DE2916147A1 - Elektromagnetische linearbewegungsvorrichtung - Google Patents
Elektromagnetische linearbewegungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Linearbewegungsgerät.
Ein solches Gerät kann auf verschiedenen
Gebieten benutzt werden, in denen eine lineare Hin- und Herbewegung in Abhängigkeit von einem entsprechenden
elektrischen Signal oder zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals benutzt wird; ein derartiges Gerät
kann besonders als Linearmotor zum Antrieb eines Linear-Abtastarmes
bei einem Bild- oder Schallplattenabspielgerät verwendet werden.
Bei einem bekannten elektromagnetischen Linearbewegungsgerät, das als Antriebseinrichtung für den Linear-Abtastarm eines
Bild- oder Schallplattenabspielgerätes benutzt wird, wird ein an einer Führungsstange beweglicher Gleiter an dieser
Führungsstange durch die Einwirkung eines veränderlichen Steuer-Magnetfeldes, das durch eine auf ein sich parallel
zum Weg des Gleiters erstreckendes magnetisches Kernelement gewickelte Steuerwicklung hervorgerufen wird, auf ein Konstantmagnetfeld,
das durch an dem Gleiter angebrachte Permanentmagnete erzeugt wird, angetrieben. Wenn die Steuerwicklung
durch einen Steuerstrom erregt wird, wird nicht nur ein veränderliches Steuerfeld durch die Steuerwicklung induziert,
sondern das Magnetkernelement, das seine Längserstreckung parallel zum Weg des Gleiters besitzt, wird so magnetisiert,
daß ungleichnamige Magnetpole an seinen Längsenden entstehen.
Wenn der Gleiter mit den darauf befindlichen Permanentmagneten
näher an eines der Längsenden des magnetischen Kernelements bewegt wird, wird jeder Permanentmagnet an dem Gleiter einer
Abstoßungs- oder Anziehungskraft unterworfen, die durch die Abstoßung oder die Anziehung des Magnetpoles an dem länglichen
Magnetkernelement und dem gleichnamigen oder ungleichnamigen Magnetpol an dem Permanentmagnet entsteht. Damit tritt in dem
Endbereich des Gleiterweges jeweils eine erhöhte Reibungskraft
auf
zwischen Gleiter und Führungsstab, die den Bewegungsablauf des Gleiters an dem Führungsstab stört und demgemäß die
zwischen Gleiter und Führungsstab, die den Bewegungsablauf des Gleiters an dem Führungsstab stört und demgemäß die
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genaue Verfolgung der Gleiterbewegung auf den Signalstrom behindert, mit dem die Steuerwicklung erregt wird.
Durch die vorliegende Erfindung soll dieser Nachteil bei einem elektromagnetischen Linearbewegungsgerät des beschriebenen
Grundaufbaus beseitigt werden und es ist demgemäß ein grundlegendes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
elektromagnetisches Linearbewegungsgerät zu schaffen, bei dem zwei stationäre Anker parallel zu beiden Seiten der
Feldmagneteinheit an dem Gleiter oder an der beweglichen Einheit so angeordnet sind, daß der Gleiter oder die bewegliche
Einheit einer minimalen Reibungskraft zwischen beweglicher Einheit und Führungseinrichtung unterworfen ist.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß grundsätzlich mit einem
elektromagnetischen Linearbewegungsgerät erreicht, das in Kombination mindestens ein längliches Führungselement, eine
an dem Führungselement geführte und in Längsrichtung des Führungselements bewegliche Einheit, eine fest an der beweglichen
Einheit angebrachte Feldmagneteinheit und zwei Magnetkernelemente enthält, die länglich ausgebildet sind und mit
ihrer Längserstreckung im wesentlichen parallel zu dem Führungselement mit Abstand voneinander so angeordnet sind,daß ein Luftspalt
zwischen der Feldmagneteinheit und jedem Kernelement gebildet wird und es sind Wicklungen wendelförmig mit zueinander
entgegengesetztem Wicklungssinn auf die jeweiligen Magnetkernelemente aufgebracht.
