DE102015004003B3 - Verfahren zur Erhaltung der magnetischen Feldstärke von permanentmagnetischen Dipolen und Vorrichtung zur Erhaltung der magnetischen Feldstärke von permanentmagnetischen Dipolen sowie Antrieb und Getriebe - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung beruht darauf, dass eine mit nichtmagnetischen Werkstoff, z. B. einem Heißkleber, dem Kupferspäne untermischt ist, fixierte Anordnung von magnetischen Scheibendipolen um eine ihrer Trägheitsachsen in Rotation versetzt wird.

Description

• Das vorliegende Verfahren beruht auf der Kraftwirkung zweier inhomogener permanenter Magnetfelder. Die DE 28 46 656 A1 beschreibt eine Anordnung von quadratischen Magnetplatten, die sich mit gleichnamigen Polen gegenüberliegen, und einem drehbar gelagerten Körper mit am Umfang eingesetzten Quaderdipolen und dazugehörenden inneren Ringmagneten. Der Luftspalt zwischen den Quaderdipolen und den Magnetplatten kann bei geschliffenen Oberflächen und je nach der erzielbaren mechanischen Genauigkeit zwischen 0,01 und 0,2 Millimeter betragen.
• Die DE 10 2012 209 513 A1 beschreibt einen Verbinder zum Verbinden zweier Körper, wobei der Verbinder ferromagnetische Heizpartikel aufweist, die in dem Bindematerial (z. B. Heißkleber) eingebettet sind.
• Es ist bekannt, das in einem inhomogenen Magnetfeld auf einen magnetischen Dipol eine Kraft längs der Dipolachse ausgeübt wird, sofern die Dipolachse in der Feldrichtung liegt. Im bekannten klassischen inhomogenen Feld sind schräg verlaufende äußere magnetische Felder beschrieben, wobei weit auseinander liegende Feldlinien sich immer mehr verdichten und mit Feldanstieg zusammenlaufen. Die 2 zeigt eine Anordnung axial magnetisierter Magnetscheiben als Scheibendipole mit sich gegenüberliegenden gleichnamigen Polflächen. Sich selbst überlassen, stoßen sich die Scheiben ab. Zwischen diesen Scheiben bildet sich ein stehendes, schwach verdichtendes, symmetrisches Kraftlinienfeld. Der besseren Übersicht wegen ist das Luftspaltfeld zwischen den Scheibendipolen in der zeichnerischen Darstellung räumlich auseinander gezogen. Nun gilt es, dieses symmetrisch stehende Kraftlinienfeld so zu nutzen, dass durch Magnetisierung das erzeugte Kraftlinienfeld der ein inhomogenes Magnetfeld erzeugenden Scheibenmagnete in Arbeitsprozessen erhalten bleibt. Um die Voraussetzungen des Verfahrens zu erfüllen, wird vorgeschlagen die Polflächen der Scheibenmagnete in einem engen Luftspalt zusammenzuführen. Damit werden von vom herein gleichförmige beschleunigte Translation und Rotationen der Scheibendipole untereinander ausgeschlossen. Es wird vorgeschlagen, nicht magnetische Werkstoffe, beispielsweise Heißkleber mit untermischter Kupfer-Späne zu verwenden. Der nichtmagnetische Werkstoff sorgt nicht nur für den Abstand der Scheibenmagnete zueinander, sondern verbindet diese Scheibenmagnete fest miteinander. Durch die Beimischung von Kupfer-Späne werden die Kraftfeldlinien unterbrochen, abgelenkt, zerhackt und sind daher nicht mehr linear. Dadurch ist es möglich, ein nichtlineares Kraftlinienfeld zu erzeugen. Im Nachfolgenden wird beispielhaft das Verfahren erläutert:
  Eine mit Heißkleber, dem Kupferspäne untermischt sind, fixierte Anordnung von magnetischen Scheibendipolen wird um eine der Trägheitsachsen in Rotation versetzt. Das Attribut „nichtlinear” ist nicht identisch mit den nichtlinearen inhomogenen Kopplungskonstanten im Impulsraum des Luftspaltes. Unter Hinweis auf die vorangehende Betrachtung wird vorgeschlagen, die weiter führende kinetische Aufgabe des Verfahrens darin zu sehen, parallele gerade Feldlinien durch konstruktive Maßnahmen auszubilden. Die senkrecht stehende Feldkomponente der Magnetscheiben wird nun von einem Minimum und einem Maximum bestimmt, aber in der resultierenden Gesamtwirkung zu betrachten sein.
