DE102019115592A1

DE102019115592A1 - Magnet arrangement

Info

Publication number: DE102019115592A1
Application number: DE102019115592.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Lenz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung mit mehreren berührungsfrei zusammenwirkenden Magneteinheiten, die den Eindruck des freien Schwebens wenigstens einer der Magneteinheiten hervorruft. Um stromlos einen Schwebeeffekt zu erzielen, wird eine Magnetanordnung (1) mit wenigstens drei miteinander berührungsfrei zusammenwirkenden Magneteinheiten (2, 3, 4) vorgeschlagen, die durch Dauermagnete gebildet sind und jeweils einen magnetischen Nordpol (N) und einen magnetischen Südpol (S) aufweisen, umfassend zwei zueinander ortsfest angeordnete Magneteinheiten (2, 4) und wenigstens eine zwischen diesen beiden ortsfesten Magneteinheiten (2, 4) entlang einer mechanischen Führung (5) beweglich angeordnete Magneteinheit (3), die durch Bewegen der Magnetanordnung (1) zwischen den beiden ortsfesten Magneteinheiten (2, 4) hin und her bewegbar ist, so daß der Eindruck eines freien Schwebens der bewegbaren Magneteinheit (3) entsteht, wobei die Magneteinheiten 2, 3, 4) so angeordnet sind, daß deren Magnetpole (N, S) einander gegenüberliegen und die Führung (5) entlang der magnetischen Nord-Süd-Achsen der Magneteinheiten (2, 3, 4) verläuft.The invention relates to a magnet arrangement with a plurality of magnet units which interact without contact and which give the impression of at least one of the magnet units floating freely. In order to achieve a floating effect without current, a magnet arrangement (1) with at least three magnet units (2, 3, 4) which interact without contact and which are formed by permanent magnets and each have a magnetic north pole (N) and a magnetic south pole (S) is proposed , comprising two fixed magnet units (2, 4) and at least one between these two fixed magnet units (2, 4) along a mechanical guide (5) movably arranged magnet unit (3), which by moving the magnet arrangement (1) between the two Fixed magnet units (2, 4) can be moved back and forth, so that the impression of a free floating of the movable magnet unit (3) is created, the magnet units 2, 3, 4) being arranged so that their magnetic poles (N, S) face one another opposite and the guide (5) runs along the magnetic north-south axes of the magnet units (2, 3, 4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung mit mehreren berührungsfrei zusammenwirkenden Magneteinheiten, die den Eindruck des freien Schwebens wenigstens einer der Magneteinheiten hervorruft.The invention relates to a magnet arrangement with a plurality of magnet units which interact without contact and which give the impression of at least one of the magnet units floating freely.

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, bei denen zu Werbezwecken, zum Spielen oder auch allein aus ästhetischen Gründen ein Objekt mit Hilfe eines elektromagnetisch erzeugten Kraftfeldes in einer frei schwebenden Position gehalten wird. Voraussetzung für den Betrieb einer solchen Anordnung („Levitron“) ist stets eine vorhandene Stromversorgung für den oder die Elektromagnete.Devices are known from the prior art in which an object is held in a freely floating position with the aid of an electromagnetically generated force field for advertising purposes, for playing or for aesthetic reasons alone. A prerequisite for the operation of such an arrangement ("Levitron") is always an available power supply for the electromagnet (s).

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen ähnlichen Schwebeeffekt auf einfachere Art und Weise zu erzielen, insbesondere stromlos. Diese Aufgabe wird durch eine Magnetanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.An object of the present invention is to achieve a similar floating effect in a simpler way, in particular without current. This object is achieved by a magnet arrangement according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Eine erfindungsgemäße Magnetanordnung umfaßt wenigstens drei miteinander berührungsfrei zusammenwirkende Magneteinheiten, die durch Dauermagnete gebildet sind und jeweils einen magnetischen Nordpol und einen magnetischen Südpol aufweisen. Dabei sind zwei zueinander ortsfest angeordnete Magneteinheiten vorgesehen und wenigstens eine zwischen diesen beiden ortsfesten Magneteinheiten entlang einer mechanischen Führung beweglich angeordnete Magneteinheit. Die bewegbare Magneteinheit ist durch Bewegen der Magnetanordnung zwischen den beiden ortsfesten Magneteinheiten hin und her bewegbar, so daß der Eindruck eines freien Schwebens der bewegbaren Magneteinheit entsteht. Die Magneteinheiten sind dabei so angeordnet, daß deren Magnetpole einander gegenüberliegen und die Führung entlang der magnetischen Nord-Süd-Achsen der Magneteinheiten verläuft.A magnet arrangement according to the invention comprises at least three magnet units which interact with one another without contact and which are formed by permanent magnets and each have a magnetic north pole and a magnetic south pole. Two magnet units are provided which are fixedly arranged relative to one another and at least one magnet unit is arranged movably along a mechanical guide between these two fixed magnetic units. The movable magnet unit can be moved back and forth between the two stationary magnet units by moving the magnet arrangement, so that the impression of a free floating of the movable magnet unit is created. The magnet units are arranged in such a way that their magnetic poles are opposite one another and the guide runs along the magnetic north-south axes of the magnet units.