Die erwähnten Nachteile des herkömmlichen Linearbewegungsgeräts und die durch das erfindungsgemäße Linearbewegungsgerät erzielten
Verbesserungen werden nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines
herkömmlichen Linearbewegungsgerates,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer
bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Linearbewegungsgerates
,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Anker- oder Steuerstrom und der sich daraus ergebenden magnetischen Antriebskraft
für die mit Permanentmagneten versehene bewegliche Einheit bei einem Linearbewegungsgerät mit als geschlossener
- Magnetkreis ausgebildeten Ankern (Kurve A) und bei einem Linearbewegungsgerät mit einen
offenen Magnetkreis bildenden Ankern (Kurve B), und
Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 3
der magnetischen Bewegungskraft bei einem magnetischen Linearbewegungsgerät
mit Ankern mit länglichem Rechteck-Querschnitt (Kurve C) und mit quadratischem Querschnitt (Kurve D).
Das in Fig. 1 dargestellte elektromagnetische Linearbewegungsgerät
nach dem Stand der Technik umfaßt einen stationären
Tragaufbau 10 mit zwei zueinander parallelen, einen Abstand voneinander aufweisenden Endplatten 12 und 12', die senkrecht
stehend auf einer horizontalen Grundplatte 14 befestigt sind. Ein länglicher Führungsstab 16 ist mit seinen Enden fest mit
den Endplatten 12 und 12' verbunden und erstreckt sich parallel
zur horizontalen Grundplatte 14. Ein Gleiter 18 ist so an
dem Führungsstab 16 angebracht, daß er eine horizontale
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Gleitbewegung in Längsrichtung des Führungsstabes zwischen den Endplatten 12 und 12' ausführen kann. An dem Gleiter
sind an der Oberseite zwei Permanentmagnete 20 und 20' befestigt; ihre Nordpole N befinden sich an den jeweils oberen
Enden, ihre Südpole S an ihren unteren Enden. Ein längliches Kernteil 22 aus einem magnetisierbaren Material erstreckt
sich parallel zur Führungsstange 16 und ist mit seinen gegenüberliegenden
axialen Enden oberhalb der Führungsstange 16 an den Seitenplatten 12 und 12' des Tragaufbaus 10 befestigt.
Die Permanentmagnete 20 und 20' an dem Gleiter 18
sind so angeordnet, daß ihre jeweiligen oberen Nordpolenden einen geringen Abstand vom Kernteil 22 besitzen und es wird
so ein Luftspalt zwischen dem Kernteil 22 und dem Nordpolende jedes Magneten 20 und 20" gebildet. Eine Steuerwicklung 24
ist wendelförmig um das Kernteil 22 gewunden und an den jeweiligen Enden mit Zuleitungsdrähten 26 und 26' verbunden.
Die Zuleitungsdrähte 26 und 26' sind jeweils mit Endklemmen 28 und 28' verbunden, an die durch eine (nicht gezeigte)
Quelle eine Spannung angelegt werden kann. Das Magnetkernteil 22 und die darauf befindliche Wicklung 24 bilden zusammen
einen stationären linearen Anker, während die beiden Permanentmagnete 20 und 20' am Gleiter 18 eine Feldmagneteinheit bilden,
die ein Magnetfeld mit konstantem Fluß zwischen der Feldmagneteinheit und dem linearen Anker erzeugt.
