DE3013459A1 - Magnetic into mechanical energy conversion - has two=part annular magnetic system, affecting with opposite magnetic field solenoids at different radii - Google Patents
Magnetic into mechanical energy conversion - has two=part annular magnetic system, affecting with opposite magnetic field solenoids at different radiiInfo
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Abstract
Description
@@@@@@@@@@ n Verfahren zur Umwandlung von magnetischen@@@@@@@@@@ n Process for converting magnetic
in mecharische Energie Die Erfindung ein Verfahren zur Umwandlung von magnetischer in mechanische Energie unter verwendung von, auf einer Drehwelle angeordneten, aus abwechselad entgegengesetz gepolten Magnetringteilen bestehenden Ringmegmoten und einer, in deren Magnetfeld axial hin-und herbewegtent Hubmagnet-Anordnung, die getriebemäßig mit der @@@@@@welle verbunden ist. into mechanical energy The invention provides a method of conversion from magnetic to mechanical energy using, on a rotating shaft arranged, consisting of alternately oppositely polarized magnetic ring parts Ringmegmoten and one in whose magnetic field axially reciprocating lifting magnet arrangement, which is geared to the @@@@@@ shaft.
3 i(",h tst. es nicht möglich, aus einem Magnetpaar, tal einem astst ei testehauden und und einen, von Pol zu Pol bewegten @@@@ten Magneten mechanischc Energie zu gewinnen, unter Be-@@@@@@@@gung der Wiederholbarkeit, We## die Fückhelungen den Anfangszustand die gleich große Arbeit erfordert, wie sie beim Hinweg erzielt wurde. 3 i (", h tst. It is not possible to select from a pair of magnets, valley a branch ei test houses and and one, @@@@ ten magnets moved from pole to pole mechanicallyc To gain energy, under - @@@@@@@@ gung the repeatability, We ## the Fückhelungen the Initial state that requires the same amount of work as was achieved on the way there.
Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren ist schon vorgeschlagen worden,die beiden Ringmagnete in zwei entgegengesetzt gepolte Halbringmagnete zu unterteilen und den Hubmagneten sich während einer Halbdrehung der Ringmagnet-Anordnung in der einen Richtung und während der anderen Halbdrehung in der anderen Richtung sich bewegen zu lassen, wobei der Durchgang der Hubmagnete beim Polübergang der Ringmagnete in deren neutralen Zonen, also kraftlos,erfolgte.Proceeding from the method mentioned at the beginning has already been proposed been, the two ring magnets in two oppositely polarized half-ring magnets subdivide and the lifting magnet during a half-turn of the ring magnet assembly in one direction and during the other half-turn in the other direction to move, with the passage of the lifting magnets at the pole transition of the Ring magnets in their neutral zones, i.e. powerless, took place.
Mit dem eingangs genannten Verfahren kann nach der vorherrschenden Meinung heute keine mechanische Energie gewonnen werden, weil angeblich aus Dauermagneten keine Dauerleistung entnommen werden kann. Dieses Vorurteil geht jedoch hauptschlich darauf zurück, daß der Energiegewinn bei solchen Verfahren außerordentlich gering ist und eine wirtschaftliche Verwertbarkeit daher nicht erwartet werden kann.With the method mentioned at the beginning, after the prevailing Opinion today no mechanical energy can be obtained because supposedly from permanent magnets no continuous power can be drawn. However, this prejudice mainly goes back to the fact that the energy gain in such processes is extremely low and an economic usability can therefore not be expected.
Die Erfindung bezweckt nun, ein neuartiges Verfahren zur Energieumwandlung und insbesondere zum Gewinn mechanischer Energie aus magnetischer Energie zu schaffen, das eine wesentlich bessere Ausnutzung verspricht und daher für eine wirtschaftliche Anwendung geeigneter ist.The invention now aims to provide a novel method for energy conversion and in particular to create mechanical energy from magnetic energy, which promises a much better utilization and therefore an economical one Application is more appropriate.
