Maschine keine aktiven Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes aufweist. Das Sekundarteil einer derartigen elektrischen Maschine weist lediglich ein Mittel zur Fuhrung magnetischer Felder auf und ist deshalb einfach und preisgünstig zu fertigen. Das Sekundarteil ist zur Vermeidung von Wirbelstromen beispielsweise geblecht ausgeführt.
Für den strukturellen Aufbau von Primarteil und Sekundarteil sind vorteilhafter Weise Weicheisenteile verwendbar. Die BIe- chung dieser Teile reduziert Wirbelstrome. In weitern Ausfuhrungsformen können die Weicheisenteile auch massiv und/oder als so genannte Pulverpressteile ausgeführt sein. Der Maschinentyp ist auch derart ausführbar, dass die elektrische Maschine ein Primärteil und ein Sekundärteil aufweist und das Primärteil ein erstes Mittel zur Erzeugung eines ersten magnetischen Feldes aufweist und weiterhin ein weiteres Mittel zur Erzeugung eines weiteren magnetischen Feldes aufweist, wobei das erste Mittel eine Wicklung ist und das weitere Mittel zumindest ein Permanentmagnet. Das weitere Mittel ist insbesondere eine Vielzahl von Mitteln, d.h. eine Vielzahl von Permanentmagneten. Bei einer derartigen Ausgestal- tung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine finden sich alle Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes im Primärteil. Das Sekundärteil weist lediglich ein Mittel zur Führung magnetischer Felder auf und ist beispielsweise derart ausgeführt, dass es auf der zum Primärteil ausgerichteten O- berflache Zähne aufweist. Dieses Mittel ist insbesondere ein eisenhaltiges Mittel, wie z.B. ein Blechpaket.
Das Sekundärteil und/oder das Primärteil sind beispielsweise derart ausgeführt, dass diese Zähne aufweisen. Eine Zahntei- lung des Sekundärteils und eine Zahn- bzw. Magnetteilung des Primärteils kann sowohl gleich als auch unterschiedlich sein. Zum Beispiel werden bei gleicher Teilung Spulen eines Motorstranges gruppiert und mit einem Versatz von 360°/m zu weiteren Spulengruppen der anderen Motorstränge angeordnet. Mit „m" ist die Anzahl der Phasen bzw. der Stränge bezeichnet.
Die Zahnteilung des Sekundärteils (Tau_Sek) gibt die Polteilung der Maschine (Tau_p) vor und es gilt Tau_zahn, sek = 2*Tau_p.
In einer Ausführungsform der elektrischen Maschine ist die
Zahnteilung des Sekundärteils beispielsweise ein ganzzahliges Vielfaches der Magnetteilung des Primärteils. Die elektrische Maschine ist aber auch derart ausgestaltbar, dass die Zahnteilung des Sekundärteils kein ganzzahliges Vielfaches der Magnetteilung des Primärteils ist.
Die Permanentmagnete soind in das Primärteil integrierbar, so dass Spulen (Wicklungen) und Magnete (Permanentmagnete) im selben Teil (Primärteil) der elektrischen Maschine untergebracht sind. Für eine Kurzstatorbauweise wird, im Vergleich zum bekannten Motorprinzip wesentlich weniger Magnetmaterial benötigt. Das Sekundärteil besteht vorteilhafter Weise nur aus einer Eisen-Reaktionsschiene.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der elektrischen Maschine ist das weitere Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes (z.B. ein Permanentmagnet), welches in weichmagnetischen Magnetkreisabschnitten eingebettet ist, flusskonzentrierend angeordnet. Die Anordnung in Flusskonzentration ermöglicht eine hohe magnetische Auslastung der elektrischen Maschine. Unter der Einbettung ist eine derartige Positionierung der Permanentmagnete in weichmagnetischem Material zu verstehen, bei der an die Seiten der Permanentmagnete, an welchen das magnetische Feld austritt, ganz oder teilweise ein weichmagnetischen Material anschließt.
In einer weiteren Ausgestaltung der elektrischen Maschine weist deren Sekundärteil zumindest ein Mittel zum magnetischen Rückschluss auf. Dieses Mittel weist beispielsweise ein Blechpaket auf. Es ist weiterhin vorteilhaft das Sekundärteil derart auszubilden, dass dieses frei von magnetischen Quellen ist. Magnetische Quellen sind Beispielsweise Permanentmagnete oder auch bestromte (elektrisch bestromte) Wicklungen.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Sekundärteil derart ausgeführt, dass dieses zum Primärteil hin gerichtete Zähne aufweist. Der Hauptfluss wird somit innerhalb des Sekundär- teils über die Zähne und über den gegebenenfalls vorhandenen Rückschluss geführt. Bei der Führung des Flusses über die Zähne ist der Fluss beispielsweise jeweils nur über einen Zahn oder über zumindest zwei Zähne führbar.
Das erste Mittel zur Erzeugung eines ersten magnetischen Feldes ist vorteilhafterweise, wie bereits beschrieben, eine bestrombare Wicklung. Die bestrombare Wicklung einer Maschine besteht aus einem oder mehreren Strängen (z.B. U, V, W). Jeder Strang besteht aus einer oder mehreren Spulen. Eine vorteilhafte Ausführung der Spulen ist dadurch gekennzeichnet, das es sich um konzentrierte Spulen handelt, die um je einen Zahn gewickelt sind (Zahnspulen), wobei der Zahn einen oder mehre- re Pole bzw. Permanentmagnete tragen kann. Die Zahnspule ist dabei zumindest ein Teil einer Wicklung. Die Spule kann als Einzelspule wie auch als geteilte Spule ausgeführt sein. Der Vorteil der Wicklung ist es, dass mit Hilfe dieser in einfachster Weise ein sich änderndes magnetisches Feld bei- spielsweise mittels eines Wechselstromes herstellbar ist. Die elektrische Maschine ist beispielsweise auch derart ausführbar, dass diese mehrere Wicklungen bzw. Spulen aufweist, wobei diese Wicklungen mit verschiedenen Phasen einer Drehstromquelle bestrombar sind.
Eine elektrische Maschine ist auch derart ausführbar, dass ein Sekundärteil Zähne aufweist, welche mit einem Teilungsabstand Tau Sek zueinander angeordnet sind. Das Primärteil der elektrischen Maschine beinhaltet das zweite Mittel zur Erzeu- gung eines magnetischen Erregerfeldes, welches aus einer
Vielzahl der Mittel realisiert wird (z.B. viele Permanentmagnete) , die mit einem Teilungsabstand Tau Prim zueinander angeordnet sind.
Eine Ausführung der elektrische Maschine zeichnet sich nun dadurch aus, dass die Beziehung zwischen Tau Sek und Tau Prim durch folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:
Tau_Sek = n*Tau_Prim wobei n= 1,2,3,... Tau_Sek lässt sich also durch ein ganzzahliges Vielfaches von Tau Prim ausdrücken.
