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Dokumentenidentifikation DE102005045900A1 12.04.2007
Titel Sekundärteil einer linearen elektrischen Maschine und Verfahren zu dessen Herstellung
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Hoppe, Thomas, 85247 Schwabhausen, DE;
Jakobi, Markus, 82256 Fürstenfeldbruck, DE;
Sailer, Hermannn, 85411 Hohenkammer, DE
DE-Anmeldedatum 26.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005045900
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse H02K 41/03(2006.01)A, F, I, 20050926, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H02K 15/03(2006.01)A, L, I, 20050926, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Sekundärteil (2, 3) einer linearen elektrischen Maschine (5), wobei das Sekundärteil (2, 3) Permanentmagnete (11) und einen Träger (13) aufweist. Das Sekundärteil (2, 3) weist Distanzelemente (9) auf, wobei mittels der Distanzelemente (9) eine Einbauhöhe des Sekundärteils (2, 3) mitbestimmt ist. Mittels der Distanzelemente lassen sich Toleranzen der Einbauhöhe besser einhalten. Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Sekundärteils (2, 3) einer linearen elektrischen Maschine (5) werden die Distanzelemente (9) zusammen mit dem Träger (13), auf welchem die Permanentmagnete (9) angeordnet sind, derart vergossen, dass die Permanentmagnete (9) in den Verguss (15) eingebettet werden und der Verguss (15) im Bereich der Permanentmagnete (11) die Oberfläche des Sekundärteils (2, 3) ausbildet, wobei die Distanzelemente (9) derart aus dem Verguss (15) ragen, dass auch durch die Distanzelemente (9) ein Teil der Oberfläche des Sekundärteils (2, 3) ausgebildet wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Sekundärteil einer linearen elektrischen Maschine. Die lineare elektrische Maschine ist insbesondere ein Linearmotor. Ist der Linearmotor als eine Synchronmaschine ausgebildet, so kann der Linearmotor in einfacher Weise auch als ein Generator genutzt werden.

Die lineare elektrische Maschine weist einen Primärteil und einen Sekundärteil auf. Diese Maschinenteile sind mit hoher Präzision hinsichtlich der Abmessungen herzustellen. Dies betrifft insbesondere Abmessungen in der Höhe der linearen elektrischen Maschine, was beispielsweise die Höhe der Außenabmessung betrifft oder auch die Höhe eines Luftspaltes zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil. Die Einhaltung von vorgegebenen Toleranzen erfordert Fertigungsaufwand und ist somit kostenintensiv. Der hohe Fertigungsaufwand fällt beispielsweise bei einem Hersteller der Sekundärteile an oder auch bei einem Zulieferer von Halbfertigprodukten zur Herstellung des Sekundärteils der linearen elektrischen Maschine.

Das Sekundärteil weist einen Träger zum Tragen der Permanentmagnete auf. Auf diesem Permanentmagnetträger sind also die Permanentmagnete positioniert. Der Träger – der Permanentmagnetträger – ist beispielsweise als eine Trägerplatte ausgebildet, welche aus einer Eisenplatte gefertigt wurde. Die Höhe des Trägers ist dessen Dicke, wobei die Dicke z.B. 6 mm bis 12 mm betragen kann. Die Dickentoleranz beträgt beispielsweise +/–0,2 mm oder auch +/–0,5 mm. Je kleiner die Toleranz ist, desto aufwendiger ist deren Herstellung.

Die Höhe des Sekundärteils hängt somit sowohl von der Höhe der Permanentmagnete wie auch von der Höhe des Trägers ab. Die Höhe dieser Teile betrifft dabei eine Abmessung in einer Ebene in welcher auch die Luftspalthöhe zwischen Primärteil und Sekundärteil messbar ist.

