DE1922298A1

DE1922298A1 - Vorrichtung mit elektromagnetischem Antrieb

Info

Publication number: DE1922298A1
Application number: DE19691922298
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Toyoda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-04
Filing date: 1969-04-30
Publication date: 1969-11-20
Also published as: US3550052A

Description

PATENTINGENIEURE F, W. HEMMEIt(CH « GERD MÖLLER· D. GROSSE 21 DO5SEIDODM0 > HQMMIGEII STMSSE; - bh -

26Λ.1969

- K 1 - ■ Masatoshi TOYODA, Tokyo/Japan Ίηοοοηο

1 y z £ £ υ ο

Titelt Vorrichtung mit elektromagnetischem Antrieb

Die hier vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer elektromagnetisch angetriebenen Vorrichtung, welche sich zusammensetzt aus einem inneren Gehäuse, welches sich in einem äußeren Gehäuse gleitend bewegen kann, sowie aus elektromagnetischen Vorrichtungen, welche zwischen den beiden Gehäusen angeordnet sind und diese Gehäuse dadurch mit einer beschleunigten Gewindigkeit zu bewegen haben, daß die Polarität dieser elektromagnetischen Vorrichtungen durch Umschalten gewechselt wird.

Bereits bekannt ist eine elektromagnetische Vorrichtung, bei welcher elektromagnetische Vorrichtungen durch ein freies Umschalten ihrer Polarität jeweils einen Vorgang des Anziehens und einen Vorgang des Wegstoßens vollziehen können und dadurch eine Hin-und Herbewegung innerhalb einer Linearbewegung herbeiführen. Diese elektromagnetischen Vorrichtungen aber,welche eine elektromagnetische Kraft verwenden, sind im Bereich ihrer Linearbewegung begrenzt, darüber hinaus ist auch die angetriebene Vorrichtung selber stationär. Bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist ist eine elektromagnetisch angetriebene Vorrichtung, welche in der Lage ist, sich selber und eine darin eingeschlossne elektromagnetische Vorrichtung kontinuierlich und mit erhöhter Geschwindigkeit anzutreiben, noch nicht entwickelt worden.

Aus den vorerwähnten Gründen zielt die hier vorliegende Erfindeshalb darauf ab, eine elektromagnetisch angetriebene Vorrichtung zu schaffen, welche sich zusammensetzt : aus Gehäusen, die angetrieben werden können, sowie aus den in diesen Gehäusen angeordneten elektromagnetischen Vorrichtungen, und zwar derart, daß die Gehäuse dadurch mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben werden können, daß eine Stoßkraft in wiederholter Weise her-

909847/0616

vorgerufen wird, und zwar in der Bewegungsrichtung der Gehäuse.

Aus diesem Grunde braucht die in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallende elektromagnetisch angetriebene Vorrichtung auch nicht an einer bestimmten Stelle befestigt zu werden. Soweit die Ehergiezuführung oder die Stromzuführung von außen her gewährleistet ist, ist sie in der Lage, ihre Bewegung unendlich weit fortzuführen. Je nachdem, wie die Intensität der Kraft, die Schwerkraft der Vorrichtung sowie andere damit verbundene Faktoren gesteuert und geregelt werden, kann sich die Vorrichtung mit erhöhter Geschwindigkeit,s ogar durch die Luft oder den Raum, fortbewegen. "Damit aber hat die hier vorliegende Erfindung den Vorteil, daß sie in sehr vielfältiger Weise über ein sehr großes Verwendungsfeld eingesetzt werden kann, beispielsweise als Antriebsquelle für Fahrzeuge, Flugkörper oder für Spielzeuge, welche die vorgenannten Fahrzeuge oder Flugkörper darstellen sollen.

909847/0618

Die Ziele und Eigenschaften der Mer vorliegenden Erfindung sind am besten zu verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebenen Beschreibungen und die dieser Patentanmeldung beiliegende Beschreibung zu Hilfe genommen werden. Im einzelnen:

wird mit der Zeichnung ein Schnitt durch den Hauptteil einer in den Rahmen der Mer vorliegenden Erfindung fallenden elektromagnetisch angetriebenen Vorrichtung wiedergegeben.

iiäne Ausführung des lärfindungsgegenstandes soll nun unter Verweisung auf di(i ?.eichnun£ beschrieben verden.

Wie zu erkamen ist, ist auf die Öffnung eines äußeren Gehäuses 1 ein als inscila.j wirkendes Eauelement 2 aufgeschraubt« In das äußere Gteliäuse ist lösbar ein inneres Gehäuse 3 eingesetzt, auf dessen Öffnung, vielmehr auf der Umfangslinie dieser Öffnung, ein ringförmiges Bauelement 4 montiert ist, welches als Anschlagsvorrichtung dient. Wird das innere Gehäuse 3 nach oben und außen gedrückt, dann schlägt dessen ringförmiger Anschlag h gegen den vorerwähnten gebogenen Anschlag 2 an, wird dadurch gestoppt und am Herausfallen aus dem äußeren Gehäuse geMndert. Ungefähr im Mittelteil der Bodenfläche 5 des inneren Gehäuses 3 ist eine zylindrische Halterung 6 derart angeordnet, daß deren inneres Bide darin eingebettet ist In ähnlicher Meise ist auch ein weiteres zylindrisches Konstruktionselement 7 in die Bodenfläche 5 ctes inneren Gehäuses 3 eingebettet, wobei das innere Ende des vorerwähnten zylindrischen Bauelementes 7 fest mit dem äußeren Ende der vorerwähnten zylindrischen Halterung 6 und deren äußeren Umfangsfläche verbunden ist. In der angegebenen Polarität ist innerhalb der Halterung 6 ein scheibenförmiger Permanentmagnet