Bei einer weiteren Ausführung der elektrischen Maschine lässt sich die Beziehung zwischen Tau_Sek und Tau_Prim durch die Gleichung: Tau_Sek ≠ n*Tau_Prim wobei n= 1,2,3,... angeben. Der Teilungsabstand Tau Sek ist also kein ganzzahliges Vielfaches des Teilungsabstandes Tau Prim. Wie bereits obig beschrieben, weist eine weitere Ausführung der elektrischen Maschine als weitere Mittel zur Erzeugung zumindest eines zweiten magnetischen Feldes Permanentmagnete auf. Vorteilhafterweise sind die Permanentmagnete derart am Primärteil angeordnet, dass diese ein magnetisches Erregerfeld jeweils in unterschiedlichen Richtungen erzeugen.
In einer Ausgestaltung der Anordnung der Permanentmagnete sind die Magnetisierungsrichtungen der Permanentmagnete zwar parallel jedoch abwechselnd entgegengesetzt.
In einer weiteren Ausgestaltung der elektrischen Maschine weist diese ein Primärteil und zwei Sekundärteile auf. Das Primärteil ist zwischen den beiden Sekundärteilen angeordnet Diese Anordnung ist derart ausgebildet, dass sich ein Magnetkreis, welcher sich durch einen magnetischen Nutzfluss ausbildet, über das Primärteil und beide Sekundärteile schließt
Bei einer weiteren Ausgestaltung der elektrischen Maschine, weist diese zwei Primärteile und ein Sekundärteil auf. Das
Sekundärteil ist zwischen den beiden Primärteilen angeordnet Die Primärteile und das Sekundärteil sind derart ausbildbar, dass sich ein Magnetkreis, welcher sich durch einen magnetischen Nutzfluss ausbildet, über die beiden Primärteile und das Sekundärteil schließt.
Die Primärteile und das Sekundärteil sind jedoch auch derart ausbildbar, dass sich ein Magnetkreis, welcher sich durch einen magnetischen Nutzfluss ausbildet, über jeweils ein Pri- märteil und das gemeinsame Sekundärteil schließt.
Die nachfolgenden Figuren zeigen Beispiele für erfindungsgemäße Ausgestaltungen von erfindungsgemäßen elektrischen Maschinen und deren Einsatz bei Druckmaschinen. Dabei zeigt:
FIG 1 eine Druckmaschine
FIG 2 eine scheibenförmige elektrische Maschine einen Ausschnitt von einer scheibenförmigen elektrischen Maschine einen Ausschnitt einer zylinderförmigen elektrischen Maschine im Querschnitt mit geraden Primär- teilsegmenten einen Ausschnitt einer zylinderförmigen elektrischen Maschine im Querschnitt mit gebogenen PrimärteilSegmenten eine Position für eine scheibenförmig elektrische Maschine zum Antrieb eines Druckzylinders eine Position für eine zylinderförmige elektrische Maschine zum Antrieb eines Drucksylinders einen Prinzipdarstellung eines Linearmotors, einen Linearmotor mit Permanentmagneten am Primärteil, einen ersten Verlauf von magnetischen Feldern im Linearmotor, einen zweiten Verlauf von magnetischen Feldern im Linearmotor, einen zeitlichen Verlauf von Fluss, induzierte Spannung und Leistung, eine Veranschaulichung der Kraftentwicklung, Geometrie und Feldbild eines Linearmotors mit einer Querfluss-Ausrichtung, perspektivisch einen Linearmotor mit einer Längs- fluss-Ausrichtung, einen Linearmotor mit einem einen Polschuh aufweisenden Primärteil, Geometrie und Feldbild eines Linearmotors mit Längsfluss-Ausrichtung, einen Linearmotor mit unterschiedlichen Strängen für unterschiedliche Phasen, Geometrie und Feldbild eines Linearmotors mit Zahnmagneten in Flusskonzentration, Geometrie und Feldbild eines Linearmotors mit Jochmagneten in Flusskonzentration, FIG 21 eine Gegenüberstellung eines Primarteils mit einem Querfluss-Magnetkreis und eins Primarteils mit einem Langsfluss-Magnetkreis,
FIG 22 eine Gegenüberstellung von elektrischen Maschinen mit einer Wechselfluss-Anordnung und einer Gleich- fluss-Anordnung,
FIG 23 eine elektrische Maschine mit doppelseitig angeordneten Sekundarteilen,
FIG 24 eine elektrische Maschine mit doppelseitig angeord- neten Primarteilen,
FIG 25 einen magnetischen Feldverlauf einer Querfluss-
Magnetkreisanordnung, welcher durch einen elektrischen Strom hervorgerufen ist,
Die Darstellung gemäß FIG 1 zeigt eine Druckmaschine 200, insbesondere eine Flexodruckmaschine nach dem Stand der Technik, welche ein Bussystem 205, einen Druckzylinder 201, eine elektrische Maschine 202 zum Antrieb des Druckzylinders 201, weitere elektrische Maschinen 203 zum Antrieb weiterer Zylin- der und Stromrichter 204 für die elektrischen Maschinen 202, 203 aufweist.
Die Darstellung gemäß FIG 2 zeigt eine scheibenförmige elektrische Maschine 210 mit einem scheibenförmigen Luftspalt. Diese Maschine weist Primarteilsegmente 212 auf. Die Primar- teilsegmente 212 werden mittels einer Tragereinrichtung 214 gefuhrt. Die Tragereinrichtung 214 weist eine Führungsschiene 216 und auf dieser geführte Schlitten 218 auf. Die Schlitten 218 sind mit den Primarteilsegmenten 212 mechanisch verbun- den. Über nicht dargestellte Abstandhalter lassen sich die Primarteilsegmente 212 voneinander beabstanden. Jedes der Primarteilsegmente 212 weist einen eigenen elektrischen An- schluss 220 auf. Die Primarteilsegmente 212 dienen der Ausbildung eines Primarteils 222. Dem Primarteil ist ein Sekun- darteil 224 zugeordnet. Das Sekundarteil 224 ist als rotationssymmetrisches Eisenreaktionsteil ausbildbar, wobei das Sekundarteil 224 einteilig oder mehrteilig, also segmentiert, ausbildbar ist. Die Primarteilsegmente 212 werden vorteilhaft aus geraden Linearmotor-Statoren gebildet und kreisförmig angeordnet. Hieraus ergibt sich ein Umfang der elektrischen Maschine. FIG 2 stellt einen ringförmigen Torquemotor aus geraden Statorelementen und rotationssymmetrischen Sekundärteil dar .
Die Darstellung gemäß FIG 3 zeigt im Ausschnitt eine elektrische Maschine ähnlich der in FIG 2, wobei die elektrische Maschine (210) weniger Primärteilsegmente 212 aufweist und das Sekundärteil 224 nunmehr auch Permanentmagnete 226 aufweist. In FIG 2 sind die Permanentmagnete in den Primärteilsegmenten 212 integriert. In der Darstellung nach FIG 3 ist mittels einer gestrichelten Linie 232 auch die Position für eine weitere scheibenförmige elektrische Maschine gezeigt. Diese nicht dargestellte weitere scheibenförmige elektrische Maschine weist einen größeren Umfang auf, als die dargestellte scheibenförmige elektrische Maschine 210. Der innere Umfang der nicht dargestellten scheibenförmigen elektrischen Maschine ist kleiner zu wählen als der äußere Umfang der dargestellten elektrischen Maschine 210, um zu erreichen, dass beide in etwa in der gleichen Ebene positionierbar sind.
