DE69224398T2

DE69224398T2 - Vorrichtung und verfahren zur übertragung einer drehbewegung

Info

Publication number: DE69224398T2
Application number: DE69224398T
Authority: DE
Inventors: Muneaki Naha Okinawa Takara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: US5590568A; EP0683317B1; WO1993007387A1; EP0683317A4; EP0683317A1; CA2120757A1; KR100287576B1; CA2120757C; DE69224398D1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Rotation, die so angepaßt sind, daß sie einen geschichteten Rotationskörper in einer Schichtstruktur, die aus einer Mehrzahl von in Schichten angeordneten rotierenden Platten besteht, leistungsstark rotieren.
Wenn z.B. die rotierenden Platten als Schwungradscheiben angewandt werden, kann eine solche Rotationseinrichtung für ein Schwungradenergiespeichersystem zum Speichern von durch Rotieren der Schwungradscheiben mit einer hohen Geschwindigkeit erzeugten Rotationsenergie verwendet werden.

HINTERGRUNDTECHNIK

Ein Schwungradenergiespeichersystem ist so angepaßt, daß es durch Rotieren einer Schwungradscheibe mit einer hohen Geschwindigkeit erzeugte Rotationsenergie speichert, und die Rotation der Schwungradscheibe wird mit einem Elektromotor angetrieben. Für ein solches Schwungradenergiespeichersystem kann die zu speichernde Rotationsenergie größer gemacht werden, wenn die Schwungradscheibe schwerer wird und wenn sie mit einer höheren Geschwindigkeit rotiert wird.
Um es zu ermöglichen, daß die ein schweres Gewicht besitzende Schwunqradscheibe aus ihrem stationären Zustand heraus innerhalb einer kurzen Zeit mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert wird, ist ein Elektromotor großer Abmessung und großer Nennleistung, der einen großen Betrag an Antriebsdrehmoment hat, erforderlich. Ein solcher Elektromotor ist jedoch teuer, und ein Ort, wo er zu installieren ist, sollte groß sein, wodurch das Gesamtsystem in der Abmessung auch zu groß wird.
Wenn andererseits der Versuch gemacht wird, eine Schwungradscheibe, die ein schweres Gewicht hat, durch einen in der Abmessung kleinen Elektromotor mit einer hohen Geschwindigkeit zu rotieren und die Rotation einer solchen schweren Schwungradscheibe direkt mittels einer Ausgangsgröße eines solchen Elektromotors kleiner Abmessung anzutreiben, besteht die Gefahr, daß der Elektromotor in einen überlasteten Zustand kommt und ausbrennt. Demgemäß ist es erforderlich, daß die Schwungradscheibe mittels eines gewissen Übertragungsmechanismus allmählich rotiert wird, um zu bewirken, daß dem Elektromotor keine oder wenig Überlastung auferlegt wird. Dieses System erfordert jedoch eine lange Zeitdauer zum Rotieren der Schwungradscheibe mit einer hohen Geschwindigkeit. Weiter erzeugt ein solcher Übertragungsmechanismus Energie, wie Wärme, was zu einem Energieverlust führt.
Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der obigen Situation ausgeführt worden, und das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Rotation und ein Verfahren hierfür zur Verfügung zu stellen, welche zum aufeinanderfolgenden leistungsstarken Umwandeln von eingegebener rotativer Antriebskraft bzw. Leistung in die Rotationsenergie der Gesamtheit des geschichteten Rotationskörpers einer Schichtstruktur fähig sind. Diese Anordnung bzw. Einrichtung ermöglicht es selbst einem Elektromotor kleiner Abmessung, die schwere Schwungradscheibe mit einer hohen Geschwindigkeit innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu rotieren.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, besteht ein Aspekt dieser Erfindung darin, eine Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, umfassend eine Mehrzahl von Rotationsplatten, die in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, zur Verfügung zu stellen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß auf jeder der geschichteten Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers eine Gruppe je aus Magnetpolen (31 bis 37) auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, vorgesehen ist; wobei die Gruppe je aus den Magnetpolen in der Polarität gleich einer anderen Gruppe je aus den Magnetpolen gemacht ist, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen sind; und wobei jeder Magnetpol der Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen sind, abwechselnd mit jedem Magnetpol der Gruppe der Magnetpole, welche auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte vorgesehen sind, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, angeordnet ist, wenn die Rotationsplatten in einem stationären Zustand sind.