In der Anordnung nach Fig. 1 ist die Steuerwicklung 24 so auf das Magnetkernteil 22 aufgewickelt, daß ein Strom
bei Anlegen einer positiven Spannung an die Klemme 2 8 und einer negativen Spannung an die Klemme 28' in Pfeilrichtung
fließt; es werden dann in dem magnetischen Kernteil ein Nordpol an der in Fig. 1 linken Seite des Kernteils und
ein Südpol an der in Fig. 1 rechten Seite desselben gebildet. Bei dieser Anordnung von Stromfluß und Permanentmagneten wird
eine magnetomotorische Kraft durch die Einwirkung des
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Konstantmagnetfeldes der beiden Permanentmagneten 20 und 20'
auf das veränderbare Steuerfeld, das die Steuerwicklung 24 auf dem Kernteil 22 erzeugt,, und diese magnetomotorische
Kraft verschiebt die Feldmagneteinheit an dem Gleiter 18 und damit den Gleiter 18 selbst auf dem Führungsstab 16
nach rechts. Wenn die Stromrichtung in der Steuerspule 24 umgekehrt wird, d.h. wenn die positive Spannung an die
Klemme 28' und die negative Spannung an die Klemme 28 angelegt
wird, so daß der Strom entgegengesetzt zu den Pfeilen in Fig. .1 fließt und an der in Fig. 1 rechten Seite ein Nordpol,
an der in Fig. 1 linken Seite des Magnetkernelements ein Südpol induziert wird, wird eine magnetomotorische Kraft
auf die Permanentmagneten 20 und 20' ausgeübt, die den Gleiter in der Darstellung nach Fig. 1 nach links bewegt.
Durch die Einwirkung des die Steuerspule durchfließenden
Steuerstroms wird demnach das Magnetteil 22 zu einem Stabmagneten,
dessen Pole an den axialen Enden des Magnetteils 22 vorhanden sind. Wenn nun der Gleiter 18 in die Nähe einer
Endplatte, beispielsweise der Endplatte 12 des Tragaufbaus 10 kommt, werden demzufolge durch den dort vorhandenen Nordpol
die Nordpole der Permanentmagnete 20 und 20" am Gleiter
18 vom Kernteil 22 weg nach unten gedrückt, infolge der Abstoßung gleichnamiger Magnetpole. Kommt der Gleiter in die
Nähe der anderen Endplatte 12', so werden die Nordpole der Permanentmagnete 20 und 20' durch den Südpol des als Stabmagnet
wirkenden Magnetteils 22 angezogen und auf den Gleiter 18 wirkt eine nach oben drängende Kraft ein. Damit wird der
Gleiter entweder nach unten oder nach oben gegen den Führungsstab 16 gedrückt und zwar mit einer mit Annäherung an den
jeweiligen Magnetpol des Kernteils 22 zunehmend stärker werdenden Kraft. Infolge der dadurch erzeugten Reibungskraft
zwischen Führungsstab 16 und Gleiter 18 kann der Gleiter sich nicht gleichmäßig bewegen und die Steuerwirkung des die
Wicklung 24 durchfließenden Steuerstroms ist nicht mehr so
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genau reproduzierbar, wie es im mittleren Abschnitt des Gleitweges
der Fall ist.
Deshalb wird durch die vorliegende Erfindung eine Möglichkeit geschaffen, diese einseitig wirkenden Kräfte und die dadurch
entstehende Reibungskraft an den beiden Enden des Gleitweges zu verringern oder zu beseitigen und dadurch eine gleichmäßigere
Bewegung zu ermöglichen.
Nach Fig. 2 umfaßt ein erfindungsgemäßes elektromagnetisches Linearbewegungsgerät einen stationären Stütz- oder Trageaufbau
30 mit zwei getrennt voneinander angeordneten parallelen und vertikalen Endplatten 32 und 32' und eine im wesentlichen
horizontal liegende längliche Grundplatte 34, die an den Stirnseiten durch (nicht gezeigte) Befestigungsmittel mit
den unteren Endabschnitten der Endplatten 32 und 32' verbunden
ist. Die Konstruktion des Tragaufbaus 30 ist nur als Beispiel angegeben und kann auf vielfältige andere Weise gewandelt
werden. Der Tragaufbau 30 insgesamt oder zumindest die beiden Endplatten 32 und 32' werden vorzugsweise aus nicht magnetisierbarem
Material hergestellt. Zwei längliche Führungselemente 36 und 36' sind mit ihren Enden durch (nicht gezeigte)
Befestigungsmittel mit den Endplatten 32 und 32' verbunden. Die Führungselement 36 und 36' erstrecken sich im wesentlichen
horizontal in Längsrichtung des Tragaufbaus 30 und sind mit Abstand parallel zueinander angeordnet. Dargestellt sind
Führungselemente 36 und 36' mit jeweils kreisförmigen Querschnitten,
jedoch können erforderlichenfalls auch andere Querschnittsformen verwendet werden.