Die Darstellung gemäß FIG 4 zeigt einen Ausschnitte einer elektrischen Maschine mit einer zylindrischen Grundform im Querschnitt. Das Sekundärteil 224 weist Permanentmagnete 226 auf. Das Primärteil 222 weist gerade Primärteilsegmente 212 auf, wobei diese mittels Verbindungselementen 230 miteinander verbunden sind. Durch die gerade Ausführungsform der Primärteilsegmente 212 ergeben sich unterschiedliche Luftspaltdi- cken 228, 229. Mittig zum Primärteilsegment 212 ist der Luftspalt 229 kleiner als an den äußeren Bereichen des geraden Primärteilsegmentes 212, wobei sich ein größerer Luftspalt 228 ergibt.
Die Darstellung gemäß FIG 5 zeigt im Unterschied zu FIG 4 gekrümmte Primärteilsegmente 213. Durch die bogenförmige Krümmung ist der Luftspalt 229 zwischen dem Primärteil 222 und dem Sekundärteil 224 unabhängig vom Primärteilsegment 213 gleich.
Bei anzutreibenden Bauteilen mit relativ großen Durchmessern bietet eine segmentierte Primärteilsegment aufweisende elektrische Maschine beispielsweise folgende Vorteile:
- Skalierbarkeit der Maschinenleistung durch baukastenmäßigen Aufbau - flexible Projektierung durch Variation von Serien- , Parallel- oder Einzelanschaltung der Primärteile an einem oder mehreren Stromrichtern möglich
- niedrige Herstellkosten der elektrischen Maschine im Vergleich zu großen elektr. Maschinen, da "Standardkomponenten" verwendbar sind, welche mit einfachen (und vorhandenen) Produktionsmitteln in großer Stückzahl herstellbar sind
- einfache und kostengünstige Montage der Maschine beim Anlagenhersteller oder vor Ort
Die Darstellungen gemäß FIG 6 und 7 zeigen vereinfacht eine Druckmaschine 200. Die Druckmaschine 200 weist einen Druckzylinder 201 auf, welcher mittels einer Welle 206 drehbar gelagert ist. Die Lagerung erfolgt mittels Tragelementen 207. Die Tragelemente 207 sind Seitenwände, welche ein Lager für die Welle 206 aufweisen. Der erfindungsgemäße elektrische Motor ist derart schmal aufbaubar, dass er zwischen dem Tragelement 207 und dem Druckzylinder 201 positionierbar ist. Neben dieser gezeigten Position 242 sind auch noch weitere Positionen 240, bzw. 241 und 243 im Bereich eines Wellenstummels 208 für die elektrische Maschine möglich, jedoch nicht dargestellt.
Die Darstellung gemäß FIG 6 zeigt eine elektrische Maschine 210 in einer scheibenförmigen Ausführungsform, wobei das Sekundärteil 224, also das passive Teil, mit dem Druckzylinder 201 mechanisch verbunden ist. Das Primärteil 222, also das Aktivteil, ist mit dem Tragelement 207 mechanisch verbunden. Dies hat den Vorteil, dass das Primärteil, welches die elektrischen Anschlüsse trägt stationär ist. Die Darstellung gemäß FIG 7 zeigt eine elektrische Maschine 210, in einer zylinderförmigen Ausführungsform, wobei auch hier das Sekundärteil 224, also das passive Teil, mit dem Druckzylinder 201 mechanisch verbunden ist. Das Primärteil 222, also das Aktivteil, ist mit dem Tragelement 207 mechanisch verbunden. Dies hat den Vorteil, dass das Primärteil 222, welches die elektrischen Anschlüsse trägt stationär ist. Diese zylindrisch aufgebaute elektrische Maschine ist als ein Außenläufer aufgebaut. Bei den in FIG 4 und FIG 5 gezeigten elektrischen Maschinen befinden sich die Primärteilsegmente am äußeren Umfang. Gemäß FIG 7 befinden sich die Primärteilsegmente am inneren Umfang der elektrischen Maschine bezogen auf den Luftspalt. Die elektrische Maschine ist folglich in verschiedensten Varianten ausbildbar.
Die Darstellung gemäß FIG 8 zeigt eine elektrische Maschine 1. Die elektrische Maschine 1 weist ein Primärteil 3 und ein bogenförmiges Sekundärteil 5 auf. Das Sekundärteil schließt sich zu einem Kreis, wobei dies nicht dargestellt ist. Der Primärteil 3 weist eine Wicklung 9 und Permanentmagnete 17 auf. Ein erster Doppelpfeil 11 gibt eine Längsrichtung an, wobei ein weiterer Doppelpfeil die Querrichtung 13 angibt. Mittels eines dritten Doppelpfeils ist die Normale 15 bestimmt, wobei die Normale sich auf eine Luftspaltebene 19 be- zieht, wobei die Luftspaltebene 19 in FIG 8 nicht dargestellt ist. Die Luftspaltebene 19 ist jedoch in FIG 9 dargestellt. Mittels eines Pfeils ist eine Seitenansicht 7 angezeigt, welche die Darstellung gemäß FIG 10 und 9 betrifft. Die elektrische Maschine 1 ist ein Linearmotor welcher mittels eins über ein Anschlusskabel 16 angeschlossenen Stromrichter 14 ansteuerbar ist.
In den nachfolgenden Darstellungen ist das Sekundärteil wie auch das Primärteil zur Vereinfachung der zeichnerischen Dar- Stellung immer gerade ausgeführt. Bei der erfindungsgemäßen elektrische Maschine ist das Primärteil bzw. das Sekundärteil stets kreis- bzw. Scheiben- bzw. zylinderförmig ausgeführt. Segmente des Primärteils bzw. Sekundärteils können dabei gerade oder auch gebogen ausgeführt sein.