Diese Aufgabe wierfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine, aus zwei koaxialen Ringmagneten bestehende Ringmagnet-Anordnung verwendet wird, daß die Hubmagnet-Anordnung gleichzeitig den entgegengesetzt wirkenden Magnetfeldern der beiden Ringmagnete auf unterschiedlichen Radien ausgesetzt wird und daß die Resultierende aus dem Antriebsmoment der Differenz-Hubkraft der Hubmagnet-Anordnung und aus dem Differenz-Drehmoment der Ringmagnet-Anordnung als mechanische Energie ausgenutzt wird. This object is achieved according to the invention in that one, of two coaxial ring magnet existing ring magnet arrangement is used that the lifting magnet arrangement at the same time the opposing magnetic fields of the two ring magnets is exposed to different radii and that the resultant of the drive torque the differential lifting force of the lifting magnet arrangement and the differential torque the ring magnet arrangement is used as mechanical energy.
Das wesentliche Neue an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß zwei Magnetsysteme verwendet werden, deren Kräfte entgegengesetzt gerichtet sich in einer Ebene aufheben, wogegen in einer anderen senkrecht zur erstgenannten Ebene durch unterschiedliche Hebellängen der beiden Magnet systeme zur Rotationsachse die dadurch gewonnene Differenzkraft in mechanische Energie umgewandelt wird. Im Gegensatz zum eingangs beschriebenen Verfahren, bei dem ein natürliches Kraftgefälle ausgenutzt werden soll, wird erfindungsgemäß ein Kraftunterschied durch verschieden große Hebellängen hergestellt.The essential novelty of the method according to the invention is that two Magnet systems are used whose forces are directed in opposite directions Abolish level, whereas in another perpendicular to the first-mentioned level through different lever lengths of the two magnet systems to the axis of rotation obtained differential force is converted into mechanical energy. In contrast to the The method described at the beginning in which a natural force gradient is used is to be, according to the invention there is a difference in force due to lever lengths of different sizes manufactured.
Ausgehend vom eingangs genannten Verfahren kann die Null-Energiebilanz grundlegend verändert werden, wenn zwei solcher Magnetsysteme verwendet werden, die gegensinnig arbeiten, wobei das eine Magnetsystem gegenüber dem zweiten Magnetsystem einen Kraftunterschied aufweist. Zu diesem Zweck werden zwei Kraftwirkungen verwendet, die in ihren Kraftwegen senkrecht zueinander stehen, also beispielsweise Hubkraft und Drehkraft, wobei beide Kräfte immer gleichzeitig vorhanden sind. Der Hub erzeugt in einer Ebene eine Lageenergie. Diese erzeugt in der zweiten Ebene ein Drehmoment, wodurch ein entgegengesetzter Hub eingeleitet wird und wiederum Hubwirkung und Lageenergie abwechselnd wirksam werden. Das Wesen dieser Erfindung besteht allgemein darin, daß durch Hebellängenunterschiede von der Rotorwelle zweier ansich gleichartiger Magnetsysteme, d.h. gleich gro-Ber Kräfte, ein unterschiedliches Drehmoment auftritt, welches bei entgegengesetzter Kraftrichtung eine Differenzkraft erzielen läßt. Zwei Magnetsysteme üben also einerseits gleichzeitig und andererseits abwechselnd in zwei senkrecht zueinanderstehenden Ebenen Kraftwirkungen aus, die mittels eines mechanischen Getriebes, insbesondere einer Kurbelwellensteuerung sich gegenseitig bedingen und beeinflussen.Based on the method mentioned at the beginning, the zero energy balance be fundamentally changed if two such Magnet systems used that work in opposite directions, with one magnet system compared to the second Magnet system has a force difference. To this end, two forces are used used, which are perpendicular to each other in their force paths, so for example Lifting force and turning force, whereby both forces are always present at the same time. Of the Hub generates a positional energy in one plane. This generated in the second level a torque, whereby an opposite stroke is initiated and again Lifting effect and position energy become effective alternately. The essence of this invention is generally that by lever length differences of the rotor shaft two Magnet systems of the same type, i.e. forces of equal magnitude, are different Torque occurs, which is a differential force in the opposite direction of force can be achieved. So two magnet systems practice on the one hand at the same time and on the other hand alternating force effects in two perpendicular planes, the by means of a mechanical transmission, in particular a crankshaft control condition and influence one another.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwei Ringmagnete von unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden, wobei ein äußerer Ringmagnet einen inneren Ringmagneten mit Radialabstand umgibt und daß die Hubmagnet-Anordnungen im wesentlichen axial hin- und herbewegt wird.One embodiment of the invention is that two ring magnets of different diameters can be used, with an outer ring magnet an inner ring magnet with radial spacing surrounds and that the lifting magnet assemblies is reciprocated substantially axially.
