DE2838421C2

DE2838421C2 - Device for converting thermal energy into mechanical energy with a rotor made of ferromagnetic material and permanent magnets

Info

Publication number: DE2838421C2
Application number: DE19782838421
Authority: DE
Inventors: Berthold 7218 Trossingen Schatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-02
Filing date: 1978-09-02
Publication date: 1982-05-19
Also published as: DE2838421A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art, mit welcher thermische Energie in mechanische Energie, nämlich Rotationsenergie, unter Zuhilfenahme magneti-The invention relates to a device of the type specified in the preamble of the main claim, with which thermal energy into mechanical energy, namely rotational energy, with the help of magnetic

> scher Kräfte umgewandelt wird.> shear forces is converted.

Bekanntermaßen übt ein Permanentmagnet auf ferromagnetisches Material eine Anzugskraft aus, welche in Bewegungsenergie umsetzbar ist. Gelänge es, diese magnetische Kraft bei oder nach Erreichen des Permanentmagneten abzuschirmen oder zu unterbinden, so könnte ein aus ferromagnetischem Material bestehender Körper durch permanentmagnetische Kraft in einer Richtung in Bewegung versetzt und gehalten werden. Ordnet man ferromagnetische Körper auf einem Rotor hintereinander an, so kann die einem Permanentmagnetfeld innewohnende Energie in eine kontinuierliche Drehbewegung umgeseiz'. werden.It is known that a permanent magnet exerts an attractive force on ferromagnetic material, which can be converted into kinetic energy. If it were possible to use this magnetic force on or after the To shield or prevent permanent magnets, one could be made of ferromagnetic material existing body set in motion in one direction by permanent magnetic force and being held. If you arrange ferromagnetic bodies one behind the other on a rotor, they can be Permanent magnetic field converted energy into a continuous rotary motion. will.

Nach diesem Prinzip ist der sog. »Curie-Motor« aufgebaut, wie er in VDI-Nachrichten Nr. 32/11. 8. 1978, Seite 8 im einzelnen beschrieben ist. Bei diesem Motor wird von der Erscheinung Gebrauch gemacht, daß ferromagnetische Material bei Erwärmung auf Curie-Temperatur paramagnetisch wird, also von einem Magneten nicht mehr angezogen wird. Diese Erscheinung läßt sich ausnutzen, wenn ferromagnetische Legierungen mit relativ niederer Curie-Temperatur, z. B. 70°C verwendet werden.The so-called "Curie motor" is constructed according to this principle, as described in VDI-Nachrichten No. 32/11. 8. 1978, Page 8 is described in detail. This engine makes use of the phenomenon that ferromagnetic material becomes paramagnetic when heated to Curie temperature, i.e. by a Magnet is no longer attracted. This phenomenon can be exploited when ferromagnetic Alloys with a relatively low Curie temperature, e.g. B. 70 ° C can be used.

Der beschriebene Curie-Motor weist einen Ring aus ferromagnetischem Material auf, der bei Zimmertemperatur von einem Magneten in warmes Wasser hineingezogen wird. Durch die Erwärmung im Wasser ändert sich die Permeabilität des Ringmaterials, welches paramagnetisch wird. Das bedeutet, daß die vom Permanentmagneten auf den Ring ausgeübte Anzugskraft größer ist als die Rückhaltekraft. Auf den Ring wirkt also in Umlaufrichtung eine Zugkraft, die den Ring in Drehbewegung versetzt. Nach Austritt des Ringes aus dem Wasser kühlt sich der entsprechende Ringabschnitt wieder auf Zimmertemperatur ab, wodurch das Material seine magnetischen Eigenschaften wieder erhält und von dem Magneten erneut wieder angezogen werden kann. Zur Beschleunigung der Abkühlung wird der Ring mittels eines Ventilators angeblasen.The Curie motor described has a ring made of ferromagnetic material, which at room temperature is drawn into warm water by a magnet. Because of the warming in the water changes the permeability of the ring material, which becomes paramagnetic. That means that from Permanent magnets applied to the ring attraction force is greater than the retention force. On the ring a tensile force acts in the direction of rotation, which sets the ring in rotary motion. After the ring emerges the corresponding ring section cools down again from the water to room temperature, as a result of which the material regains its magnetic properties and is restored again by the magnet can be attracted. A fan is used to accelerate the cooling process blown.