Die Darstellung gemäß FIG 9 zeigt eine elektrische Maschine 1. Das Primärteil 3 ist als Blechpaket ausgeführt, wobei das Primärteil 3 eine Wicklung 9 aufweist. Die Wicklung 9 ist eine Strangwicklung, wobei diese mit einem Wechselstrom be- strombar ist. Die Richtung des Stroms ist in FIG 9 zu einem Augenblick dargestellt. Dabei ist die Richtung mittels eines Punktes 23 bzw. mittels eines Kreuzes 25 gekennzeichnet. Das geblecht ausgeführte Primärteil 3 weist an der Seite, welche den Sekundärteil 5 zugewandt ist, Permanentmagnete 17 auf. Die Permanentmagnete 17 sind auf den Primärteil derart angebracht, dass sich deren Magnetisierung in Richtung der Norma- len 15 abwechselt. Die Magnete (Permanentmagnete) erzeugen also einen magnetischen Fluss der abwechselnd nach oben (zum Primärteil 3 hin) und nach unten (zum Sekundärteil 5 hin) weist. Nord-Süd-Permanentmagnete (N-S) 27 (die Magnetisierungsrichtung weist zum Sekundärteil) wechseln sich also mit der Süd-Nord-Permanentmagneten (S-N) 29 (die Magnetisierungsrichtung weist zum Primärteil) ab. Zwischen dem Primärteil 3 und dem Sekundärteil 5 bildet sich ein Luftspalt 21 heraus. Dieser Luftspalt 21 spannt die Luftspaltebene 19 auf. Die Bewegung der elektrischen Maschine 1, welche im vorliegenden Fall eine Linearmaschine ist, erfolgt in Richtung der Längsrichtung 11. Hierbei ist es möglich, dass entweder das Primärteil 3 stationär ist und sich das Sekundärteil 5 bewegt oder dass das Sekundärteil 5 stationär ist und sich das Primärteil 3 über das Sekundärteil 5 hinweg bewegt. Die Wicklung 9 ist ein erstes Mittel, zur Erzeugung eines ersten magnetischen Feldes und die Permanentmagnete 17 sind weitere Mittel zur Erzeugung weiterer magnetischer Felder. Die Darstellung gemäß FIG 9 zeigt eine Querflussausführung der elektrischen Maschine 1. Bei der Querflussausführung ist das Sekundärteil 5 beispielsweise derart ausgeführt, dass dieses einen Träger 31 und Riegel 33 aufweist. Zumindest die Riegel 33 sind geblecht ausgeführt. Die Blechung erfolgt derart, dass sich in einer gebogenen Längsrichtung 11 Blech an Blech anschließt. Die Riegel 33 sind auf den Träger 31 beispielsweise aufgeklebt oder aufgelötet oder angeschweißt bzw. in einer Kombination von Befestigungsmöglichkeiten miteinander verbunden. Die Blechung ist zur Vermeidung von Wirbelströmen vorteil- haft. Falls die negativen Wirbelstromeffekte nicht stark ausgeprägt sind (z.B. bei Anwendungen mit ausreichend niedriger elektrischer Grundfrequenz) kann auf Blechung verzichtet werden und kostengünstige Massivteile verwendet werden.
Die Darstellung gemäß FIG 10 zeigt im Ausschnitt in Primärteil 3 und ein Sekundärteil 5. Dieser Ausschnitt gemäß FIG 10 gibt schematisch wieder, wie sich magnetische Felder in einem Primärteil 3 aufteilen können, wobei dabei die Form einer Seitenansicht gewählt ist, welche einer Seitenansicht 7 gemäß FIG 8 entspricht. In der FIG 10 ist eine Windung einer Wicklung 10 gezeigt. Weiterhin ist gezeigt, dass das Primärteil 3 sowie das Sekundärteil 5 in Sektionen aufteilbar sind. Das Primärteil weist Primärsektionen 47, 49, 51 und 53 auf, wobei sich diese Primärsektionen 47, 49, 51 und 53 auf die Perma- nentmagnete 27, 29 beziehen. Die Sektionen sind dabei Bereiche, in welchen entsprechend der Magnetisierungsrichtung der Permanentmagnete 27 und 29 der magnetische Fluss entweder vom Sekundärteil 5 weg verläuft bzw. zum Sekundärteil 5 hin verläuft. Der Verlauf ist mit Pfeilen 41, 43 dargestellt. Die Summe aller mit der Wicklung 10 verketteten magnetischen
Flüsse bildet einen Verkettungsfluss ψ. Der Verkettungsfluss wird hauptsächlich durch die Magnete erzeugt die einen magnetischen Rückschluss über das Sekundärteil 5 ausbilden können. Die unterschiedlich langen Flusspfeile zeigen für jeden Mag- neten den mit der Wicklung (Spule) verketteten Fluss. Das
Sekundärteil 5 weist entsprechend den vorhandenen Riegeln 33 auch Sektionen auf. Diese Sekundärsektionen 55, 57, 59 und 61 entsprechen also den Abschnitten in welchen ein Riegel 33 vorhanden bzw. nicht vorhanden ist. Mittels der Riegel 33 ist ein magnetischer Fluss führbar. Die Führung des magnetischen Flusses erfolgt im vorliegenden Beispiel senkrecht zu einer dargestellten X-Achse 63. Der Fluss verläuft also senkrecht zur Blattebene, auf welchen die Figur dargestellt ist, wobei dies einer Y-Achse 65 entspricht. Senkrecht zur X- und Y- Achse steht die Z-Achse, so dass alle Achsen senkrecht aufeinander stehen. Ein magnetischer Erregerfluss, welcher beispielsweise durch einen Nord-Sud-Permanentmagneten 27 hervor- gerufen wird, schließt sich über den Riegel 33 und das Pri- marteil 3 in einer Sektion 47 in Verbindung mit der Sektion 55. Dabei weist das Primarteil 3 beispielsweise hinter einem ersten Nord-Sud-Permanentmagneten 27 (N-S-Permanentmagnet) einen weiteren Permanentmagneten auf, welcher in entgegenge- setzter Richtung magnetisiert ist, so dass dieser eine S-N-
Permanentmagnet 29 ist. Ein derartiger Permanentmagnet 29 ist jedoch in der FIG 10 nicht dargestellt, da dieser dahinter zu liegen kommt. An den Positionen, wo ein Riegel 33 einem Permanentmagneten 27, 29 gegenüberliegt, ergibt sich ein schma- ler Luftspalt 35. An benachbarten Positionen ohne einen Riegel 33 ergibt sich ein weiter Luftspalt 37. Dadurch, dass die Luftspalte 35 und 37 nicht gleich sind, werden in Sektionen 47,51 und 49,53 durch Permanentmagnete 27 und 29 unterschiedlich starke magnetische Flusse 41 und 43 erzeugt. Der resul- tierende Fluss 39 ergibt sich als Summe aller Flusse 41 und 43.
Die Darstellung gemäß FIG 11 zeigt den magnetischen Erreger- fluss 41, 43 zeitlich zu dem Zeitpunkt und für die Position von Primarteil 3 und Sekundarteil 5 an, bei welchem ein Strom in der Wicklung 10 einen Nulldurchgang hat. Der positionsab- hangige Verlauf des magnetischen Erregerflusses bzw. der induzierten Spannung in der Wicklung und der dabei umgesetzten Leistung eines bestromten Motors sind in Fig. 10 dargestellt. Für die in FIG 10 dargestellte Position des Sekundarteils X=O ergibt sich ein negativer Verkettungsfluss ψ, für die eine Position X=τM, welche in FIG 11 dargestellt ist, ein positiver Fluss ψ. Die Darstellung gemäß FIG 11 zeigt das Sekundarteil 5 also in einer Position X=τM Bewegt sich das Sekundar- teil 5 also um eine magnetische Polteilung, ändert sich dadurch die Flussverkettung 39 der Spule (Wicklung 10) allmählich von einem negativen zu einem positiven Wert. Wie die Änderung verlauft kann durch Geometrieparameter wie Magnetbrei- te, Luftspalt, Zahnbreite (Breite der Riegel 33) usw. beein- flusst werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine möglichst sinusförmige Änderung angestrebt.
