Die zu Grunde liegende Erfindung betrifft eine Umformmaschine, insbesondere einen Schmiedehammer, mit einem elektromagnetischen Linearmotor.

Ein Schmiedehammer mit Linearantrieb ist beispielsweise aus der DE 20 2008 018 169 U l bekannt. Bei dem bekannten Schmiedehammer ist ein Hammerbär als Linearläufer eines Linearmotors ausgebildet und weist daran angebrachte Magnete bzw. Sekundärteile auf, die zusammen mit dem Hammerbären in ei- nem stationär ausgebildeten Primärteil längsverschiebbar aufgenommen sind. Zur Ausführung von Schmiedebewegungen wird der als Linearläufer ausgebildete Hammerbär durch entsprechenden Betrieb des Linearmotors auf- und abbewegt, so dass am Fußpunkt der Abbewegung Schmiedeoperationen ausgeführt werden können.

Der bekannte Schmiedehammer im Sinne einer Umformmaschine lässt durchaus Raum für Verbesserungen im Hinblick auf Ausgestaltung und Auslegung des Linearantriebs, insbesondere Linearmotors. Insoweit kann eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, bekannte Umformmaschinen, insbesondere Schmiedehämmer, mit elektromagnetischen Linearantrieben im Hinblick auf den Linearantrieb weiterzubilden. Insbesondere soll eine Umformmaschine oder Schmiedehammer angegeben werden mit alternativem und/oder verbessertem elektromagnetischen Linear- antrieb.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch eine Umformmaschine mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1. Weitere Lösungen, Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele. In der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 ist eine Umformmaschine, beispielsweise in Form eines Schmiedehammers, vorgesehen, welche ausgebildet ist zur Umformung von Werkstücken, beispielsweise metallischen Werkstücken oder Halbzeugen.

Die Umformmaschine umfasst einen zum Antrieb eines Gesenks, z.B. eines Um- formwerkzeugs in Form beispielsweise eines Hammerbären, ausgelegten, beispielsweise an einem Gestell festgelegten, elektromagnetischen Linearmotor.

Unter einem Linearmotor soll insbesondere ein Linearantrieb verstanden werden, welcher einen Stator und einen im Stator längsverschiebbar gelagerten Linearläufer umfasst, wobei ein Antrieb des Linearläufers auf Grundlage elektromagnetischer Wechselwirkung zwischen Stator und Linearläufer erfolgt. Li- nearmotoren dieser Art können beispielsweise als Solenoid-Linearmotoren ausgebildet sein.

Der Linearmotor umfasst mehrere oder eine Vielzahl entlang einer Bewegungsachse eines Linearläufers hintereinander angeordnete und einen Läuferraum für den Linearläufer definierende Spuleneinheiten. Die Spuleneinheiten weisen bevorzugt einen identischen Aufbau auf, und können in Ihrer Gesamtheit den Stator des Linearmotors ausbilden.

Jede Spuleneinheit kann eine oder mehrere Spulen, insbesondere Zylinderspu- len, Spulenwicklungen oder Teilspulen umfassen. Bevorzugt weisen die Zylinderspulen im Vergleich zum Durchmesser der Zylinderspule eine kleine axiale Länge auf. Beispielsweise kann bei einem Spulendurchmesser von 480 mm die axiale Länge der Zylinderspulen im Bereich von 20 mm bis 40 mm liegen. Bevorzugter Weise umlaufen die Spulenwicklungen einer jeden Spuleneinheit den Läuferraum, insbesondere in einer zum Läuferraum symmetrischen Anordnung.

Die Spuleneinheiten können derart angeordnet sein, dass deren Polflächen, bzw. die Polflächen der jeweils zugehörigen Spulen quer, insbesondere senk- recht zur Bewegungsachse des Linearläufers, oder Längsachse des Läuferraums ausgerichtet sind.

Als Läuferraum soll insbesondere ein durch die Spuleneinheit/en aufgespann- tes Volumen verstanden werden in welchem sich der Linearläufer kollisionsfrei relativ zu den Spuleneinheiten bewegen kann, und in welchem der Linearläufer durch elektromagnetische Felder gesteuert Linearbewegungen ausführen kann.

Insbesondere kann der Läuferraum in Form eines Zylindervolumens ausgebil- det sein, welches zumindest abschnittsweise in Richtung der Zylinderachse durch Spulenwicklungen der Spuleneinheiten umgeben, bzw. umlaufen wird. In Ausgestaltungen können die Spuleneinheiten, insbesondere die Spulenwicklungen rotationssymmetrisch zum Läuferraum ausgebildet sein. Bevorzugter Weise ist/sind die Spuleneinheit/en derart aufgebaut, dass Mittelpunkte der Spulenwicklungen, Flächenschwerpunkte der Spulenwicklungsflächen, oder Flächenschwerpunkte der Polflächen der Spuleneinheit und/oder der Spulen auf einer Bewegungsachse des Linearläufers liegen. Beispielsweise können die Spulenwicklungen derart angeordnet sein, dass Spulenachsen der Spulenwicklungen, oder Normalenachsen der Polflächen kollinear zur Bewegungsachse des Linearläufers verlaufen, d.h. im Wesentlichen kollinear, zueinander sind. Möglich ist es jedoch auch, dass die Spulenachsen oder Normalenachsen gegenüber der Bewegungsachse des Linearläufers verkippt sind. Unter der Bewegungsachse des Linearläufers soll insbesondere eine durch den Läuferraum verlaufende Achse verstanden werden, welche kollinear ist zu der bei ordnungsgemäßem Betrieb des Linearmotors erzeugten Bewegungstrajekto- rie des Volumen-, Flächen- oder Massenschwerpunkts des Linearläufers. Insbesondere kann als Bewegungsachse diejenige Achse verstanden werden, entlang welcher sich der Linearläufer, genauer ein Volumen-, Flächen oder Massenschwerpunkt des Linearläufers, bei der Bewegung im Läuferraum des Linearmotors bei ordnungsgemäßem Motorbetrieb bewegen kann. Die Spuleneinheiten des Linearmotors können als Primärteil mit einem Läuferraum angesehen werden, innerhalb dessen sich der Linearläufer als Sekundärteil in einer linearen Bewegung parallel zur Bewegungsachse bewegen kann. Die Spuleneinheiten weisen in Richtung der Bewegungsachse eine vorgegebene Spulenpolteilung auf. Die Spulenpolteilung ist bevorzugt für alle Spuleneinheiten gleich.

Unter der Spulenpolteilung einer Spuleneinheit soll insbesondere der in Axial- richtung einer Spuleneinheit, insbesondere in einer Normalenrichtung der Polflächen der Spuleneinheit, gemessene Polabstand, bzw. Abstand der Polflächen, der Spuleneinheit verstanden werden.

Umfasst eine Spuleneinheit eine oder mehrere Spulen, und ggf. an den Spulen angeordnete oder damit gekoppelte magnetfeldleitende Elemente bzw. Kerne, so wird unter der Spulenpolteilung insbesondere der in Axialrichtung der Spuleneinheit, insbesondere in einer Normalenrichtung der Spulenflächen gemessene, Polabstand des durch die Spule/n und die Kerne gebildeten Systems verstanden. Die Spulenpolteilung kann identisch sein, oder im Wesentlichen gleich groß sein wie eine in Richtung der Bewegungsachse gemessene axiale Länge einer Spuleneinheit.