Mit der Erfindung wird mit einfachen Mitteln, insbesondere mittels Dauermagneten, also stromlos, ein dem freien magnetischen Schweben ähnlicher Schwebeeffekt verwirklicht. Bei dem schwebenden Körper handelt es sich um eine der Magneteinheiten der Magnetanordnung. Der Schwebeeffekt wird dadurch erzielt, daß die bewegbare Magneteinheit, die den schwebenden Körper darstellt, in einer mechanischen Führung geführt wird. Hierdurch kann nicht nur erreicht werden, daß dieser Körper stabil und dauerhaft zu schweben scheint, im Gegensatz zu einem führungsfreien, „echten“ magnetischen Schweben, das, bei angestrebter Lagestabilität des Schwebekörpers, nur mittels aufwendig geregelter Elektromagnetanordnungen und oft nur für eine begrenzte Zeit möglich ist. Die verwendete mechanische Führung kann zugleich derart ausgeführt sein, daß es von außen nicht auf den ersten Blick erkennbar ist, daß überhaupt eine Führung zum Einsatz kommt.With the invention, a levitation effect similar to free magnetic levitation is realized with simple means, in particular by means of permanent magnets, that is to say without current. The floating body is one of the magnet units of the magnet arrangement. The floating effect is achieved in that the movable magnet unit, which represents the floating body, is guided in a mechanical guide. This not only makes this body appear to float in a stable and permanent manner, in contrast to a guide-free, "real" magnetic float, which, with the desired positional stability of the float, is only possible by means of elaborately regulated electromagnet arrangements and often only for a limited time is. The mechanical guide used can at the same time be designed in such a way that it cannot be seen from the outside at first glance that a guide is being used at all.

Nachfolgend wird anstelle des hier richtigeren Begriffs des „scheinbaren Schwebens“ vereinfachend der Begriff „Schweben“ verwendet, auch wenn mit der Erfindung keine freies magnetisches Schweben realisierbar ist.In the following, instead of the more correct term “apparent levitation”, the term “levitation” is used for the sake of simplicity, even if the invention does not allow for free magnetic levitation.

Unter einer „Magneteinheit“ wird im engeren Sinn der Dauermagnet selbst verstanden, im weiteren Sinn jedoch auch derjenige Körper, der eine Magneteinheit enthält, beispielsweise weil eine Magneteinheit im Körperinneren angeordnet ist oder weil der Körper zumindest teilweise aus einer Magneteinheit besteht.A “magnet unit” is understood in the narrower sense to mean the permanent magnet itself, but in the broader sense also that body that contains a magnet unit, for example because a magnet unit is arranged inside the body or because the body at least partially consists of a magnet unit.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung sind die Magneteinheiten so angeordnet, daß sich jeweils zusammenwirkende Magneteinheiten mit ihren gleichnamigen Polen zugewandt sind, wodurch abstoßende Wirkungen zwischen den Magneteinheiten hervorgerufen werden (Schweben durch Abstoßen). Gemäß einer hierzu alternativen Ausführung der Erfindung sind die Magneteinheiten so angeordnet, daß sich jeweils zusammenwirkende Magneteinheiten mit ihren ungleichnamigen Polen zugewandt sind, wodurch anziehende Wirkungen zwischen den Magneteinheiten hervorgerufen werden (Schweben durch Anziehen). In beiden Fällen tragen die mit den magnetischen Kräften der bewegbaren Magneteinheit wechselwirkenden magnetischen Kräfte der ortsfesten Magneteinheiten zum Erreichen des gewünschten Schwebezustandes bei. Die verwendeten Dauermagnete sind entsprechend dimensioniert bzw. wurden bei deren Herstellung mit den benötigten magnetischen Eigenschaften versehen.According to one embodiment of the invention, the magnet units are arranged in such a way that each interacting magnet units face each other with their poles of the same name, which causes repulsive effects between the magnet units (levitation by repulsion). According to an alternative embodiment of the invention, the magnet units are arranged in such a way that each cooperating magnet units face each other with their unlike poles, whereby attractive effects are produced between the magnet units (levitation by attraction). In both cases, the magnetic forces of the fixed magnet units, which interact with the magnetic forces of the movable magnet unit, contribute to achieving the desired levitation state. The permanent magnets used are dimensioned accordingly or were provided with the required magnetic properties during their manufacture.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Magneteinheiten hinsichtlich ihrer magnetischen Wirkung so ausgeführt, daß sie sich auch bei einem größtmöglichen Bewegen der Magnetanordnung nicht berühren. Dies ist bei Anwendung des Prinzips der magnetischen Abstoßung von vornherein wenig wahrscheinlich. Beruht der Schwebeeffekt hingegen auf einer magnetischen Anziehung, müssen die auf die bewegbare Magneteinheit in entgegengesetzte Richtungen wirkenden Magnetkräfte der ortsfesten Magneteinheiten in etwa gleich groß sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the magnet units are designed with regard to their magnetic effect in such a way that they do not touch each other even when the magnet arrangement is moved as far as possible. This is unlikely from the outset when the principle of magnetic repulsion is applied. If, on the other hand, the levitation effect is based on a magnetic attraction, the magnetic forces of the stationary magnet units acting on the movable magnet unit in opposite directions must be approximately the same.

Zur Ausführung der Erfindung können bereits kostengünstige Magnete aus hartmagnetischen Ferriten ausreichen. Alternativ können Magnete auf Seltenerdenbasis, wie NdFeB-Magnete, eingesetzt werden.Inexpensive magnets made of hard magnetic ferrites can suffice to carry out the invention. Alternatively, rare earth-based magnets such as NdFeB magnets can be used.

Die Führung kann auf verschiedene Weise realisiert sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Führung durch eine im wesentlichen geschlossene, vorzugsweise durchsichtige Führungshülse gebildet, in der die Magneteinheiten angeordnet sind, wobei sich die bewegbare Magneteinheit in der Führungshülse geführt bewegen läßt, vorzugsweise dabei mit ihrer Mantelfläche an der Innenseite der Führungshülse anliegend.The leadership can be implemented in various ways. According to an advantageous embodiment of the invention, the guide is formed by an essentially closed, preferably transparent guide sleeve in which the magnet units are arranged, the movable magnet unit being able to move in a guided manner in the guide sleeve, preferably with its outer surface resting on the inside of the guide sleeve .

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Führung durch ein offenes Führungsgestell mit wenigstens zwei Führungsstäben gebildet, in dem die Magneteinheiten angeordnet sind, wobei sich die bewegbare Magneteinheit in dem Führungsgestell geführt bewegen läßt, vorzugsweise dabei mit ihrer Mantelfläche an den Stäben des Führungsgestells anliegend.According to another advantageous embodiment of the invention, the guide is formed by an open guide frame with at least two guide rods, in which the magnet units are arranged, wherein the movable magnet unit can be moved in the guide frame, preferably with its outer surface resting on the rods of the guide frame .

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Führung durch eine oder mehrere langgestreckte, vorzugsweise dünne Führungsmittel, wie Führungsdrähte, Führungsfäden, Führungsschienen oder dergleichen, gebildet, wobei sich die bewegbare Magneteinheit entlang dieser Führungsmittel geführt bewegen läßt, vorzugsweise eine oder mehrere geschlossene Durchgangsöffnungen oder Ausnehmungen zur Aufnahme der Führungsmittel aufweisend. Insbesondere bei Fäden und dergleichen handelt es sich um sich nicht selbst tragende Körper, die mit ihren zwei Enden zur Bereitstellung ihrer Funktion als Führungsmittel zwischen zwei Raumpunkten verspannt werden müssen. Wird ein selbsttragender Körper verwendet, beispielsweise eine einzelne Führungsschiene oder ein einzelner Führungsstab, kann dieser auch als Pfosten ausgeführt und lediglich einseitig festgelegt sein. Diese Art von Führungsmittel (Fäden, Drähte usw.) können auch in Kombination mit einer Führungshülse oder einem Führungsgestell eingesetzt werden, insbesondere dann, wenn die bewegbare Magneteinheit, genauer gesagt der die Magneteinheit aufnehmende oder enthaltende Körper eine Kugelform aufweist, um sicherzustellen, daß sich die Abfolge der magnetischen Pole der bewegbaren Magneteinheit entlang der Führungsbahn bei dem Bewegen zwischen den ortsfesten Magneteinheiten nicht verändert.According to another advantageous embodiment of the invention, the guide is formed by one or more elongated, preferably thin guide means, such as guide wires, guide threads, guide rails or the like, wherein the movable magnet unit can be moved along these guide means, preferably one or more closed through openings or Having recesses for receiving the guide means. In particular, threads and the like are not self-supporting bodies whose two ends have to be braced between two spatial points in order to provide their function as guide means. If a self-supporting body is used, for example a single guide rail or a single guide rod, this can also be designed as a post and only fixed on one side. This type of guide means (threads, wires, etc.) can also be used in combination with a guide sleeve or a guide frame, especially if the movable magnet unit, more precisely the body receiving or containing the magnet unit, has a spherical shape in order to ensure that the sequence of the magnetic poles of the movable magnet unit along the guide track does not change when moving between the stationary magnet units.

Bei dem Material der Führungshülse kann es sich um Glas, Plexiglas oder ein vergleichbares durchsichtiges Kunststoffmaterial handeln. Die Führungsstäbe sind vorzugsweise ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial gefertigt oder aber aus einen anderen geeigneten Werkstoff. Fäden oder Drähte müssen eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen. Vorzugsweise bestehen in allen Fällen die Führungsmittel aus einem nichtmagnetischen, nicht magnetisierbaren Werkstoff. Allen zur Führung eingesetzten Mitteln ist es gemein, daß sie eine zumindest teilweise Sichtbarkeit der geführten bewegbaren Magneteinheit gewährleisten.The material of the guide sleeve can be glass, plexiglass or a comparable transparent plastic material. The guide rods are preferably also made from a plastic material or from another suitable material. Threads or wires must have sufficient mechanical strength. In all cases, the guide means are preferably made of a non-magnetic, non-magnetizable material. It is common to all the means used for guidance that they ensure at least partial visibility of the guided movable magnet unit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Querschnittsform (Innenquerschnitt, Führungsquerschnitt) der Führung der äußeren Form der bewegbaren Magneteinheit, insbesondere der Querschnittsform dieser Magneteinheit in Führungsrichtung gesehen, angepaßt derart, daß sich die Abfolge der magnetischen Pole der bewegbaren Magneteinheit entlang der Führungsbahn bei dem Bewegen zwischen den ortsfesten Magneteinheiten nicht verändert. Dadurch wird auf besonders einfache Weise für nichtkugelförmige bewegbare Körper sichergestellt, daß sich der gewünschte Schwebeeffekt auch bei starken Bewegungen einstellt bzw. durch solche Bewegungen nicht negativ beeinflußbar ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the cross-sectional shape (inner cross-section, guide cross-section) of the guide is adapted to the outer shape of the movable magnet unit, in particular the cross-sectional shape of this magnet unit viewed in the guide direction, such that the sequence of the magnetic poles of the movable magnet unit along the guide path in the Moving between the stationary magnet units is not changed. In this way it is ensured in a particularly simple manner for non-spherical movable bodies that the desired floating effect occurs even with strong movements and cannot be negatively influenced by such movements.

Ganz besonders vorteilhaft ist eine Ausführung der Erfindung, bei welcher sich der äußere Querschnitt der Führung, insbesondere einer Führungshülse oder eines Führungsgestells, von dem inneren, der Führung der bewegbaren Magneteinheit dienenden Querschnitt der Führung unterscheidet. Hierdurch läßt sich ein besonders realistischer Schwebeeffekt bzw. der Eindruck einer ungeführten Schwebebewegung erzielen.An embodiment of the invention is particularly advantageous in which the outer cross section of the guide, in particular a guide sleeve or a guide frame, differs from the inner cross section of the guide serving to guide the movable magnet unit. In this way, a particularly realistic floating effect or the impression of an unguided floating movement can be achieved.

Die erfindungsgemäße Magnetanordnung läßt sich in verschiedenen Größen realisieren, so z. B. als Standobjekt für die Plazierung auf Möbeln, wie Schreibtischen, Vitrinen und dergleichen, sowie auch, insbesondere aufgrund des stromlosen Betriebs, in kleineren Varianten, insbesondere als tragbare Magnetanordnung in Form eines Schlüsselanhängers oder eines Anhängers für eine Schmuckkette.The magnet arrangement according to the invention can be realized in different sizes, such. B. as a standing object for placement on furniture, such as desks, showcases and the like, as well as, in particular due to the currentless operation, in smaller variants, in particular as a portable magnet arrangement in the form of a key fob or a pendant for a jewelry chain.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft als Spielzeug oder im Bereich Werbung einsetzbar, insbesondere dann, wenn der schwebende Körper unmittelbar als Werbeträger oder aber als Tragelement für einen Werbeträger oder einen anderen Gegenstand ausgeführt ist, beispielsweise für ein Maskottchen eines Sportvereins oder symbolhafte Gegenstände, wie Glückssymbole oder dergleichen.The invention can be used particularly advantageously as a toy or in the field of advertising, especially when the floating body is designed directly as an advertising medium or as a support element for an advertising medium or another object, for example for a mascot of a sports club or symbolic objects such as symbols of luck or like that.

Als für die Erzielung des Schwebeeffekts ganz besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführung der Erfindung erwiesen, bei der die ortsfesten Magneteinheiten für den Benutzer verdeckt angeordnet, also von außen nicht sichtbar oder zumindest nicht als Magnete erkennbar sind. Bei der Verwendung einer Führungshülse kann dies vorteilhafterweise dadurch verwirklicht werden, daß die Hülse endseitig mit Kappen verschlossen ist, in denen die ortsfesten Magneteinheiten untergebracht sind. An embodiment of the invention has proven to be particularly advantageous for achieving the floating effect in which the stationary magnet units are arranged so that they are concealed from the user, that is to say they are not visible from the outside or at least not recognizable as magnets. When using a guide sleeve, this can advantageously be achieved in that the sleeve is closed at the end with caps in which the stationary magnet units are accommodated.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die bewegbare Magneteinheit mit einem Werbeaufdruck versehen, mit einem Werbeobjekt verbunden und/oder als Werbeobjekt ausgebildet.According to an advantageous embodiment of the invention, the movable magnet unit is provided with an advertising print, connected to an advertising object and / or designed as an advertising object.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die bewegbare Magneteinheit eine Zylinderform, eine Quaderform, insbesondere eine Würfelform, eine Kugelform oder eine frei gestaltbare Form auf.According to an advantageous embodiment of the invention, the movable magnet unit has a cylindrical shape, a cuboid shape, in particular a cube shape, a spherical shape or a freely configurable shape.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine Magnetanordnung mit drei Magneteinheiten mit einer Führungshülse,
2 die Magnetanordnung aus 1 mit durchsichtigen Endkappen,
3 eine Magnetanordnung in einem Führungsgestell,
4 eine Magnetanordnung mit einem zentralen Führungsmittel,
5 eine Führungshülse einer bevorzugten Variante einer Führungshülsen-Magneteinheit-Kombination im Längsschnitt,
6 die Führungshülse aus 5 im Querschnitt,
7 die Form des zur Führungshülse aus 5 und 6 dazugehörigen bewegbaren Körpers,
8 verschiedene Polausrichtungen, durch die ein scheinbares Schweben der bewegbaren Magneteinheit durch abstoßende Wirkung erzielbar ist,
9 verschiedene Polausrichtungen, durch die ein scheinbares Schweben der bewegbaren Magneteinheit durch anziehende Wirkung erzielbar ist.

An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Here show:

1 a magnet arrangement with three magnet units with a guide sleeve,
2 the magnet assembly 1 with transparent end caps,
3 a magnet arrangement in a guide frame,
4th a magnet arrangement with a central guide means,
5 a guide sleeve of a preferred variant of a guide sleeve-magnet unit combination in longitudinal section,
6th the guide sleeve 5 in cross section,
7th the shape of the guide sleeve 5 and 6th associated movable body,
8th different pole orientations through which an apparent floating of the movable magnet unit can be achieved by repelling effect,
9 Different pole orientations through which an apparent floating of the movable magnet unit can be achieved by an attractive effect.

Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.All of the figures show the invention not to scale, only schematically and only with its essential components. The same reference symbols correspond to elements with the same or comparable function.

Die 1 bis 4 zeigen eine stromlose Magnetanordnung 1 mit drei miteinander berührungsfrei zusammenwirkenden Magneteinheiten 2, 3, 4. Die Magneteinheiten 2, 3, 4 sind durch Dauermagnete auf NdFeB-Basis gebildet. Sie weisen jeweils einen magnetischen Nordpol (N) und einen magnetischen Südpol (S) auf. Es sind zwei zueinander ortsfest angeordnete Magneteinheiten 2, 4 vorgesehen und wenigstens eine zwischen diesen beiden ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 entlang einer nichtmagnetischen und nicht magnetisierbaren mechanischen Führung 5 beweglich angeordnete Magneteinheit 3. Zum Erreichen der gewünschten Polausrichtung sind die Magneteinheiten 2, 3, 4 so angeordnet, daß deren Magnetpole (Enden der Magnete) einander gegenüberliegen und die Führung 5 entlang der magnetischen Nord-Süd-Achsen der Magneteinheiten 2, 3, 4 verläuft.The 1 to 4th show a currentless magnet arrangement 1 with three magnet units that work together without contact 2 , 3 , 4th . The magnet units 2 , 3 , 4th are formed by permanent magnets based on NdFeB. They each have a magnetic north pole (N) and a magnetic south pole (S). There are two magnet units that are fixed to one another 2 , 4th provided and at least one between these two stationary magnet units 2 , 4th along a non-magnetic and non-magnetizable mechanical guide 5 movably arranged magnet unit 3 . To achieve the desired pole alignment, the magnet units are 2 , 3 , 4th arranged so that their magnetic poles (ends of the magnets) face each other and the guide 5 along the magnetic north-south axes of the magnet units 2 , 3 , 4th runs.

Die Magneteinheiten 2, 3, 4 können so angeordnet sein, daß sich jeweils zusammenwirkende Magneteinheiten (2, 3) bzw. (3, 4) mit ihren gleichnamigen Polen (N, N) bzw. (S, S) zugewandt sind. Hierdurch werden abstoßende Wirkungen zwischen den Magneteinheiten 2, 3, 4 hervorgerufen. Ein solches „Schweben durch Abstoßen“ ist mit Polausrichtungen in zwei Anordnungsvarianten a) und b) erzielbar, wie sie in 8 dargestellt sind. Die Magneteinheiten 2, 3, 4 können aber auch so angeordnet sein, daß sich jeweils zusammenwirkende Magneteinheiten (2, 3) bzw. (3, 4) mit ihren ungleichnamigen Polen (N, S) bzw. (S, N) zugewandt sind. Hierdurch werden abstoßende Wirkungen zwischen den Magneteinheiten 2, 3, 4 hervorgerufen. Ein solches „Schweben durch Anziehen“ ist mit Polausrichtungen in zwei Anordnungsvarianten a) und b) erzielbar erzielbar, wie sie in 9 dargestellt sind.The magnet units 2 , 3 , 4th can be arranged in such a way that interacting magnet units ( 2 , 3 ) and (3, 4) with their poles of the same name (N, N) and (S, S) respectively. This creates repulsive effects between the magnet units 2 , 3 , 4th evoked. Such "floating by repelling" can be achieved with polar alignments in two arrangement variants a) and b), as shown in FIG 8th are shown. The magnet units 2 , 3 , 4th but can also be arranged in such a way that interacting magnet units ( 2 , 3 ) and (3, 4) with their opposite poles (N, S) and (S, N) are facing. This creates repulsive effects between the magnet units 2 , 3 , 4th evoked. Such a “hovering by attraction” can be achieved with pole orientations in two arrangement variants a) and b), as shown in FIG 9 are shown.

Die Führung 5 ist so ausgebildet, daß sich die bewegbare Magneteinheit 3 in einer einzigen, definierten Führungsrichtung 6 zwischen den beiden ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 bewegen läßt. Die bewegbare Magneteinheit 3 ist durch Bewegen der Magnetanordnung 1, wie beispielsweise ein Schütteln, vorzugsweise in Führungsrichtung 6, zwischen den beiden ortsfesten Magneteinheiten hin und her bewegbar. Dabei entsteht der Eindruck eines freien Schwebens der bewegbaren Magneteinheit 3. In 1 sind die Richtungen, in denen die Magnetanordnung 1 vorzugsweise bewegbar ist, um den gewünschten Effekt zu visualisieren, durch die Pfeile 7, 8 angezeigt. Die Magneteinheiten 2, 3, 4 sind so ausgeführt, daß sie sich bei einem größtmöglichen von Hand hervorrufbaren Bewegen der Magnetanordnung 1 nicht berühren.The leadership 5 is designed so that the movable magnet unit 3 in a single, defined guidance direction 6th between the two stationary magnet units 2 , 4th lets move. The movable magnet unit 3 is by moving the magnet assembly 1 such as shaking, preferably in the guiding direction 6th , movable back and forth between the two stationary magnet units. This creates the impression that the movable magnet unit is floating freely 3 . In 1 are the directions in which the magnet assembly 1 is preferably movable in order to visualize the desired effect, by means of the arrows 7th , 8th displayed. The magnet units 2 , 3 , 4th are designed so that they move with the greatest possible manual movement of the magnet assembly 1 do not touch.

Bei der in den 1 und 2 abgebildeten Magnetanordnung 1 ist die Führung 5 durch eine allseitig geschlossene, durchsichtige Führungshülse 11 in Gestalt eines Plexiglasrohres gebildet, in der die Magneteinheiten 2, 3, 4 angeordnet sind. Dabei läßt sich die bewegbare Magneteinheit 3 in der Führungshülse 11 geführt bewegen, wobei sie dabei mit ihrer Mantelfläche an der Innenseite der Führungshülse 11 anliegt. Die ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 sind ebenfalls im Inneren der Hülse 11 angeordnet, jedoch durch Kappen 12 verdeckt, mit denen die Hülse 11 endseitig verschlossen ist, siehe 1.In the 1 and 2 magnet arrangement shown 1 is the lead 5 through a transparent guide sleeve that is closed on all sides 11 in the form of a plexiglass tube in which the magnet units 2 , 3 , 4th are arranged. The movable magnet unit 3 in the guide sleeve 11 move guided, with their lateral surface on the inside of the guide sleeve 11 is applied. The stationary magnet units 2 , 4th are also inside the sleeve 11 arranged, but by caps 12th obscured with which the sleeve 11 is closed at the end, see 1 .

Bei der in 3 abgebildeten Magnetanordnung 1 ist die Führung 5 durch ein offenes Führungsgestell 14 mit vier Führungsstäben 15 gebildet, in dem die Magneteinheiten 2, 3, 4 angeordnet sind (in 3 mit durchbrochenen Linien angedeutet). Dabei den bilden die Führungsstäbe 15 den Führungsraum 8 für die bewegliche Magneteinheit 3. Die bewegbare Magneteinheit 3 läßt sich in dem Führungsgestell 14 geführt bewegen, wobei sie mit ihrer Mantelfläche an den Stäben 15 des Führungsgestells 14 anliegt. Anstelle einer geschlossenen Führungshülse 11 kann auch eine Führungshülse 11 mit einer Anzahl an Durchbrüchen im Hülsenmantel verwendet werden. Je nach Ausgestaltung ist der Übergang von einer solchen nur teilweise geschlossenen Führungshülse 11 zu einem Führungsgestell 14 fließend.At the in 3 magnet arrangement shown 1 is the lead 5 through an open guide frame 14th with four guide rods 15th formed in which the magnet units 2 , 3 , 4th are arranged (in 3 indicated with broken lines). The management staff are responsible for this 15th the leadership room 8th for the movable magnet unit 3 . The movable magnet unit 3 can be in the guide frame 14th move guided, with their lateral surface on the rods 15th of the guide frame 14th is applied. Instead of a closed guide sleeve 11 can also be a guide sleeve 11 can be used with a number of openings in the sleeve jacket. Depending on the design, the transition from such a guide sleeve is only partially closed 11 to a guide frame 14th fluently.

Bei der in 4 abgebildeten Magnetanordnung 1 ist die Führung 5 durch ein einzelnes langgestrecktes, dünnes Führungsmittel 17 in Gestalt eines Fadens oder Drahtes oder, wie hier illustriert, in Form eines selbsttragenden Führungsdrahtes oder einer Führungsschiene 17 gebildet. Dabei läßt sich die bewegbare Magneteinheit 3 entlang dieses Führungsmittels 17 geführt bewegen. Zu diesem Zweck weist die bewegbare Magneteinheit 3 eine mittig, d.h. entlang der Mittellängsachse der Magneteinheit 3 und damit in Führungsrichtung 6 verlaufende, geschlossene Durchgangsöffnung 18 auf, durch die hindurch das Führungsmittel 17 verläuft. Die beiden Enden des Führungsmittels 17 sind auf geeignete Weise an den ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 befestigt. Alternativ zu der Verwendung eines einzelnen zentralen Führungsmittels 17 können auch mehrere gleichzeitig zum Einsatz kommende Führungsmittel genutzt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Fäden oder Drähte handeln, die in Ausnehmungen der Magneteinheit 3 einliegen, welche sich, z.B. an der Mantelfläche der bewegbaren Magneteinheit 3 verlaufend, in Führungsrichtung 6 erstrecken.At the in 4th magnet arrangement shown 1 is the lead 5 by a single elongated, thin guide means 17th in the form of a thread or wire or, as illustrated here, in the form of a self-supporting guide wire or a guide rail 17th educated. The movable magnet unit 3 along this guide means 17th move guided. For this purpose, the movable magnet unit 3 one in the middle, ie along the central longitudinal axis of the magnet unit 3 and thus in the direction of leadership 6th running, closed passage opening 18th on, through which the guide means 17th runs. The two ends of the guide means 17th are in a suitable manner on the stationary magnet units 2 , 4th attached. Alternative to the use of a single central guide means 17th several guide means that are used at the same time can also be used. This can be, for example, threads or wires that are inserted into recesses in the magnet unit 3 are present, which are, for example, on the outer surface of the movable magnet unit 3 running, in the direction of guidance 6th extend.

Damit sich die Abfolge der magnetischen Pole der bewegbaren Magneteinheit 3 entlang ihrer Führungsbahn bei dem Bewegen zwischen den ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 nicht verändert, ist die Querschnittsform der Führung 5 der Querschnittsform der bewegbaren Magneteinheit 3 angepaßt. Für Magneteinheiten 3 mit zylinderförmigem Querschnitt kann dabei ein kreisrunder Führungsquerschnitt verwendet werden. Dies gilt auch für die meisten frei gestaltbaren Formen.So that the sequence of the magnetic poles of the movable magnet unit 3 along their guideway when moving between the stationary magnet units 2 , 4th not changed, is the cross-sectional shape of the guide 5 the cross-sectional shape of the movable magnet unit 3 customized. For magnet units 3 With a cylindrical cross section, a circular guide cross section can be used. This also applies to most shapes that can be freely designed.

In den 5 bis 7 sind eine durchsichtige Führungshülse 11 im Längsschnitt und im Querschnitt sowie die Form der dazugehörigen bewegbaren Magneteinheit 3 abgebildet. Aufgrund des kreisrunden Außendurchmessers der Führungshülse 11 scheint die würfelförmige bewegbare Magneteinheit 3 zwischen den beiden an den Hülsenenden angebrachten ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 besonders effektvoll zu schweben, insbesondere dann, wenn durch eine geeignete Materialauswahl des Hülsenmaterials erreicht wird, daß die an die quadratische Querschnittsfläche der bewegbaren Magneteinheit 3 angepaßte, den Querschnitt des Führungsraumes 8 definierende Innenkontur der Hülsenwand 16 und damit die Tatsache der Führung der Magneteinheit 3 von einem Betrachter nicht oder zumindest nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist.In the 5 to 7th are a transparent guide sleeve 11 in longitudinal section and in cross section as well as the shape of the associated movable magnet unit 3 pictured. Due to the circular outer diameter of the guide sleeve 11 the cube-shaped movable magnet unit appears 3 between the two stationary magnet units attached to the sleeve ends 2 , 4th to float particularly effectively, in particular when it is achieved by a suitable selection of the sleeve material that the square cross-sectional area of the movable magnet unit 3 adapted, the cross section of the guide space 8th defining inner contour of the sleeve wall 16 and thus the fact of the management of the magnet unit 3 is not apparent from a viewer, or at least not at first glance.

In einer anderen Variante (nicht abgebildet) wird eine Führungshülse mit mehreckigem, insbesondere drei-, vier-, fünf-, sechs-, oder achteckigem Außenquerschnitt und kreisrundem Innenquerschnitt (Führungsquerschnitt) verwendet, um einen im Querschnitt zylinderförmigen Körper zu führen.In another variant (not shown), a guide sleeve with a polygonal, in particular triangular, four-, five-, six- or octagonal outer cross-section and a circular inner cross-section (guide cross-section) is used to guide a body with a cylindrical cross-section.

Wenngleich in den Figuren die bewegbare Magneteinheit 3 nur schematisch dargestellt wird, ist unmittelbar ersichtlich, daß die bewegbare Magneteinheit 3 auch im Inneren eines Gegenstandes angeordnet sein kann, der sich dann zwischen den ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 bewegen läßt. Bei diesem Gegenstand kann es sich bereits um das zu präsentierende Objekt 9 handeln, beispielsweise eine Werbefigur, oder aber der die Magneteinheit 3 beinhaltende Gegenstand ist lediglich ein Träger für das eigentliche Objekt, welches mit dem Träger verbunden ist.Although in the figures the movable magnet unit 3 is only shown schematically, it is immediately apparent that the movable magnet unit 3 can also be arranged inside an object, which is then located between the stationary magnet units 2 , 4th lets move. This object can already be the object to be presented 9 act, for example an advertising figure, or else the magnet unit 3 containing object is only a carrier for the actual object, which is connected to the carrier.

In einer weiteren Variante (nicht abgebildet) ist an der bewegbaren Magneteinheit 3 ein Betätigungselement angebracht, beispielsweise ein Betätigungsarm, der mit der bewegbaren Magneteinheit 3 oder mit dem die bewegbare Magneteinheit umfassenden Gegenstand verbunden ist und mit dessen Hilfe ein Benutzer der Magnetanordnung 1 die Position der bewegbaren Magneteinheit 3 definiert verändern kann. So ist es beispielsweise möglich, daß ein Benutzer die bewegbare Magneteinheit 3 entgegen der Magnetkraft einer der ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 innerhalb der durch die Führung 5 vorgegebenen Bewegungsbahn auslenkt. Läßt der Benutzer das Betätigungselement dann los, bewegt sich die bewegbare Magneteinheit 3 von der wirkenden Magnetkraft beaufschlagt in die der Auslenkung entgegengesetzte Richtung.In a further variant (not shown) is on the movable magnet unit 3 an actuator attached, for example, an actuator arm with the movable magnet unit 3 or is connected to the object comprising the movable magnet unit and with the aid of which a user of the magnet arrangement 1 the position of the movable magnet unit 3 can change in a defined manner. For example, it is possible for a user to use the movable magnet unit 3 against the magnetic force of one of the stationary magnet units 2 , 4th within by the guide 5 deflects given trajectory. If the user then releases the actuating element, the movable magnet unit moves 3 acted upon by the acting magnetic force in the direction opposite to the deflection.

Je nach Art der Führung 5 kann das Betätigungselement unterschiedlich ausgeführt sein. Kommt ein fest mit der bewegbaren Magneteinheit 3 oder dem entsprechenden Gegenstand verbundener Betätigungsarm zur Anwendung und ist die Führung als Führungshülse 11 ausgebildet, so ist vorzugsweise in der Hülsenwand 15 ein sich in Führungsrichtung 6 erstreckender Wandschlitz vorgesehen, durch den hindurch sich der Betätigungsarm von der bewegbaren Magneteinheit 3 im Hülseninneren nach außen erstreckt, wo er von dem Benutzer betätigbar ist. Alternativ kann die Auslenkung der bewegbaren Magneteinheit 3 durch ein berührungsloses Betätigungselement in Form eines zusätzlichen, durch den Benutzer von außen entlang der Führung bewegbaren Magneten erfolgen, durch dessen magnetische Wechselwirkung mit der bewegbaren Magneteinheit 3 sich diese auslenken läßt. Dieser zusätzliche Magnet kann lose oder aber mit einem Verbindungsmittel an die Magnetanordnung 1 angekoppelt bereitgestellt sein. Bei Verwendung eines externen Magneten muß die Wand 15 der Führungshülse nicht mit einem Schlitz versehen sein, ebensowenig dann, wenn ein Betätigungselement bei einem Führungsgestell 14 Verwendung findet, da es dann durch die Abstände zwischen den Gestellteilen hindurchgeführt werden kann.Depending on the type of tour 5 the actuating element can be designed differently. Comes a fixed with the movable magnet unit 3 or the actuating arm connected to the corresponding object and is the guide as a guide sleeve 11 formed, so is preferably in the sleeve wall 15th one in the direction of leadership 6th extending wall slot provided through which the actuating arm of the movable magnet unit 3 extends inside the sleeve to the outside, where it can be actuated by the user. Alternatively, the deflection of the movable magnet unit 3 by means of a contactless actuating element in the form of an additional magnet that can be moved from the outside along the guide by the user, by its magnetic interaction with the movable magnet unit 3 this can be deflected. This additional magnet can be attached loosely or with a connecting means to the magnet arrangement 1 be provided coupled. When using an external magnet, the wall must 15th the guide sleeve must not be provided with a slot, just as little if an actuating element in a guide frame 14th Is used because it can then be passed through the gaps between the frame parts.

Besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer von außen gezielt hinsichtlich ihrer Position innerhalb der Führung 5 manipulierbaren Magneteinheit 3 ist es, wenn zwischen der bewegbaren Magneteinheit 3 und einer der beiden ortsfesten Magneteinheiten 2, 4 ein Körper 9 lose angeordnet ist, der mit keiner der Magneteinheiten 2, 3, 4 verbunden ist. Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen nichtmagnetischen bzw. nicht magnetisierbaren Körper 9, der sich, in seiner Bewegung lediglich durch die konstruktiven Begrenzungen der Führung 5 eingeschränkt, zwischen den Magneteinheiten frei bewegen kann.Particularly advantageous in connection with an externally targeted with regard to their position within the guide 5 manipulable magnet unit 3 it is when between the movable magnet unit 3 and one of the two stationary magnet units 2 , 4th a body 9 is loosely arranged with none of the magnet units 2 , 3 , 4th connected is. This is preferably a non-magnetic or non-magnetizable body 9 , who, in his movement, is only limited by the constructive limitations of the leadership 5 restricted, can move freely between the magnet units.

Durch ein benutzerinitiiertes Auslenken der bewegbaren Magneteinheit 3 kann eine bewußt herbeigerufene zufällige Bewegung dieses Körpers 9 erreicht werden, indem die ausgelenkte Magneteinheit 3 den Körper 9 anstoßt. Von Vorteil ist dies insbesondere dann, wenn es sich bei diesem Körper 9 um einen Würfel oder ein anderes geeignetes Objekt handelt, das so geformt und dimensioniert ist, daß es sich bei seiner durch Übertragung eines Stoßimpulses durch die bewegbare Magneteinheit 3 herbeigerufenen Bewegung innerhalb der Führung 5 in allen Raumrichtungen frei bewegen kann, so daß seine Ruheposition, beispielsweise auf der sich nach einer Auslenkung wieder zum Stillstand gekommenen bewegbaren Magneteinheit 3 liegend, vorab nicht vorhersehbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Magnetanordnung auch als eine Art von Würfelautomat verwenden.By a user-initiated deflection of the movable magnet unit 3 can be a consciously induced accidental movement of this body 9 can be achieved by the deflected magnet unit 3 the body 9 toast. This is particularly advantageous when it comes to this body 9 is a cube or other suitable object which is so shaped and dimensioned that it is by transmission of a shock pulse through the movable magnet unit 3 evoked movement within the leadership 5 can move freely in all spatial directions, so that its rest position, for example on the movable magnet unit that has come to a standstill again after a deflection 3 lying, cannot be foreseen in advance. In this way, the magnet arrangement can also be used as a type of dice machine.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All of the features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: MagnetanordnungMagnet arrangement
22: ortsfeste Magneteinheitstationary magnet unit
33: bewegbare Magneteinheitmovable magnet unit
44th: ortsfeste Magneteinheitstationary magnet unit
55: Führungguide
66th: FührungsrichtungDirection of leadership
77th: BewegungsrichtungDirection of movement
88th: FührungsraumLeadership room
99: Werbeobjekt, WürfelAdvertising object, cube
1010: (frei)(free)
1111: FührungshülseGuide sleeve
1212: Kappecap
1313th: (frei)(free)
1414th: FührungsgestellGuide frame
1515th: FührungsstabManagement staff
1616: Hülsenwand Sleeve wall
1717th: FührungsschieneGuide rail
1818th: DurchgangsöffnungThrough opening

Claims

Magnet arrangement (1) with at least three magnet units (2, 3, 4) which interact with one another in a contact-free manner, which are formed by permanent magnets and each have a magnetic north pole (N) and a magnetic south pole (S), comprising two magnet units (2, fixedly arranged in relation to one another) 4) and at least one magnet unit (3) movably arranged between these two stationary magnet units (2, 4) along a mechanical guide (5), which by moving the magnet arrangement (1) between the two stationary magnet units (2, 4) back and forth is movable, so that the impression of a free floating of the movable magnet unit (3) is created, the magnet units (2, 3, 4 being arranged so that their magnetic poles (N, S) are opposite each other and the guide (5) along the magnetic North-south axes of the magnet units (2, 3, 4) runs.

Magnet arrangement (1) according to Claim 1 , wherein the magnet units (2, 3, 4) are arranged - that each cooperating magnet units (2, 3; 3, 4) with their poles of the same name (N, N; S, S) are facing, whereby repulsive effects between the magnet units (2, 3, 4) or - that each interacting magnet units (2, 3; 3, 4) face each other with their unlike poles (N, S; S, N), whereby attractive effects between the magnet units ( 2, 3, 4).

Magnet arrangement (1) according to Claim 1 or 2 , wherein the magnet units (2, 3, 4) are designed in terms of their magnetic effect so that they are even with the greatest possible by hand Do not touch the induced movement of the magnet assembly (1).

Magnet arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 3 , the guide (5) being formed by an essentially closed guide sleeve (11) in which the magnet units (2, 3, 4) are arranged, the movable magnet unit (3) being able to move in a guided manner in the guide sleeve (11) , preferably resting with their outer surface on the inside of the guide sleeve (11).

Magnet arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the guide (5) is formed by an open guide frame (14) with at least two guide rods (15), in which the magnet units (2, 3, 4) are arranged, the movable magnet unit (3) moving in the guide frame ( 14) can move in a guided manner, preferably with its outer surface resting on the rods (15) of the guide frame (14).

Magnet arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 5 , the guide (5) being formed by one or more elongated guide means (17), such as guide wires, guide rails or the like, wherein the movable magnet unit (3) can be moved along these guide means (17), preferably one or more closed ones Having through openings (18) or at least partially open recesses for receiving the guide means (17).

Magnet arrangement (1) according to Claim 4 or 5 , the cross-sectional shape of the guide (5) being adapted to the outer shape of the movable magnet unit (3) in such a way that the sequence of the magnetic poles of the movable magnet unit (3) along the guideway when moving between the stationary magnet units (2, 4) not changed.

Magnet arrangement (1) according to Claim 7 wherein the outer cross section of the guide (5) differs from the inner cross section of the guide (5) serving to guide the movable magnet unit (3).

Magnet arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 8th , wherein the movable magnet unit (3) is provided with an advertising print, is connected to an advertising object (9), or is designed as an advertising object and / or wherein the movable magnet unit (3) has a cylindrical shape, a cuboid shape, a spherical shape or a freely configurable one Has shape.

Magnet arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 9 , wherein the position of the movable magnet unit (3) can be changed in a defined manner with the aid of an actuating element.