Die Darstellung gemäß FIG 12 zeigt in drei Graphen den magnetischen Verkettungsfluss ψ, die daraus resultierende induzierte Spannung U1 und die elektrische Leistung Pei,str eines Strangs/einer Wicklung, im zeitlichen Verlauf. Der zeitliche Verlauf wird durch die Angabe der Phasenposition der Spannung repräsentiert. Der Verlauf des Flusses ψ gibt auch den Verlauf des magnetischen Feldes 90 wieder, welches z.B. mittels Permanentmagneten erzeugbar ist. Für die optimale Kraftbildung eines Stranges muss der Strom in Phase mit der induzierten Spannung eingeprägt werden. Weiterhin sind die Positionen X=O und X=τM gezeigt, wobei sich diese Positionen zusammen mit den weiteren dargestellten Verläufen von Fluss ψ, Spannung U1 und elektrischer Leistung Pei,str auf die symbolische Darstellung gemäß FIG 10 und 11 beziehen. Aus dem dritten Graphen, auf welchem die elektrische Leistung aufgetragen ist, ist ersichtlich, dass für eine konstante Leistung (~
Kraft) die Anzahl der Motorstränge m größer und/oder gleich zwei sein muss. Vorteilhafter weise sind drei Stränge gewählt, da dreisträngige Umrichter weniger Halbleiterventile benötigen als zwei- oder mehrsträngige .
Die Darstellung gemäß FIG 13 dient zur Veranschaulichung des technischen Prinzips und veranschaulicht die Erzeugung einer Kraft F. Um die Kraftbildung in Längsrichtung eins Linearmotors etwas anschaulicher zu machen, wird ein Hilfsmodell vor- gestellt. Ein Permanentmagnet 27 wird durch Ströme auf einer diesem zugehörigen Mantelfläche ersetzt. Der Permanentmagnet 27 lässt sich also beispielsweise durch einen Quader gedanklich repräsentieren, wobei auf den Seitenflächen des Quaders 69, wie dargestellt, Strom fließt. In einem Model 71 lässt sich also der Permanentmagnet 27 durch eine Wicklung repräsentieren, wobei gemäß dem Model die Richtung des Stromes innerhalb der Wicklung durch einen Punkt 23 bzw. einem Kreuz 25 dargestellt ist. In der Darstellung 2D wird der Magnet auf den Leiterquerschnitt der äquivalenten Ströme reduziert. Substituiert man nun in der Seitenansicht des Primärteils die Magnete, ergibt sich die darauf folgende Anordnung. Das durch die Wicklung 9 erzeugte magnetische Feld konzentriert sich im Luftspalt 21 an den Stellen der Riegel 33, welche als Fluss- leitstücke dienen, da hier der magnetische Widerstand am geringsten ist. Die fiktiven Leiter liegen also im Feld der Strangspule, verstärken es auf der einen und schwächen es auf der anderen Seite. Die Leiter „weichen" in den Bereich gerin- gerer Feldstärke aus, was mit der Richtung der auf das Primärteil wirkenden Kraft F in FIG 13 dargestellt ist. Dieser Zusammenhang wird auch durch die „Rechte-Hand-Regel" beschrieben, bei der der Strom, das magnetische Feld und die Kraft F in einem rechten Winkel stehen. In der in FIG 13 ge- zeigten Lage X=τM/2 von Primärteil 3 und Sekundärteil 5 zueinander erreicht der Strangstrom, also der Strom durch die Wicklung 9 sein Maximum.
Die Darstellung gemäß FIG 14 zeigt schematisch die Geometrie eines Querfluss-Linearmotors 1 und ein magnetisches Erregerfeld 88, welches von den Permanentmagneten 17 erzeugt wird. Ein magnetischer Nutzfluss ist in einer quer zu einer Bewegungsrichtung (11) ausgerichteten Ebene (106) geführt. Der magnetische Nutzfluss ist der magnetische Fluss, welcher mit der Spule 9 gekoppelt bzw. verkettet ist. Dieser derart ausgerichtete magnetische Nutzfluss bildet einen Querfluss- Magnetkreis aus.
Das Erregerfeld 88 in FIG 14 ist das weitere magnetische Feld bzw. die weiteren magnetischen Felder. Der Linearmotor 1 weist ein geblechtes Primärteil 3 und ein geblechtes Sekundärteil 5 auf. Die Stapelrichtung der Blechpakete ist prinzipiell angedeutet. Die Magnetisierungsrichtung 94 der Permanentmagnete 17 ist mittels Pfeilen verdeutlicht. Die mögliche Bewegungsrichtung des Primärteils ist die Längsrichtung 11.
Die Darstellung gemäß FIG 15 zeigt ein Primärteil 4 und ein Sekundärteil 6. Das Primärteil 4 und das Sekundärteil 6 bil- den die elektrische Maschine 2, wobei die elektrische Maschine 2 eine Längsfluss-Anordnung aufweist. Die Längsfluss- Anordnung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die magnetischen Felder sich nicht quer zur Bewegungsrichtung des Primärteils bzw. des Sekundärteils schließen sondern längs der Bewegungsrichtung des Primärteils bzw. längs der Bewegungsrichtung des Sekundärteils. Der magnetische Fluss, welches in einer Ebene 108 geführt ist, wobei die Ebene 108 parallel zur Bewegungsrichtung 11 orientiert ist, ist ein mag- netischer Nutzfluss. Der magnetische Nutzfluss ist der magnetische Fluss, welcher mit der Spule 9 gekoppelt ist. Dieser derart ausgerichtete magnetische Nutzfluss bildet einen Längsfluss-Magnetkreis aus.
Das Sekundärteil 6 ist gemäß FIG 15 sowohl im Bereich des
Trägers 32 wie auch im Bereich der Riegel 34 geblecht ausgeführt. Die Anordnung der Magnete in der Luftspaltebene ist im Gegensatz zu der Querfluss-Anordnung nicht schachbrettartig ausgeführt sondern streifenförmig. Die Magnete sind bei der Längsfluss-Variante im Wesentlichen parallel zu den Riegeln
(Flussleitstücken) ausgereichtet. Zur Verringerung von Kraft- welligkeiten können die Magnete jedoch gezielt in einer Art Schräglage positioniert sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Sekundärteil 6 aus Blechen hergestellt, die über die Motorbreite hintereinander gestapelt werden. Bei solchen Blechen bestehen der Träger 32 und die Zähne 75 aus einem Teil. Durch das hintereinander Stapeln der Bleche entsteht die gezahnte Struktur des Sekundärteils mit den Riegeln 34. Die Art der Blechung ist in Fig. 13 angedeutet. Das Sekundärteil kann beispielsweise in Längsrichtung mehrteilig aufgebaut sein, so dass ein Sekundärteil 6 an ein nächstes Sekundärteil angrenzt. Derartige weitere in Bewegungsrichtung angrenzende Sekundärteile sind in der Darstellung gemäß FIG 15 jedoch nicht dargestellt. Die Darstellung gemäß FIG 15 zeigt weiterhin die Permanentmagnete. Die Permanentmagnete sind N-S-Permanentmagnete 28 oder S-N-Permanentmagnete 30. Diese Permanentmagnete erstrecken sich beispielsweise über eine gesamte Blechpaketbreite 77 des Primärteils 4.