Durch (nicht gezeigte) Führungslager ist ein Gleiter oder eine bewegliche Einheit 38 an den Führungselemente 36 und 36'
in Längsrichtung der Führungselemente beweglich angebracht. An der beweglichen Einheit 3 8 sind zwei
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Permanentmagnete 40 und 4O' mit Abstand voneinander im
wesentlichen parallel zueinander so angebracht, daß sich ihre Magnetisierungsrichtung quer zur Längsrichtung des
Tragaufbaus 30 und der Führungselemente 36 und 36' erstreckt.
Zwei längliche Kernteile 42 und 42', die jeweils aus
magnetisierbarer! Material wie Weicheisen bestehen, sind in Längsrichtung im wesentlichen parallel zu den Führungselementen
36 und 36' angeordnet und an ihren jeweiligen Längsenden mit den oberen Flächen der Endplatteh 32 und 32'
des Tragaufbaus 30 fest verbunden. Die Magnetkernteile 42
und 42' besitzen in Querrichtung des Tragaufbaus 30 einen gleichmäßigen Abstand voneinander und bilden auf diese Weise
zwischen sich eine Öffnung 44 von länglicher Form, deren Längsrichtung mit der Längsrichtung des Tragaufbaus 30
zusammenfällt. Die Kernteile 42 und 42' liegen zu beiden
Seiten der Permanentmagnete 40 und 40'; diese können dementsprechend
in Längsrichtung innerhalb der länglichen Öffnung 44 zwischen den Kernelementen 42 und 42' bewegt
werden. Zwischen den jeweiligen Endflächen der Permanentmagnete 40 und 40' und den ihnen zugewandt liegenden Flächen
oder Seitenflächen der Kernteile 42 und 42' wird ein kleiner
Abstand oder Luftspalt zu beiden Seiten gebildet. Jedes Kernteil 42 und 42' besitzt vorzugsweise einen rechtwinkligen
Querschnitt und eine ebene Seitenfläche jedes Kernteils liegt den eben ausgebildeten Endflächen der Permanentmagnete
40 und 40' jeweils gegenüber. Vorzugsweise wird aus später
erklärten Gründen der rechtwinklige Querschnitt der Kernteile 42 und 42' so ausgebildet, daß das Abmaß des Querschnitts
parallel zu den magnetischen Achsen der Permanentmagnete und 40' größer als das Querschnittabmaß senkrecht dazu, d.h.
größer als die Abmessung in Vertikalrichtung des Kernteils ist. Die Permanentmagnet 4O und 42 sind, wie in Fig. 2 dargestellt,
so angeordnet, daß ihre Südpole der Innenfläche des Kernelements 42 zugewendet sind, während ihre Nordpole
der Innenfläche des Kernteils 42' zugewendet sind, wie es
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durch die Buchstaben N bzw. S in Fig. 2 dargestellt ist.
Die magnetischen Kernteile 42 und 42' werden auf dem Tragaufbau
30 durch Abstandselemente 46 und 46' auf Abstand gehalten, welche an den oberen Endflächen der Endplatten
32 bzw. 32' des Tragaufbaus durch Schrauben 48 befestigt sind. Die Kernelemente 42 und 42" sind in der gezeigten
Weise durch Schrauben 50 mit den jeweiligen Abstandsstücken 46 und 46' verbunden. Die Abstandselemente 46 und 46' bestehen
vorzugsweise aus einem nicht magnetisierbaren Material, beispielsweise Aluminum oder einem synthetischen Harz.