Für die Rotationseinrichtung umfaßt die Gruppe von jeder ihrer Rotationsplatten eine Mehrzahl von Magnetpolen, die auf bzw. in jeder Rotationsplatte in bzw. unter gleichen Winkeln um die Rotationsachse ihrer Rotationsplatten und in einer gleichmäßig beabstandeten Beziehung getrennt von ihren benachbarten Magnetpolen angeordnet sind.
Die Rotationseinrichtung in diesem Aspekt der Erfindung ist in einer solchen Art und Weise angeordnet bzw. eingerichtet, daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie, die in die Rotationsplatte einer Eingangsschicht eingegeben wird, auf eine andere Rotationsplatte einer benachbarten Schicht und nachfolgend auf die benachbarten Rotationsplatten übertragen wird, und zwar durch magnetische Abstoßung, welche zwischen den benachbarten Schichten mit Bezug auf die Verlagerung in der Rotationsrichtung der Rotationsplatte erzeugt wird, und als eine Folge, daß die Rotationsplatte von jeder Schicht des geschichteten Rotationskörpers gleichzeitig miteinander rotiert werden. In diesem Falle ist die rotative Antriebskraft bzw. -energie, die direkt von einer Antriebsquelle her angewandt werden soll, diejenige, die stark genug ist, die Rotation der Rotationsplatte von nur der Eingangsschicht anzutreiben; demgemäß kann sogar ein Motor, der eine niedrige Ausgangsleistung hat, die Rotation der Rotationsplatte hiervon antreiben.
In einem anderen Aspekt besteht diese Erfindung darin, eine Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, umfassend eine Mehrzahl von Rotationsplatten (101 bis 111), die in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, zur Verfügung zu stellen, welche dadurch geken:nzeichnet ist, daß auf bzw. in jeder der geschichteten Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers eine erste und zweite Gruppe je aus Magnetpolen auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, vorgesehen sind; wobei die erste und zweite Gruppe je aus den Magnetpolen in der Polarität einer anderen ersten bzw. zweiten Gruppe je aus den Magnetpolen, die auf bzw. in der Oberfläche der Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen sind, gleichgemacht sind; wobei jeder Magnetpol der ersten Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen sind, abwechselnd mit jedem Magnetpol der ersten Gruppe der Magnetpole angeordnet ist, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte angeordnet sind, welche der benachbarten Schicht zugewandt ist; und wobei jeder Magnetpol der zweiten Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen ist, sich mit jedem Magnetpol der zweiten Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte vorgesehen ist, welche der benachbarten Schicht zugewandt ist, überlappend angeordnet ist.
Für die Rotationseinrichtung dieses Aspekts der Erfindung umfaßt die erste Gruppe der auf bzw. in jeder ihrer Rotationsplatten vorgesehenen Magnetpole eine Mehrzahl von Magnetpolen, die auf bzw. in jeder Rotationsplatte unter ersten gleichen Winkeln um das Zentrum der Rotationsachse von jeder der Rotationsplatten und in einer gleichmäßig beabstandeten Beziehung von ihren benachbarten Magnetpolen angeordnet sind, und die zweite Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in jeder ihrer Rotationsplatten vorgesehen ist, umfaßt eine Mehrzahl von Magnetpolen, welche auf bzw. in jeder Rotationsplatte unter zweiten gleichen Winkeln, jedoch Einhalb der ersten gleichen Winkel, um die Rotationsachse, unter welchen die erste Gruppe der Magnetpole auf jeder der Rotationsplatten angeordnet ist, und in einer gleichmäßig beabstandeten Beziehung von ihren benachbarten Magnetpolen angeordnet sind.