Die Darstellung gemäß FIG 16 zeigt eine Weiterentwicklung ei- ner elektrischen Maschine 2 gemäß FIG 15. Das Primärteil 4 ist dabei derart ausgebildet, dass dieses Polschuhe 79 aufweist. Die Polschuhe 79 verbreitern die Auflagefläche für Permanentmagnete 28, 30. Hierdurch lässt sich die Kraftausbeute der elektrischen Maschine 2 erhöhen. Da sich durch die Vergrößerung der Fläche zur Positionierung der Permanentmagnete der Bereich verengt, in welchem eine Wicklung 9 im Primärteil einlegbar ist, ist das Primärteil 4 vorteilhafterweise derart ausgeführt, dass es einen Wickelkörper 81 aufweist. Der Wickelkörper 81 weist sowohl einen Polschuh 79 wie auch einen Wickelhals 84 auf. Um den Wickelhals 84 ist die Wicklung 9 wickelbar und anschließend in das Primärteil 4 einschiebbar. Der Wickelkörper 81 hält vorteilhafterweise mittels Nasen 83 im Primärteil. In FIG 16 ist die Wicklung 9 als Strang U eines Motors bezeichnet. Weitere Motorstränge (z.B. V und W) sind durch gleich aufgebaute Primärteile 4 realisierbar, jedoch nicht dargestellt. In der dargestellten Position erzeugen die Permanentmagnete 28 und 30 die magnetischen Erregerflüsse 86, deren Summe die Flussverkettung ψ der Spule 9 bildet. Wie aus der Darstellung in FIG 16 ersichtlich ist, bilden die magnetischen Erregerflüsse 86, welche einen Nutz- fluss darstellen, einen Längsfluss-Magnetkreis .
Die Darstellung gemäß FIG 17 zeigt einen Linearmotor 2 mit einem Längsfluss-Magnetkreis . Dieser entspricht der Darstel- lung gemäß FIG 16. In FIG 17 ist zusätzlich die Verteilung der weiteren magnetischen Felder 92 in einer im Bild nach unten versetzten Darstellung dargestellt. Diese weiteren magnetischen Felder 92 sind das magnetische Erregerfeld, welches von den Permanentmagneten 17 hervorgerufen ist.
Die Darstellung gemäß FIG 18 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine elektrische Maschine 2, wobei diese nunmehr mit drei Strängen U, V und W aufbaubar ist. Jeder Strang ist für eine Phase eines Drehstromnetzes vorgesehen. Die erforderliche Phasenverschiebung wird durch den geometrischen Versatz der Stränge untereinander erreicht. Der geometrische Versatz Δx entspricht dabei 120° elektrisch für die darge- stellte dreisträngige Maschine. FIG 18 unterscheidet sich bezüglich FIG 17 z.B. auch dadurch, dass jedem Strang U, V und W nicht nur eine Zahnspule 9 zugeordnet ist, sondern deren zwei Zahnspulen 12 und 14 für jeweils einen Strang U, V und W.
Die Darstellung gemäß FIG 19 zeigt eine elektrische Maschine 2 in Form eines Linearmotors, wobei hier als Permanentmagnete Zahnmagnete 18 verwendet sind. Die Zahnmagnete 18, welche e- ben auch Permanentmagnete sind, befinden sich zwischen z.B. geblechtem Weicheisenmaterial 96. Das durch die Zahnmagnete 18 erzeugte weitere magnetische Feld 86 ist durch Linien mit Pfeilen gekennzeichnet. Die Magnetisierungsrichtung 94 der Permanentmagnete 18 ist ebenfalls durch Pfeile veranschaulicht. Die Zahnmagnete 18 sind im wesentlichen mittig in ei- nem Zahn 98 positioniert und verlaufen im Wesentlichen parallel zu einer Spulenachse 100 der Zahnspule 9. Der Zahn 98 ist von einer Zahnspule 9 umgeben. FIG 19 zeigt in einer oberen Bildhälfte den geometrischen Aufbau und in einer unteren Bildhälfte den Verlauf des magnetischen Erregerfeldes 88. Das magnetische Erregerfeld 88 ist das weitere magnetische Feld, welches mittels der Zahnmagnete 18 erzeugt ist. Die Darstellung des Erregerfeldes 88 zeigt dabei anschaulich die Wirkung der Flusskonzentration 102. Die Flusskonzentration wird durch die Magnetkreisgeometrie bestimmt. Einflussgrößen sind dabei beispielsweise die Magnetabmessungen und die Blechschnittsabmessungen. Die Magnetisierungsrichtung 94 der Zahnmagnete 18 (der Zahnmagnet ist ein Permanentmagnet) ist hauptsächlich parallel zu einer Luftspaltebene des Luftspaltes 105.
Die Zahnteilung des Sekundärteils 6 der elektrischen Maschine 2 nach FIG 19 ist kein ganzzahliges Vielfaches der Magnetteilung des Primärteils 4. Dies gilt insbesondere für den Mit- telwert, falls die Zahn- oder Magnetteilung nicht konstant sind.
Die Spulen 9 sind mit einer und/oder mit mehreren Phasen bestrombar. Die Zuordnung der Spulen zu einzelnen Motorphasen ist vom gewählten Zahnteilungsverhaltnis zwischen dem Primar- teil 4 und dem Sekundarteil 6 abhangig. Die Darstellung gemäß FIG 19 zeigt bei den Zahnen 98 des Primarteils 4 eine andere Zahnteilung als bei den Zahnen 99 des Sekundarteils 6. Dabei kann eine mehrphasige elektrische Maschine sowohl für eine gleiche als auch für ungleiche Zahnteilung am Primär- und Sekundarteil realisiert werden. Eine gleiche Zahnteilung ist beispielsweise in FIG 14 und FIG 18 dargestellt.
Die Darstellung gemäß FIG 20 unterscheidet sich von der Darstellung gemäß FIG 19 im Wesentlichen dadurch, dass anstelle von Zahnmagneten nunmehr Jochmagnete 20 als weiteres Mittel zur Erzeugung weiterer magnetischer Felder verwandt sind. Die Jochmagnete 20 sind auch Permanentmagnete und sind im Bereich eines Joches 104 positioniert. Das Joch 104 dient zur Verbindung von Zahnen 98. Aus der Positionierung der Magnete im Vergleich zu FIG 19 ergibt sich in FIG 20 auch ein anderes Erregerfeld 88.