Wie bereits erwähnt, kann die Spuleneinheit eine oder mehrere Spulen oder Spulenwicklungen und ggf. mit der oder den Spulen oder Spulenwicklungen verbundene magnetfeldleitende Elemente bzw. Kerne oder Kernelemente oder Kernsegmente umfassen.

Die Kerne können beispielsweise in Axialrichtung, d.h. in Richtung der Spulenachse, unmittelbar benachbart zur Spule oder Spulenwicklung angeordnet sein, derart, dass Austrittsflächen der magnetischen Feldlinien dem Läuferraum zugewandt sind. Beispielsweise können in einer Richtung parallel zur Spulenachse, ein- oder beiderseits einer Spulenwicklung angeordnete Kerne vorhanden sein, die bezüglich der Bewegungsachse radial ausgerichtet und angebracht sind. Bevorzugt sind die Kerne bezüglich der Bewegungsachse und/oder bezüglich einer transversalen Mittenebene der jeweiligen Spuleneinheit symmetrisch angeordnet, wobei die Kerne insbesondere derart ausgebildet und angeordnet sein können, dass diese das durch die Spule/n erzeugte Magnetfeld in optimaler Weise in den Läuferraum leiten oder lenken.

In Ausgestaltungen können die Kerne oder Kernelemente in Form von oder nach Art von Schnittbandkernen oder Schnittbandkernelementen ausgebildet sein. Der Linearläufer gemäß der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 umfasst entlang dessen Längsachse in alternierender Anordnung, einerseits, quer zur Längsachse magnetisierte erste Permanentmagnete mit vorgegebener erster Magnetteilung (Tl) und, andererseits, parallel zur Längsachse magnetisierte zweite Permanentmagnete mit vorgegebener zweiter Magnetteilung (T2). Bei den Permanentmagneten kann es sich insbesondere um Ringmagnete handeln. Bevorzugt sind die Permanentmagnete in Richtung der Längsachse unmittelbar hintereinander, ggf. unter Zwischenschaltung von beispielsweise zum Ausgleich von Herstellungstoleranzen ausgebildeten, Abstandselementen angeordnet.

Unter der Längsachse soll insbesondere diejenige Achse des Linearläufers verstanden werden, welche bei Betrieb des Linearmotors kollinear zur Bewegungsachse liegt bzw. mit dieser zusammenfällt. Unter quer zur Längsachse magnetisierten ersten Permanentmagneten soll insbesondere verstanden werden, dass entsprechende erste Permanentmagnete derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ihre Magnetisierungsrichtung, insbesondere von Südpol zu Nordpol, quer zur Längsachse des Linearläufers verläuft. Insbesondere kann die Magnetisierungsrichtung senkrecht zur Längsachse verlaufen. Im Falle eines rotationssymmetrischen Linearläufers kann die Magnetisierungsrichtung beispielsweise radial zur Längsachse des Linearläufers ausgerichtet sein.

Entsprechend wird unter in Richtung der Längsachse magnetisierten zweiten Permanentmagneten insbesondere verstanden, dass entsprechende zweite Permanentmagnete derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ihre Magnetisierungsrichtung, insbesondere von Südpol zu Nordpol, in Richtung der Längsachse des Linearläufers verläuft. Insbesondere kann die Magnetisierungsrichtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse, d. h. in oder im Wesentlichen in Axialrichtung, des Linearläufers verlaufen.

Unter dem für die ersten Permanentmagnete anwendbaren Begriff erste Mag- netteilung wird insbesondere die in Richtung der Längsachse gemessene Breite eines ersten Permanentmagneten verstanden, ggf. unter Einbeziehung der anteiligen Breite von Abstandselementen zwischen den ersten und zweiten Permanentmagneten. Die erste Magnetteilung kann beispielsweise der Summe aus axialen Längen eines ersten Permanentmagneten und eines etwaigen Anteils eines zwischen einem ersten und einen unmittelbar benachbarten zweiten Permanentmagneten vorhandenen Zwischenraums entsprechen.

Unter dem für die zweiten Permanentmagnete anwendbaren Begriff zweite Magnetteilung wird insbesondere die in Richtung der Längsachse gemessene Breite eines zweiten Permanentmagneten verstanden, ggf. unter Einbeziehung der anteiligen Breite von Abstandselementen zwischen den ersten und zweiten Permanentmagneten. Die zweite Magnetteilung kann beispielsweise der Summe aus axialen Längen eines zweiten Permanentmagneten und eines etwaigen Anteils eines zwischen einem ersten und einen unmittelbar benachbarten zweiten Permanentmagneten vorhandenen Zwischenraums entsprechen.

Insbesondere kann die zweite Magnetteilung eines zweiten Permanentmagneten gleich der Magnetpolteilung des zweiten Permanentmagneten sein, wobei unter der Magnetpolteilung des Permanentmagneten insbesondere der in einer Normalenrichtung der Polflächen des Permanentmagneten gemessene, insbesondere effektive, Polabstand, bzw. Abstand der Polflächen, des jeweiligen Permanentmagneten im magnetischen System des Linearläufers verstanden wird .

Unter Verwendung der Magnetpolteilung der zweiten Permanentmagnete kann die erste Magnetteilung eines ersten Permanentmagneten dem in Richtung der Längsachse gemessenen Abstand entsprechen, den dem ersten Permanent- magneten zugewandte Polflächen zweier unmittelbar benachbarter zweiter Permanentmagnete aufweisen. Mit anderen Worten kann die erste Magnetteilung eines zwischen zwei zweiten Permanentmagneten befindlichen ersten Permanentmagneten dem Abstand einander zugewandter Polflächen der zweiten Permanentmagnete entsprechen.

Vorzugsweise sind die erste Magnetteilung, bis auf übliche Toleranzen, bei allen ersten Permanentmagneten gleich, und die zweite Magnetteilung, bis auf übliche Toleranzen, bei allen zweiten Permanentmagneten gleich. In vorteilhaften Ausgestaltungen kann der Linearläufer als solcher, zumindest jedoch ein durch die Permanentmagnete definierter Magnetabschnitt bezüglich der Längsachse des Linearläufers symmetrisch ausgebildet und aufgebaut sein. Beispielsweise kann der Linearläufer, bzw. der Magnetabschnitt einen zylinder- oder kolbenartigen Aufbau aufweisen.

In der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 ist vorgesehen, dass ein Verhältnis, d .h. ein Quotient, von Spulenpolteilung (S) zu erster Magnetteilung (Tl) bei etwa 3 : 1 liegt. Anders ausgedrückt kann die Spulenpolteilung (S) etwa das Dreifache der ersten Magnetteilung (Tl) betragen.

Ferner ist in der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 vorgesehen, dass ein Verhältnis, d. h. ein Quotient, von erster Magnetteilung (Tl) zu zweiter Mag- netteilung (T2) bei etwa 2:1 liegt. Mit anderen Worten kann die erste Magnetteilung etwa das Doppelte der zweiten Magnetteilung (T2) betragen.

Die nach den vorangehenden Magnetanordnungen bzw. Magnetpolanordnungen im Zusammenhang mit der Erfindung beschriebenen Verhältnisse von Spulen- polteilung, erster Magnetteilung und zweiter Magnetteilung haben sich insbesondere für Umformmaschinen, insbesondere Schmiedehämmer als besonders vorteilhaft erwiesen, insbesondere im Hinblick auf Umformenergie und Dynamik der Umformmaschine bzw. Schmiedehammers.

In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass jede Spuleneinheit zumindest eine Spulenwicklung, d.h. eine oder mehrere Spulenwicklungen oder Teilspulen; umfasst, wobei jede Spulenwicklung zwei oder mehrere in Normalenrichtung der Spulenachse voneinander beanstandete Spulenwicklungen, insbeson- dere in Serie und/oder parallel geschaltete, Spulenwicklungen umfassen kann.

Eine quer zur Bewegungsrichtung oder quer zur Längsrichtung des Linearläufers gemessene Spulenfensterhöhe kann zwischen 90 mm und 120 mm betragen, oder bei etwa 105 mm liegen. Unter der Spulenfensterhöhe wird insbe- sondere eine quer zur Bewegungsrichtung bzw. quer zur Axialrichtung des Linearläufers gemessene Höhe der Spulenwicklung verstanden. Die entsprechende Höhe kann bei beispielsweise kreisförmiger Spulenwicklung ermittelt werden als Differenz zwischen dem größten Radius der jeweiligen Spulenwicklung und dem kleinsten Radius der jeweiligen Spulenwicklung. Allgemeiner formu- liert kann die Spulenfensterhöhe als Höhe der Wicklung der Spule quer zur Spulenachse verstanden werden.

In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis zwischen Spu- lenpolteilung und zugehöriger Spulenfensterhöhe zwischen 3:2 und 2:1 liegt.

In Ausgestaltungen, beispielsweise bei Linearhämmern mit einem Arbeitsvermögen von etwa oder gleich 25 kJ, kann ein quer, beispielsweise senkrecht, zur Längsachse des Linearläufers gemessener Außendurchmesser der Perma- nentmagnete zwischen 90 mm und 110 mm l iegen . In Varianten kann der Außend urchmesser etwa 100 mm betragen . Der Durchmesser kann entsprechend des jeweils vorgesehenen Arbeitsvermögens variieren, und so können Linearhämmer mit g rößeren Arbeitsvermögen als beispielsweise 25 kJ größere

Du rchmesser aufweisen, und Linearhämmer mit kleineren Arbeitsvermögen können kleinere Du rchmesser aufweisen, bzw. in den entsprechenden Dimensionen kleiner ausgebildet sein.

In Ausgestaltu ngen kann der oder die Spulenkörper u nd der Linearläufer derart ausgebildet sein, dass ein zwischen Außenumfang des Linearläufers u nd Innenu mfang der Spu lenkörper, insbesondere zwischen Innenu mfang eines Spulenträgers oder Kerns eines Spulenkörpers, ausgebildeter Abstand zwischen 1,5 mm u nd 3 mm l iegt, beispielsweise 2 mm beträgt. Beispielsweise können mit derartigen Ausgestaltungen bevorzugte Energ iedichten erreicht werden .

Mit anderen Worten kann ein zwischen Linearläufer, beispielsweise zwischen Au ßenumfang oder Au ßenmantel des Linearläufers oder der Permanentmagnete u nd den Spu leneinheiten, insbesondere Innend urchmesser oder Innenrad ius eines Spu lenträgers oder Kerns, im Läuferrau m gebildeter Luftspalt gemessen quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtu ng des Linearläufers eine Breite von 1,5mm bis 3mm, insbesondere etwa 2mm aufweisen . Der Luftspalt kann beispielsweise in Abhängigkeit des Durchmessers des Linearläufers und/oder des/der Spulenköroper/s gewählt sein . In Ausgestaltu ngen kann vorgesehen sein, dass die Permanentmagnete an deren Außenumfang eine Beschichtu ng aufweisen. Die Beschichtu ng kann beispielsweise nach Zusammenbau des Linearläufers aufgebracht sein, derart, dass zu mindest ein Außenmantel oder Au ßenu mfang des d urch d ie Permanentmagnete gebildeten Magnetabschnitts des Linearläufers du rch die Be- Schichtu ng bedeckt ist. Als Beschichtungsmaterial kann insbesondere eine Harzzusammensetzu ng verwendet werden . In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der zu mindest einen Spu leneinheit in Richtung der Bewegu ngsachse oder Längsachse des Linearläufers, vorzugsweise in symmetrischer Anord nung, u nd/oder bevorzugt beiderseits einer Spulenwickl ung oder eines Spu lenwickel körpers der Spulen- einheit angeord nete Kerne, Kernelemente oder Kernsegmente umfasst. Die Kerne, Kernelemente oder Kernsegmente können bezügl ich der Bewegu ngsachse bzw. Längsrichtung des Linearläufers beispielsweise radial stern- oder speichenförmig, insbesondere rotationssymmetrisch, ausgerichtet sein . Die Kerne, Kernelemente oder Kernseg mente können beispielsweise einen rechteckigen, insbesondere q uadratischen, Querschnitt aufweisen, u nd beispielsweise quaderförmig ausgebildet sein .

Die Kerne, Kernelemente oder Kernseg mente können mit einer Längs- oder Querseite an einer jeweiligen Spulenwickl ung anliegen.

Kerne, Kernelemente oder Kernsegmente der Spu leneinheiten können derart miteinander gekoppelt und angebracht sein, dass diese einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, und dass deren Magnetfeldaustrittsflächen dem Läufer- räu m zugewandt sind .

Die Kerne können in Ausgestaltungen als Schnittband kerne oder Schnittbandkernsegmente ausgebildet sein. Die Kerne können, wie bereits erwähnt, rotationssymmetrisch zu r Beweg ungsachse oder Längsachse des Linearläufers ange- ordnet sein . Beispielsweise können u nmittel bar benachbarte Kerne oder Kernelemente gegeneinander u m einen Winkel von 45 Grad versetzt zueinander angeord net sein.

Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltu ng der Spu lenkörper kann insbesondere ein für Schmiedehämmer geeigneter Stator aufgebaut werden, mit dem für

Schmiede- u nd Umformvorgänge besonders vorteil hafte Beweg ungsabläufe und Geschwind igkeitsverläufe erreicht werden können . In Ausgestaltungen, beispielsweise für Linearhämmer mit einem Arbeitsvermögen von etwa bzw. im Bereich von 25 kJ können die Kerne in Tangentialebenen bezüglich der Bewegungsachse einen rechteckförmigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt aufweisen, vorzugsweise mit einer Kantenlänge im Bereich zwischen 50 mm und 70 mm, insbesondere 60 mm. Ein bezüglich der Bewegungsachse gemessener Außendurchmesser der Kerne kann, beispielsweise bei Linearhämmern mit Arbeitsvermögen von etwa 25 kJ, zwischen 570 mm und 610 mm liegen, oder etwa 600 mm betragen. Ein Innendurchmesser der Kerne kann, beispielsweise bei Linearhämmern mit Arbeitsvermögen von etwa 25 kJ, zwischen 90 mm und 110 mm liegen, oder etwa 104 mm betragen. Linearhämmer mit größerem bzw. kleinerem Arbeitsvermögen können entsprechend größere bzw. kleinere oder entsprechend angepasste Dimensionen oder Abmessungen, betreffend insbesondere die vorweg genannten Parameter wie den Querschnitt, die Kantenlänge, den Außendurchmesser und/oder den Innen- durchmesser, aufweisen. Das bedeutet insbesondere, dass die genannten Dimensionen und Parameter in Abhängigkeit der Baugröße, insbesondere des Arbeitsvermögens, angepasst sein können.

In Ausgestaltungen kann der Linearmotor des Weiteren ein zur Kühlung von Spulenwicklungen der Spuleneinheiten ausgebildetes Kühlsystem umfassen. Das Kühlsystem kann beispielsweise fluid-basiert ausgebildet sein, wobei als Kühlfluid ein flüssiges oder gasförmiges Fluid oder Kombinationen daraus verwendet werden kann. In Ausgestaltungen kann zumindest eine der Spulenwicklungen mit einem Kühlkanal, insbesondere Kühlmittelkanal, des Kühlsystems gekoppelt sein.

In Ausgestaltungen kann es sich bei dem Kühlmittelkanal insbesondere um eine gewickelte, insbesondere spiralförmig gewickelte, Kühlmittelleitung han- dein, welche parallel zur Spulenwicklung ausgerichtet und mit der Spulenwicklung thermisch gekoppelt sein kann. Spulenwicklung und Kühlmittelleitungs- Wicklung können in Ausgestaltungen beispielsweise auf einem gemeinsamen Wicklungsträger aufgebracht sein. In Ausgestaltungen mit Kühlsystem und korrespondierenden Kühlkanälen kann zumindest ein Kühlkanal oder eine Kühlmittelleitungs-Wicklung einer Spuleinheit bezüglich der Bewegungsachse axial und/oder radial zwischen Spulenteil- Wicklungen gelegen sein. Beispielsweise kann der Kühlkanal mittig zwischen radialen und/oder axialen Spulen(teil)wicklungen gelegen sein, wobei jeder Kühlkanal mit einer Spulenwicklung oder Spulenteilwicklung wärmeleitend in Kontakt sein kann. In Ausgestaltungen kann eine Spulenwicklungslänge einer jeden Spulenwicklung, insbesondere die Länge des gewickelten Spulendrahts, im Bereich zwischen 1000 m und 1500 m liegen, oder etwa 1300 m betragen. Ein Drahtdurchmesser des Spulendrahts zumindest einer, bevorzugt aller, Spulenwicklungen kann in Ausgestaltungen der Erfindung im Bereich zwischen 1,6 mm und 2,0 mm liegen, oder etwa 1,8 mm betragen. Die genannten Längen und Durchmessern können je nach Art und Größe eines zugehörigen Schmiedehammers verschieden sein, und entsprechend der jeweils erforderlichen Schmiedeleistung bzw. Arbeitsleistung angepasst sein. In Ausgestaltungen kann die Anzahl der Spuleneinheiten des Linearmotors genau drei, oder ein ganzzahliges Vielfaches von drei, beispielsweise genau sechs, betragen. Insbesondere derartige Anordnungen können für die Realisierung eines Schmiedehammers, beispielsweise Kurzhubschmiedehammers, verwendet werden.

In Ausgestaltungen kann des Weiteren ein den Linearmotor zumindest teilweise einhausendes Gehäuse vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Gehäuse derart ausgebildet sein, dass Stator, Linearläufer, Teile eines Kühlsystems und/oder Lüftungssystems zur Kühlung und/oder Belüftung der Spuleneinhei- ten im Gehäuse aufgenommen sind.

In Ausgestaltungen kann ferner vorgesehen sein, dass jede der Spuleneinheiten mit zumindest einem Haltering, insbesondere Distanzring, mechanisch ge- koppelt ist, der wiederu m, vorzugsweise anhand von Befestigungsnasen, an einer Wand ung oder einem Gehäusemantel des Gehäuses festgelegt ist. Anhand solcher Halte- oder Distanzringe kann eine vergleichsweise einfache Fixieru ng u nd Befestigu ng der Spuleneinheiten erreicht werden .

In Ausgestaltungen kann ferner ein Lüftu ngssystem vorgesehen sein, welches derart ausgebildet ist, dass die Spu leneinheiten, insbesondere Spulenwickl ungen der Spuleneinheiten, über Öffnu ngen in einer Au ßenwandu ng des Gehäuses mit einem Kühll uftstrom beaufschlagt werden können. In Ausgestaltungen kann das Lüftu ngssystem einen, d . h. zumindest einen, aktiven Lüfter, wie beispielsweise einen Niederdruckl üfter u mfassen. Der zu mindest eine Lüfter kann derart eingerichtet sein, dass zumindest die Spu leneinheiten und/oder Spulenwicklu ngen im Gehäuse mit einem kühlenden Luftstrom beaufschlagt werden können .

In Ausgestaltu ngen kann das Gehäuse des Weiteren Druckausgleichselemente u mfassen, welche derart in oder an der Au ßenwandu ng des Gehäuses angebracht, oder in d ieses integriert sein können, dass beim Betrieb des Schmiedehammers auftretende Druckschwankungen im Gehäuse relativ zum jeweiligen Umgebu ngsdruck ausgleichbar sind . Druckschwankungen können beispielsweise dadu rch entstehen, dass sich der Linearläufer während des Betriebs zumindest teilweise aus dem Gehäuse heraus- u nd wieder zu rückbewegt. Du rch entsprechende Druckausgleichselemente kann insbesondere ein stabiler Betrieb des Linearmotors erreicht werden .

Eine gemäß der zu Grunde l iegenden Erfind ung ausgebildete Umformmaschine kann, beispielsweise in weiteren Ausgestaltu ngen, oder als separat beanspruchbare Umformmaschine derart ausgebildet sein, dass d iese einen elektrischer Linearmotor mit einem Linearläufer umfasst, der entlang seiner Längs- achse erste Permanentmag nete mit vorgegebener erster Magnetteilu ng und vorzugsweise einer quer zur Längsachse verlaufenden Mag netisieru ng, u nd in alternierender Anordnung mit den ersten Permanentmagneten des Weiteren zweite Permanentmagnete mit vorgegebener zweiter Magnetteil ung u nd vor- zugsweise paral lel zur Längsachse verlaufender Magnetisieru ng umfasst. Genauer kann der Linearläufer in alternierender Anordnung erste u nd zweite Permanentmagneten aufweisen . Der Linearläufer kann derart eingerichtet sein, dass die ersten und zweiten Permanentmagnete als Ring magnete ausgebildet, u nd auf einer d ie Ringmag nete durchg reifenden Kol benstange festgelegt, insbesondere verspannt, sind .

Die Ringmagnete können beispielsweise auf die Kol benstange u nter Zwischenschaltung von Abstandselementen aufgefädelt sein . Bei den Abstandselemen- ten kann es sich beispielsweise u m Schichtbleche, insbesondere schälbare Schichtbleche handel n.

Die Ringmagnete, und ggf. Abstandselemente, können auf der Kolbenstange beispielsweise d urch Spannmuttern in Längsrichtu ng der Kol benstange ver- spannt sein.

Zumindest an einem axialen Ende des Linearläufers kann dieser einen Gleitlagerabschnitt aufweisen . Der Gleitlagerabschnitt kann ein oder mehrere, in Längsrichtu ng des Linearläufers hintereinander geschaltete Gleitkörper, bei- spielsweise in Form von Gleit- oder Fü hru ngsringen u mfassen.

Die Umformmaschine kann ein zu m Gleitlagerabschnitt korrespondierend ausgebildetes Linearlager oder eine Linearlagerstru ktu r, aufweisen, du rch welche/s der Linearläufer während des Betriebs gefü hrt ist. Das Linearlager kann an oder in einem Gestell der Umformmaschine und/oder an oder in einem Gehäuseabschnitt, beispielsweise in Form einer Führu ngsbuchse ausgebildet sein.

An einem axialen Ende des Linearläufers, beispielsweise u nmittelbar anschl ießend an einen Gleitlagerabschnitt, kann ein Befestig ungsabschnitt zu r Befesti- gu ng eines Umformwerkzeugs oder -gesenks ausgebildet sein, wobei das Um- formwerkzeug beispielsweise an einem am axialen Ende des Linearläufers, d . h . der Kolbenstange angebrachten bzw. befestigten Hammerbären angebracht sein kann. An einem vom Befestigungsabschnitt abgewandten axialen Ende des Linearläufers kann dieser, z. B. in axial endständiger Lage, eine Anschlagmutter umfassen.

Der Linearläufer kann in Ausgestaltungen beispielsweise einen Aufbau aufweisen, bei welchem in Axialrichtung aufeinanderfolgend ein axial endständiger Befestigungsabschnitt, ein Gleitlagerabschnitt, ein aus ersten und zweiten Permanentmagneten gebildeter Magnetabschnitt und eine axial endständige anschlag- und/oder Spannmutter, angeordnet sind.

Die Permanentmagnete des Magnetabschnitts und Gleitlagerkomponenten des Gleitlagerabschnitts können auf der Kolbenstange aufgefädelt sein, und mit axial endständigen Spannmuttern auf der Kolbenstange in Axialrichtung miteinander verspannt sein.

In Ausgestaltungen können die zweiten Permanentmagnete so angeordnet sein, dass in Richtung der Längsachse des Linearläufers aufeinanderfolgende zweite Permanentmagnete in Richtung der Längsachse entgegengesetzt zueinander magnetisiert sind.

In Ausgestaltungen können die ersten Permanentmagnete so angeordnet sein, dass in Richtung der Längsachse des Linearläufers aufeinanderfolgende erste Permanentmagnete radial zur Längsrichtung entgegengesetzt zueinander magnetisiert sind.

Der Linearläufer kann in Ausgestaltungen beispielsweise eine zylinderförmige Gesamtform aufweisen. Permanentmagnete des Linearläufers können in Ausgestaltungen beispielsweise aus einem Neodym-Eisen-Bor (Nd FeB) Werkstoff hergestellt sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der anhängenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen :

FIG. 1 eine Schnittdarstellung einer Umformmaschine; FIG. 2 eine erste perspektivische Ansicht eines Linearmotors der Umformmaschine;

FIG. 3 eine zweite perspektivische Ansicht des Linearmotors;

FIG. 4 eine perspektivische Ansicht des Linearläufers des Linearmotors;

FIG. 5 eine perspektivische Ansicht des Stators des Linearmotors;

FIG. 6 eine perspektivische Ansicht einer Spuleneinheit; und

FIG. 7 eine schematische Querschnittsdarstellung der Permanentmagnet- und Spulenanordnung des Linearmotors; .

FIG. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaft als Schmiedehammer ausgebildeten Umformmaschine 1. Der Schmiedehammer 1 umfasst ein Hammergestell 2 mit zwei seitlichen Ständern 3 zur Stützung eines Querhaupts 4.

Ein wie in FIG. 1 gezeigter Schmiedehammer 1 kann einen unteren Einsatz 5 umfassen, welcher mittels eines Einsatzkeils 6 im Hammergestell 2 befestigt sein kann, und eine Aufnahme 7, mit beispielsweise zumindest einem Befestigungskeil, für ein unteres Hammergesenk 8 aufweisen.

Der Schmiedehammer 1 umfasst des Weiteren einen am oberen Querhaupt 4 befestigten und abgestützten, Linearmotor 9, bei welchem es sich beispielsweise um einen tubulären Solenoid-Linearmotor 9, insbesondere einen soleno- id-permaneterregten Synchron-Linearmotor, handeln kann.

Der als elektrischer Lineartrieb ausgebildete Linearmotor 9 umfasst einen Stator 10 und einen darin in Längsrichtung geführten Linearläufer 11. Der Linearläufer 11 ist mit einem Bären 12 gekoppelt, welcher wiederum in zwei, an den Ständern 3 ausgebildeten Bär-Führungen 13 geführt ist, so dass der Bär 12 durch den elektrischen Linearmotor 9 auf- und abbewegt werden kann.

An einer vom Linearläufer 11 abgewandten Seite des Bären 12 umfasst dieser eine weitere Aufnahme 14, beispielsweise umfassend zumindest einen Befestigungskeil, mit einem daran befestigten oberen Hammergesenk 15. Der Linearmotor 9 ist in einem Gehäuse 16 aufgenommen, welches in perspektivischer Darstellung auch in Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Das Gehäuse 16 weist einen modularen Aufbau auf, und umfasst in dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Beispiel einen Gehäuserahmen 17 mit dem Querhaupt 4, und sich von dem Querhaupt 4 erstreckende, und gegenüber dem Querhaupt 4 durch Stützwinkel 19 mechanisch abgestützte Seitenwände 20. An einer vom Querhaupt 4 abgewandten Seite sind die Seitenwände 20 mit einer Deckplatte 21 verbunden.

Der Gehäuserahmen 17 bildet eine Stütz- und Tragstruktur für einen daran befestigten und festgelegten zylinderförmigen Gehäusemantel 22. Der Gehäusemantel 22 kann, wie in FIG. 2 und FIG. 3 gezeigt, mehrere zylindrische Gehäusemantel-Segmente, beispielsweise wie in FIG. 2 und FIG. 3 gezeigt zwei Gehäusemantel-Segmente, umfassen. Je nach Größe des Linearmotors 9 und axialer Baulänge kann die Anzahl der Gehäusemantel-Segmente variieren, und es kann beispielsweise lediglich ein einziges Gehäusemantel-Segment vorhanden sein. Gehäusemantelsegmente können, wie in FIG. 2 und FIG. 3 angedeutet, durch Flanschverbindungen miteinander verbunden sein.

Der Gehäusemantel 22 ist zwischen Querhaupt 4 und Deckplatte 21 angeord- net und mit dem Gehäuserahmen 17 mechanisch verbunden. An der vom Gehäusemantel 22 abgewandten Seite der Deckplatte 21 umfasst das Gehäuse 16 eine Zylinderbuchse 23, welche über weitere Stützwinkel 24 an der Deckplatte abgestützt ist. Die Zylinderbuchse 23 ist als Linearlageru ng fü r den Linearläufer 9 ausgebildet derart, dass der Linearläufer 9 darin zu r Ausfü hrung von Linearbewegu ngen in Längsrichtung der Zyl inderbuchse 23 linear gelagert werden kann, was insbe- sondere aus der Schnittdarstel lu ng der FIG. 1 ersichtl ich ist.

Die Zylinderbuchse 23 ist fluchtend und in Verlängerung einer Bewegu ngsachse, Laufachse bzw. Fü hrungsachse L des Linearmotors 9 angeord net, u nd derart ausgebildet, dass der Linearläufer 11 in dessen Längs- bzw. Axialrichtung geführt und quer zu dessen Längsrichtung abgestützt ist.

An einer von der Deckplatte 21 abgewandten Seite des Linearmotors 9, insbesondere des Gehäuses 16, ist ein Stützlager 27 (siehe FIG. 1) vorhanden. Das Stützlager 27 ist fluchtend mit der Längsachse L und fluchtend zur Zyl inder- buchse 23 angeordnet, u nd derart ausgebildet u nd eingerichtet, dass der Linearläufer 11 darin in Längsrichtu ng L gefü hrt, u nd quer zur Längsrichtu ng L abgestützt ist.

Du rch einen mechanisch vergleichsweise stabilen, und geschlossenen Aufbau des Gehäuses 16 kann ein Schutz elektronischer Komponenten des Linearmotors 9 vor mechanischen Einwirkungen erreicht werden.

Du rch den modu laren Aufbau des Gehäuses 16 kann erreicht werden, dass im Gehäuse 16 aufgenommene Komponenten, beispielsweise bei ggf. erforderli- chen Wartu ngsarbeiten, verg leichsweise einfach zugänglich sind .

Der Linearmotor 9 ist mit dem Querhau pt 4 am Untergestell des Schmiedehammers 1, sprich den Ständern 3 verbunden . Konkret ist das Querhau pt 4 mit T-förmig ausgebildeten Ständerköpfen der Ständer 3 verschrau bt. Zwischen Querhaupt 4 u nd Ständerköpfen können Positionierelemente und/oder Dämpfer oder Tilgerelemente vorhanden sein . Die Dämpfer oder Tilgerelemente können ausgelegt sein, eine Übertragu ng von mechanischen Stößen u nd/oder Schwin- gungen vom Untergestell auf das Gehäuse 16 und damit auf den mit dem Gehäuse 16 verbundenen Linearmotor 9 zumindest zu dämpfen.

Wie in FIG. 2 und FIG. 3 zu sehen ist, kann der Gehäusemantel 22 beispiels- weise Lufteinlassstutzen 25 und Luftauslasselemente mit Schalldämpfern 26 umfassen. Die Lufteinlassstutzen 25 und Schalldämpfer 26 ermöglichen einen Druckausgleich im Gehäuse 16, um ggf. bei der Hin- und Her-Bewegung des Linearläufers 11 im Gehäuse 16 auftretende Druckschwankungen ausgleichen zu können.

Im Betrieb des Schmiedehammers 1 wird der Bär 12 durch entsprechenden Antrieb des Linearläufers 11 durch den Stator 10 des Linearmotors 9 hin- und her-bewegt, bei einer wie gezeigt ausgebildeten Vertikal-Umformmaschine auf- und abbewegt, so dass in einem vom Linearmotor entfernt gelegenen Umkehr- punkt des Bären 12 Schmiedeoperationen an (nicht gezeigten) Werkstücken ausgeführt werden können.

FIG. 4 zeigt den Linearläufer 11 des Linearmotors 9 im Detail. Der Linearläufer 11 umfasst eine Kolbenstange 28, auf welcher erste Permanent-Ringmagnete 29 und zweite Permanent-Ringmagnete 30, d. h. ringförmig ausgebildete Permanentmagnete 29, 30, aufgefädelt sind. Die ersten und zweiten Permanent- Ringmagnete 29, 30 sind in alternierender Reihenfolge angeordnet und bilden einen Magnetabschnitt 31 des Linearläufers 11. An den Magnetabschnitt 31 des Linearläufers 11 schließt sich in axialer Richtung ein Lagerabschnitt 32 an, der mehrere Ringlagerkomponenten 33, beispielsweise Gleitringe, umfasst. Der Lagerabschnitt 32 ist derart ausgebildet, dass dieser beispielsweise in der Zylinderbuchse 23 geführt werden kann, wobei beispielsweise die Gleitringe in Kontakt mit einer inneren Gleitlagerfläche der Zylinderbuchse 23 sein können.

Zwischen benachbarten Permanentmagneten 29, 30 sind (in FIG. 4 nicht explizit gezeigte) Ringbleche vorhanden, die beispielsweise als schälbare Ringble- che ausgebildet sein können, so dass der gegenseitige Abstand der Permanentmagnete 29, 30 entsprechend den jeweiligen Anforderungen eingestellt werden kann, wobei durch die Ringbleche auch herstellungsbedingte Schwankungen Ringmagnet-Geometrien 29, 30 ausgeglichen werden können.

Die Permanentmagnete 29, 30, ggf. die Ringbleche, und die Ringlagerkomponenten 33 sind mittels axial beiderseits der Kolbenstange 28 vorgesehenen Anschlagmuttern 34 und Spannmuttern 35 auf die Kolbenstange 28 in axialer Richtung verspannt.

Der Linearläufer 11 ist, wie in FIG. 4 dargestellt zylinderförmig ausgebildet, und weist eine parallel zur Längsachse L gemessene Länge auf, die größer ist als die parallel zur Längsachse gemessene Länge des Stators 10, welcher in FIG. 5 genauer gezeigt ist.

Der Stator 10 nach FIG. 5 ist insgesamt zylinderförmig als solenoider Stator 10 aufgebaut, und weist mehrere in Längsrichtung L hintereinander angeordnete Spuleneinheiten 36 auf.

Jede der Spuleneinheiten 36 kann mit mindestens einem Distanzring 37 gekoppelt sein, mit welchem eine Positionierung der einzelnen Spuleneinheiten 36 im oder am Gehäusemantel 22 ermöglicht wird.

Die Distanzringe 37 sind bevorzugt derart angeordnet und ausgebildet, dass beiderseits einer Spuleneinheit 36 jeweils ein Distanzring 37 vorhanden ist, und so jede der Spuleneinheiten 36 parallel zur Längsrichtung L festgelegt werden kann.

Die Distanzringe 37 umfassen sich radial zur Längsrichtung L erstreckende und bezüglich der Längsachse L in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Befestigungsnasen 38. Die Befestigungsnasen 38 dienen als Anschlagelemente zum Anschlagen an die Innenwandung, beispielsweise korrespondierende Befestigungsschnittstellen, des Gehäusemantels 22. Die Befestigungsnasen 38 umfassen im vorliegenden Beispiel am radial distalen Stirnende jeweils eine Bohrung, die derart ausgebildet ist, dass die Distanzringe 37 mittels den Gehäusemantel 22 durchgreifenden Befestigungsele- menten, wie z. B. Schrauben 39 (s. FIG. 2, 3), im Gehäusemantel 22, insbesondere an der Innenwandung des Gehäusemantels, festgelegt werden können.

Im verschraubten Zustand wird das distale Stirnende der Befestigungsnase 38 gegen die Innenwandung des Gehäusemantels 22 gepresst, während die Schraube 39 den Gehäusemantel 22 durchgreifend an der Außenwand des Gehäusemantels 22 abgestützt ist.

Der Linearläufer der FIG. 4 umfasst beispielhaft insgesamt sechs Spuleneinheiten 36, wobei die in FIG. 4 vorne links gelegene Spuleneinheit 36 zu Verdeutli- chungszwecken lediglich teilweise dargestellt ist, und, wie auch die hinten rechts gelegene Spuleneinheit 36, mit lediglich einem Distanzring 36 gekoppelt ist.

Im Ausführungsbeispiel der FIG. 5, und entsprechend Ausgestaltungen der hie- rin beschriebenen Erfindung, und wie weiter auch aus FIG. 6 ersichtlich ist, die eine einzelne Spuleneinheit 36 zeigt, umfasst jede Spuleneinheit 36 einen Spulenkörper 39 und beiderseits des Spulenkörpers 39, im vorliegenden Fall sternförmig angeordnete und ausgerichtete, Schnittbandkerne 40, die miteinander verschraubt und auf diese Weise mit dem Spulenkörper 39 verbunden sind.

An bezüglich der Längsachse L radial äußeren Enden sind die Schnittbandkerne 40 über Distanzstücke 41, welche parallel zur Längsachse L den Spulenkörper 39 überbrücken, miteinander verschraubt, so dass sich eine einseitig offene U- förmige Kernstruktur ergibt, deren Magnetfeldaustrittsflächen in der zentralen Durchgangsöffnung der Spuleneinheit 36 münden. Im montierten Zustand (vgl. FIG. 5) münden die Magnetfeldaustrittsflächen in den Läuferraum. Im Beispiel der Figuren umfasst jede Spuleneinheit 36 insgesamt 16 Schnittbandkerne 40, wobei auf jeder Seite des Spulenkörpers 39 jeweils 8 Schnittbandkerne 40 angeordnet sind. Die Schnittbandkerne 40 sind rotationssymmetrisch zur Längsachse L angeordnet, wobei die Schnittbandkerne 40 bezüglich der Längsachse L um einen Winkel von 45° versetzt zueinander angeordnet sind.

Der Spulenkörper 39 der vorliegenden Ausgestaltung umfasst mehrere, genauer zwei, Teilspulen 42, die als Zylinderspulen ausgebildet sind . Jede Zylinder- spule umfasst zumindest eine auf einem Wickelkörper 43 aufgebrachte Spulenwicklung aus Spulendraht.

In Richtung der Längsachse L bezüglich der Zylinderspulen jeweils gegenüberliegend angeordnete Schnittbandkerne 40 sind über die Distanzstücke 41 ei- nerseits und den Wickelkörper 43 andererseits miteinander verbunden, und bilden eine die Spulenwicklungen zumindest teilweise um- oder übergreifende greifende Kernstruktur aus.

Im gezeigten Beispiel nach FIG. 5 und FIG. 6 sind die Zylinderspulen 42, bzw. Teilspulen 42, einer Spuleneinheit 36 parallel zur Längsachse L voneinander beabstandet.

Im Zwischenraum zwischen den Teilspulen 42 ist eine Kühlleitung 44, beispielsweise in Form einer Kühlleitungswicklung (vgl . FIG. 7), ausgebildet. In FIG. 5 sind lediglich zugehörige zu- und abflussseitige Kühlleitungsenden 45 gezeigt, die seitlich, d . h. bezüglich der Längsachse lateral, aus der Spuleneinheit 36 herausgeführt sind, und mit einem entsprechenden (nicht gezeigten) Kühlsystem verbunden werden können. Durch die entlang der Längsachse L hintereinander und bezüglich der zentralen Durchgangsöffnung der Spuleneinheiten 36 fluchtend angeordneten Spuleneinheiten 36 wird, insbesondere durch die Durchgangsöffnungen der Spulenein- heiten 36, ein Läuferraum definiert, in welchem der Linearläufer 11 bewegt werden kann.

Zur Bewegung des Linearläufers 11 im Stator 10 werden die Spuleneinheiten 36 mit Strom beaufschlagt derart, dass elektromagnetische Felder erzeugt werden, die auf die ersten und zweiten Permanentmagneten 29, 30 einwirken, und so eine Hin- oder Her-Bewegung, eine Abbremsung und/oder Beschleunigung des Linearläufers bewirken. FIG. 7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung der Permanentmagnetanordnung und Spulenanordnung des Linearmotors 9. Es sind gezeigt ein Ausschnitt des Linearläufers 11, konkret des Magnetabschnitts 31 des Linearläufers 11, sowie ein Ausschnitt des Stators 10, konkret, ein Ausschnitt einer Spuleneinheit 36 des Stators 10.

Wie aus FIG. 7 ersichtlich ist, sind die ersten Permanent-Ringmagnete 29 und die zweiten Permanent-Ringmagnete 30 auf die Kolbenstange 28 aufgefädelt, wobei zwischen benachbarten Permanent-Ringmagneten 29, 30 jeweils ein Schichtblech 46 zum Toleranzausgleich und/oder zur Anpassung der gegensei- tigen Abstände der Permanent-Ringmagnete 29, 30 vorhanden ist.

In dem in FIG. 7 gezeigten Beispiel sind die ersten Permanent-Ringmagnete 29 bezüglich der Längsachse L radial magnetisiert, was insbesondere bedeutet, dass die Magnetfeldrichtung im Inneren der ersten Permanent-Ringmagnete 29 radial orientiert ist.

Die zweiten Permanent-Ringmagnete 30 sind in Richtung der Längsachse L magnetisiert, was insbesondere bedeutet, dass die Magnetfeldrichtung im inneren der zweiten Permanent-Ringmagnete 30 parallel zur Längsrichtung, d. h. bezüglich der Kolbenstange axial, orientiert ist.

In dem in FIG. 7 gezeigten Beispiel sind die ersten Permanent-Ringmagnete 29 abwechselnd radial nach außen und radial nach innen, d. h. in Richtung der Kolbenstange 28 mag netisiert. Die zweiten Permanent-Ring magnete 30 sind abwechsel nd entgegengesetzt zueinander in Richtung der Längsachse L magnetisiert. Die auf der Kolbenstange 28 angeordneten ersten Permanent-Ringmagnete 29 weisen eine (jeweils im Wesentl ichen gleichen) erste Magnetteil ung Tl auf, welche der Summe der parallel zu r Längsachse L gemessenen Breite eines ersten Permanent-Ring magneten 29 und der parallel zur Längsachse L gemessenen Breite des angrenzenden Schichtbleches 46 entspricht.

Die auf der Kolbenstange 28 angeordneten zweiten Permanent-Ring magnete 30 weisen eine (jeweils in Wesentl ichen gleiche) zweite Magnetteil ung T2 auf, welche der Summe der parallel zu r Längsachse L gemessenen Breite eines zweiten Permanent-Ring magneten 30 u nd der parallel zur Längsachse L ge- messenen Breite des angrenzenden Schichtbleches 46 entspricht.

Die zweite Magnetteil ung T2 eines zweiten Permanentmagneten 30 kann insbesondere der Mag netpolteil ung, d . h . dem in Richtu ng der Längsachse L gemessenen, insbesondere effektiven, Polabstand des zweiten Permanentmag ne- ten 30 entsprechen . Unter Verwend ung der Mag netpolteil ung der zweiten Permanentmagnete 30 ergibt sich, dass die erste Magnetteilung Tl ersten Permanentmagneten 29 dem in Richtu ng der Längsachse gemessenen Abstand entsprechen kann, den dem ersten Permanentmagneten 29 zugewandte Polflächen zweier u nmittelbar benachbarter zweiter Permanentmagnete 30 aufweisen.

Die Spu leneinheit 36 u mfasst, wie bereits erwähnt, die beiden Teilspu len 42 u nd die zwischen den Teilspu len 42 angeord nete Kühlleitu ng 44, welche auf dem Wickelkörper 43 angeord net sind . Beiderseits des aus den beiden Teilspulen 42 ausgebildeten Spulenkörpers 39 sind, wie bereits erwähnt, die Schnitt- bandkerne 40 angeordnet.

Die in FIG. 7 gezeigte Spu leneinheit 36 weist in Richtung der Längsachse L gemessen eine Spu lenpolteilu ng S auf, d ie dem in Längsrichtung L gemessenen Abstand, insbesondere effektiven Abstand, der Magnetpole oder Polflächen der Spuleneinheit 36 entspricht.

Die Magnet- und Spulenanordnung der in FIG. 7 gezeigten Ausführung ist der- art, dass die Spulenpolteilung S (etwa) das 3-fache der ersten Magnetteilung Tl beträgt, und dass die erste Magnetteilung Tl (etwa) das Doppelte der zweiten Magnetteilung T2 beträgt.

Mit anderen Worten liegt ein Verhältnis von Spulenpolteilung S zu erster Mag- netteilung Tl bei 3 : 1, und ein Verhältnis von erster Magnetteilung Tl zu zweiter Magnetteilung T2 bei 2 : 1.

Eine solche Magnet- und Spulenanordnung hat sich insbesondere für die Anwendung in Umformmaschinen, insbesondere schlagenden Umformmaschinen wie beispielsweise Schmiedehämmern, als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die Innendurchmesser der Spuleneinheiten 36, d. h. der Durchmesser der zentralen Durchgangsöffnung der Spuleneinheiten 36 ist derart gewählt, dass zwischen Innenseite der Durchgangsöffnungen und Außendurchmesser des Linear- läufers 11 ein vorgegebener Luftspalt D ausgebildet ist. Der Luftspalt kann beispielsweise eine Größe von etwa 2mm aufweisen, wobei ein Außendurchmesser des Linearläufers 11 im Magnetabschnitt 31 beispielsweise 100 mm, und ein Innendurchmesser des Wickelkörpers entsprechend 104 mm aufweisen kann.

Die Spulenpolteilung S kann beispielsweise 180 mm betragen, wobei der Kühlkanal mit Kühlleitung 44 eine in Richtung der Längsachse L gemessene Breite von etwa 20 mm aufweisen kann. Die Teilspulen 42 können in Richtung der Längsachse L jeweils eine Breite von etwa 20 mm aufweisen, und die Schnitt- bandkerne 40 können eine Breite von etwa 60 mm betragen.

Die Teilspulen 42 können beispielsweise einen Innendurchmesser von ca.

164 mm aufweisen, wobei eine Spulenfensterhöhe von etwa 100 mm oder mehr verwendet werden kann, so dass der Au ßendurchmesser der Teilspu len 42 etwa 364 mm u nd mehr betragen kann.

Der Linearläufer 11 kann an dem dem Bären 12 zugewandten Ende einen Kol- benstangenfortsatz aufweisen, an welchem der Bär 12, beispielsweise du rch eine Keilverbind ung u nd dg I . , angebracht werden kann. Der Kolbenstangenfortsatz kann sich, wie aus FIG. 1 entnommen werden kann, in zurückgezogener Position des Linearläufers 11 zwischen dem Stützlager 27 u nd dem Bären 12 erstrecken . Der Kol benstangenfortsatz kann eine am distalen Ende vorge- sehene Befestigu ngsstruktu r u nd eine Entkopplungsstruktur u mfassen .

Die Befestig ungsstru ktur kann in Form eines Keils oder konisch verjüngten Abschnitts ausgebildet, und mittels einer Haltebuchse in einer korrespondierenden Ausnehmung bzw. einem Durchgangs- oder Sackloch des Bären 12 form- schlüssig, insbesondere Reibschl üssig, mit dem Bären 12 verbunden sein.

Beim Betrieb des Schmiedehammers 1 wirken bei Schmiedevorgängen, bei welchen der Bär 12 zu r Bearbeitung eines Werkstücks hin- u nd her-bewegt, bzw. auf- u nd abbewegt wird, und bei welchen in einem Umkehrpu nkt des Bären 12 eine Umformung des Werkstücks erfolgt, die Zylinderbuchse 23, das Stützlager 27 u nd die Entkoppl ungsstru ktur derart zusammen, dass Linearläufer 11 u nd Bär 12 bezüglich Relativbewegu ngen des Bären 12 gegenüber dem Linearläufer 11 entkoppelt sind, und der Linearläufer 11 im Stator 10 ord nu ngsgemäß geführt ist.

Der Magnetabschnitt 32 des Linearläufers 11 kann eine Schutzbeschichtung aufweisen, die beispielsweise aus einem Epoxidharz bestehen oder ein Epoxidharz u mfassen kann. Du rch eine entsprechende Beschichtung können insbesondere d ie Permanentmagnete 29, 30 des Mag netabschnitts 32 vor externen Einflüssen geschützt werden .

Die Umformmaschine 1 kann eine (nicht gezeigte) Steuerung aufweisen, mit welcher zumindest die Spuleneinheiten 36 derart gesteuert werden können, dass der Linearläufer 11 im Stator 10 hin- und her-bewegt, beispielsweise auf- und abbewegt, werden kann, und korrespondierende Schmiedebewegungen mit dem Bären 12 ausgeführt werden können. Eine Schnittstelle des Stators 10 bzw. des Gehäuses 16 mit welcher der Linearmotor 9 am Hammergestell 2 befestigt ist, kann derart ausgebildet sein, dass der, wie hierin beschrieben ausgebildete, Linearantrieb auch bei bereits bestehenden Schmiedehämmern und anderen Umformmaschinen montiert, und nachgerüstet, werden kann.

Um etwaige Beschädigungen des Linearmotors 9, insbesondere Permanent- Ringmagnete 29, 30 des Linearläufers 11 zu vermeiden, oder zumindest weitgehend zu unterbinden, können an einer Unterseite des Querhaupts 4 des Gehäuses 16, wie in FIG. 2 und FIG. 3 gezeigte Anschlagpuffer 47 vorgesehen sein.

Bezugszeichen liste

1 Schmiedehammer

2 Hammergestell

3 Ständer

4 Querhaupt

5 Einsatz

6 Einsatzkeil

7 Aufnahme

8 unteres Hammergesenk

9 Linearmotor

10 Stator

11 Linearläufer

12 Bär

13 Bär-Führung

14 weitere Aufnahme

15 oberes Hammergesenk

16 Gehäuse

17 Gehäuserahmen

19 Stützwinkel

20 Seitenwand

21 Deckplatte

22 Gehäusemantel

23 Zylinderbuchse

24 weitere Stützwinkel

25 Lufteinlassstutzen

26 Schalldämpfer

27 Stützlager

28 Kolbenstange

29 erster Permanent-Ringmagnet

30 zweiter Permanent-Ringmagnet

31 Magnetabschnitt

32 Lagerabschnitt 33 Ringlagerkomponente

34 Anschlagmutter

35 Spannmutter

36 Spuleneinheit

37 Distanzring

38 Befestigungsnase

39 Spulenkörper

40 Schnittbandkern

41 Distanzstück

42 Teilspule

43 Wickelkörper

44 Kühlleitung

45 Kühlleitungsenden

46 Schichtbleche

47 Anschlagpuffer

L Längsachse

Tl erste Magnetteilung

T2 zweite Magnetteilung

S Spulenbreite

D Luftspalt

H Spulenfensterhöhe