Weiter ist für die Rotationseinrichtung die zweite Gruppe der Magnetpole so angeordnet, daß eine leichte Rotation der Rotationsplatten durch Kompensieren des Einflusses des entgegengesetzten Magnetpols, der in der Position zwischen den benachbarten Magnetpolen der ersten Magnetpolgruppe erscheint, ermöglicht wird, und daß selbst die sehr kleine Rotationskraft in die Kraft zum Antreiben der Rotation der Rotationsplatten umgewandelt wird. Demgemäß kann durch die Hinzufügung der zweiten Magnetpolgruppe die Eingangsenergie leistungsfähig in die Rotationsenergie der Rotationsplatte von jeder Schicht umgewandelt werden.
Für jede Ausführungsform der Rotationseinrichtungen, wie sie oben beschrieben sind, kann ein Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittel zum Hindern bzw. Sperren einer umgekehrten Rotation der Rotationsplatte an der Rotationsplatte der Eingangsschicht des geschichteten Rotationskörpers, in welche die rotative Antriebskraft bzw. -energie eingegeben wird, an der Rotationsplatte der Schicht auf der Endseite relativ zu der Eingangsschicht, an der Rotationsplatte einer Ausgangsschicht, von welcher die Rotationsausgangsleistung entnommen wird, an einer Kombination jener Rotationsplatten, oder an jeder von allen Rotationsplatten der gesamten Schichten des geschichteten Rotationskörpers angebracht sein.
Durch die Anordnung des Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittels auf bzw. in der Rotationsplatte der Eingangsschicht kann die eingegebene rotative Antriebskraft bzw. -energie leistungsfähig als die Kraft zum Antreiben der Rotation der Rotationsplatte von jeder Schicht in der normalen Richtung ohne den Verlust als die Kraft des Rotierens der Rotationsplatten in der umgekehrten Richtung ausgenutzt werden.
Weiter kann durch die Anordnung des Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittels auf bzw. in der Rotationsplatte der Schicht auf der Endseite relativ zu der Eingangsschicht die Rotation der Rotationsplatten leistungsfähig angetrieben werden, im besonderen zum Zeitpunkt des Beginns der Rotation, weil die Kraft der Rotation der Rotationsplatten in der normalen Richtung, welche von der Eingangsschicht her aufeinanderfolgend durch jede Schicht übertragen wird, an bzw. in der Schicht umgekehrt oder gewendet wird, auf bzw. in welcher das Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittel angebracht ist, so daß sie weiter als die Kraft zum Antreiben der Rotation der Rotationsplatte von jeder Schicht wirkt.
Außerdem können, wenn das Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittel auf bzw. in der Rotationsplatte der Ausgangsschicht angeordnet ist, von welcher die Rotationsausgangsleistung entnommen oder herauegezogen wird, die Rotationsplatten daran gehindert werden, sich aufgrund des Einflusses von negativer Belastung in einer umgekehrten Richtung zu drehen.
Weiterhin können durch die Anordnung des Umkehrungshemmungsbzw. -verhinderungsmittels auf bzw. in jeder Rotationsplatte der gesamten Schichten die Wirkungen besser verkörpert werden, als die Wirkungen, welche durch die Anordnungen in den oben beschriebenen Ausführungsfcrmen erreicht werden.
Für jede Ausführungsform der Rotationseinrichtungen, wie sie oben beschrieben sind, kann die Rotationsplatte der Eingangsschicht, in welche die rotative Antriebskraft bzw. -energie eingegeben wird, weiter mit einem intermittierenden Antriebsmittel zum intermittierenden Anwenden der rotativen Antriebskraft bzw. -energie auf die Rotationsplatte der Eingangsschicht versehen sein.
Durch intermittierendes Anwenden der rotativen Antriebskraft bzw. -energie auf die Rotationsplatte der Eingangsschicht mittels des intermitterenden Antriebsmittels kann die Rotationsplatte von jeder Schicht des geschichteten Rotationskörpers leistungsfähiger bzw. effektiver rotiert werden. Die größeren Wirkungen können im besonderen in Kombination mit dem Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittel erreicht werden.