Die Darstellung gemäß FIG 21 zeigt schematisch eine Gegenüberstellung eines Primarteils 3 mit einem Querfluss-Magnet- kreis 115 und eines Primarteils 4 mit einem Langsfluss- Magnetkreis 117. Die Primarteile 3,4 sind insbesondere Pri- marteil 3,4 eines in dieser Figur nicht dargestellten perma- nenterregten Synchronmotors, welcher Permanentmagnete im Pri- marteil aufweist, wobei die Permanentmagnete ebenfalls in dieser Figur nicht dargestellt sind. Der magnetische Fluss Φ ist jeweils nur symbolisch aufgezeigt. Auch weitere Mittel zur Erzeugung des magnetischen Flusses Φ, wie z.B. bestromba- re Wicklungen, sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Eine mögliche Bewegungsrichtung 11 ist durch einen Pfeil angegeben. Ein Sekundarteil, welches den jeweiligen Primarteilen 3 und 4 zugeordnet ist, ist in der FIG 21 nicht dargestellt. In der Darstellung ist auch gezeigt, dass bei einer Blechung der Primärteile 3 und 4 die Ausführung dieser von der Ausrichtung des jeweiligen Magnetkreises 115 und 117 abhängt. Bei dem Querfluss-Magnetkreis 115 schließt sich der magnetische Erregerfluss Φ hauptsächlich in einer quer zur Bewegungsrichtung 11 ausgerichteten Ebene. Die zur Blechung des Primärteils 3,4 verwendeten Motorbleche folgen der Flussebene und werden beispielsweise in einer Längsausdehnung des Primärteils 3 gestapelt, wobei die Längsausdehnung die Ausdehnung des Primärteils 3 in der Bewegungsrichtung 11 ist.
Die Darstellung gemäß FIG 22 zeigt eine Gegenüberstellung von elektrischen Maschinen 2a und 2b, wobei beide elektrische Ma- schinen 2a, 2b Linearmotoren sind. Die elektrische Maschine 2a weist ein Primärteil 4a auf, welches Zähne 98 aufweist, wobei an jeweils einem Zahn 98 Permanentmagnete 17 angebracht sind, welche eine unterschiedliche Magnetisierungsrichtung 94 aufweisen. Die Permanentmagnete 17 sind an der zu einem Luft- spalt 105 zugewandten Seite des Primärteils angebracht. Die
Magnetisierungsrichtung 94 der Permanentmagnete 17 ist hauptsächlich senkrecht zu einer Luftspaltebene.
Gemäß FIG 22 ist um die Zähne 98 jeweils eine Zahnspule 9 ge- wickelt. Da nun jeder der Zähne 98 Permanentmagnete 17 mit entgegengesetzten Magnetisierungsrichtungen 94 aufweist, ergibt sich bei einer Bewegung des Primärteils 4a relativ zum Sekundärteil 6 ein magnetischer Wechselfluss . Die elektrische Maschine 2a weist also eine Wechselfluss-Anordnung auf. Mit- tels der Permanentmagnete 17, welche zur Ausbildung eines
(magnetischen) Erregerfeldes dienen wird bei einer Relativbewegung des Sekundärteils 6 zum Primärteil 4a, im Magnetkreis ein magnetischer Wechselfluss erzeugt. Die Magnetisierungsrichtungen 94 der einzelnen Permanentmagnete 17 sind also derartig ausgerichtet, dass durch eine Bewegung des gezahnten Sekundärteils 6 in den spulentragenden Magnetkreisabschnitten des Primärteils 4a ein magnetischer Wechselfluss erzeugt wird. Auch die elektrische Maschine 2b in FIG 22 weist ein Primärteil 4b auf, welches Zähne 98 aufweist. Im Gegensatz zur e- lektrischen Maschine 2a weisen die Zähne 98 bei der elektri- sehen Maschine 2b für jeden Zahn 98 nur einen Permanentmagnet 17 auf. Da der Permanentmagnet 17 eine Magnetisierungsrichtung 94 aufweist, ist jedem Zahn 98 nur eine Magnetisierungsrichtung 94 zugeordnet. Eine elektrische Maschine 2b ist auch derart ausbildbar, dass ein Zahn 98 mehrere Permanentmagnete aufweist, die jedoch bezogen auf einen Zahn 98 die gleiche
Magnetisierungsrichtung aufweisen. Diese Ausführungsvariante ist in FIG 22 nicht explizit dargestellt. Bei der elektrischen Maschine 2b wechseln sich mit den Zähnen 98 am Primärteil 4b auch die Magnetisierungsrichtungen 94. Jeder Zahn weist also abwechselnd eine unterschiedliche Magnetisierungsrichtung 94 auf. Da nun die Zähne 98 Permanentmagnete 17 mit entgegengesetzten Magnetisierungsrichtungen 94 aufweisen, ergibt sich bei einer Bewegung des Primärteils 4b relativ zum Sekundärteil 6 ein magnetischer Gleichfluss. Die elektrische Maschine 2b weist also eine Gleichfluss-Anordnung auf. Mittels der Permanentmagnete 17, welche zur Ausbildung eines (magnetischen) Erregerfeldes dienen wird bei einer Relativbewegung des Sekundärteils 6 zum Primärteil 4b, im Magnetkreis ein magnetischer Gleichfluss erzeugt. Die Magnetisierungs- richtungen 94 der einzelnen Permanentmagnete 17 sind bei der elektrischen Maschine 2b in FIG 22 derartig ausgerichtet, dass durch eine Bewegung des gezahnten Sekundärteils 6 in den spulentragenden Magnetkreisabschnitten des Primärteils 4b ein magnetischer Gleichfluss erzeugt wird, wobei der magnetische Gleichfluss seine Richtung nicht wechselt und zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert periodisch schwingt.
In den Darstellungen gemäß FIG 22 oder auch FIG 19 ist eine Anordnung gewählt, bei welcher eine Kraftwirkung zwischen ei- nem Primärteil und einem Sekundärteil erzielbar ist. Die Darstellung gemäß FIG 23 zeigt eine Anordnung einer elektrischen Maschine welche ein Primärteil 4 und zwei Sekundärteile 6a und 6b aufweist. Eine Kraftwirkung ergibt sich also zwischen nur einem Primärteil 4 und zwei Sekundärteilen 6a und 6b. Hieraus ergibt sich eine annähernde Verdoppelung der erzeugbaren Kraft. Die Zähne 98 des Primärteils 3 des Linearmotors nach FIG 23 weisen jeweils zwei Polschuhe 79 auf, wobei jedem Polschuh 79 ein Sekundärteil 6a oder 6b zugewandt ist. Diese Ausführungsform der elektrischen Maschine 2 nach FIG 23 ist eine Art Weiterbildung der elektrischen Maschine 2 nach FIG 19. Die doppelseitige Anordnung der Sekundärteile ist dabei nicht auf die in FIG 23 dargestellte Ausführungsform des Pri- märteils 4 beschränkt, bei der die Permanentmagnete 17 in einem weichmagnetischen Material 119 eingebettet sind. Es sind auch Primärteile ausführbar, welche auf den Polschuhen Permanentmagnete aufweisen. Eine derartige Ausführungsform ist jedoch in FIG 23 nicht dargestellt.