Eine alternative Ausgestaltung besteht darin1 daß zwei Ringmagnete gleichen Durchmessers in axialem Abstand angeordnet werden und die Hubmagnet-Anordnung zwei axial gepolte Hubmagnete umfaßt, die auf verschiedenen Durchmessern synchron auf im wesentlichen axialen Bahnen hin- und herbewegt werden.An alternative embodiment consists of two ring magnets of the same diameter are arranged at an axial distance and the lifting magnet arrangement includes two axially polarized solenoids operating synchronously on different diameters are moved back and forth on substantially axial paths.
Durch Radialverschiebung der Hubmagnet-Anordnung kann das Verhältnis des Drehkraft-Gewinns zum Hubkraft-Gewinn verändert werden und zwar kann bei einer Differenz-Hubkraft null eine maximale Differenz-Drehkraft erzielt werden und umgekehrt, wie es auch möglich ist, einen mechanischen Kraftgewinn zu erhaltene der sich sowohl aus Differenz-Drehkraft als auch Differenz-Hubkraft zusammensetzt.By radial displacement of the lifting magnet arrangement, the ratio of the torque gain to the lifting force gain can be changed in a Differential lifting force zero a maximum differential torque can be achieved and vice versa, as it is also possible to obtain a mechanical gain in power that is both composed of differential torque and differential lifting force.
Anhand von Ausführungsbeispielen sei die Erfindung nach'stehend näher erläutert.The invention is described in greater detail below on the basis of exemplary embodiments explained.
Es zeigt: Figur 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines neuartigen, nach dem brfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Motors mit ineinanderliegenden Ringmagneten, Figur 2 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des neuartigen Motors mit axial im Abstand liegenden gleich großen Ringmagneten, Figur 3 eine Kraft-Weg-Kennlinie bei Bewegung eines Stabmagneten an der Mantellinie von Pol zu Pol des Gegenmagneten, Figur 4 eine Kraft-Weg-Kennlinie eines quermagnetischen, also zweipolig wirkenden Hubmagneten in einem einpoligen Magnetfeld, Figur 5 eine schematische Darstellung eines Motors zur Vermehrfachung der Ausbeute an mechanischer Energie und Figur 6 eine stirnseitige Ansicht der ineinander angeordneten Ringmagnete gemäß Figur 1 mit Darstellung des Feldlinienverlaufes und den entgegengesetzt gerichteten Drehkräften der beiden Ringmagnete.It shows: FIG. 1 a schematic sectional view through an embodiment of a new type of engine operated according to the method according to the invention with one inside the other Ring magnets, Figure 2 is a schematic sectional view of another Embodiment of the new motor with axially spaced apart equally large Ring magnets, Figure 3 shows a force-displacement curve when moving a bar magnet the surface line from pole to pole of the counter magnet, Figure 4 shows a force-displacement curve a transverse magnetic, i.e. double-pole lifting magnet in a single-pole Magnetic field, Figure 5 is a schematic representation of a motor for multiplication the yield of mechanical energy and FIG. 6 an end view of the one inside the other arranged ring magnets according to Figure 1 with representation of the field lines and the oppositely directed torsional forces of the two ring magnets.
Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen eines Differenz-Kraft-Motors, welcher im einfachsten Fall nur zwei Polwechsel je Umdrehung durchführt. Die für die Funktion unwesentlichen Teile, wie Lagerungen, Schiebeführungen usw. sind nur schematisch dargestellt, weil nur die magnetischen Komponenten den ausschlaggebenden Faktor darstellen. Die beiden Ausführungen gemäß Figuren 1 und 2 zeigen eine Welle 1, die in zwei Lagerplatten 2 gelagert ist, welche durch Säulen 3 zusammengehalten werden.Figures 1 and 2 show two different embodiments of a Difference-force motor, which in the simplest case only has two pole changes per revolution performs. The parts that are not essential for the function, such as bearings, sliding guides etc. are only shown schematically because only the magnetic components den be the decisive factor. The two versions according to Figures 1 and 2 show a shaft 1, which is mounted in two bearing plates 2, which are held together by pillars 3.