In jeder Ausführungsform der Rotationseinrichtungen, wie sie oben beschrieben sind, ist der geschichtete Rotationskörper in einer solchen Art und Weise angeordnet bzw. eingerichtet, daß er insgesamt von einer konusförmigen Struktur ist, in welcher die scheibenförmigen Rotationsplatten vertikal und koaxial so angeordnet sind, daß sie aufeinanderfolgend größer im Durchmesser und schwerer im Gewicht werden, und zwar in der Reihenfolge der Schicht von der Rotationsplatte der Eingangsschicht aus, in welche die rotative Antriebskraft eingegeben wird, und daß die Gruppen der Magnetpole auf bzw. in jeder Schicht des geschichteten Rotationskörpers so angeordnet sind, daß sie aufeinanderfolgend in der Magnetkraft größer werden, und zwar in der Reihenfolge der Schicht von der Eingangsschicht aus nach den Schichten an der Endbereichsseite des geschichteten Rotationskörpers zu.
Diese Anordnung der Rotationsplatten kann eine schwere Rotationsplatte, die an der Endbereichsseite des geschichteten Rotationskörpers angeordnet ist, glatt bzw. stoßfrei rotieren.
Weiter kann jede Ausführungsform der Rotationseinrichtungen, wie sie vorstehend beschrieben sind, derart strukturiert sein, daß die Gruppen der Magnetpole von jeder Schicht des geschichteten Rotationskörpers so angeordnet sind, daß eine sich axial nach dem Rotationszentrum zu erstreckende Axialkomponente der magnetischen Abstoßung, die zwischen den Gruppen der Magnetpole auf bzw. in der Rotationsplatte der benachbarten Schicht wirkt, größer wird, und infolgedessen jede Rotationsplatte einer zwischenliegenden Schicht des geschichteten Rotationskörpers durch die Axialkomponente der magnetischen Abstoßung von den Gruppen der Magnetpole von beiden Rotationsplatten der benachbarten Schichten in einen schwimmenden oder aufgehängten Zustand gebracht wird.
Dadurch, daß jede Rotationsplatte der zwischenliegenden Schicht in einen im wesentlichen schwimmenden oder aufgehängten Zustand gebracht wird, können die Rotationsplatten jener Schichten glatt bzw. stoßfrei mit wenig oder keiner wesentlichen Reibung der jeweiligen Rotationsplatten rotiert werden.
In einem weiteren Aspekt soll mit der vorliegenden Erfindung eine Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, die eine Mehrzahl von Rotationsplatten umfaßt, welche in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, zur Verfügung gestellt werden, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß auf bzw. in jeder der geschichteten Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers eine Gruppe oder Gruppen je aus Magnetpolen auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, vorgesehen ist oder sind; wobei die Gruppe oder Gruppen aus je den Magnetpolen in der Polarität entgegengesetzt einer anderen Gruppe oder anderen Gruppen je aus den Magnetpolen gemacht ist oder sind, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen ist oder sind; und wobei jeder Magnetpol der Gruppe oder Gruppen der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen ist oder sind, überlappend mit jedem Magnetpol der Gruppe oder Gruppen der Magnetpole angeordnet ist, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, welche der benachbarten Schicht zugewandt ist, angeordnet ist oder sind.
In dem obigen Aspekt dieser Erfindung kann die Anordnung des geschichteten Rotationskörpers die in die Rotationsplatte der Eingangsschicht eingegebene rotative Antriebskraft bzw. -energie aufeinanderfolgend auf die Rotationsplatte der benachbarten Schicht übertragen, und zwar durch Rotieren der Rotationsplatte der benachbarten Schicht aufgrund der Kraft der magnetischen Anziehung, weil die Kraft der magnetischen Anziehung in der Umfangsrichtung der Rotation zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten erzeugt wird, wenn die Rotationsplatten rotiert werden.
In einem zusätzlichen Aspekt wird mit der vorliegenden Erfindung eine Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, umfassend eine Mehrzahl von Rotationsplatten, die in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, zur Verfügung gestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß auf jeder der Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers ein Federmittel zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten des geschichteten Rotationskörpers angebracht ist; und das Federmittel so angeordnet bzw. eingerichtet ist, daß es eine Federkraft in der Richtung, welche der Verlagerung der Relativposition zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten widersteht, die durch die Rotationsbewegung der Rotationsplatte der benachbarten Schicht bewirkt wird, erzeugt.