909847/0616

T92229Ö

8 derart eingebaut, daß er mit der Bodenfläche 5 des inneren Gehäuses 3 in engem Kontakt steht. Auf die bereits genannte innere Bodenfläche 5 ist ein ringförmiger Permanentmagnet 9 derart montiert, daß er mit dem Außenumfang des zylindrischen Konstruktionselementes 7 derart in Kontakt steht, daß beide Magnete 8 und 9 sich mit "entgegengesetzten Polaritäten gegenüberliegen. In das zylindrische Konstruktionselement 7 ist gleitend eingesetzt - und dies in Längsrichtung - eine aus magnetischen Material hergestellte Stange 10, deren eines Ende von einer Halterung 11 gehalten wird. Das innere Ünde der vorerwähnten Stange 10 ist mit einem Kopfteil 12 versehen,das durch die Zylinderhalterung 6 gleitet und auf die scheibenförmige Permanentmagnetausführung 8 auftrifft. Um die Magnetstarl·- ge 10 ist eine Erregerwicklung 13 gewickelt,welche auf beiden Seiten durch jeweils eine ringförmige Halterung I^ festgehalten wird. Ringsum das zylindrische Konstruktionselement 7 ist eine zylindrische,magnetische Halterung 15 angeordnet, welche in Längsrichtung über die gesamte Umfangsfläche des vorerwähnten Konstruktionselementes gleiten kann. Die zylindrische,magnetische Halterung 15 ist mit einer Erregerwicklung l6 versehen. Die vorerwähnten Erregerwicklungen werden wechselweise von derselben oder von einer separaten (hier nicht weidergegebenen) automatischen Polumschaltvorrichtung eingescla.ltet oder ausgeschaltet. Die äußere Bodenfläche 17 der zylindrischen,magnetischen Halterung 15 sowie die äußere Bodenfläche 18 der Magnetstange 10 sind über die beiden Gelenkhebel 19-19 jeweils miteinander verbunden, wobei die Gelenkhebel jeweils in den Halterungen 20 gelagert sind, die auf der inneren Bodenfläche des äußeren Gehäuses 1 montiert sind.Die vorerwähnten Permanentmagnet können durch andere Magnetausführungen ersetzt werden.

909847/0616

BAD

Nachstehend soll nun die Arbeitsweise der in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallenden elektromagnetisch angetriebenen und wie zuvor erwähnt konstruierten Vorrichtung beschrieben werden. Der mit der Zeichnung wiedergegebene Zustand betrifft den Fall, daß die Erregerwicklung 13 von der bereits erwähnten Polaritätsuraschaltvorrichtung an Spannung gelegt und erregt ist, und zwar derart, daß der Kopf 12 der magnetischen Stange 10 die Polarität N annimmt. Durch die iirregung der Erregerspule 13 kann sich die mangetische Stange 10, weil sie von dem scheibenförmigen Permanentmagneten 8 angezogen wird, in Richtung des nach oben weisenden Pfeiles schnell nach oben bewegen. Noch bevor der Kopf 12 auf den scheibenförmigen Permanentmagneten 8 auftrifft, wird der erregte Magnetpol des magnetischen, zylindrischen Halterungsteiles 15, welcher dem ringförmigen Permanentmagneten 9 gegenüberliegt, durch das automatische Abschalten der firregerspule oder Erregerwicklung l6 unmagnetisch, wodurch dann veranlaßt wird, daß die bereits erwähnte zylindrische, magnetische Halterung 15 auf den ringförmigen Permanentmagneten 9 bezogen in der Rückstoßrichtung entfernt wird. Mit Unterstützung durch diese Rücklaufbewegung kann die magnetische Stange 10 kräftige gegen den scheibenförmigen Permanentmagneten 8 anschlagen,wodurch dann, wie dargestellt und wiedergegeben, das innere Gehäuse 3 nach oben gedrückt wird. Wenn diese Stoßwirkung auch das innere Gehäuse 3 wahrscheinlich aus der Vorrichtung herausdrücken würde, so schlägt die bereits erwähnte ringförmige Anschlagsvorrichtung k doch gegen den bereits genannten gebogenen Anschlag 2 an, wird dadurch gestoppt, sodaß das innere Gehäuse 3 nur innerhalo des Bereiches der Strecke χ nach oben gedruckt werden kann.