Zwei kreiszylindrische Ringmagnet-Anordnungen 4 gleicher Breite sind mit radialem Abstand an einem Rotor 5 der Welle 1 aus unmagnetischem Material gelagert. An der Welle 1 ist einseitig eine Kurbel 6 befestigt. Das andere Ende der Welle 1 dient der Abnahme mechanischer Drehenergie. In einer achsparallel liegenden Schiebeführung ist ein Schieber 7 hin- und herbeweglich geführt, der über ein Gestänge 8, einen Umlenkwinkel 9 und eine Pleuelstange 10 mit dem Kurbelzapfen der Kurbel 6 getriebemäßig verbunden ist. Wenn die Ringmagnet-Anordnung 4,4 eix Volldrehung ausführt, hat auch der Schieber 7 einen vollen Doppelhub ausgeführt. Dieser Hub entspricht genau der Breite der Ringmagnet-Anordnung 4,4. Am Schieber 7 ist über einen Haltebügel ein stabförmiger Hubmagnet 11 befestigt, der mit seiner Nord-Süd-Polung radial orientiert ist und sich im Ringspalt zwischen den beiden Ringmagneten 4,4 erstreckt.Two circular cylindrical ring magnet arrangements 4 are of the same width mounted at a radial distance on a rotor 5 of the shaft 1 made of non-magnetic material. A crank 6 is attached to one side of the shaft 1. The other end of the wave 1 is used to decrease mechanical rotary energy. In an axially parallel sliding guide is a slide 7 reciprocally guided, which via a linkage 8, a Deflection angle 9 and a connecting rod 10 with the crank pin of the crank 6 as a gear connected is. When the ring magnet assembly makes 4,4 eix full rotation, also has the slide 7 executed a full double stroke. This hub corresponds exactly to that Width of the ring magnet arrangement 4.4. On the slide 7 is a bracket fixed rod-shaped solenoid 11, which is oriented radially with its north-south polarity and extends in the annular gap between the two ring magnets 4,4.
Jeder Ringmagnet besteht aus zwei Hälften. Die Trennebenen beider Hälften fallen zusammen, wie sich aus Figur 6 ergibt.Each ring magnet consists of two halves. The parting lines of both Halves collapse, as can be seen from FIG.
Die Ringhälften sind gleichsinnig gepolt. Der radial innenliegende Nordpol des Hubmagneten 11 würde durch den inneren Ringmagneten 4 nach unten gedrängt werden. Der außen liegende Südpol des Hubmagneten 11 erfährt durch den außenliegenden Ringmagneten 4 eine entgegengesetzte Hubkraft. Beide Hubkräfte heben sich also grundsätzlich auf, wenn der Hubmagnet ii in radialer Richtung zwischen den beiden Ringmagneten mittig angeordnet ist. Die Kraft-Weg-Kennlinie bei dieser Ausführungsform ergibt sich aus Figur 3 und man sieht, daß die größte Hubkraft in der Hubmitte liegt.The ring halves are polarized in the same direction. The radially inner one The north pole of the lifting magnet 11 would be forced downwards by the inner ring magnet 4 will. The outer south pole of the lifting magnet 11 experiences through the outer one Ring magnets 4 have an opposite lifting force. Both lifting forces to lift So basically when the solenoid ii in the radial direction between the two ring magnets is arranged in the middle. The force-displacement curve for this one Embodiment results from Figure 3 and it can be seen that the greatest lifting force in the center of the stroke is.