Ahnliche Curie-Motoren sind der DE-PS 8 98 032, der DE-AS 17 63 608 sowie der FR-PS 10 98 096 zu entnehmen. Auch sie betreffen Vorrichtungen zur Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Energie mit einem Rotor aus ferromagnetischem Material, der eine kalte und eine warme Zone durchläuft und einen im Grenzbereich zwischen kalter und warmer Zone angeordneten Permanentmagneten passiert. Da das ferromagnetische Material in der warmen Zone auf eine Temperatur, die über dem Curie-Punkt liegt, gebracht wird, wird in der oben geschilderten Weise auf den Rotor ein Drehmoment ausgeübt.Similar Curie motors are DE-PS 8 98 032, the DE-AS 17 63 608 and FR-PS 10 98 096 can be found. They also relate to devices for Conversion of thermal energy into mechanical energy with a rotor made of ferromagnetic Material that passes through a cold and a warm zone and one in the border area between cold and warm Zone arranged permanent magnets happened. Because the ferromagnetic material is in the warm zone a temperature which is above the Curie point is brought to in the manner described above torque exerted on the rotor.

Der DE-AS 17 63 608 ist bereits allgemein der Gedanke zu entnehmen, anstelle eines scheibenförmi-DE-AS 17 63 608 is already generally the idea, instead of a disc-shaped

gen Rotors einen endlosen Ring geringen Querschnittes, also ein starres Band, zu verwenden.to use an endless ring with a small cross-section, i.e. a rigid band.

Der Wirkungsgrad derartiger Anordnungen ist zweifelsohne äußerst gering. Dennoch läßt sich ihre wirtschaftliche Verwertung nicht ausschließen, zumal 5 z. B. bei Kraftwerken, insbesondere Atomkraftwerken, bislang noch völlig ungenutzte Wärmeenergie anfällt, die mit Flußwasser abgeführt werden muß, was zu momentan sehr umstrittenen Umweltproblemen führt.The efficiency of such arrangements is undoubtedly extremely low. Still her do not exclude economic recovery, especially since 5 z. B. in power plants, especially nuclear power plants, so far completely unused thermal energy accumulates, which has to be removed with river water, what to currently leads to very controversial environmental problems.

Vor der Konstruktion gemäß der DE-AS 17 63 608 ausgehend, wie sie im Gattungsbegriff des Hauptanspruchs umrissen ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad dieses sogenannten Curie-Motors zu verbessern.Before the construction according to DE-AS 17 63 608 based on how it is in the generic term of the main claim is outlined, the invention is based on the object, the efficiency of this so-called Curie Motors to improve.

Nachteilig bei der Anordnung des bekannten Curie-Motors ist, daß die Anzugskraft nur eines einzigen Permanentmagneten ausgenutzt werden kann, dessen Größe wegen der notwendigen Anordnung im Grenzbereich Grenzen gesetzt sind.The disadvantage of the arrangement of the known Curie motor is that the attraction force is only one single permanent magnet can be used, its size because of the necessary arrangement in Limit area limits are set.

Die gestellte Aufgabe wird bei der in, Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor ein endloses, flexibles, über Umlenkwab.en geführtes Band ist, daß ein zweites ganz oder teilweise aus permanentmagnetischem Material bestehendes endloses, flexibles Band derart über J5 Umlenkwalzen geführt ist, daß sich die Trums beider Bänder in der kalten Zone einander nähern und in der warmen Zone voneinander entfernen, und daß die warme Zone im Bereich einer Umlenkwalze des ferromagnetischen Bandes vorgesehen ist. inThe stated object is achieved according to the invention in the device specified in the main claim solved that the rotor is an endless, flexible, over Umlenkwab.en guided belt, that a second whole or an endless, flexible belt partially made of permanent magnetic material, such as over J5 Guide rollers is guided that the strands of both belts approach each other in the cold zone and in the remove the warm zone from each other, and that the warm zone is in the area of a deflection roller of the ferromagnetic tape is provided. in

Bei dieser Anordnung ist man nicht darauf beschränkt, den Permanentmagneten nur im Grenzbereich anzuordnen. Vielmehr kann eine wesentlich größere Anzahl von Permanentmagneten vorgesehen sein, welche auf den in der kalten Zone befindlichen Teil r> des ferromagnetischen Bandes wirksam wird. Nach Annähern der beiden Bänder werden deren benachbarte Trums allmählich von der kalten in die warme Zone überführt, wo das ferromagnetische Material infolge Temperatureinfluß paramagnetisch wird und sich die Bänder voneinander entfernen können, da die Anzugs kraft der Permanentmagneten nicht mehr odei in geringerem Maße als in der kalten Zone wirksam wird.With this arrangement one is not restricted to the permanent magnet only in the border area to arrange. Rather, a significantly larger number of permanent magnets can be provided which is effective on the part r> of the ferromagnetic tape located in the cold zone. To As the two bands approach, their adjacent strands gradually move from the cold to the warm zone transferred, where the ferromagnetic material becomes paramagnetic due to the influence of temperature and the Tapes can move away from each other, as the attraction force of the permanent magnets no longer or in is less effective than in the cold zone.