Das Sekundärteil kann auch einen Verguss aufweisen. Auch durch den Verguss ist die Höhe des Sekundärteils beeinflussbar. Das Material des Vergusses welches sich im Bereich des Luftspaltes befindet weist z.B. ein Dicke von ca. 0,4 mm auf. Die Dicke des Vergusses weist abhängig von den Toleranzen des Trägers und der Permanentmagnete üblicher Weise eine Toleranz von +/–0,25 mm auf. Die Luftspaltbreite ist die Höhe des Luftspaltes. Je kleiner der Luftspalt ist, desto größer ist die Kraftausbeute der elektrischen Maschine. Falls der Luftspalt abhängig von der Höhe der Permanentmagnete unterschiedliche Breiten aufweist, wirkt sich dies negativ auf das Maschinenverhalten aus, da hierdurch der magnetische Fluss unterschiedlich ist und somit auch die erzielbare elektromagnetische Kraft (EMK). Ein Sekundärteil, welches einen Verguss aufweist, ist beispielsweise aus der DE 199 36 064 A1 bekannt.

Um eine vorgegebene Toleranz der Einbauhöhe des Sekundärteils zu gewähren sind entweder Bauteile des Sekundärteils zu verwenden, welche bestimmte Toleranzen nicht überschreiten, oder die Höhe des Sekundärteils ist nachträglich durch einen Nachbearbeitungsvorgang anzupassen. Beides ist sehr aufwendig. Insbesondere bei einer Nachbearbeitung des Trägers können sich weitere Probleme ergeben. Die Dicke eines Trägers, durch welche die Einbauhöhe des Sekundärteils mit bestimmt ist, ist beispielsweise mittels einer Schleifbearbeitung oder mittels eines Fräßvorganges einstellbar. Das Schleifverfahren ist sehr langwierig. Der Fräßvorgang führt bei aus einem gewalzten Blech hergestellten Träger für die Permanentmagnete zu einer Verbiegung, da durch das Walzverfahren das gewalzte Blech innere Verspannungen aufweist. Dieses Problem ist zwar z.B. durch einen Glühvorgang behebbar, jedoch erfordert dies hohen Aufwand.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Sekundärteiles einer linearen elektrischen Maschine bzw. das Sekundärteil selbst anzugeben, mit welchem die Einhaltung einer Einbauhöhe des Sekundärteils erleichtert wird.

Die Lösung der Aufgabe gelingt sowohl bei einem Sekundärteil, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist als auch bei einem Verfahren zur Herstellung eines Sekundärteils mit den Merkmalen nach Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 6 und 8 bis 10.

Ein Sekundärteil einer linearen elektrischen Maschine, welche ein Primärteil und das Sekundärteil aufweist, weist Permanentmagnete auf. Die lineare elektrische Maschine ist insbesondere ein Linearmotor, wobei dieser z.B. auch generatorisch betreibbar ist. Die Permanentmagnete sind auf einem Träger positioniert. Der Träger ist ein Permanentmagnetträger. Das Sekundärteil weist auch zumindest ein Distanzelement auf, wobei insbesondere zwei bzw. mehrere Distanzelemente für das Sekundärteil vorgesehen sind. Mittels des Distanzelementes bzw. mittels der Distanzelemente ist eine Einbauhöhe des Sekundärteils beeinflusst. Die Einbauhöhe hängt also von zumindest einem Distanzelement ab. Dabei betrifft die Einbauhöhe des Sekundärteils ein Außenmaß des Sekundärteils. Die Einbauhöhe betrifft dabei ein Maß, welches in einer Richtung gemessen wird, welche auch die Luftspaltbreite zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil betrifft. Mittels zumindest eines Distanzelementes ist die Einbauhöhe des Sekundärteils mit bestimmbar. Je größer die Höhe eines Distanzelementes gewählt ist, desto größer ist die Einbauhöhe des Sekundärteils. Die Einbauhöhe ist die Höhe des Sekundärteils, wobei die Höhe von einem Auflageboden des Sekundärteils bis zu der Fläche gemessen wird, an welcher der Luftspalt der elektrischen Maschine anschließt.

