DE202016003798U1

DE202016003798U1 - Magnetisches Ringlager

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Publication number: DE202016003798U1
Application number: DE202016003798.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2026-06-10

Abstract

Magnetisches Ringlager für „reibungsloses” verdrehen zwischen zwei Bauteilen. Dieses magnetische Ringlager ist wegen der Temperaturabhängigkeit (Kühlung) des verwendeten Supraleiter vor allem zum Einsatz im Weltraum geeignet. Das magnetische Ringlager ist dadurch gekennzeichnet, dass, ein Bauteil (A) an der Innenseite (Ringform) durchgehend umlaufend mit Magneten (C) (gleichbleibendes Magnetfeld) z. B. der Polung +, –, + (+ n –, +) im Querschnitt versehen und das zweite Bauteil (F), punktuell (weniger „halt”) oder durchgehend (mehr „halt”) gegenüber des Magneten (C) (Ringform), auf oder kurz unterhalb der Außenseite Supraleitfähiges Material (E) (z. B. Typ II) enthält, oder die Anordnung des Materials auf den Bauteilen umgekehrt ist.

Description

Die Erfindung besteht in einem magnetischen Ringlager für „reibungsloses” verdrehen zwischen zwei Bauteilen (A; F), welches man vom Aussehen (ohne Winkelfunktion) mit einem Kugellager ohne Kugeln aber mit noch weniger Reibungsverlusten eines Kugellagers vergleichen kann. Das magnetische Ringlager zeichnet sich durch seine Flexibilität gegenüber äußeren mechanischen Einflüssen aus. Magnetische Lager, die mit Supraleitern (E) des Typ II arbeiten, sind unter anderen in den Veröffentlichungen DE69126210T2 , DE69225318T2 , WO90/03524 , US3810683 , US4939120 und EP 0467341 bekannt. Aber alle bekannten Magnetlager beziehen sich auf Achsen oder Wellen oder Sandwichbauweise die für meist hohe Drehzahlen bestimmt sind und mittels Motor und/oder Getriebe angetrieben werden. Dieses magnetische Ringlager ist im Gegensatz zu einem Kugellager (steif), welches mechanische Einflüsse direkt überträgt, in der Lage flexibler (weich) mechanische Einflüsse zwischen „Innen- und Außenring” auszugleichen.
Dem Stand der Technik liegt das Problem zu Grunde, das es keine „weichen” flexiblen Lager ohne zusätzliche flüssige oder gasförmige Materialien gibt, oder die (Magnet-)Lager umschlossen sind und sich auf Achsen oder Wellen oder Sandwichbauweise beziehen. Ein „offenes” magnetisches Ringlager bei dem auch Bauteile mit großen Abmessungen „verbunden” werden können gibt es nicht. Diese Probleme werden durch das magnetische Ringlager nach Schutzanspruch 1 und 2 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile gegenüber anderen „weichen” Lagern bestehen vor allem durch die Einfachheit der Nutzung, kaum Energieverlust beim verdrehen und der kostengünstige Einsatz bei Großen Abmessungen. Es werden keine zusätzlichen Materialien (flüssige oder gasförmige) benötigt und gegenüber der vorhandenen magnetischen Lager die nur Wellen oder Achsen oder Sandwichbauweise haben und meist ummantelt sind, haben die Ringlager auch geringere Transportkosten (Orbit). Ein Einsatzgebiet kann eine Verbindung eines Modul einer Orbitalstation (z. B. ISS) oder an einer Rakete sein, die durch Kreisbewegung (z. B. durch Steuerdüsen erzeugt) Schwerkraft simuliert, welches vor allem bei Langstreckenflügen (z. B. Mars) oder Langzeitaufenthalte im Orbit einige „Raumkrankheiten” lindert oder diese nicht so sehr zum tragen kommen.
Die Schwerkraftmodule könnten auch als Not-OP, Fitness- und Schlafraum oder „Gewächshaus” benutzt werden. Es können mit dieser Technik auch „Lagerverbindungen” zu Halterungen für Linsen (z. B. für Messgeräte) oder Schwingungsschreiber oder -leser sein.
Eine vorteilhafte Ausstattung des magnetischen Ringlagers bzw. am Bauteil (A, F) des Einsatzes, ist ein Schutz vor Erwärmung (B) (z. B. Strahlung) der (wenn nötig) angebracht ist, um ein erwärmen des Supraleiters (E) zu verhindern, welcher unterschiedlich in Material und Form ausgearbeitet sein kann. Wenn man weiß, dass größere (z. B. seitliche) Kräfte auf ein magnetisches Ringlager einwirken werden, sollte die Breite mit Magnetfeld (C) und die Breite des Supraleiters (E) vergrößert werden oder je nach Bauteil weitere magnetische Ringlager befestigt werden. Auch sollte eine Nothalterung (D) (z. B. 3-Punkthalterung), die ein „abdriften” der Bauteile bei „Überlastung” verhindert, angebracht sein. Bei „Langstreckenflügen” sollte eine „Transformation” des „Flugkörpers” erst nach erreichen der Reisegeschwindigkeit vorgenommen werden, da die einwirkenden Kräfte auf das Lager sonst zu groß sein könnten. Das gleiche gilt umgekehrt, so das eine „Transformation” zurück zur Raketenform vor einleiten des Umkehrschubes stattfinden sollte. Um die Rotationsbewegung zu beenden, kann man mit Steuerdüsen arbeiten oder man kann den umlaufenden Magnetring (C) punktuell unterbrechen.
Bezugszeichenliste
1 zeigt einen schematischen Ringlagerquerschnitt (180°)

A: Bauteil, z. B. Tunnelübergang
B: Schutz vor Erwärmung
C: Magnet, Polung +, –, +
D: Nothalterung, z. B. 3-Punkthalterung
E: Supraleiter
F: Bauteil, z. B. Tunnelübergang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 69126210 T2 [0001]
DE 69225318 T2 [0001]
WO 90/03524 [0001]
US 3810683 [0001]
US 4939120 [0001]
EP 0467341 [0001]

Claims

Magnetisches Ringlager für „reibungsloses” verdrehen zwischen zwei Bauteilen. Dieses magnetische Ringlager ist wegen der Temperaturabhängigkeit (Kühlung) des verwendeten Supraleiter vor allem zum Einsatz im Weltraum geeignet. Das magnetische Ringlager ist dadurch gekennzeichnet, dass, ein Bauteil (A) an der Innenseite (Ringform) durchgehend umlaufend mit Magneten (C) (gleichbleibendes Magnetfeld) z. B. der Polung +, –, + (+ n –, +) im Querschnitt versehen und das zweite Bauteil (F), punktuell (weniger „halt”) oder durchgehend (mehr „halt”) gegenüber des Magneten (C) (Ringform), auf oder kurz unterhalb der Außenseite Supraleitfähiges Material (E) (z. B. Typ II) enthält, oder die Anordnung des Materials auf den Bauteilen umgekehrt ist.
Magnetisches Ringlager nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass, die Lage der Ringform auch in einem Winkel bis zu 180° gefertigt sein kann.
Magnetisches Ringlager nach Schutzanspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass, ein Temperaturschutz (B) für den Supraleiter (E) angeordnet ist.
Magnetisches Ringlager nach Schutzanspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass, eine Bremswirkung durch (einzuleitende) Unterbrechung der magnetischen Ringform (C) erzielt wird.