Aus der DE-AS 17 63 608 ist zwar bereits eine Vorrichtung gem. dem Oberbegriff des Hauptanspruchs bekannt, bei welcher ein zweites, feststehendes Band vorgesehen ist, welches im Bereich des feststehenden Permanentmagneten ein Fenster frei läßt. Dieses Band dient hierbei lediglich der Wärmeabschirmung und läuft nicht wie beim Erfindungsgegenstand um.DE-AS 17 63 608 already discloses a device according to the preamble of the main claim known, in which a second, fixed band is provided, which in the area of the fixed Permanent magnets leave a window free. This tape only serves as a heat shield and runs not as with the subject of the invention.

Lediglich aus der DE-OS 27 06 657 ist ein sogenannter Magnetothermischer Energiewandler bekannt, bei welchem anstelle eines feststehenden Magneten ein umlaufender permanentmagnetischer Roior, jedoch bei feststehenden ferromagnetischen, in Sektcrabschnitten angeordneten Polen vorgesehen ist. Abgesehen davon, daß die für die geothermisches Niedrigtemperaturkraftwerk bestimmten Vorschläge nach dieser Druckschrift sich konstruktiv von der erfindungsgemäßen Lösung wesentlich unterscheiden, dürfte aus den einleitend t>o genannten Gründen der Wirkungsgrad dieser Anordnung gleichfalls relativ gering sein, da, wie erwähnt, die ferromagnetischen Materialien feststehend angeordnet sind und es folglich gleichfalls nur auf die Wechselwirkung /wischen einem permanentmagnetisch»:!! Rotor im mit einem ferroniagnetischen Pol ankommt.A so-called magnetothermal energy converter is known only from DE-OS 27 06 657 which instead of a fixed magnet is a rotating permanent magnet Roior, but with fixed ferromagnetic, arranged in Sektcrabschnitte poles is provided. Apart from this, that the for the geothermal low temperature power plant certain proposals according to this publication differ constructively from the solution according to the invention should differ significantly from the introductory t> o The reasons mentioned, the efficiency of this arrangement can also be relatively low because, as mentioned, the ferromagnetic materials are arranged in a fixed manner and consequently it only depends on the interaction / wipe a permanent magnet »: !! Rotor in arrives with a ferronomic pole.

Nach der erfindungsgemäßen Losung können die Bänder selbst vollständig aus permanentmagnetischem oder ferromagnetischem Material bestehen. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, platten- oder gliederförmige Elemente dieser Materialien gelenkig miteinander zu verbinden oder auf einem flexiblen, nicht magnetisehen Träger in Abständen anzuordnen.According to the solution according to the invention, the tapes themselves can be made entirely of permanent magnetic or ferromagnetic material. It can however, it may also be expedient to articulate plate-shaped or limb-shaped elements of these materials with one another to connect or on a flexible, non-magnetic view To arrange beams at intervals.

Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, wenn die Bänder jeweils über einander benachbarte Umlenkwalzen geführt sind, wobei im Bereich ^iner Umlenkwalze des ferromagnetischen Bandes ein Wärmespender vorgesehen ist. Die Wärme kann allgemein durch Strahlung. Leitung oder Konvektion übertragen werden. A particularly simple construction is obtained according to a further proposal of the invention when the Belts are each guided over adjacent deflecting rollers, with a deflecting roller in the area a heat dispenser is provided for the ferromagnetic tape. The heat can generally go through Radiation. Conduction or convection are transmitted.

Insbesondere eignet sich als Wärmespender ein flüssiges oder gasförmiges Medium, vorzugsweise Wasser, das etwa auf Curie-Temperatur des verwendeten ferromagnetischen Materials zu bringen ist. Auch können erforderlichenfalls unterschiedliche Medien, wie z. B. bei dem oben geschilderten bekannten Curie-Motor, nämlich Luft und Wasser, oder auch unterschiedliche, evtl. geschichtete Flüssigkeiten, wie Wasser, Quecksilber, Öl oder dergl. eingesetzt werden.A liquid or gaseous medium is particularly suitable as a heat source, preferably Water that has to be brought to approximately the Curie temperature of the ferromagnetic material used. Even If necessary, different media, such as. B. in the well-known Curie engine described above, namely air and water, or different, possibly layered liquids, such as water, Mercury, oil or the like. Be used.