Durch die Verwendung von Distanzelementen ergibt sich einer verminderte Abhängigkeit von der notwendigen Verwendung von exakt gewalzten bzw. nachträglich geschliffenen Trägerplatten zur Ausbildung des Trägers für die Permanentmagnete.

Weist das Sekundärteil mehrere Distanzelemente auf, so können diese zum Ausgleich von Unebenheiten am Aufstellungsort der elektrischen Maschine genutzt werden. Zum Ausgleich der Unebenheiten werden z.B. Distanzelemente unterschiedlicher Höhe verwendet. Die unterschiedliche Höhe kann beispielsweise durch einen Schleifvorgang oder auch durch einen Fräßvorgang oder durch die Verwendung von Unterlegplättchen erzielt werden. Die Distanzelemente stellen also Füße des Sekundärteils dar, durch welche dieses leichter und einfacher auf verschiedene Untergründe montierbar ist. Ein Beispiel für einen Untergrund ist ein Maschinenbett.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Sekundärteils schließt das Distanzelement am Träger an. Der Träger der Permanentmagnete ist mit dem Distanzelement beispielsweise mittels einer Klebeverbindung oder auch mittels einer Schweißverbindung verbunden. Nach einer derartigen Verbindung kann das Sekundärteil vergossen werden. Durch den entstehenden Verguss werden die Distanzelemente zumindest mit gehalten.

Das Sekundärteil ist also derart ausbildbar, das es neben einem Träger, welcher beispielsweise eine Trägerplatte ist, und einer Anzahl darauf angeordneter Permanentmagneten einen Vergusskörper aufweist, in dem die Permanentmagnete eingebettet sind und der mindestens auf Seiten der Permanentmagnete die Außenform des Sekundärteils definiert. Auf diese Weise werden einerseits die Permanentmagnete zuverlässig an der Trägerplatte fixiert und gegen äußere Einflüsse geschützt, andererseits können in den Vergusskörper beim Vergießen erforderliche Strukturelemente ausgebildet werden. Derartige Strukturelemente sind beispielsweise Versenkbereiche für Befestigungsschrauben oder Aufprägungen an der Außenseite des Vergusskörpers mit beispielsweise Kenndaten des Motors, Hersteller etc. Um eine durchgängige Oberfläche eines Permanentmagneten zu erhalten und Lückenbildung aufgrund von Schrumpfen nach dem Verguss zu vermeiden, befindet sich vorzugsweise zwischen der Oberfläche der Permanentmagnete und der Außenfläche des Vergusskörpers ein Gewebevlies, vorzugsweise ein Glasfaservlies. Der Vergusskörper besteht vorzugsweise aus Kunststoff oder Kunstharz, wobei insbesondere Polyurethan oder Epoxyharz geeignete Materialien sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Trägerplatte keine Durchgangslöcher auf sondern lediglich nach außen einseitig geöffnete Befestigungslaschen. Somit kann die Trägerplatte in einfacher Weise aus einer Metallplatte ausgestanzt oder, vorzugsweise, mittels eines Lasers ausgeschnitten werden, und zwar in einem ununterbrochenen Schneidvorgang. Die Permanentmagneten werden dann auf der Metallplatte positioniert und gegen Verschieben gesichert, beispielsweise durch Sekundenkleber. Besonders vorteilhaft kann hierbei ein Positionierwerkzeug eingesetzt werden, das auf die Trägerplatte aufgesetzt wird und Ausnehmungen oder Fächer für die Permanentmagnete aufweist, in die die Permanentmagnete einzeln eingesetzt werden. Unter den Befestigungslaschen bzw. Durchgangslöchern können die Distanzelemente positioniert sein.