Eine Steuerspule 52 ist wendelförmig auf das magnetische Kernteil 42 und um dieses herum gewickelt und an den gegenüberliegenden
Enden mit Verbindungsdrähten 54 und 56 verbunden; in gleicher Weise ist eine Steuerwicklung 52' wendelförmig
um das Magnetkernteil 42' gewickelt und an den entgegengesetzten Enden mit Zuleitungsdrähten 54' und 56'
verbunden. Die Wicklungen 52 und 52' sind mit einander entgegengesetztem
Windungssinn gewickelt, wie es durch Pfeile in Fig. 2 angedeutet ist, und besitzen gleiche Windungszahl
an beiden Kernteilen 42 und 42". Das Magnetkernteil 42 mit der Steuerwicklung 52 und das Magnetkernteil 42' mit der
Steuerwicklung 52' bilden jeweils lineare Anker, die mit der durch die Permanentmagnete 40 und 40' an der beweglichen
Einheit 38 gebildeten Feldmagneteinheit zusammenwirken. Die jeweiligen Zuleitungsdrähte 54 und 54* der Steuerwicklungen
52 und 52' dieser Anker sind mit Klemmen 58 bzw. 58' verbunden,
während die Zuleitungsdrähte 56 und 56" der Wicklungen 52 und 52' mit Klemmen 60 und 60' verbunden sind; an diese Klemmen
wird die Spannung von einer (nicht gezeigten) Signalstromquelle angelegt.
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In der gezeigten Anordnung sind die Steuerwicklungen 52 und 52' auf die Magnetkernteile 42 und 42' so aufgewickelt,
daß dann, wenn die Klemmen 58 und 58' mit der positiven Klemme der Steuerstromquelle und die Klemmen 60 und 60' mit der
negativen Klemme dieser Quelle verbunden werden, in der gezeigten Weise nach Darstellung in Fig. 2 an dem Magnetkernteil
42 an der linken Seite ein Südpol und an der rechten Seite ein Nordpol induziert wird, während der Strom in der
Wicklung 52' in dem Magnetkernteil 42' nach Darstellung in
Fig. 2 am linken Ende einen Nordpol und am rechten Ende einen Südpol induziert. Diese so gebildeten Steuer-Magnetfelder
wirken zusammen mit den Permanentmagneten 40 und 40' in
der Weise, daß bei der gezeigten Stromrichtung (Pfeile in den Wicklungen 52 und 52') durch die Einwirkung der beiden
Steuermagnetfelder auf das durch die Permanentmagnete erzeugte Konstantmagnetfeld eine Bewegung des Gleiters 3 8 in Pfeilrichtung
a hervorgerufen wird. Bei einer Umkehrung der Stromrichtung, d.h. wenn an die Klemmen 58 und 58' die negative Klemme
und an die Klemmen 60 und 60' die positive Klemme der (nicht
gezeigten) Steuerstromquelle angelegt wird, ergibt sich eine magnetomotorische Kraft, die den Gleiter oder die bewegliche
Einheit 38 in Pfeilrichtung b bewegt. Wegen der Gleichheit der beiden Wicklungen 52 und 52' und der sonstigen ausgerichteten
Anordnung der Magnetkernteile 42 und 42' und der Permanentmagnete 40 und 40' an der beweglichen Einheit
38 tritt bei Einwirkung des Steuermagnetfeldes auf die bewegliche Einheit kein Verkanten oder Verklemmen der beweglichen
Einheit ein und insbesondere wird dann, wenn die bewegliche Einheit 38 in der Nähe einer der Endplatten 32 bzw. 32" angekommen
ist, gleichzeitig eine, wenn es sich um die Endplatte 32 handelt, abstoßende Kraft des magnetischen Nordpols
des Magnetkernteils 42' auf die magnetischen Nordpole der
Permanentmagnete 40 und 40" sowie eine abstoßende Kraft des magnetischen Südpols des Magnetkernteils 42 auf die magnetischen
Südpole der Permanentmagnete 4O und 40' ausgeübt, die wegen
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der Anordnung und wegen der Gleichheit der Luftspalte einander entgegengesetzt gleich ist. Auf diese Weise werden die Abstoßungskräfte
einander aufheben und keine Erhöhung der Reibungskraft hervorrufen. Falls es sich um eine Annäherung
an die (in Fig. 2 rechte) Endplatte 32' handelt, werden die Südpole der Permanentmagnete 4O und 40' durch den Nordpol
des Magnetkernteils 42 und die Nordpole der Permanentmagnete 40 und 40' durch den Südpol des Magnetkernteils 42
gleich stark angezogen, so daß auch hier die erzeugten Kräfte einander entgegengesetzt gleich sind und einander aufheben,
so daß keine zusätzliche Reibungskraft die gleichmäßige Bewegung des Gleiters bzw. der beweglichen Einheit 38 in Richtung
des Pfeiles a oder b hemmt oder behindert.