Bei Verwendung von flüssigen oder gasförmigen Medien als Wärmelieferanten ist es vorteilhaft, das ferromagnetische Band und damit selbstverständlich auch das permanentmagnetische Band so anzuordnen, daß seine Trums senkrecht verlaufen und in einem voilstänaig mit flüssigem oder gasförmigem Medium gefüllten Behälter angeordnet sind, wobei die Wärmczufuhr nur im Bereich der oberen Umlenkwalze erfolgt. Bei dieser Anordnung wird von der natürlichen Eigenschaft flüssiger oder gasförmiger Medien Gebrauch gemacht, bei welchen das warme Medium stets nach oben steigt. Dieses natürliche Temperaturgefälle hält ohne besonder.: Maßnahmen die für die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung notwendige Temperalurdifferenz /wischen warmer und kalter Zone aufrecht.When using liquid or gaseous media as heat suppliers, it is advantageous that the to arrange the ferromagnetic tape and thus of course also the permanent magnetic tape in such a way that that its strands run vertically and in a voilstänaig with liquid or gaseous medium Filled container are arranged, the heat supply takes place only in the area of the upper deflection roller. This arrangement makes use of the natural properties of liquid or gaseous media made in which the warm medium always rises to the top. This natural temperature gradient holds without special .: measures the temperature difference necessary for the functionality of the device / wipe warm and cold zone upright.

Soweit das ferromagnetische Material im flüssigen oder gasförmigen Medium bewegt wird und auf dem Band einzelne diskrete ferromagnetische Teile vorgesehen sind, sollten diese in bezug auf die Umlaufrichtung einen geringen Strömungswiderstand besitzen. Hierdurch sollen einerseits durch Turbulenzen entstehende Verluste Weingehalten und die den Wärmeausgleich begünstigende Verwirbelung des Mediums verhindert werden.As far as the ferromagnetic material is moved in the liquid or gaseous medium and on the Band individual discrete ferromagnetic parts are provided, these should be in relation to the direction of rotation have a low flow resistance. On the one hand, this is intended to result in turbulence Loss of wine content and the turbulence in the medium that promotes heat balance are prevented will.

Da es für die Funktionsfähigkeit bzw. Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Vorrichtung wichtig ist, daß die Temperaturdifferenz der ferromagnetischen Teile zwischen warmer und kalter Zone möglichst groß ist, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung den ferromagnetischen Teilen eine möglichst große Oberfläche gegeben und werden diese mit Kühlrippen, Durchbrüchen oder dergl. ausgestattet. Da jedoch gerade diese Gestaltung der Teile zu einer stärkeren Verwirbelung des Wärmeträgermediums führt, ist es notwendig, Maßnahmen zu ergreifen, welche dem Wärmeaustausch zwischen warmer und kalter Zone entgegenwirken. Dieser Aufgabe können zwisehen oberen und unteren Behälterraum angeordnete flüssigkeitsdurchlässige Zwischenböden, Wirbelbremsen in Form von Prallblechen oder dergl. dienen, welche für die Durchführung des ferromagnetischen Bandes entsprechende Schlitze oder Durchlässe besitzen.Since it is necessary for the functionality or increase in the efficiency of the device according to the invention It is important that the temperature difference of the ferromagnetic parts between the warm and cold zone Is as large as possible, according to a further embodiment of the invention, the ferromagnetic parts are one Given the largest possible surface area and these are equipped with cooling fins, openings or the like. However, it is precisely this design of the parts that leads to greater turbulence in the heat transfer medium leads, it is necessary to take measures that facilitate the exchange of heat between warm and cold Counteract Zone. This task can be arranged between upper and lower container space liquid-permeable intermediate floors, vortex brakes in the form of baffle plates or the like. Which have appropriate slots or passages for the implementation of the ferromagnetic tape.