Nimmt man Figur 6 zu Hilfe, so sieht man aus dem Kraftlinienverlauf, daß in dieser Hublage des Hubmagneten ii von diesem auf den inneren Magnetring eine Umfangskraft in Richtung des Pfeiles ausgeübt wird, wie auch eine Umfangskraft auf den Außenring ausgeübt wird, jedoch sind beide Umfangskräfte gegensinnig gerichtet. Je nach der Radiallage des Hubmagneten kann erreicht werden, daß die beiden Drehkräfte im Betrag gleich groß gemacht werden. Sie bleiben jedoch immer entgegengesetzt gerichtet.If you use Figure 6 as an aid, you can see from the force line, that in this stroke position of the solenoid ii of this on the inner ring magnet Circumferential force is exerted in the direction of the arrow, as well as a circumferential force the outer ring is exerted, but both circumferential forces are directed in opposite directions. Depending on the radial position of the lifting magnet, it can be achieved that the two rotational forces can be made the same in amount. However, they always remain in the opposite direction.
Wesentlich ist nun aber, daß trotz gleich großer Drehkräfte die Drehmomente unterschiedlich sind, nämlich wegen der unterschiedlich großen"Hebelarme" und es ist klar, daß die gemäß Figur 6 im Uhrzeigergegendrehsinn wirkende Drehkraft an der äußeren Umfangsfläche des inneren Magnetringes kleiner ist als der ''Hebelarm'l,an dem die Drehkraft an der inneren Umfangsfläche des äußeren Magnetringes wirkt. Das Drehmoment des äußeren Magnetringes ist also größer als dasjenige des inneren Magnetringes. Die Differenz beider Momente kann als mechanische Energie gewonnen werden. Dieser Vorgang ist dauernd wiederholbar.It is now essential, however, that the torques are maintained in spite of the torsional forces being equal are different, namely because of the different sized "lever arms" and it it is clear that the rotating force acting in the counterclockwise direction according to FIG the outer circumferential surface of the inner magnetic ring is smaller than the '' lever arm'l which the rotational force acts on the inner peripheral surface of the outer ring magnet. That The torque of the outer ring magnet is therefore greater than that of the inner ring magnet. The difference between the two moments can be obtained as mechanical energy. This The process can be repeated over and over again.
Verstellt man den Hubmagneten 11 bei der Ausführung gemäß Figuren 1 und 6 in radialer Richtung nach innen, so werden die Drehkräfte des Innenringes und des Außenringes unterschiedlich, d.h. die Drehkraft des Innenringes wird größer. Man kann eine Stellung finden, in welcher das Drehkräfteverhältnis zwischen beiden Ringen gerade so groß ist1 daß die Drehmomente beider Magnetringe einander aufheben. If the lifting magnet 11 is adjusted in the embodiment according to the figures 1 and 6 in the radial direction inward, the rotational forces of the inner ring and the outer ring are different, i.e. the torque of the inner ring increases. One can find a position in which the torque balance between the two Rings is just so large1 that the torques of both magnetic rings cancel each other out.
In diesem Fall wird die mechanische Energie ausscHieBlich aus der Hubenergie des Hubmagneten 11 gewonnen, d.h. es verbleibt dort eine Differenz-Hubkraft, die über das Gestänge 8,9,10 als Drehenergie von der Welle 1 abgenommen werden kann.In this case, the mechanical energy is derived exclusively from the Lifting energy of the lifting magnet 11 gained, i.e. there remains a differential lifting force there, which can be removed from the shaft 1 as rotational energy via the linkage 8, 9, 10.
Es versteht sich, daß beide Kraftübertragungswege auch gleichzeitig miteinander kombiniert werden, etwa derart, daß bei der Dimensionierung der Hubmagnete nur ein kleiner Überschuß beim Drehmoment im Polübergang des Rotors belassen wird und der größere Teil der Differenz-Kraft der Hubmagnete an die Kurbelwelle abgegeben wird.It goes without saying that both power transmission paths can also be used simultaneously are combined with each other, for example in such a way that when dimensioning the lifting magnets only a small excess of torque is left in the pole transition of the rotor and the greater part of the differential force of the lifting magnets is delivered to the crankshaft will.
Die Maßnahmen der Dimensionierung der Hubmagnete sind unterschiedlich. Bei der Anordnung gemäß Figur 1 besteht die Maßnahme nur darin, den gemeinsamen Hubmagneten 11 in radialer Richtung zu verschieben.The measures for dimensioning the lifting magnets are different. In the arrangement according to Figure 1, the measure consists only in the common To move lifting magnet 11 in the radial direction.