Diese ausgleichende Wirkung der Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte
der Magnetpole der Magnetkernteile 42 bzw. 42' und der Magnetpole der Permanentmagnete 40 und 40' an der beweglichen
Einheit 38 wird, wie bereits bemerkt, dadurch erreicht, daß
die Wicklungen 52 und 52' genau gleiche Windungszahl und
entgegengesetzten Windungssinn besitzen,
die Kernmagnetteile 42 und 42' mit gleichem Querschnitt versehen
und zueinander und zu den Führungselementen 36 und 36'
parallel ausgerichtet sind und
die Permanentmagnete 40 und 40' einander gleich, d.h. gleich
lang und gleich stark magnetisiert und mit gleichen Luftspalten zu beiden Seiten versehen sind.
Eine kleine Abweichung in irgendeinem oder mehreren der genannten Eigenschaften setzt dabei die Wirksamkeit des Ausgleichs nur wenig herab. Die der Bewegung der beweglichen
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Einheit 38 an den Führungselementen 36 und 36' entgegenstehende
Reibungskraft wird auf diese Weise nur durch das Gewicht der beweglichen Einheit und die Reibeigenschaften der aneinander
gleitenden Oberflächen erzeugt. Die bei dem Betrieb des elektromagnetischen Linearbewegungsgeräts erzeugten
Magnetfelder ergeben auf diese Weise keine zusätzliche Reibungskraft im Endbereich des Weges der beweglichen Einheit
38 und ermöglichen damit eine gleichmäßige Bewegung in Abhängigkeit vom Steuerstrom bis zum Ende der Führungselemente
36 und 36'.
Wenn nun die Endplatten 32 und 32' des Tragaufbaus 30 und
die die Magnetkernteile 42 und 42' in Abstand an dem Tragaufbau
30 haltenden Abstandselemente 46 und 46' aus magnetisierbarem
Material bestehen, bilden die Magnetkernteile 42 und 42' mit den Abstandselemente 46 und 46' einen geschlossenen
Magnetkreis. Nur ein begrenzter Streufluß ist dann außerhalb des geschlossenen Magnetkreises wirksam und infolge dessen
werden die Magnetkernteile 42 und 42' beim Erregen der Wicklungen 52 und 52' mit Steuerströmen schnell gesättigt. Die
Abhängigkeit der Antriebskraft oder magnetomotorischen Kraft MMK, die auf die bewegliche Einheit 38 einwirkt, ist bei
einem solchen geschlossenen Magnetkreis durch Kurve A in dem Diagramm in Fig. 3 gekennzeichnet. Wenn dagegen die
Endplatten 32 und 32' und die Abstandselemente 46 und 46'
aus nicht magnetisierbarem Material, wie bereits bemerkt, gebildet werden, sind die MagnetkernteiIe 42 und 42' magnetisch
gegeneinander isoliert und es besteht keine große Wahrscheinlichkeit zur magnetischen Sättigung. Damit wird
eine erhöhte Antriebs- oder magnetomotorische Kraft auf die bewegliche Einheit 38 ausgeübt (Kurve B in Fig. 3).