Soweit bei Bewegung des ferromagnetischen Bandes innerhalb des Mediums trotz der oben geschilderten Maßnahmen ein zu starker Wärmeausgleich stattfindet, ist es auch möglich, das Band ganz außerhalb desSo much for the movement of the ferromagnetic belt within the medium despite the above If there is too much heat compensation, it is also possible to place the tape completely outside the

Wärmeträgermediums zu führen. Bei einer derartigen gleichfalls mit der Erfindung vorgeschlagenen Konstruktion ist das ferromagnetische Band gleichfalls mit senkrecht verlaufenden Trums angeordnet und über eine obere und untere Umlenkwalze geführt, wobei sich jedoch das erwärmte Medium in einem den Zwischenraum zwischen den Trums und den Umlenkwalzen ganz ausfüllenden Behälter befindet, dessen Wandung eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt.To lead the heat transfer medium. In such a construction also proposed with the invention the ferromagnetic band is also arranged with vertical strands and over an upper and lower deflecting roller out, but the heated medium in one of the space between the strand and the deflecting rollers is completely filling container, the wall of which is a has high thermal conductivity.

Vorzugsweise kann die gesamte Anordnung in einem geschlossenen Behälter aus dünnwandigem, unmagnetischem, elektrisch nicht-leitendem Material geringer Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Glas oder Keramik, angeordnet sein, an dessen Außenseite das permanentmagnetische Band entlanggeführt wird. Bei dieser Anordnung findet zwischen dem Wärmeträgermedium und dem ferromagnetischen Band ein schneller Wärmeaustausch statt, wodurch eine möglichst hohe Temperaturdifferenz zwischen warmer und kalter Zone aufrechterhalten wird. Der äußere Behälter, der für magnetische Kräfte nicht existent ist, verhindert die Wärmeableitung und wirkt damit dem Wärmeverlust entgegen.Preferably, the entire arrangement can be in a closed container made of thin-walled, non-magnetic, electrically non-conductive material of low thermal conductivity, such as. B. glass or ceramic, be arranged, on the outside of which the permanent magnetic tape is guided along. At this Arrangement takes place between the heat transfer medium and the ferromagnetic tape, a rapid heat exchange instead, thereby maintaining the highest possible temperature difference between the warm and cold zone will. The outer container, which does not exist for magnetic forces, prevents this Heat dissipation and thus counteracts heat loss.

Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung bewegt sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht nur ein mit ferromagnetischem Material ausgestatteter Träger, sondern auch der mit Permanentmagneten ausgestattete Träger, nämlich ein ähnlich gestaltetes Band. Damit kann die Bewegungsenergie sowohl am permanentmagnetischen als auch am ferromagnetischen Band abgenommen werden.In contrast to the known arrangement, the arrangement according to the invention does not only move a carrier equipped with ferromagnetic material, but also one with permanent magnets equipped carrier, namely a similarly designed band. This means that the kinetic energy can be used both at permanent magnetic as well as on the ferromagnetic tape.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zeichnerisch schematisch skizzierten Ausführungsbeispielen erläutert.In the following, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments which are schematically sketched in the drawings explained.

So zeigt in den Zeichnungen in schematischer DarstellungSo shows in the drawings in a schematic representation

F i g. 1 Seitenansicht eines ersten erfindungsgemä'ßen Ausführungsbeispieles,F i g. 1 side view of a first inventive Embodiment,

Fig. 2 Seitenansicht eines zweiten erfindungsgcniä· ßen Ausführungsbeispieles,Fig. 2 side view of a second invention gcniä · ßen embodiment,

F i g. 3 Seitenansicht eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles undF i g. 3 side view of a third embodiment according to the invention and

F i g. 4 Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 3.F i g. 4 Section along the line IV-IV in F i g. 3.

Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Anordnung sei anhand von F i g. 1 zunächst erläutert.The basic principle of the arrangement according to the invention is based on FIG. 1 explained first.

Zwei endlose Bänder 1 und 2 sind derart nebeneinander angeordnet, daß zwei ihrer Trums la. 2a einander unmittelbar benachbart und senkrecht stehend angeordnet sind. Die Bänder 1 und 2 sind über Umlenkwalzen 3 und 4 bzw. 5 und 6 derart geführt, daß sie sich einander nähern (nämlich in der Zone A) und voneinander entfernen (namiich in der Zone S). Two endless belts 1 and 2 are arranged side by side in such a way that two of their strands la. 2a are arranged directly adjacent to one another and standing vertically. The belts 1 and 2 are guided over deflection rollers 3 and 4 or 5 and 6 in such a way that they approach one another (namely in zone A) and move away from one another (namely in zone S).