909847/0616

19222S8

Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird die automatische Polaritätsumschaltvorrichtung wieder derart geschaltet, daß die zylindrische, magnetische Halterung 15 ari eine Polarität gelegt wird, welche der Polarität des ringförmigen Permanentmag-r neten 9 entgegengesetzt gerichtet ist. Weil sich die beiden Gelenkhebel 19-19 sich jeweils in Richtung des Pfeiles um einen Drehpunkt drehen, bewegt sich die zylindrische, magnetische Halterung 15 schnell nach oben zum ringförmigen Permanentmagneten 9 hin. Noch bevor die zylindrische, magnetische Halterung 15 auf den ringförmigen Permanentmagneten 9 auftrifft, wird, wie dies mit dem nach unten weisenden Pfeil gekennzeichnet ist, die bisher von dem scheibenförmigen Permanentmagneten . 3 angezogene magnetische Stange 10 nach unten hin abgestoßen,

" weil deren Magnetisierung durch Abschalten der Erregerwicklung

13 aufgehoben worden ist. Durch diese Rücklaufwirkung kann die zylindrische, magnetische Halterung 15 kräftiger als zuvor gegen den ringförmigen Permanentmagneten 9 anschlagen und dadurch eine Aufwärtsbewegung des inneren Gehäuses 3» wie dies gezeigt ist, hervorrufen, nämlich deren Vorwärtsbewegung.

In Übereinstimmung mit der zuvor beschriebenen Ausführung des Srfindungegegenstandes wurde d?s Abstoßen von dem Permanentmagneten durch die Abschaltung der Srregerspule hervorgerufen. Dieses Abstoßen kann jedoch auch dadurch hervorgerufen werden, daß die Richtung des durch die Srregerspule fließenden Stromes geändert wird, so daß diese die gleiche Polarität hat wie der zuvor erwähnte Permanentmagnet.

wie bereits zuvor erwähnt, ermöglicht die hier vorliegende Erfindung, daß das innere Gehäuse 3 und das äußere Gehäuse 1 mit einer erhöhten Geschwindigkeit dadurch bewegt werden können, daß wechselweise die Polarität dar ringförmigen Halterung lA

909847/0618 BAD

1922238

und der zylindrischen,magnet!sehen Halterung 15 geändert wird, daß zum andern eine Magnetisierung und eine Entmagnetisierung welche durch eine automatische Polaritätsumschaltvorrichtung herbeigeführt wird, wechselweise hervorgerufen wird. Dies geschieht derart, daß der scheibenförmige Permanentmagnet 8 so» wie der ringförmige Permanentmagnet 9 durch Anschlagen wechselweise in Vorwärtsrichtung nach oben gestoßen werden, sowie auch den umgekehrten Vorgang durchführen.

Damit aber ist die in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallende Ausführung in der Lage, die gesamte elektromagnetisch angetriebene Vorrichtung - und dies einschließlich der elektromagnetischen Vorrichtungen - bei erhöhter Geschwindigkeit und ohne Beschränkung des Ausmaßes der Vorwärtsbewegung anzutreiben. Weiterhin würde die entsprechende Wahl der Kraft, mit welcher die elektromagnetischen Vorrichtungen gegen die Permanentmagnete anschlagen, die entsprechende Wahl der Schwerkraft der Vorrichtung sowie die entsprechende Wahl der anderen Faktoren, welche damit verbunden sind, es ermögliche n, daß sich die Vorrichtung sogar durch die Luft und den Raum bewegen kann, so daß sich darin dergroße Vorteil bietet, daß diese Vorrichtung über einen sehr weit reichenden Bereich Verwendung finden kann.

9098/»7/0616

Claims

iSine elektromagnetisch angetriebene Vorrichtung bestehend aus einem inneren Gehäuse und einem äußeren Gehäuse, welche in Vorwärtsrichtung gleitend angeordnet sind, aus zwei Magnetelementen, welche im inneren Boden der jeweiligen Gehäuse in deren Vorwärtsrichtung derart angeordnet sind, daß sich entgegengesetzt gerichtete Polaritäten ergeben , aus zwei elektromagnetischen Vorrichtungen, welche derart angeordnet sind, daß sie jeweils den vorerwähnten magnetischen Vorrichtungen gegenüberliegen, aus einem Gelenkhebelmechanismus, welcher die vorerwähnten elektromagnetischen Vorrichtungen miteinander zu verbinden und zur Herbeiführung einer rezinrokierenden Linearbewegung zu veranlassen hat, aus einer automatischen Polaritätsumschaltvorrichtung, welche die beiden elektromagnetischen Vorrichtungen welchselweise derart zu magnetisieren hat, daß diese wechselweise gegen ein jedes der gegenüberliegenden magnetischen Elemente anschlagen,
dadurch gekennzeichnet, daß

sich durch dieses Anschlagen das innere Gehäuse und das äußere Gehäuse mit erhöhter Geschwindigkeit in Richtung des Anschlagens durch Antrieb bewegen lassen.

BAD ORIGINAL 909847/0616

19222S8
2. Sine elektromagnetisch angetriebene Vorrichtung gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

das magnetische Bauelement aus einem Permanentmagneten, besteht.

- Ende -

909847/0616

L e e r s e

it