Um den Unterschied der Hebelarme möglichst groß zu wählen, bietet sich eine andere Ausführungsform an, die in Figur 2 veranschaulicht ist. Um mit dem Hubmagnet möglichst nahe an die Rotorwelle zu gelangen, können zwei Magnetringe 4,4 gleicher Größe in axialem Abstand auf der Welle 1 angeordnet werden, wobei im Zwischenraum zwischen beiden Ringmagneten 4,4 eine aus zwei, in radialem Abstand angeordneten Hubmagneten 11,11 bestehende Hubmagnet-Anordnung hin- und herverschiebbar ist ( Figur 2, rechte Hälfte).In order to choose the difference between the lever arms as large as possible, offers Another embodiment, which is illustrated in FIG. To with To get the lifting magnet as close as possible to the rotor shaft, two magnetic rings can be used 4.4 of the same size are arranged at an axial distance on the shaft 1, with im Space between the two ring magnets 4,4 one of two, at a radial distance arranged lifting magnets 11,11 existing lifting magnet arrangement can be pushed back and forth is (Figure 2, right half).
Die Ausführung gemäß Figur 1 ist besonders einfach und veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren übersichtlich. Es eignet sich auch zur Vervielfachung der erzielten mechanischen Energie, da gemäß Figur 5 mehrere Magnetring-Anordnungen auf derselben Welle 1 axial hintereinanderliegend vorgesehen werden können, wobei die einzelnen Hubmagnete über entsprechende Winkelarme an demselben Schieber befestigt sind.The embodiment according to FIG. 1 is particularly simple and illustrated the method according to the invention clearly. It is also suitable for multiplying the mechanical energy achieved, since, according to FIG. 5, several magnet ring arrangements can be provided axially one behind the other on the same shaft 1, wherein the individual solenoids attached to the same slide via corresponding angle arms are.
Unterschiedlich zur ersten Ausführung ist, daß die einander zugewandten Stirnflächen der Ringmagnete gleichpolig sind und die Hubmagnete in axialer Richtung magnetisiert sind. Sie wirken also zweipolig und die Kraft-Weg-Kennlinie ergibt sich aus Figur 4. Aus diesem Diagramm folgt, daß in der Hubmitte eine kleinere Kraft vorhanden ist, die dann zu den Hubenden hin zunimmt. In der rechten Hälfte von Figur 2 sind die beiden Hubmagnete 11 mit Bezug aufeinander entgegensetzt gepolt. Die Hubkräfte gleichen sich also aus. Das gilt nun aber nicht für die Drehmomente, weil der innenliegende Hubmagnet 11 seine Drehkraft an einen viel kleineren Hebelarm abgibt, als der außen liegende Hubmagnet. Bei der Ausführung gemäß Figur 2 kann der innenliegende Hubmagnet sehr nahe an die Rotorwelle 1 herangeführt werden, womit bei gegebenem Bauumfang ein besonders großes Differenz-Drehmoment erzeugt wird.What differs from the first version is that the facing The end faces of the ring magnets are homopolar and the lifting magnets in the axial direction are magnetized. So they have a two-pole effect and the force-displacement curve results can be seen from Figure 4. From this diagram it follows that a smaller force in the middle of the stroke is present, which then increases towards the stroke ends. In the right half of the figure 2, the two lifting magnets 11 are polarized in opposite directions with respect to one another. the So lifting forces balance each other out. But that does not apply to the torques because the internal solenoid 11 transfers its torque to a much smaller lever arm than the external lifting magnet. In the embodiment according to FIG the internal solenoid are brought very close to the rotor shaft 1, with which a particularly large differential torque is generated for a given structural scope.