Die Darstellung gemäß FIG 24 zeigt eine Anordnung einer e- lektrischen Maschine 2 welche zwei Primärteile 4a und 4b und nur ein zugeordnetes Sekundärteile 6 aufweist. Eine Kraftwirkung ergibt sich also zwischen nur einem Sekundärteil 6 und zwei Primärteilen 4a und 4b. Hieraus ergibt sich eine annähernde Verdoppelung der erzeugbaren Kraft. Die Zähne 3 des Sekundärteils des Linearmotors 2 nach FIG 23 weisen eine beidseitige Ausrichtung zu jeweils einem Primärteil 4a und 4b auf. Jedem Primärteil 4a und 4b sind also Zähne 33 des einen Sekundärteils 5 zugeordnet. Diese Ausführungsform der elektrischen Maschine 2 nach FIG 24 ist eine Art Weiterbildung der elektrischen Maschine 2 nach FIG 19. Die doppelseitige Anordnung der Primärteile 4a und 4b ist dabei nicht auf die in FIG 23 dargestellte Ausführungsform des Primärteils 4a be- schränkt, bei der die Permanentmagnete 17 in einem weichmagnetischen Material 119 eingebettet sind. Es sind auch Primärteile ausführbar, welche beispielsweise wie in FIG 17 auf den Polschuhen Permanentmagnete aufweisen. Eine derartige Ausführungsform ist jedoch in FIG 24 nicht dargestellt.
Die Darstellung gemäß FIG 25 zeigt beispielhaft den magnetischen Feldverlauf bei einer elektrischen Maschine 1 welche zwei Primärteile 3a und 3b und ein Sekundärteil 5 aufweist. Die Primärteile 3a und 3b weisen Permanentmagnete 17 und eine Wicklung 9 auf. In der Darstellung nach FIG 25 ist der magnetische Fluss 86 dargestellt, welcher sich durch einen Strom durch die strichliniert dargestellte Wicklung 9 der Primärteile ergibt. Bei dem in FIG 25 dargestellten magnetischen Fluss 86 ist der durch die Permanentmagnete hervorgerufene magnetische Fluss nicht berücksichtigt.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200), wobei die die elektri- sehe Maschine ein Primärteil (3,4,222,212,213) und ein Sekundärteil (5,6,224) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die elektrische Maschine (1,2,210) ein scheibenartiges Primärteil (3,4,222,212,213) und ein scheibenartiges Sekundärteil (5,6,224) zur Ausbildung eines scheibenförmigen Luftspalts aufweist oder dass die elektrische Maschine (1,2,210) ein zylinderartiges Primärteil (3,4,212,213) und ein zylinderartiges Sekundärteil (5,6,224) zur Ausbildung eines zylinderförmigen Luftspalts aufweist, wobei zur Ausbildung des zylinder- artigen Primärteils (3,4,222,212,213) ein für einen Linearmotor verwendbares Primärteil mit verwandt ist.
2. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Primärteil (3,4,212,213) Primärteilsegmente (212,213) aufweist und/oder dass das Sekundärteil (5,6,224) Sekundärteilsegmente (5,6,224) aufweist, wobei insbesondere die Primärteilsegmente (212,213) Wicklungen aufweisen, wobei insbesondere zur Aus- bildung des scheibenartigen Primärteils (222) ein für einen Linearmotor verwendbares Primärteil mit verwandt ist.
3. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Primärteilsegment (212,213) einen eigenen elektrischen Anschluss (220) aufweist, wobei der elektrische Anschluss insbesondere eine Einrichtung zur Ausbildung eines lösbaren elektrischen Kontaktes aufweist.
4. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Primär- teilsegment (212,213) oder das Sekundärteilsegment (5,6,224) auf einer Trägereinrichtung (214) lösbar befestigt ist.
5. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylin- ders (201) einer Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Primärteilsegmente (212,213) und/oder die Sekundärteilsegmente (5,6,224) polygonartig angeordnet sind, wobei durch die polygonartige Anordnung insbesondere eine kreisförmige Kontur ausgebildet ist.
6. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche
1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Sekundärteil (5,6,224) und/oder das Primärteil
(3,4,212,213) eine kreisförmige Kontur aufweisen.
7. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche 1 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die kreisförmige Kontur des Sekundärteil (5,6,224) mehr einem Kreis angenähert ist als die kreisförmige Kontur des Primärteils (3,4,212,213) .
8. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche
2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Primärteilsegment (212,213) ein Belchpaket aufweist, wobei das Blechpaket Nuten zur Aufnahme der Wicklungen auf- weist, wobei die Nuten insbesondere parallel zueinander angeordnet sind.
9. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Sekundärteil (5,6,224) Permanentmagnete (17, 226) aufweist, welche mit einem Winkelversatz nebeneinander positioniert sind.
10. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche
1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass diese insbesondere eine Synchronmaschine ist, wobei das Pri- marteil (3,4,130) Wicklungen als ein erstes Mittel (9,10,12,14) zur Erzeugung eines ersten magnetischen Feldes aufweist und das Sekundarteil (5,6,120) ein Mittel (31,32,33,34,99) zur Fuhrung des magnetischen Feldes auf- weist, wobei das Primarteil (3,4,130) zumindest ein weiteres Mittel (17,18,20,27,28,29,30) zur Erzeugung eines weiteren magnetischen Feldes aufweist, wobei insbesondere das erste Mittel (9) zur Erzeugung des ersten magnetischen Feldes derart zu dem weiteren Mitteln (17,18,20,27,28,29,30) zur Erzeu- gung des weiteren magnetischen Feldes angeordnet ist, dass eine Überlagerung des ersten magnetischen Feldes mit dem weiteren magnetischen Feld ermöglicht ist.
11. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylin- ders (201) einer Druckmaschine (200) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das sekun- darteilseitige Mittel zur Fuhrung eines magnetischen Feldes eine Zahnstruktur aufweist.
12. Elektrische Maschine (1,2,210) zum Antrieb eines Zylinders (201) einer Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche
2 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Fuhrungseinrichtung (214) zur Fuhrung der Primarteilseg- mente (212,213) vorgesehen ist.
13. Druckmaschine (200), welche insbesondere eine FIe- xodruckmaschine (200) ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Druckmaschine (200) eine elektrische Maschine (1,2,210) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
14. Druckmaschine (200) nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die elekt- rische Maschine (1,2,210) zum Antreiben eines Zylinders (201), insbesondere eines Druckzylinders vorgesehen ist, wobei eine Welle (206) vorgesehen ist, welche bezüglich eines Tragelementes (207) gelagert ist, wobei das Tragelement (207) insbesondere eine Momentenstütze des Primärteils (222) oder des Sekundärteils (224) der elektrischen Maschine (1,2,210) ist .
15. Druckmaschine (200) nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die elektrische Maschine (1,2,210) zwischen dem Tragelement (207) und dem Zylinder (201) positioniert ist.
16. Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Zylinder (201) mittels zweier Tragelemente (207) gelagert ist, wobei zwischen dem Tragelement (207) und dem Zylinder (201) jeweils zumindest eine elektrische Maschine (1,2,210) positioniert ist.
17. Druckmaschine (200) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die elektrische Maschine (1,2,210) auf einer Seite des Tragelemntes (207) positioniert ist, welche dem Zylinder (201) abgewandt ist.
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