• Vorteilhafte Wirkung
• Eine mit dem angegebenen Verfahren zusammengefügte Anordnung von ein inhomogenes Magnetfeld erzeugenden Magnetscheiben kann nutzbar in einem Antrieb oder einem Getriebe eingesetzt werden, da diese Magnetkrafteinheiten über mehrere Jahre genutzt werden können.
• Technische Aufgabe
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu beschreiben, bei der ein inhomogenes Magnetfeld erzeugende Magnete langfristig genutzt werden können, beispielsweise als Antrieb oder Getriebe.
• Technische Lösung
• Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1, durch eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 2, durch einen Antrieb nach Patentanspruch 5 oder 7 und durch ein Getriebe nach dem Patentanspruch 6 oder 8 gelöst.
• Es zeigen:
• 1: Seitenansicht eines Scheibendipols
• 2: Seitenansicht zweier Scheibendipole mit Luftspalt
• Es werden ein inhomogenes Magnetfeld erzeugende Magnete so zusammengefügt, dass ein Luftspalt entsteht. Dieser Luftspalt wird nun mit nichtmagnetischen Materialien zusammen mit Kupfer-Späne ausgefüllt. Damit erreicht man gleich drei Komponenten, die wichtig für dieses Verfahren sind: Isolierung, Fixierung und ein anderes Feldlinienniveau
• Bringt man diese Feldkomponente nun in eine Drehung, so werden die beiden ein inhomogenes Magnetfeld erzeugenden Magnete magnetisiert und erhalten so ihre Kennlinie.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erhaltung der magnetischen Feldstärke von permanentmagnetischen Dipolen, bei dem mindestens zwei scheibenförmige Permanentmagnete mit einem engen Luftspalt parallel zueinander angeordnet werden, nichtmagnetische Werkstoffe zusammen mit Kupferspänen im Luftspalt angeordnet werden und die mindestens zwei scheibenförmigen Permanentmagnete entlang einer ihrer Trägheitsachsen in Rotation versetzt werden.
2. Vorrichtung zur Erhaltung der magnetischen Feldstärke von permanentmagnetischen Dipolen, bei der mindestens zwei scheibenförmige Permanentmagnete mit einem engen Luftspalt parallel zueinander angeordnet sind, nichtmagnetische Werkstoffe zusammen mit Kupferspänen im Luftspalt angeordnet sind und die mindestens zwei scheibenförmigen Permanentmagnete entlang einer ihrer Trägheitsachsen in Rotation versetzt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Permanentmagnete magnetische Materialien, wie Fe, Ni, Co, Sm, Nd oder einer Legierung derselben, enthalten und mit Heißkleber oder anderen auf Harz basierenden klebenden Materialien in bestimmten Abständen und mit Kupferspänen zusammengefügt und gehalten sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Permanentmagnete Platten sind, die scheibenförmig oder ellipsenförmig oder vieleckig oder gezahnt oder unregelmäßig geformt sind, oder eine zackenförmige Struktur aufweisen oder eine derartige Form aufweisen, dass mehrere Platten von unterschiedlicher Größe und Form mit in den Luftspalten befindlichen Kupferspänen und den nichtmagnetischen Werkstoffen aufeinander geschichtet sind.
5. Antrieb, der ein Verfahren nach Anspruch 1 verwendet.
6. Getriebe, das ein Verfahren nach Anspruch 1 verwendet.
7. Antrieb, der eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 verwendet.
8. Getriebe, das eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 verwendet.

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