Das Verhältnis von Hubkraft zum Drehmoment ist etwa 1:1, d.h. die Kraft des Hubmagneten von einem Pol zum anderen Pol in axialer Richtung entspricht der Drehkraft beim Polwechsel des Ringmagneten, die senkrecht zur Hubmagnet-Bewegung steht. Dieses Kraft-Weg-Verhältnis der beiden Ebenen bezieht sich zunächst nur auf den äußeren Ringmagneten und dessen Hubmagneten. Beim inneren Ringmagneten und dem zugehörigen Hubmagneten ändert sich das Verhältnis grundlegend und beträgt etwa 1:4 bis 1:5 je nach wirksamer Nähe zur Rotorwelle. D.h. das Drehmoment vermindert sich bei der Ausführung gemäß Figur 1 beim inneren Ringmagneten auf die Hälfte des äußeren Magneten und bei der Ausführung gemäß Figur 2 auf ein Viertel bis auf ein Fünftel,bezogen auf die Hubkraft. Wenn beide Magnetsystemegleich große Kräfte in Hubrichtung aufweisen, so heben sich deren Kräfte auf, weil sie entgegengesetzt gerichtet sind. Die axiale Bewegung der Hubmagnete von einem Pol zum anderen Pol kann kräftefrei erfolgen, Da aber nunmehr die beiden Drehmomente, die ebenfalls entgegengesetzt gerichtet sind, unterschiedlich groß sind und das Drehmoment des äußeren Ringmagneten überwiegt, erhält die Welle 1 einen Drehimpuls an der Totpunktstelle an der Kurbel. Anschließend bewegen sich die Hubmagnete in umgekehrter Richtung wieder kräftefrei zum nächsten Totpunkt, wo ein weiterer Drehimpuls in gleicher Richtung erfolgt. Dieser Vorgang wiederholt sich dann fortlaufend.The ratio of lifting force to torque is about 1: 1, i.e. the Corresponds to the force of the lifting magnet from one pole to the other pole in the axial direction the torque when changing the pole of the ring magnet, which is perpendicular to the movement of the lifting magnet stands. This force-travel relationship of the two levels is related first only on the outer ring magnet and its lifting magnet. With the inner ring magnet and the associated lifting magnet, the ratio changes fundamentally and amounts to about 1: 4 to 1: 5 depending on the effective proximity to the rotor shaft. I.e. the torque is reduced in the embodiment according to Figure 1 for the inner ring magnet to half of the outer magnet and in the embodiment according to Figure 2 to a quarter to one Fifth, based on the lifting force. If both magnet systems have equally large forces in Have stroke direction, so cancel their forces because they are opposite are directed. The axial movement of the lifting magnets from one pole to the other can be done force-free, but now the two torques, too are directed in opposite directions, are of different sizes and the torque of the outer ring magnet predominates, the shaft 1 receives an angular momentum at the dead center on the crank. The lifting magnets then move in the opposite direction again free of forces to the next dead center, where another angular momentum in the same Direction takes place. This process is then repeated continuously.
Grundsätzlich könnte in Figur 2 anstelle der beiden Hubmagnete 11 auch ein langer radial gepolter Stabmagnet verwendet werden, jedoch wurde aus Gründen einer besseren Abstimmungsmöglichkeit der beiden entgegengesetzt gerichteten Magnetkräfte der lange, dünne radial gepolte Hubmagnet durch zwei radial im Abstand liegende kurze und axial gepolte Hubmagnete ersetzt. Diese zwei Hubmagnete sind bezüglich des Einzelmagneten quermagnetisiert und dadurch zweipolig wirksam. Eine genaue Abstimmung der Magnetkräfte ist durch die Wahl der Fläche, der Polhöhe und Form leicht durchführbar. Auch eine radiale Verschiebung eines oder beider Hubmagneten kann zur Abstimmung zweckdienlich sein. Diese quermagnetisierten Hubmagnete erfordern jedoch ein anderes Gegenfeld, nämlich ein einpoliges Feld (Figur 4). Dieses Magnetfeld ist naturgemäß durch die Abstoßung komprimiert, was zur Folge hat, daß die Kraftlinien zu den Rändern der Magnete gedrängt werden. Die Hubmagnete arbeiten daher in der kräftigsten Zone der Ringmagnete.In principle, instead of the two lifting magnets 11 a long radially polarized bar magnet can also be used, however, for reasons a better coordination of the two oppositely directed magnetic forces the long, thin, radially polarized lifting magnet two radial im Spaced short and axially polarized lifting magnets replaced. These two lifting magnets are transversely magnetized with respect to the individual magnet and are therefore effective in two poles. An exact coordination of the magnetic forces is through the choice of the surface, the pole height and shape easily feasible. Also a radial displacement of one or both lifting magnets can be useful for voting. These transversely magnetized lifting magnets require however, another opposing field, namely a unipolar field (Figure 4). This magnetic field is naturally compressed by the repulsion, which has the consequence that the lines of force be pushed to the edges of the magnets. The solenoids therefore work in the strongest zone of the ring magnets.