Zur Ausbildung des Vergusskörpers wird die Trägerplatte mit den Permanentmagneten vorzugsweise in eine Gießform eingelegt, wobei die Gießform komplementär zur Struktur des zu bildenden Vergusskörpers ausgebildet ist, beispielsweise mit Versenkbereichen für Schraubenköpfe und dergleichen.

Eine weitere Ausgestaltung des Sekundärteils weist einen Träger der Permanentmagnete auf, welcher eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist. Die eine oder die Vielzahl von Ausnehmungen ist auf der Seite des Trägers, welcher der Seite gegenüber liegt, auf welcher die Permanentmagnete positioniert sind. Die Ausnehmungen befinden sich also auf einer Unterseite des Sekundärteils, welche dem Primärteil abgewandt ist. In die Ausnehmung ist das Distanzelement einbringbar. Das Distanzelement wird beispielsweise eingeklebt und/oder in die Ausnehmung eingepresst. Für den Fall, dass die Distanzelemente, welche als Füße dienen, gleiche Längen aufweisen, kann die Höhe des Sekundärteils durch die Tiefe der Ausnehmungen variiert werden. Die Distanzelemente werden bis an den Grund der Ausnehmung geführt und dort positioniert. In einer weiteren Ausgestaltung weisen unterschiedliche Ausnehmungen unterschiedliche Tiefen auf. Die Tiefe betrifft ein Maß, welche in der gleichen Richtung zu messen ist, wie die Breite des Luftspaltes. Vorteilhaft können auch unterschiedlich tiefe Ausnehmungen mit unterschiedlich hohen Distanzelementen kombiniert werden.

Weist das Sekundärteil Distanzelemente unterschiedlicher Höhe auf, so können diese unterschiedlichen Höhen entweder durch eine Nachbearbeitung der Distanzelemente nach dem Einbau in das Sekundärteil entstanden sein oder auch schon vorher durch die Verwendung von Distanzelementen unterschiedlicher Höhen zum Einbau.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Sekundärteils weist das Distanzelement bzw. weisen die Distanzelemente ein wärmeleitendes Material auf. Somit sind auch die Distanzelemente wärmeleitend. Mittels der wärmeleitenden Eigenschaft der Distanzelemente ist es möglich Wärmeenergie vom Träger abzuleiten. Die Wärmeenergie wird beispielsweise in ein Werkzeugbett oder auch zu einer Kühleinrichtung hin geleitet.

Das Sekundärteil ist auch derart weiterbildbar, dass dieses zumindest auf der Seite des Trägers, welche von den Permanentmagneten abgewandt ist, einen Verguss aufweist, wobei insbesondere die gesamte Oberfläche des Sekundärteils bzw. zumindest ein Großteil ausgebildet ist vom Verguss und von dem bzw. den Distanzelementen. Die Distanzelemente sind beispielsweise aus Aluminium, Edelstahl, einem hochfesten Kunststoff oder dergleichen herstellbar. Durch derartige Materialien stellt sich eine Korrosionsfestigkeit ein. Diese Korrosionsfestigkeit ergibt sich für den Träger, welcher beispielsweise aus Eisen hergestellt ist durch die abgesehen von den Distanzelementen und den Permanentmagneten vollkommene Umhüllung mit dem Verguss. Somit kann beispielsweise auf eine Verzinkung des Trägers verzichtet werden.

Nach der Erfindung kann ein Sekundärteil auch nach einem bestimmten Verfahren hergestellt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Sekundärteils einer linearen elektrischen Maschine werden Distanzelemente, welche der Aufstellung des Sekundärteils dienen verwendet. Das Sekundärteil weist Permanentmagnete auf, welche auf einem Permanentmagnetträger, kurz Träger genannt, angeordnet sind. Die Distanzelemente werden zusammen mit dem Permanentmagnetträger, auf welchem die Permanentmagnete angeordnet sind derart vergossen, dass die Permanentmagnete in den Verguss zumindest teilweise eingebettet werden und der Verguss im Bereich der Permanentmagnete die Oberfläche des Sekundärteils ausbildet. Auf den Permanentmagneten bildet sich durch den Verguss ein Vergusshaut aus, welche z.B. auf eine Dicke von z.B. 0,4 mm +/–0,05 mm eingestellt werden kann. Durch den Verguss können die Distanzelemente am Sekundärteil gehalten werden. Vorteilhaft ragen die Distanzelemente dabei derart aus dem Verguss, dass auch durch die Distanzelemente ein Teil der Oberfläche des Sekundärteils ausgebildet wird. Dies hat den Vorteil, dass die vorteilhaft steif ausgelegten Distanzelemente mit einem steif ausgelegten Träger verbunden sind, wobei die Distanzelemente z.B. auf einem steifen Maschinenbett gestellt werden können und somit das Sekundärteil steif mit dem Maschinenbett verbindbar ist. Die Verbindung erfolgt beispielsweise mittels einer Schraubverbindung.

Bei diesem Verfahren können Distanzelemente unterschiedlicher Höhe verwendet werden. Dadurch lässt sich die Einbauhöhe des Sekundärteils beeinflussen, bzw. können dadurch auch Unebenheiten des Aufstellungsortes der elektrischen Maschine ausgeglichen werden. Das Verfahren kann auch dahingehend abgeändert werden, dass die Höhe eines Distanzelementes oder auch mehrerer Distanzelemente reduziert wird. Die Reduzierung der Höhe zumindest eines Distanzelementes erfolgt beispielsweise durch ein Schleifverfahren und/oder auch durch ein Fräßverfahren.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den Träger Ausnehmungen zur Aufnahme der Distanzelemente erzeugt, wobei insbesondere Ausnehmungen unterschiedlicher Tiefe erzeugt werden. Werden in die Ausnehmungen unterschiedlicher Tiefe beispielsweise Distanzelemente gleicher Höhe eingebracht und bis an den Boden der Ausnehmung geführt, so sind unterschiedliche Höhen des gesamten Sekundärteils erzielbar. Das Sekundärteil kann dabei eine Höhe aufweisen oder auch unterschiedliche Höhen an unterschiedlichen Orten.

Mit einem derartigen Verfahren kann ein erfindungsgemäßes Sekundärteil hergestellt werden.

Bei einer nachträglichen spanenden Bearbeitung der als Füße des Sekundärteils fungierenden Distanzelemente sind hinreichend Hohe Distanzelemente zu verwenden. Die Distanzelemente können einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein.

Beispiele für Ausführungsform der Erfindung sind anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 einen schematischen Querschnitt durch ein Sekundärteil nach dem Stand der Technik,

2 einen schematischen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sekundärteils

3 einen weiteren schematischen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sekundärteils und

4 eine perspektivische Darstellung eines auf einem Maschinenbett montierten Trägers für Permanentmagnete eines Sekundärteils

Die Darstellung gemäß 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Sekundärteil 1 nach dem Stand der Technik. Das Sekundärteil 1 weist einen Träger 13 und Permanentmagnete 11 auf. Die Permanentmagnete 11 sind auf dem Träger 13 positioniert, so dass der Träger 13 auch als Permanentmagnetträger bezeichnet werden kann. Die Permanentmagnete 11 sind mit einem Verguss 15 vergossen. Das Sekundärteil 1 weist eine Einbauhöhe 19 auf. Die Einbauhöhe ist die Höhe des Sekundärteils, wobei die Höhe in Richtung einer Luftspaltbreite eines Luftspaltes zwischen dem Sekundärteil und einem nicht dargestellten Primärteil gemessen ist. Die Höhe 19 des Sekundärteils 1 summiert sich auf aus einer Höhe 21 des Trägers 19, einer Höhe 23 der Permanentmagnete 11 und der Höhe 27 des Vergusses 15 oberhalb der Permanentmagnete 11. Diese Höhe 27 des Vergusses 15 lässt sich auch als Dicke des Vergusses oberhalb der Permanentmagnete 11 bezeichnen. Mit der Ortsangabe „oberhalb" ist ein Bereich zwischen dem Permanentmagnet 11 und dem Luftspalt, welcher nicht dargestellt ist zu verstehen.

Die Darstellung gemäß 2 zeigt wie 1 einen Sekundärteil einer elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine eine Linearmaschine ist. Die Linearmaschine ist insbesondere ein elektrischer Synchron-Linerarmotor. Das Sekundärteil nach 2 weist Distanzelemente 9 auf. Die Distanzelemente 9 sind zur Auflage z.B. auf ein Maschinenbett vorgesehen. Die Distanzelemente 9 liegen an dem Träger 13 an. Der Träger 13 trägt die Permanentmagnete 11 und ist beispielsweise aus einer Metallplatte herausgeschnitten. Bei der Herstellung des Sekundärteils 2 werden nach dem Ausschneiden der Metallplatte 13, und gegebenenfalls nach Reinigung und Aufrauhen der Oberfläche, anschließend Permanentmagnete 11 auf den Träger 13 aufgesetzt. Zur Positionierung der Permanentmagnete 11 auf dem Träger 13 wird vorzugsweise ein Positionierwerkzeug eingesetzt, welches jedoch nicht dargestellt ist. Das Positionierwerkzeug ist im einfachsten Fall ein Rahmen mit einzelnen Fächern zur Aufnahme der Permanentmagnete 11. Wenn alle Permanentmagnete 11 auf dem Träger 13 positioniert sind und, beispielsweise durch Kleben, gegen Verschieben gesichert sind, kann der Rahmen wieder entfernt werden. Die so gebildete Trägerplatte 13 mit Permanentmagneten 11 wird anschließend in eine in der Figur nicht dargestellten Form zur Durchführung des Verfahrens zum Vergießen eingebracht. Durch den Verguss werden die Permanentmagnete 11 vollständig in den Vergusskörper eingebettet, wobei die Permanentmagnete 11 auf der dem Träger 13 abgewandten Seite mit einer Schicht von beispielsweise einer Dicke 27 von etwa 0,4 mm abgedeckt sind und so z.B. gegen Beschädigungen und Korrosion geschützt sind.

Die Distanzelemente 9 ragen in den Verguss 15 in mit einer Einbettungstiefe 29 von beispielsweise einigen Millimetern hinein. Aus der Einbettungstiefe 29 und einer Gesamthöhe 10 des Distanzelementes 9 lässt sich ein Bodenabstand 33 ermitteln. Der Bodenabstand 33 ist die Höhe, mit welcher die Distanzelemente 9 aus dem Verguss 15 herausragen.

Ein hergestelltes Primärteil 2 sollte eine bestimmte Einbauhöhe 19 in einem gewissen Toleranzband aufweisen. Je kleiner die Toleranzen sind, desto besser ist die Qualität. Die Toleranzen des Sekundärteils 2 summieren sich durch die Toleranzen von Einzelkomponenten auf. Einzelkomponenten sind der Träger 13 und die Permanentmagnete 11. Die Permanentmagnete 11 weisen beispielsweise eine Toleranz in der Höhe 23 der Permanentmagnete 11 von +/–0,05 mm auf und der Träger weist eine Toleranz in der Höhe 21 des Trägers 13 von beispielsweise +/–0,5 mm auf.

Um nachträglich die Toleranz der Einbauhöhe 19 zu erreichen musste bisher der gesamte Träger 13 in der Höhe reduziert werden. Hierfür wurde der Träger 13 auf der den Permanentmagneten 11 abgewandten Seite z.B. abgeschliffen oder auch abgefräßt. Diese Vorgehensweise ist sehr aufwendig. Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Distanzelemente 9 kann eine Anpassung der Einbauhöhe auch bezüglich des einzuhaltenden Toleranzbandes erzielt werden. Die Toleranz der Einbauhöhe, also die Gesamthöhentoleranz, kann durch eine nachträgliche spanende Bearbeitung der Distanzelemente eingehalten. Bei der spanenden Bearbeitung wird z.B. eine Endfläche 12 des Distanzelementes 9 abgefräßt.

Die Größe der Distanzelemente 9 kann abhängig von der durch die Distanzelemente 9 abzuführenden thermischen Energie gewählt werden. Je größer die abzuführende Energie ist, desto größer ist die Endfläche 12.

Sollen die Distanzelemente nicht noch nach dem Anbau an das Sekundärteil 2 bearbeitet werden, so ist vor dem Anbringen der Distanzelemente 9 eine Auswahl aus Distanzelementen 9 verschiedener Höhen 10 zu treffen. Vor dem Aufbringen der Distanzelemente 9 wird also die Einbauhöhe 19 vermessen um danach die passenden Distanzelemente 9 auszuwählen und zu vergießen. Hierdurch kann eine spanende Bearbeitung in der Fertigung der Sekundärteile 2 entfallen.

Die Darstellung gemäß 3 zeigt wiederum ein Sekundärteil 3. Zusätzlich zum Sekundärteil 3 ist auch ein Primärteil 7 angedeutet, wobei sich zwischen dem Primärteil 7 und dem Sekundärteil 3 ein Luftspalt befindet, welcher die Luftspaltbreite 25 aufweist. Die Luftspaltbreite 25 ist die Höhe des Luftspaltes. Eine elektrische Maschine 5 weist das Primärteil 7 und das Sekundärteil 3 auf. Der Träger 13 in 3 weist Ausnehmungen 17 auf. Die Ausnehmungen 17 weisen eine Tiefe 31 auf. In den Ausnehmungen 17 sind die Distanzelemente 9 integriert. Diese Distanzelemente 9 weisen ein Höhe 10 auf, wobei ein Teil dieser Höhe der Tiefe 31 der Ausnehmung 17 entspricht, ein anderer Teil einer Vergussdicke 28 entspricht und eine dritter Teil einem Bodenabstand 33 entspricht. Der Bodenabstand 33 ist die Höhe des Sekundärteils 3 mit der dieses gegenüber den Sekundärteilen nach dem Stand der Technik angehoben ist.

Mittels der Distanzelemente 9 können sowohl Höhentoleranzen des Trägers 13 als auch der Permanentmagnete 11 auszugleichen werden. Die Ausnehmungen 17 sind beispielsweise Sacklöcher, welche mittels eines Senkverfahrens herstellbar sind.

Bei einem vorteilhaften Verfahren werden in dem Träger 13 Ausnehmungen 17 erzeugt, welche immer eine gleiche Restdicke 42 in dem Träger 13 hervorrufen. Die Restdicke 42 ist die Höhe des Trägers 13 im Bereich des Bodens des Sackloches. Beispielsweise kann hierfür in den Träger 13 eine Senkung mit immer der gleichen Tiefe bezogen auf die Trägeroberseite gebohrt werden. Distanzelemente 13, welche beispielsweise aus einem Drehteil gefertigt sind und eine genau definierte Höhe 10 aufweisen können in die Ausnehmungen 17 eingeklebt oder auch eingepresst werden. Auf diese Weise erhält man eine Unabhängigkeit von Höhentoleranzen des Trägers 13.

Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass Sekundärteil 3 mit einer toleranzarmen Einbauhöhe 19 fertigbar sind, welche die Ausbildung eines toleranzarmen Luftspaltes 44 ermöglichen. Durch die Verringerung von geometrischen Schwankungen im Luftspalt sind auch Kraftschwankungen in der EMK reduziert.