Das Band 1 ist mit in Abständen angeordneten Permanentmagneten 7 bestückt, deren Kraftlinien schon bei Annäherung und bei Parallelführung der Trums la und 2a das aus ferromagnetischem Material bestehende Trum erfassen, wie bei den Permanentmagneten T und 7" mit den eingetragenen Feldlinien angedeutet ist The belt 1 is equipped with spaced permanent magnets 7, whose lines of force detect the strand made of ferromagnetic material when the strands la and 2a are approached and run parallel, as indicated by the field lines entered for the permanent magnets T and 7 "

Das aus ferromagnetischem Material bestehende Band mit seinen Umlenkwalzen 5 und 6 befindet sich in einem Gefäß 8, welches mit erwärmter Flüssigkeit vorzugsweise Wasser, gefüllt istThe band made of ferromagnetic material with its guide rollers 5 and 6 is located in a vessel 8 which is filled with heated liquid, preferably water

Die Anordnung hat folgende Wirkungsweise.The arrangement has the following mode of operation.

Die Permanentmagneten 7 üben eine mit sich verringerndem Abstand zunehmende Anziehungskraft auf das aus ferromagnetischem Material bestehende Band 2 aus. Da beide Bänder in Richtung derThe permanent magnets 7 exert an attractive force that increases as the distance decreases on the band 2 made of ferromagnetic material. Since both ligaments are in the direction of the

eingezeichneten Pfeile zwangsgeführt sind, wird nur die in Pfeilrichtung gerichtete Kraft wirksam, die auf beide Bänder eine Zugkraft ausübt und diese damit in Bewegung setzt. Dieser Bewegung würde die Anziehungskraft der Permanentmagneten im oberen Bereich, also der Permanentmagneten T" entgegenwirken, wenn das Band 2 in diesem Bereich noch magnetische Eigenschaft hätte. Dies ist aber dadurch verhindert, daß dem Band im Bereich der Umlenkwalze 5 Wärme zugeführt wird, so daß es sich etwa auf Curie-Temperatur erwärmt, bei welcher das ferromagnetische Material paramagnetisch wird, also unmagnetisch wird. Da in flüssigen Medien die wärmere Flüssigkeit aufsteigt, bildet sich innerhalb des Gefäßes 8 zwangsläufig ein Temperaturgefälle, so daß das Band im Bereich der Zone B stets wärmer ist als im Bereich der Zone A. Selbst wenn das Band in diesem Bereich nicht vollständig paramagnetisch ist, ist in diesem Bereich B die Anziehungskraft zwischen beiden Bändern geringer als die Anziehungskraft im Bereich A, so daß jedenfalls bei bestehender Temperaturdifferenz auf beide Bänder eine Zugkraft ausgeübt wird, welche diese in Pfeilrichtung umtreibt. An den Wellen 9, 10 bzw. U oder 12 können folglich Drehmomente abgenommen werden. Die Bahngeschwindigkeiten beider Bänder können voneinander selbst bis zum Stillstand eines der Bänder differieren.arrows drawn are positively guided, only the force directed in the direction of the arrow is effective, which exerts a tensile force on both bands and sets them in motion. This movement would be counteracted by the force of attraction of the permanent magnets in the upper area, i.e. the permanent magnets T ″ , if the belt 2 still had magnetic properties in this area it is heated to about the Curie temperature, at which the ferromagnetic material becomes paramagnetic, i.e. non-magnetic. Since the warmer liquid rises in liquid media, a temperature gradient is inevitably formed within the vessel 8, so that the band in the area of zone B is always is warmer than in the area of zone A. Even if the band is not completely paramagnetic in this area, the force of attraction between the two bands in this area B is less than the force of attraction in area A, so that in any case a tensile force on both bands if there is a temperature difference is exercised, which drives them in the direction of the arrow w. U or 12, torques can consequently be removed. The web speeds of the two belts can differ from one another even until one of the belts comes to a standstill.

F i g. 2 veranschaulicht eine der F i g. 1 entsprechende Anordnung, bei welcher das Band 2 nicht unmittelbar durch den Wärmespender hindurchgeführt wird. Vielmehr ist dieser Wärmespender gleichfalls in Form eines mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllten Gefäßes 13 zwischen den beiden Trums 2a und 2b sowie den Umlenkwalzen 5 und 6 angeordnet. Die Trums 2a und 2b sind in unmittelbarer Nachbarschaft der Wände des Gefäßes 13 geführt, wodurch ein guter Wärmeübergang gesichert ist. Um die Wärmeverluste der Anordnung möglichst gering zu halten, ist das Band 2 mit dem als Wärmespender dienenden Gefäß 13 selbst in einem wärmehemmenden, vorzugsweise evakuierten Gefäß 8 untergebracht. Die Wandung dieses Gefäßes muß aus einem Material eines möglichst hohen Wärmedämmwertes bestehen, welches aber für magnetische Feldlinien praktisch nicht existent ist. so daß die von den Permanentmagneten 7 auf das Trum 2a ausgeübten Anziehungskräfte weitgehend unvermindert sind.F i g. 2 illustrates one of the FIGS. 1 corresponding arrangement in which the tape 2 is not passed directly through the heat dispenser. Rather, this heat dispenser is also arranged in the form of a vessel 13 filled with a liquid or gaseous medium between the two strands 2a and 2b and the deflecting rollers 5 and 6. The strands 2a and 2b are guided in the immediate vicinity of the walls of the vessel 13, whereby a good heat transfer is ensured. In order to keep the heat losses of the arrangement as low as possible, the band 2 with the vessel 13 serving as a heat donor is itself accommodated in a heat-retarding, preferably evacuated vessel 8. The wall of this vessel must consist of a material with the highest possible thermal insulation value, but which is practically non-existent for magnetic field lines. so that the forces of attraction exerted by the permanent magnets 7 on the strand 2a are largely undiminished.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen schließlich ein besonders platzsparendes Ausführungsbeispiel, bei welchem das aus ferromagnetischem Material bestehende Band 15 innerhalb des permanentmagnetischen Bandes 14 angeordnet ist. Damit sich die Bandtruir.s irr. Bereich der Zone Λ'nähern und im Bereich der Zone B' voneinander entfernen, weisen die inneren Umlenkwalzen 18 und 19 einen geringeren Durchmesser als die äußeren Umlenkrollen 16 und 17 auf und sind bezüglich diesen derart exzentrisch versetzt daß die Trums 14a und 15a dicht benachbart geführt und die Trums XAb und 156 einen größeren Abstand aufweisen. Auch bei dieser Anordnung wird die Temperaturdifferenz im Bereich der Zone B' gegenüber der Zone A' durch eine erwärmte Flüssigkeit aufrechterhalten, mit welcher das Gefäß 20 gefüllt ist welches das innere Band 15 fast vollständig aufnimmt Gegenüber den Anordnungen gemäß F i g. 1 und 2 hat diese Anordnung den Vorteil, daß die im Bereich der Zone A' befindlichen Permanentmagneten 2V sich über einen relativ großen Umfangsbereich dem Band 15 allmählich nähern. Finally, FIGS. 3 and 4 illustrate a particularly space-saving embodiment in which the band 15 made of ferromagnetic material is arranged within the permanent magnetic band 14. So that the band structure is wrong. Approaching the area of zone Λ 'and moving away from each other in the area of zone B' , the inner deflecting rollers 18 and 19 have a smaller diameter than the outer deflecting rollers 16 and 17 and are offset so eccentrically with respect to these that the strands 14a and 15a are guided closely together and the strands XAb and 156 have a greater distance. In this arrangement, too, the temperature difference in the area of zone B ' compared to zone A' is maintained by a heated liquid with which the vessel 20 is filled and which almost completely accommodates the inner band 15. 1 and 2, this arrangement has the advantage that the permanent magnets 2V located in the area of the zone A ' gradually approach the band 15 over a relatively large circumferential area.

woraus eine größere .Summenkraft resultiert, da die 3,from which a greater total force results, since the 3,

magnetische Kraft etwa mit dem Quadrat der Entfernung der Bänder voneinander abnimmt. 5,magnetic force decreases approximately with the square of the distance between the bands. 5,

Um die Umlenkwalzen ineinander schachteln zu können, ist es notwendig, die »Umlenkwalze« des außen s 7 gelegenen Bandes 14 in zwei Umlenkrollen 16a und 16£> 8In order to be able to nest the deflecting rollers one inside the other, it is necessary to insert the "deflecting roller" on the outside 7 located belt 14 in two pulleys 16a and 16 £> 8th

aufzuteilen, welche beidseitig der Umlenkwalze 18 9,to divide which on both sides of the deflection roller 18 9,

angeordnet sind. Bei dieser Konstruktion muß natürlich das die Permanentmagneten 21 tragende Band 15 in 11,12 Querrichtung ein gewisses Maß an Steifigkeit aufwei- io sen. 13are arranged. With this construction, of course, the band 15 carrying the permanent magnets 21 in 11,12 Transverse direction exhibits a certain degree of rigidity sen. 13th

In der Mitte des Gefäßes 20 ist ein perforierter 14 Zwischenboden 22 angeordnet, welcher eine die Temperaturdifferenz abbauende Verwirbelung der Flüssigkeit /wischen oberer und unterer Gefäßhälfte i^rj 15 verhindert.In the middle of the vessel 20 is a perforated intermediate base 14 is arranged 22, which has a temperature difference degrading swirling of the liquid / wipe upper and lower container half i ^r j prevented 15th

FigurenlegendeFigure legend

1 permanentmagnetisches Band I a aufsteigendes Trum1 permanent magnetic band I a ascending strand

1 b niedergehendes Trum1 b descending strand

2 ferromagnetisches Band
2a aufsteigendes Trum
2b niedergehendes Trum2 ferromagnetic tape
2a ascending strand
2b descending strand

Umlenkwalzen des permanentmagnetischen BandesDeflection rollers of the permanent magnetic belt

Umlenkwalzen des ferromagnetischen BandesDeflection rollers of the ferromagnetic strip

Permanentmagneten
GefäßPermanent magnets
vessel

Wellen der Umlenkwalzen 3, 4 des permanentniagnetischen Bandes Wellen der Umlenkwalzen 5, 6 des ferromagnetischen Bandes innen gelegenes Gefäß
ferromagnelisches Band
I4a aufsteigendes Trum
146 niedergehendes Trum
permanentmagnetisches Band •5a aufsteigendes Trurn
\5b niedergehendes TrumWaves of the deflecting rollers 3, 4 of the permanent-magnetic belt. Waves of the deflecting rollers 5, 6 of the ferromagnetic belt
ferromagnetic tape
I4a ascending strand
146 descending strand
permanent magnetic tape • 5a ascending strand
\ 5b descending strand

16, 1716, 17 1 ><l1> <l 18, 1918, 19 Umlenkrollen des permanentmagnetischenPulleys of the permanent magnetic (16a. b) (16a. B) BandesBand 2020th Umlenkwalzen des ferromagnetischenDeflection rollers of the ferromagnetic 21(21')21 (21 ') BandesBand 21 2221 22 Gefäßvessel Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings PermanentmagnetePermanent magnets ZwischenbodenIntermediate floor

Claims

Patent claims:

1. Device for converting thermal energy into mechanical energy, consisting of a band-shaped rotor made of ferromagnetic material and running through a cold and a warm zone and at least one permanent magnet arranged in the border area between the cold and warm zone in such a way that a torque is exerted on the rotor, the ferromagnetic material in the warm zone being brought to approximately Curie temperature, characterized in that the rotor is an endless, flexible belt (2, 14) guided over deflection rollers (5, 6; 18, 19), and that a second An endless, flexible belt (1, 15) made entirely or partially of permanent magnetic material is guided over deflection rollers (3, 4; 16, 17) in such a way that the strands (la, 2a; 14a, 15a; both belts (1,2 ; 14,15) approach one another in the cold zone (A) and move them apart in the warm zone (B) , and that the warm zone (B) in the area of a deflection roller (5, 18) of the ferromagnetic belt (2, 14) Intended is.

2. Device according to claim i, characterized in that that the bands (especially 1 or 15) consist of flexible, non-magnetic carriers, to which at intervals rigid plates made of permanent (7.21) or ferromagnetic material are attached.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the ferromagnetic band (2, 14) with perpendicular strand (2a, 26; 14a, 146 ^ in a container (8, 20) completely filled with liquid or gaseous medium is arranged, that the heat is supplied in the area of the upper deflection roller (5, 18) and that the upper Container space from the lower through permeable intermediate floors (22), vortex brakes in the form of Baffle plates or the like, which have lateral openings for the ferromagnetic band (14), is separated.

4. Device according to one of claims 1 or 2. characterized by the arrangement within a vacuum.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the ferromagnetic parts as large a surface as possible, cooling fins. Have breakthroughs or the like.

6. Apparatus according to claim!, Characterized in that there is a heated medium in a the space between the strand (2a, 2b) of the ferromagnetic belt and the deflection rollers (5, 6) filling the container (13), the wall of which has high thermal conductivity .

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the ferromagnetic band (2) with the associated pulleys (5, 6) and the container (13) in a closed container (14) made of a thin-walled, non-magnetic, electrically non-conductive material of low thermal conductivity, such as B. glass, ceramic or the like. Is included, on the outside of which the permanent magnetic tape (1) is guided (Fi g. 2).

8. Device according to one of claims 1 to 7, 'characterized in that the one band (14) the other belt (15) surrounds that the outer belt (14) over to the deflection rollers (18, 19) of the inner Belt (15) is guided eccentrically and on both sides of these arranged deflection wheels (16, 17) which have a larger diameter than the deflection rollers (18, 19) of the inner belt (15), the outer band (14) is rigid in the transverse direction (Fig. 3).