Anstelle der linearen Verschiebung der beiden Hubmagnete 11 in Figur 2, so wie sie in-der rechten Hälte dieser Figur dargestellt ist, kann auch eine gegensinnige Bewegung der Hubmagnete vorgesehen werden, so wie sie in der linken Hälfte von Figur 2 veranschaulicht ist. Es versteht sich jedoch, daß immer nur eine dieser beiden Ausführungen vorgenommen wird. Bei der in Figur 2 links dargestellten Ausführung ist ein doppelarmiger Schwenkhebel vorgesehen. Die Achse dieses Schwenkhebels liegt in der Mitte zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser der Ringmagnete. Der doppelarmige Hebel ist aus dem Gehäuse herausgeführt und mit einer Schubstange verbunden, welche die gegensinnige Verschwenkung der beiden Hubmagnete bewirkt. Da sich die Hubmagnete gegensinnig bewegen, müssen sie gleichsinnig gepolt sein.Instead of the linear displacement of the two lifting magnets 11 in FIG 2, as shown in the right half of this figure, can also be a opposite movement of the solenoids are provided, as in the left Half of Figure 2 is illustrated. It goes without saying, however, that only one of these two versions is made. In the case of the one shown on the left in FIG A double-armed swivel lever is provided. The axis of this pivot lever lies in the middle between the outer diameter and the inner diameter of the ring magnets. The double-armed lever is led out of the housing and has a push rod tied together, which causes the two lifting magnets to pivot in opposite directions. Since the If lifting magnets move in opposite directions, they must be polarized in the same direction.
Während demgegenüber gemäß der rechten Hälfte von Figur 2 die Hubmagnete gleichsinnig bewegt werden1 dafür aber gegensinnig gepolt sind. Bei der links dargestelltenAusführung bewegen sich die Hubmagnete nicht exakt axial, sondern auf Kreisbogenbahnen, bei denen jedoch die axiale Bewegungskomponente überwiegt.In contrast, according to the right half of Figure 2, the lifting magnets are moved in the same direction1 but are polarized in opposite directions. In the version shown on the left the solenoids do not move exactly axially, but on circular arc paths however, where the axial movement component predominates.
Wenn im Ausführungsbeispiel die Ringmagneten jeweils als Halbringe dargestellt sind, so versteht sich, daß auch jede Hehrfachunterteilung, insbesondere eine solche mit vier Polwechsel pro Umdrehung,unter die Erfindung fällt.If, in the exemplary embodiment, the ring magnets are each as half rings are shown, it goes without saying that each multiple subdivision, in particular one with four pole changes per revolution, falls under the invention.
Claims (10)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803013459 DE3013459A1 (en) | 1980-04-05 | 1980-04-05 | Magnetic into mechanical energy conversion - has two=part annular magnetic system, affecting with opposite magnetic field solenoids at different radii |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19803013459 DE3013459A1 (en) | 1980-04-05 | 1980-04-05 | Magnetic into mechanical energy conversion - has two=part annular magnetic system, affecting with opposite magnetic field solenoids at different radii |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3013459A1 true DE3013459A1 (en) | 1981-10-08 |
Family
ID=6099494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803013459 Withdrawn DE3013459A1 (en) | 1980-04-05 | 1980-04-05 | Magnetic into mechanical energy conversion - has two=part annular magnetic system, affecting with opposite magnetic field solenoids at different radii |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3013459A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000027015A1 (en) * | 1998-10-31 | 2000-05-11 | Johann Weinzierl | Electromagnetically operated motor |
| GB2449221A (en) * | 2007-02-07 | 2008-11-19 | Matt Smith | Motive force generating device of the opposed magnet type |
-
1980
- 1980-04-05 DE DE19803013459 patent/DE3013459A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |