DE4119198A1 - Linearmotoraufzugssystem - Google Patents
LinearmotoraufzugssystemInfo
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- B66B1/06—Control systems without regulation, i.e. without retroactive action electric
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Description
Die Erfindung betrifft ein Linearmotoraufzugssystem, bei
dem ein Linearmotor als Antriebseinheit zum Antrieb einer
Aufzugskabine in einem Aufzugsschacht verwendet wird.
Ein Linearmotoraufzugssystem mit einer
Linearmotorantriebseinheit wird im offengelegten
japanischen Patent 57-1 21 568 beschrieben.
Fig. 10 ist eine schematische Seitenansicht eines
Ausführungsbeispieles eines Linearaufzugssystems, bei dem
ein Synchronlinearmotor (LSM) als Antriebseinheit
verwendet wird, und Fig. 11 ist eine schematische
Grundrißdarstellung des in Fig. 10 gezeigten
Aufzugssystems.
In den Fig. 10 und 11 ist ein Seil (3), das sich um eine
erste und zweite Riemenscheibe (1) erstreckt, an einem
Ende mit einer Aufzugskabine (4) und am anderen Ende mit
einem Gegengewicht (5) verbunden. Die Aufzugskabine (4)
und das Gegengewicht (5) sind beide bewegliche Elemente,
die innerhalb eines Aufzugsschachtes (6) angeordnet und
bewegbar sind. Innerhalb des Aufzugsschachtes (6) sind
vertikal verlaufende Kabinenführungsschienen (7) fest an
der Innenwand über Schienenträger (8) angebracht, so daß
nicht dargestellte, an der Aufzugskabine (4) befestigte
Führungsrollen zur Führung in Anlage an den
Führungsschienen stehen, so daß die Aufzugskabine (4)
längs der Führungsschienen (7) vertikal beweglich geführt
wird. Ähnliche Führungsschienen (9) zur beweglichen
Führung des Gegengewichtes (5) in Vertikalrichtung über
(nicht dargestellte) Führungsrollen am Gegengewicht (5)
sind fest an der Innenwand des Aufzugsschachtes (6)
angebracht.
Die Aufzugskabine (4) ist mit einer Kabinentür (4a)
versehen und in der zugeordneten Position des
Aufzugsschachtes (6) ist eine Stockwerkzutrittstür (6a)
vorgesehen.
Die Aufzugskabine (4) hat ferner an ihren Seitenwänden
Feldmagnete (10) befestigt. An der Innenwand des
Aufzugsschachtes sind Armaturen (11) befestigt, wovon jede
gegenüberliegend zu den Feldmagneten (10) an der
Aufzugskabine (4) angeordnet ist. Die Anker (11) sind über
Träger (12) befestigt und erstrecken sich längs des
gesamten Aufzugsschachtes (6). Die Feldmagnete (10) und
die Anker (11) bilden zusammen einen Synchronlinearmotor.
Bei dem Linearmotoraufzugssystem, bei dem der vorausgehend
beschriebene, bekannte Synchronlinearmotor verwendet wird,
wird eine vertikale elektromagnetische Antriebskraft, die
die Aufzugskabine (4) antreibt, erzeugt, indem durch
Erregen des Ankers (11) im Aufzugsschacht (6) im
länglichen vertikalen Anker (11) ein auf den Feldmagneten
(10) einwirkendes, fortlaufendes, magnetisches Feld
erzeugt wird. Entsprechend muß der Anker (11)
Ankerwindungen haben, die sich über eine vollständige
Länge des vertikalen Aufzugsschachtes erstrecken und die
daher die Herstellungskosten des Aufzugssystems erhöhen.
Fig. 12 ist eine schematische Seitenansicht eines
Ausführungsbeispieles eines bekannten
Linearmotoraufzugssystems, das einen üblichen
Induktionslinearmotor (LIM) als Antriebseinheit verwendet,
und Fig. 13 ist eine schematische Grundrißdarstellung,
die das in Fig. 12 aufgeführte Linearmotoraufzugssystem
angibt.
In den Fig. 12 und 13 ist ein plattenförmiger
Sekundärleiter (15), der beispielsweise aus Aluminium
besteht und sich vertikal längs des Aufzugsschachtes (6)
erstreckt, über einen Träger (16) an den inneren
Seitenwänden des Aufzugsschachtes (6) befestigt. Die
Aufzugskabine (4) hat an ihren beiden Seiten
Primärwindungen (17) montiert. Wie ersichtlich, werden
zwei Primärwindungen (17) paarweise an jeder Seite der
Aufzugskabine (4) verwendet, wobei die beiden
Primärwindungen (17) einander gegenüberliegend gehalten
werden und ein Raum zwischen ihnen gebildet wird. Der
Sekundärleiter (15) mit einer Dicke (t1) erstreckt sich in
den Raum zwischen den Primärwicklungen (17), wobei ein
Spalt (g1, g2) an jeder Seite des Sekundärleiters (15)
gebildet wird. Der Sekundärleiter (15) und die
Primärwicklungen (17) bilden zusammen einen
Induktionslinearmotor (LIM). Obgleich nicht dargestellt,
wird die elektrische Leistung für die auf der
Aufzugskabine (4) montierten Primärwicklungen (17) aus
einer externen Stromversorgung über nicht dargestellte,
bewegliche Kabel und/oder Schleifkontaktschuhe zugeführt.
Wird eine Wechselstromleistung den Primärwicklungen (17)
zugeführt und dabei ein Magnetfeld mit Magnetflüssen
erzeugt, die sich mit fortschreitender Zeit bewegen, so
werden in den Oberflächen des plattenförmigen
Sekundärleites (15) Wirbelströme erzeugt. Daher wird wegen
der elektromagnetischen gegenseitigen Einwirkungen
zwischen dem fortschreitenden Magnetfeld und den
Wirbelströmen eine Druck- oder Antriebskraft, die die
Aufzugskabine (4) antreibt, im Induktionslinearmotor
erzeugt.
In dem vorstehend beschriebenen
Induktionslinearmotor-Aufzugssystem wird
unvermeidlicherweise ein Magnetspalt zwischen den
gegenüberliegenden Primärwicklungen (17) gebildet, der der
Summe der Spalte (g1, g2) und der Dicke (t1) des
plattenförmigen Sekundärleiters (15) entspricht, was eine
Verringerung des Leistungsfaktors des
Induktionslinearmotors verursacht und eine große
Bemessung des Induktionslinearmotors erfordert.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Linearmotoraufzugssystem zu schaffen, das die vorstehend
aufgeführten Schwierigkeiten des bekannten
Linearmotoraufzugssystems nicht aufweist.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Linearmotoraufzugssystem mit einfachem Aufbau zu schaffen.
Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Linearmotoraufzugssystem zu schaffen, das mühelos
hergestellt und montiert werden kann.
Endlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Linearmotoraufzugssystem zu schaffen, das kostengünstig
ist.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Linearmotoraufzugssystem zu schaffen, das bezüglich des
Leistungsfaktors des Linearmotors verbessert ist.
Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Linearmotoraufzugssystem zu schaffen, das bezüglich
des Linearmotoraufbaus verbessert ist.
Zur Lösung obiger Aufgabenstellung ist das
Linearmotoraufzugssystem gekennzeichnet durch:
einen innerhalb eines Aufzugsschachtes angeordneten beweglichen Körper;
ein längliches magnetisches Induktionselement, das innerhalb des Aufzugsschachtes angeordnet ist und sich längs desselben erstreckt;
einen Feldmagnet, der am beweglichen Körper in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordnet ist, um in dem magnetischen Induktionselement Magnetpole zu erzeugen; und
einen am beweglichen Körper in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordneten Anker, der ein fortschreitendes Magnetfeld erzeugt, das auf das magnetische Induktionselement einwirkt, um eine Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Körpers längs des Aufzugsschachtes zu erzeugen.
einen innerhalb eines Aufzugsschachtes angeordneten beweglichen Körper;
ein längliches magnetisches Induktionselement, das innerhalb des Aufzugsschachtes angeordnet ist und sich längs desselben erstreckt;
einen Feldmagnet, der am beweglichen Körper in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordnet ist, um in dem magnetischen Induktionselement Magnetpole zu erzeugen; und
einen am beweglichen Körper in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordneten Anker, der ein fortschreitendes Magnetfeld erzeugt, das auf das magnetische Induktionselement einwirkt, um eine Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Körpers längs des Aufzugsschachtes zu erzeugen.
Das magnetische Induktionselement kann eine längliche
Magnetplatte umfassen, die sich längs des Aufzugsschachtes
erstreckt, und eine Anzahl Magnetpole, die auf der
länglichen Magnetplatte in im wesentlichen gleichen
Abständen längs des Aufzugsschachtes angeordnet sind,
wobei die Magnetpole dem Anker auf dem beweglichen Körper
zugewandt sind.
Der Feldmagnet kann einen Eisenkern umfassen, der einen im
wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat, mit einem
zentralen Stegabschnitt und parallelen Flanschabschnitten,
die sich vom Stegabschnitt wegerstrecken, wobei die
Flanschabschnitte sich gegen das magnetische
Induktionselement hin erstrecken, und eine Feldwicklung
auf dem Stegabschnitt des Eisenkernes angeordnet ist. Der
Anker kann einen magnetischen Eisenkern mit einer Anzahl
Zähnen umfassen, die längs des magnetischen
Induktionselementes angeordnet sind, sowie eine Anzahl
Ankerwicklungen, die auf den Zähnen aufgewickelt sind.
Als Alternative kann das erfindungsgemäße
Linearmotoraufzugssystem ein längliches starres,
magnetisches Induktionselement umfassen, das sich längs
des Aufzugsschachtes erstreckt und eine Führungsfläche zur
Führung des beweglichen Körpers längs desselben bildet.
Ein Paar Feldmagnete sind auf dem beweglichen Körper mit
Abstand einander gegenüberliegend angeordnet, um das
magnetische Induktionselement zwischen sich aufzunehmen,
und Magnetpole im magnetischen Induktionselement zu
erzeugen. Die Anker sind auf den Feldmagneten dem
magnetischen lnduktionselement zugewandt angeordnet und
erzeugen fortschreitende Magnetfelder, die auf das
magnetische Induktionselement einwirken, um zur Bewegung
des beweglichen Elementes längs des Aufzugsschachtes eine
elektromagnetische Antriebskraft zu erzeugen. Der
bewegliche Körper hat an sich eine Führungseinheit
befestigt, einschließlich Führungsrollen, die zur Führung
in Anlage mit der Führungsfläche auf dem magnetischen
Induktionselement stehen, um den beweglichen Körper längs
des Aufzugsschachtes zu führen.
Die vorliegende Erfindung ergibt sich im einzelnen aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen; es zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Linearmotoraufzugssystems;
Fig. 2 einen schematischen Grundriß des in Fig. 1
gezeigten Linearmotoraufzugssystems;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines
Abschnittes des Linearmotors;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform des
erfindungsgemäßen
Linearmotoraufzugssystems;
Fig. 5 einen schematischen Grundriß des in Fig. 4
dargestellten Linearmotoraufzugssysstems;
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines
Abschnittes des Linearmotors;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines
Ausführungsbeispieles des im
erfindungsgemäßen
Linearmotoraufzugssystems verwendeten
magnetischen Induktionselementes;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines weiteren
Ausführungsbeispieles des bei der Erfindung
verwendeten magnetischen
Induktionselementes;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren
Ausführungsbeispieles des bei der Erfindung
verwendeten magnetischen
Induktionselementes;
Fig. 10 eine schematische Seitenansicht eines
Ausführungsbeispieles eines bekannten
Linearmotoraufzugssystems;
Fig. 11 einen schematischen Grundriß des in Fig.
10 dargestellten, bekannten
Linearmotoraufzugssystems;
Fig. 12 eine schematische Seitenansicht eines
weiteren Ausführungsbeispieles eines
bekannten Linearmotoraufzugssystems; und
Fig. 13 einen schematischen Grundriß des
bekannten, in Fig. 12 angegebenen
Linearmotoraufzugssystems.
Es wird auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Bezug genommen. Die Fig. 1 bis 3 stellen eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Linearmotoraufzugssystems dar. In den Figuren umfaßt das
erfindungsgemäße Linearmotoraufzugssystem eine
Aufzugskabine (4) und ein Gegengewicht (5), die innerhalb
des Aufzugsschachtes (6) angeordnet sind. Die
Aufzugskabine (4) und das Gegengewicht (5) werden über ein
Seil (3) verbunden, das um zwei Seilscheiben (1, 2)
geführt ist, die im Dachabteil eines Gebäudes montiert
sind. Die Aufzugskabine (4) wird über Führungsrollen (28)
an der Aufzugskabine (4) beweglich innerhalb des
Aufzugsschachte (6) gehalten und die Führungsrollen stehen
in Anlage mit Führungsschienen (7), die über
Schienenträger (8) vertikal an einer Innenwand des
Aufzugsschachtes (6) gehalten werden. Das Gegengewicht
wird ebenfalls durch Führungsschienen (9) gehalten, die an
der Innenwand des Aufzugsschachtes (6) befestigt sind. Es
ist ferner ersichtlich, daß die Aufzugskabine eine
Kabinentür (4a) aufweist und das Gebäude eine
Stockwerkzutrittstür (6a) aufweist.
Das erfindungsgemäße Linearmotoraufzugssysstem umfaßt
ferner ein längliches magnetisches Induktionselement (21),
das an jeder Innenseitenwand des Aufzugsschachtes (6) über
einen Träger (22) montiert ist. Die magnetischen
Induktionselemente (21) bestehen aus einem magnetischen
Werkstoff, wie beispielsweise Eisen, und erstrecken sich
vertikal innerhalb des Aufzugsschachtes (6) längs
desselben. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt
das magnetische Induktionselement (21) eine längliche
Magnetplatte (21b), die sich längs des Aufzugsschachtes
(6) erstreckt, sowie eine Anzahl Magnetpole (21a), die auf
der länglichen Magnetplatte (21b) in im wesentlichen
gleichen Abständen in zwei Reihen angeordnet sind, die an
den beiden Seitenkanten der Magnetplatte (21b) gebildet
werden. Wie ersichtlich, sind die Magnetpole (21a) der
einen Reihe an einer Seitenkante der Magnetplatte (21b)
gegenüber den Magnetpolen (21a) in der anderen Reihe an
der anderen Seitenkante der Magnetplatte (21b) versetzt.
Die Magnetpole (21a) stehen von der Magnetplatte (21b)
gegen die Aufzugskabine (4) hin vor.
Das Linearmotoraufzugssystem umfaßt ferner einen
Feldmagnet (26), der auf der Aufzugskabine (4) dem
magnetischen Induktionselement (21) zugewandt angeordnet
ist, um im magnetischen Induktionselement (21) Magnetpole
zu erzeugen. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, umfaßt
der Feldmagnet (26) einen Eisenkern (23), der im
wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt hat und einen
zentralen Stegabschnitt (23a) und parallele
Flanschabschnitte (23b) aufweist, die sich vom
Stegabschnitt (23a) gegen das magnetische
Induktionselement (21) hin erstrecken. Der Feldmagnet (26)
umfaßt ferner eine Feldwicklung (24), die auf dem
Stegabschnitt (23a) des Eisenkernes (23) angeordnet ist,
um im Eisenkern (23) ein magnetisches Gleichfeld zu
erzeugen.
Der Flanschabschnitt (23b) des Eisenkernes (23) hat an ihm
einen Anker (27) befestigt, der dem magnetischen
Induktionselement (21) zugewandt ist. Der Anker (27)
erzeugt ein fortschreitendes Magnetfeld, das sich bewegt
und auf das magnetische Induktionselement (21) einwirkt,
um eine magnetische Antriebskraft zur Bewegung der
Aufzugskabine (4) längs des Aufzugsschachtes (6) zu
erzeugen. Der Anker (27) umfaßt eine Anzahl
Ankerwicklungen (25), die um eine Anzahl Zähne des
Flanschabschnittes (23b) des magnetischen Eisenkernes (23)
gewickelt und längs des magnetischen Induktionselementes
(21) angeordnet sind.
Das vorstehend aufgeführte magnetische Induktionselement
(21), der Feldmagnet (26) und der Anker (27) bilden
zusammen einen Induktion-Synchronlinearmotor (ILSM) zur
Erzeugung einer elektromagnetischen Antriebskraft. Wird
die Feldwicklung (24) des Feldmagneten (26) durch einen
Gleichstrom erregt, so erzeugt der Feldmagnet (26) ein
magnetisches Gleichfeld, das N- oder S-Magnetpole in den
Magnetpolen (21a) des magnetischen Induktionselementes
(21) erzeugt. Andererseits werden die Ankerwicklungen (25)
mit Wechselstrom erregt, so daß ein fortschreitendes
Magnetfeld entsprechend der Frequenz der
Wechselstromversorgung im Anker (27) erzeugt wird. Daher
wirken die Magnetpole des magnetischen Induktionselementes
(21) zwischen sich zusammen und erzeugen zwischen sich
eine Druck- oder Antriebskraft, um die Aufzugskabine (4)
innerhalb des Aufzugsschachtes (6) längs der
Führungsschienen (7) zu bewegen.
Bei dem vorausgehend beschriebenen
Induktion-Synchronlinearmotor-Aufzugssystem ist es nicht
notwendig, die Wicklungen über den gesamten
Bewegungsbereich der Aufzugskabine (4) anzubringen, wie
beim bekannten Synchronlinearmotoraufzugssystem. Beim
erfindungsgemäßen Linearmotoraufzugssystem reicht es aus,
ein als Eisenplatte ausgebildetes Induktionselement (21)
längs des gesamten Aufzugsschachtes (6) vorzusehen, und
die Aufzugsmontage kann leichter und mit geringeren Kosten
als beim bekannten Synchronlinearmotor durchgeführt
werden. Ferner kann der Linearmotor klein bemessen werden,
da der Leistungsfaktor nicht wie im bekannten
lnduktionslinearmotor verringert ist.
Die Fig. 4 bis 6 stellen eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Linearmotoraufzugssystem dar, bei dem
das erfindungsgemäße Linearmotoraufzugssystem eine
Aufzugskabine (4) und ein Gegengewicht (5) umfaßt, die
innerhalb des Aufzugsschachtes (6) angebracht sind. Die
Aufzugskabine (4) und das Gegengewicht (5) werden durch
ein Seil (3) verbunden, das um zwei Seilscheiben (1, 2)
läuft, die im Dachabteil eines Gebäudes montiert sind. Das
Gegengewicht wird durch Führungsschienen (9) gehalten, die
an der Innenwand des Aufzugsschachtes (6) befestigt sind.
Es ist ferner ersichtlich, daß die Aufzugskabine (4) eine
Kabinentür (4a) und das Gebäude eine Stockwerkzutrittstür
(6a) hat.
Das erfindungsgemäße Linearmotoraufzugssystem umfaßt
ferner ein längliches, starres, magnetisches
Induktionselement (31), das innerhalb des Aufzugsschachtes
an jeder Innenseitenwand des Aufzugsschachtes (6) über
einen Träger (32) befestigt ist. Wie am besten aus Fig. 6
hervorgeht, umfaßt das magnetische Induktionselement (31)
eine starre, längliche Magnetplatte (31b), die aus einem
magnetischen Werkstoff, wie beispielsweise Eisen, besteht,
und eine Anzahl Magnetpole (31a), die in Reihen an beiden
Seiten der Magnetplatte (31b) längs derselben mit im
wesentlichen gleichen Abständen zwischen sich angeordnet
sind. Die Magnetpole (31a) an jeder Seite der Magnetplatte
(31b) können gemäß Fig. 7 angeordnet sein. Die
Magnetplatte (31b) ist längs einer Seitenkante derselben
mit Führungsflächen (31c) ausgebildet, um längs derselben
die Aufzugskabine (4) mittels eines Führungselementes
(41) zu führen, das drei Führungsrollen (41a) umfaßt, die
an der Aufzugskabine (4) montiert sind.
An der Aufzugskabine (4) ist ein im wesentlichen
U-förmiger Befestigungsrahmen (33) fest montiert, auf dem
ein Paar Feldmagnete (38) mittels nicht-magnetischer
Träger (34) mit Abstand einander gegenüberliegend montiert
sind, um zwischen sich das magnetische Induktionselement
(31) aufzunehmen. Die Feldmagnete (38) sind dem
magnetischen Induktionselement (31) an dessen beiden
Seiten zugewandt, um im magnetischen Induktionselement
(31) Magnetpole zu erzeugen. Jeder der Feldmagnete (38)
umfaßt einen Eisenkern (35) mit im wesentlichen U-förmigem
Querschnitt, der einen mittleren Stegabschnitt (35a) und
parallele Flanschabschnitte (35b) umfaßt, die sich vom
Stegabschnitt (35a) gegen das magnetische
Induktionselement (31) hin erstrecken. Eine Feldwicklung
(36) ist am Stegabschnitt (35a) des Eisenkernes (35)
angeordnet, um im Eisenkern (35) ein magnetisches Feld zu
erzeugen.
Der Eisenkern (35) ist ferner mit Ankern (39) versehen,
die dem magnetischen Induktionselement (31) zugewandt
liegen, um fortschreitend Magnetfelder zu erzeugen, die
auf das magnetische Induktionselement (31) zwecks
Erzeugung einer elektromagnetischen Antriebskraft zur
Bewegung der Aufzugskabine (4) längs des Aufzugsschachtes
einwirken. Jeder der Anker (39) umfaßt eine Anzahl
Ankerwicklungen (37), die auf einer Anzahl (nicht
dargestellter) Zähne aufgewickelt sind, die im
Flanschabschnitt (35b) des magnetischen
Induktionselementes (31) angeordnet sind.
Bei dieser Anordnung bilden das Induktionselement (31),
der Feldmagnet (38) und der Anker (39) zusammen einen
Induktions-Synchronlinearmotor, der einen
elektromagnetischen Schub zum Antrieb der Aufzugskabine
(4) innerhalb des Aufzugsschachtes (6) erzeugt. Da ferner
das starre magnetische Induktionselement (31)
Führungsflächen (31c) hat und auch als Führungsschiene für
die Aufzugskabine (4) dient, ist der Gesamtaufbau des
Aufzugssystems einfach und die Montage des Aufzugssystems
am Gebäude ist einfach, woraus ein kostengünstigeres
Aufzugssytem resultiert.
Während der Sekundärleiter (15) des bekannten, in Fig. 13
dargestellten Induktionslinearmotors aus Aluminium
besteht, was es unmöglich macht, den Sekundärleiter (15)
als Führungsschiene zu verwenden, bedingt durch die
unzureichende mechanische Festigkeit des Aluminiums,
braucht das magnetische Induktionselement (31) des
erfindungsgemäßen Induktions-Synchronlinearmotors nur aus
einem magnetischen Werkstoff zu bestehen, so daß ein
Werkstoff hoher Festigkeit, wie beispielsweise Eisen,
verwendet werden kann und das Induktionselement kann
ebenfalls als Führungsschienen dienen.
Ferner ist bei der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten
Ausführungsform das magnetische Induktionselement (31)
zwischen zwei gegenüberliegenden Feldmagneten (38) und den
Ankern (39) angeordnet, die im wesentlichen gleiche
elektromagnetische Kräfte von beiden Seiten auf das
Induktionselement (31) ausüben, so daß die resultierende,
auf das magnetische Induktionselement (31) einwirkende
Querkraft verhältnismäßig klein ist, womit der Aufbau des
magnetischen Induktionselementes (31) und der Träger (2)
einfach, kompakt und weniger schwer ausgeführt werden
können.
Fig. 8 zeigt ein abgeändertes Ausführungsbeispiel des
magnetischen Induktionselementes (51), bei dem ein Paar im
wesentlichen kammartige magnetische Platten (51a) an ihren
Zähnen des "Kammes" kombiniert sind. Ein
nicht-magnetischer Werkstoff (51b) füllt einen im
wesentlichen serpentinenartigen Raum aus, der zwischen den
Zähnen des Kammes gebildet wird, so daß die Zähne der
kammartigen Platten (51a) die Magnetpole bilden. Fig. 9
zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des magnetischen
Induktionselementes (55), das eine Magnetplatte (55a) und
eine Anzahl Magnetpole (55b) umfaßt, die querverlaufende,
parallele Stege bilden, die von der Magnetplatte (55a)
vorstehen. Diese Anordnungen von magnetischen
Induktionselementen (51) oder (55) können ebenfalls
anstelle der magnetischen Induktionselemente (21) oder
(31) verwendet werden.
Ferner können die vorstehend beschriebenen Linearmotoren
gleichermaßen für das Gegengewicht (5) allein oder sowohl
für die Aufzugskabine (4) als auch das Gegengewicht (5)
verwendet werden. In diesem Zusammenhang können die
Aufzugskabine (4) und das Gegengewicht (5) als beweglicher
Körper bezeichnet werden, auf dem der Linearmotor montiert
werden kann. Ferner ist die vorliegende Erfindung auch bei
einem seillosen Linearmotoraufzugssystem verwendbar und
der Feldmagnet (26) oder (38) kann ein Dauermagnet sein.
Die Elektromagnete der Feldmagnete (26, 38) können durch
Dauermagnete ersetzt werden. Ferner ist die vorliegende
Erfindung gleichermaßen bei einem Aufzugssystem
anwendbar, das einen einseitigen Linearmotor oder einen
zweiseitigen Linearmotor aufweist, der den Anker zwischen
sich führt.
Wie vorausgehend beschrieben wurde, umfaßt das
erfindungsgemäße Linearmotoraufzugssystem ein längliches
magnetisches Induktionselement, das innerhalb des
Aufzugsschachtes montiert ist. Das Aufzugssystem umfaßt
ferner einen Feldmagneten, der auf dem beweglichen Körper
in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten
Lage angeordnet ist, um Magnetpole im magnetischen
Induktionselement zu erzeugen. Ein Anker ist im
beweglichen Körper in einer dem magnetischen
Induktionselement zugewandten Lage angeordnet, so daß ein
fortschreitendes, auf das magnetische Induktionselement
einwirkendes Magnetfeld erzeugt wird, um eine
Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Körpers längs
des Aufzugsschachtes zu erzeugen.
Als Alternative kann das erfindungsgemäße
Linearmotoraufzugssystem ein längliches, starres,
magnetisches Induktionselement umfassen, das sich längs
des Aufzugsschachtes erstreckt und eine Führungsfläche zur
Führung des beweglichen Körpers längs derselben bildet.
Ein Paar Feldmagnete sind am beweglichen Körper im Abstand
einander gegenüberliegend angeordnet, um das magnetische
Induktionselement zwischen sich aufzunehmen, um Magnetpole
im magnetischen Induktionselement zu erzeugen. Anker sind
an den Feldmagneten in einer dem magnetischen
Induktionselement zugewandten Lage angebracht und erzeugen
fortschreitende Magnetfelder, die auf das magnetische
Induktionselement einwirken, um eine elektromagnetische
Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Körpers längs
des Aufzugsschachtes zu erzeugen. Am beweglichen Körper
ist eine Führungseinheit befestigt, die Führungsrollen
enthält, die zwecks Führung in Anlage an der
Führungsfläche des magnetischen Induktionselementes
stehen, um den beweglichen Körper längs des
Aufzugsschachtes zu führen.
Somit ist das erfindungsgemäße Linearmotoraufzugssystem
einfach im Aufbau und einfach zu fertigen und zu
montieren. Das erfindungsgemäße Linearmotoraufzugssystem
ist ferner kostengünstig und hat einen Linearmotor, der
bezüglich des Leistungsfaktors und des Aufbaus verbessert
ist.
Claims (15)
1. Linearmotoraufzugssystem,
gekennzeichnet durch:
einen innerhalb eines Aufzugsschachtes (6) angeordneten beweglichen Körper (4);
ein längliches magnetisches Induktionselement (21; 31; 51; 55), das innerhalb des Aufzugsschachtes angeordnet ist und sich längs desselben erstreckt;
einen Feldmagnet (26), der am beweglichen Körper (4) in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordnet ist, um in dem magnetischen Induktionselement Magnetpole zu erzeugen; und
einen am beweglichen Körper (4) in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordneten Anker (27; 39), der ein fortschreitendes Magnetfeld erzeugt, das auf das magnetische Induktionselement einwirkt, um eine Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Körpers (4) längs des Aufzugsschachtes zu erzeugen.
einen innerhalb eines Aufzugsschachtes (6) angeordneten beweglichen Körper (4);
ein längliches magnetisches Induktionselement (21; 31; 51; 55), das innerhalb des Aufzugsschachtes angeordnet ist und sich längs desselben erstreckt;
einen Feldmagnet (26), der am beweglichen Körper (4) in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordnet ist, um in dem magnetischen Induktionselement Magnetpole zu erzeugen; und
einen am beweglichen Körper (4) in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordneten Anker (27; 39), der ein fortschreitendes Magnetfeld erzeugt, das auf das magnetische Induktionselement einwirkt, um eine Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Körpers (4) längs des Aufzugsschachtes zu erzeugen.
2. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der bewegliche
Körper mindestens eines der Elemente aus
Aufzugskabine (4) und Gegengewicht (5) umfaßt.
3. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das magnetische
Induktionselement (21; 31; 51; 55) eine längliche
Magnetplatte (21b; 31b; 51a; 55a) umfaßt, die sich
längs des Aufzugsschachtes erstreckt, sowie eine
Anzahl Magnetpole (21a; 31a; 55b) , die auf der
länglichen Magnetplatte in im wesentlichen gleichen
Abständen längs des Aufzugsschachtes (6) angeordnet
sind, und die Magnetpole dem Anker (27, 39) am
beweglichen Körper (4) zugewandt sind.
4. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Feldmagnet
(26) einen Eisenkern (23) mit im wesentlichen
U-förmigem Querschnitt umfaßt, der einen zentralen
Stegabschnitt (23a) und parallele Flanschabschnitte
(23b) aufweist, die sich vom Stegabschnitt
wegerstrecken, die Flanschabschnitte gegen das
magnetische Induktionselement (21) hin gerichtet
sind, und eine Feldwicklung (24) auf dem
Stegabschnitt (23a) des Eisenkernes aufgebracht ist.
5. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anker (27)
einen magnetischen Eisenkern mit einer Anzahl Zähne
umfaßt, die längs des magnetischen
Induktionselementes angeordnet sind, und daß eine
Anzahl Ankerwicklungen (25) auf die Zähne
aufgewickelt sind.
6. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Induktionselement (21) eine längliche Platte (21b)
umfaßt, die sich längs des Aufzugsschachtes (6)
erstreckt, und daß eine Anzahl Magnetpole (21a) auf
der länglichen Platte angeordnet sind und dem Anker
(27) am beweglichen Körper (4) zugewandt liegen;
der Feldmagnet (26) einen Eisenkern mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt umfaßt, der einen zentralen Stegabschnitt (23a) und parallele Flanschabschnitte (23b) aufweist, die sich vom Stegabschnitt wegerstrecken, die Flanschabschnitte gegen das magnetische Induktionselement (21) hin gerichtet sind, und eine Feldwicklung (24) auf dem Stegabschnitt des Eisenkernes aufgebracht ist; und
der Anker (27) eine Anzahl Zähne des Eisenkernes aufweist, die an den Flanschabschnitten angeordnet sind und sich gegen das magnetische Induktionselement hin erstrecken, und eine Anzahl Ankerwindungen (25) auf den Zähnen aufgewickelt sind.
der Feldmagnet (26) einen Eisenkern mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt umfaßt, der einen zentralen Stegabschnitt (23a) und parallele Flanschabschnitte (23b) aufweist, die sich vom Stegabschnitt wegerstrecken, die Flanschabschnitte gegen das magnetische Induktionselement (21) hin gerichtet sind, und eine Feldwicklung (24) auf dem Stegabschnitt des Eisenkernes aufgebracht ist; und
der Anker (27) eine Anzahl Zähne des Eisenkernes aufweist, die an den Flanschabschnitten angeordnet sind und sich gegen das magnetische Induktionselement hin erstrecken, und eine Anzahl Ankerwindungen (25) auf den Zähnen aufgewickelt sind.
7. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnetpole
(21a) des magnetischen Induktionselementes (21) in
gleichen Abständen in einer Reihe auf jeder Seite der
länglichen Magnetplatte (21b) angeordnet sind, und
die Magnetpole (21a) in einer Reihe versetzt
gegenüber den Magnetpolen der anderen Reihe liegen.
8. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnetplatte
(51) ein Paar im wesentlichen kammförmige Platten
(51a) umfaßt, die zusammen an ihren Kammzähnen
kombiniert sind, und daß ein nicht-magnetischer
Werkstoff (51b) einen serpentinenartigen, zwischen
dem Kamm gebildeten Raum füllt, und die Zähne der
kammförmigen Platten die Magnetpole bilden.
9. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnetpole
des magnetischen Induktionselementes (55) sich quer
erstreckende, parallele Stege bilden, die von der
Magnetplatte (55a) vorstehen.
10. Linearmotoraufzugssystem,
gekennzeichnet durch:
einen innerhalb eines Aufzugsschachtes (6) angeordneten, beweglichen Körper;
ein längliches, starres, magnetisches Induktionselement (31), das innerhalb des Aufzugsschachtes angeordnet ist und sich längs desselben erstreckt, und das magnetische Induktionselement eine Führungsfläche zur Führung des beweglichen Körpers (4) längs desselben bildet;
ein Paar Feldmagnete (38) auf dem beweglichen Körper einander gegenüberliegend im Abstand angeordnet sind, um zwischen sich das magnetische Induktionselement (31) aufzunehmen, die Feldmagnete dem magnetischen Induktionselement (31) an dessen beiden Seiten gegenüberliegen, um in ihm Magnetpole zu erzeugen;
Anker (39) auf den Feldmagneten (38) in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordnet sind, die Anker fortschreitende Magnetfelder erzeugen, die auf das magnetische Induktionselement (31) einwirken, um eine elektromagnetische Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Elementes (4) längs des Aufzugsschachtes zu erzeugen; und
eine Führungseinrichtung (41a), die am beweglichen Körper (4) befestigt ist, und zur Führung in Anlage mit der Führungsfläche (31c) am magnetischen Induktionselement steht, um den beweglichen Körper längs des Aufzugsschachtes zu führen.
einen innerhalb eines Aufzugsschachtes (6) angeordneten, beweglichen Körper;
ein längliches, starres, magnetisches Induktionselement (31), das innerhalb des Aufzugsschachtes angeordnet ist und sich längs desselben erstreckt, und das magnetische Induktionselement eine Führungsfläche zur Führung des beweglichen Körpers (4) längs desselben bildet;
ein Paar Feldmagnete (38) auf dem beweglichen Körper einander gegenüberliegend im Abstand angeordnet sind, um zwischen sich das magnetische Induktionselement (31) aufzunehmen, die Feldmagnete dem magnetischen Induktionselement (31) an dessen beiden Seiten gegenüberliegen, um in ihm Magnetpole zu erzeugen;
Anker (39) auf den Feldmagneten (38) in einer dem magnetischen Induktionselement zugewandten Lage angeordnet sind, die Anker fortschreitende Magnetfelder erzeugen, die auf das magnetische Induktionselement (31) einwirken, um eine elektromagnetische Antriebskraft zur Bewegung des beweglichen Elementes (4) längs des Aufzugsschachtes zu erzeugen; und
eine Führungseinrichtung (41a), die am beweglichen Körper (4) befestigt ist, und zur Führung in Anlage mit der Führungsfläche (31c) am magnetischen Induktionselement steht, um den beweglichen Körper längs des Aufzugsschachtes zu führen.
11. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der bewegliche
Körper (4) mindestens ein Element aus Aufzugskabine
(4) und Gegengewicht (5) umfaßt.
12. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das magnetische
Induktionselement (31) eine starre, längliche
Magnetplatte (31b) umfaßt, die sich längs des
Aufzugsschachtes erstreckt und eine Anzahl
Magnetpolstücke (31a) an beiden Seiten der
Magnetplatte in im wesentlichen gleichen Abständen
längs des Aufzugsschachtes angeordnet sind, und die
Magnetpole den Ankern (39) am beweglichen Körper (4)
zugewandt sind.
13. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder der
Feldmagnete (38) einen Eisenkern (35) mit im
wesentlichen U-förmigem Querschnitt umfaßt, der
einen zentralen Stegabschnitt (35a) und parallele
Flanschabschnitte (35b) aufweist, die sich vom
Stegabschnitt zum magnetischen Induktionselement (31)
hin erstrecken, und eine Feldwicklung (36) auf dem
Stegabschnitt des Eisenkernes aufgebracht ist.
14. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Anker (39)
einen magnetischen Eisenkern umfaßt, der eine Anzahl
Zähne hat, die längs des magnetischen
Induktionselementes angeordnet sind, und daß eine
Anzahl Ankerwicklungen (37) auf den Zähnen des
magnetischen Eisenkernes aufgewickelt sind.
15. Linearmotoraufzugssystem nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Führungseinrichtung (41a) eine Anzahl Führungsrollen
umfaßt, die am beweglichen Körper (4) montiert sind.
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