Werden für Sekundärteile 3 Träger 13 mit einer geringeren Höhe 21 als bei Vorgängermodellen des Sekundärteils 3 verwendet, so lässt sich durch die Distanzelemente 9 die Einbauhöhe 19 konstant halten. Vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßen Sekundärteil 3 durch den dünneren Träger 13 beispielsweise das Gewicht des Sekundärteils reduziert.

Da die Distanzelemente 9 für die Einhaltung der Toleranzen der Einbauhöhe 19 des Sekundärteils 2 und 3 verwendet werden, ist es nunmehr auch möglich die Herstellung der Permanentmagnete 11 zu vereinfachen, da deren Ober- und Unterseite nicht mehr geschliffen werden müssen.

Die Darstellung gemäß 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines auf einem Maschinenbett montierten Trägers 13.

Der Träger 13 hat einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss mit abgerundeten Kanten und weist Befestigungslaschen 41 auf, die seitlich vom rechteckigen Rundkörper vorstehen und seitliche geöffnete Durchgangslöcher definieren. Durch diese Formgebung kann der Träger 13 mittels Schrauben 37 auf einer Montageleiste 35 eines Maschinenbettes 39 montiert werden. Auf dem Maschinenbett können hintereinander mehrere Sekundärteile derart angebracht werden, dass diese ein gemeinsames Sekundärteil ausbilden. Dies ist in der 4 nicht dargestellt.


Anspruch[de]
Sekundärteil (2, 3) einer linearen elektrischen Maschine (5), wobei das Sekundärteil (2, 3) Permanentmagnete (11) und einen Träger (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärteil (2, 3) ein Distanzelement (9) aufweist, wobei mittels zumindest eines Distanzelementes (9) eine Einbauhöhe des Sekundärteils (2, 3) mit bestimmt ist. Sekundärteil (2, 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (9) am Träger (13) anschließt. Sekundärteil (2, 3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) eine Ausnehmung (17) aufweist, wobei das wärmeleitende Distanzelement (9) in der Ausnehmung (17) teilweise aufgenommen ist, wobei insbesondere die Tiefe verschiedener Ausnehmungen (17) unterschiedlich ist. Sekundärteil (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärteil (2, 3) Distanzelemente (9) unterschiedlicher Höhe aufweist. Sekundärteil (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärteil (2, 3) zumindest auf einer Seite des Trägers (13), welche von den Permanentmagneten (11) abgewandt ist, einen Verguss (15) aufweist, wobei insbesondere eine gesamte Oberfläche des Sekundärteils (2, 3) ausgebildet ist mittels:

– des Vergusses (15), und

– eines Distanzelementes (9) bzw. mehrerer Distanzelemente (9) und insbesondere

– eines weiteren korrosionsbeständigen Materials.
Sekundärteil (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadadurch gekennzeichnet, dass es nach einem Verfahren nach einem der Anspruche 7 bis 10 hergestellt ist. Verfahren zur Herstellung eines Sekundärteils (2, 3) einer linearen elektrischen Maschine (5), wobei das Sekundärteil (2, 3) Permanentmagnete (11) aufweist, welche auf einem Träger (13) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Distanzelemente (9) zusammen mit dem Träger (13), auf welchem die Permanentmagnete (9) angeordnet sind derart vergossen werden, dass die Permanentmagnete (9) in den Verguss (15) eingebettet werden und der Verguss (15) im Bereich der Permanentmagnete (11) die Oberfläche des Sekundärteils (2, 3) ausbildet, wobei die Distanzelemente (9) derart aus dem Verguss (15) ragen, dass auch durch die Distanzelemente (9) ein Teil der Oberfläche des Sekundärteils (2,3) ausgebildet wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Distanzelemente (9) unterschiedlicher Höhe verwendet werden. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe zumindest eines Distanzelementes (9) reduziert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Träger (13) Ausnehmungen (17) zur Aufnahme der Distanzelemente (9) erzeugt werden, wobei insbesondere Ausnehmungen (17) unterschiedlicher Tiefe erzeugt werden.






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