Wenn die Magnetkernteile 42 und 42' relativ große einander
zugewandte Seitenflächen, d.h. gleichzeitig den Permanentmagneten zugewandte Seitenflächen besitzen, wird die magnetische
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Kopplung zwischen den Kernteilen 42 und 42' so vergrößert, daß die Kernteile 42 und 42' ebenfalls bei mit Steuerströmen
erregten Steuerwicklungen 52 und 52' in Sättigung kommen
können. Es erweist sich deshalb als vorteilhaft, bei ungeänderter Querschnittsgröße der Magnetkernteile 42 und 42'
die Abmessungen der Kernteilquerschnitte in horizontaler Richtung größer als die in Vertikalrichtung auszulegen. D.h.,
daß die Magnetkernteile mit länglich-rechteckigem Querschnitt
versehen werden, wobei die längeren Seiten des Querschnitts horizontal liegen. Kurve C in Fig. 4 zeigt den Verlauf der
Antriebs- oder magnetomotorischen Kraft, die auf die bewegliche
Einheit 38 einwirkt, wenn die Magnetkernteile und 42 und 42' mit einem derartigen Querschnitt versehen sind,
während Kurve D den Verlauf der Antriebs- oder magnetomotorischen Kraft zeigt bei quadratischen Querschnitten der
Magnetkernteile.
Es ergibt sich so ein elektromagnetisches Linearbewegungsgerät mit einer aus Permanentmagneten 40, 40' bestehenden
Feldmagneteinheit, die auf einer beweglichen Einheit 38 angebracht ist. Die bewegliche Einheit 3 8 ist an länglichen
Führungselementen 36 und 36' in Längsrichtung derselben gleitbar so beweglich, daß die Feldmagneteinheit längs und
zwischen zwei parallelen stationären linearen Ankern aus Kernteilen 42 und 42' mit darauf angebrachten Steuerwicklungen
52 und 52' bewegt wird, wobei die Wicklungen 52 und 52'
einander gleich, jedoch mit entgegengesetzten Windungssinn ausgeführt sind. Auf diese Weise werden im Endbereich des
Bewegüngspfades der beweglichen Einheit 38 durch die dort
induzierten Magnetpole entstehende zusätzliche Anziehungsoder Abstoßungskräfte so gegenseitig aufgehoben, daß keine
schädlichen Reibungskräfte bei der Bewegung der beweglichen Einheit auf den Führungselementen entstehen.
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Leerseite
Claims (5)
- Patentansprüche.) Elektromagnetische Linearbewegungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein längliches Führungselement vorgesehen ist, daß eine in Längsrichtung des Führungselements bewegliche Einheit an dem Führungselement angebracht ist, daß eine Feldmagneteinheit an der beweglichen Einheit sicher angebracht ist, daß zwei längliche magnetische Kernelemente im wesentlichen parallel zu dem Führungselement mit Abstand voneinander so angeordnet sind, daß ein Luftspalt zwischen der Feldmagneteinheit und jedem magnetischen Kernelement gebildet ist und daß auf die magnetischen Kernelemente Wicklungen mit zueinander entgegengesetzten Windungssinn wendelförmig aufgebracht sind.909844/0908
- 2. Elektromagnetische Linearbewegungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Einrichtungen zur magnetischen Isolierung der Magnetkernelemente gegeneinander vorgesehen sind.
- 3. Elektromagnetische Linearbewegungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Abstandselement zwischen die magnetischen Kernelemente eingesetzt ist und die Kernelemente miteinander verbindet.
- 4. Elektromagnetische Linearbewegungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Abstandselement aus nicht magnetisierbarem Material besteht.
- 5. Elektromagnetische Linearbewegungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Achse der Feldmagneteinheit im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Magnetkerne liegt und daß jedes Magnetkernelement einen länglich-rechteckigen Querschnitt besitzt, dessen Längserstreckung parallel zur magnetischen Achse der Feldmagneteinheit liegt.909844/0908
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