Durch Rotieren der Rotationsplatten der benachbarten Schichten mit der Hilfe der durch das Federmittel erzeugten Federkraft kann die auf die Rotationsplatte der Eingangsschicht angewand te rotative Antriebskraft bzw. -energie aufeinanderfolgend auf die Rotationsplatten der benachbarten Schichten übertragen werden.
In einem noch weiteren Aspekt wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Rotation eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur zur Verfügung gestellt, die eine Mehrzahl von Rotationsplatten, welche in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, umfaßt, und ein Krafterzeugungsmittel hat bzw. haben, das auf bzw. in der Oberfläche der Rotationsplatte von jeder Schicht, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, angebracht ist, wobei das Krafterzeugungsmittel so angepaßt ist, daß es die Kraft in der Richtung erzeugt, in welcher die Federkraft der Verlagerung der Relativposition zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten widersteht, die durch die Rotationsbewegung der Rotationsplatte verursacht wird, welches sich dadurch auszeichnet, daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie, die in die Rotationsplatte einer Eingangsschicht des geschichteten Rotationskörpers eingegeben wird, mittels der durch das Krafterzeugungsmittel erzeugten Kraft aufeinanderfolgend auf jede der Rotationsplatten der benachbarten Schicht übertragen wird, so daß dadurch der geschichtete Rotationskörper rotiert wird.
Das Krafterzeugungsmittel kann aus den Gruppen der Magnetpole bestehen, welche auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte von jeder Schicht auf bzw. in der Seite der benachbarten Schicht so angeordnet sind, daß die Polarität auf bzw. in den Oberflächen der Rotationsplatten der benachbarten Schichten einander gleich gemacht ist, wie auch so, daß die Kraft in der Richtung erzeugt wird, in welcher der Rotationsbewegung der Rotationsplatte widerstanden werden soll, so daß keine relative Verlagerung in den Positionen der benachbarten Rotationsplatten von den benachbarten Schichten bewirkt wird.
Weiter kann das Krafterzeugungsmittel aus den Federmitteln bestehen, die zwischen den rotierenden Platten bzw. Rotationsplatten der benachbarten Schichten angeordnet sind und so angeordnet sind, daß ihre Federkraft in einer Art und Weise wirkt, in welcher der Rota-tionsbewegung der Rotationsplatte widerstanden wird, so daß keine relative Verlagerung in den Positionen der benachbarten Rotationsplatten von den benachbarten Schichten bewirkt wird.
Das Verfahren zur Rotation gemäß der vorliegenden Erfindung kann derart eingerichtet sein, daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie intermittierend auf die Eingangsschicht der Rotationsplatte des geschichteten Rotationskörpers angewandt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine teilweise weggeschnittene, perspektivische Ansicht, die eine Rotationseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Details eines Antriebskrafteingabemechanismusteils der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung bzw. Einrichtung von Gesperrlagern zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe in der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist eine Reihe von schematischen Darstellungen zum Beschreiben der Wirkung der Permanentmagnete für eine Schwungradscheibe in der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, die eine andere Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe in der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung, die eine weitere Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe in der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 9 ist eine teilweise weggeschnittene, perspektivische Ansicht, die eine Rotationseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Details eines Antriebskrafteingabemechanismusteils der Rotationseinrichtung gemäß der anderen Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist eine teilweise weggeschnittene, perspektivische Ansicht, die eine Rotationseinrichtung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist eine Seitenansicht, welche die Rotationseinrichtung gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 13 ist eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Details eines Antriebskrafteingabemechanismusteils der Rotationseinrichtung gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 14 ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel der Struktur eines Gesperrlagers zeigt.
Fig. 15 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe in der Rotationseinrichtung gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 16 ist eine schematische Darstellung, welche ein anderes Beispiel der Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe in der Rotationseinrichtung gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Fig. 17 ist eine schematische Darstellung, welche die Anordnung der Positionen der Permanentmagneten für die Schwungradscheibe gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zum Beschreiben der Wirkung der Permanentmagneten, wenn die Schwungradscheibe in einem stationären Zustand ist, zeigt.
Fig. 18 ist eine schematische Darstellung, welche die Anordnung der Positionen der Permanentmagnete für die Schwungradscheibe gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zum Beschreiben der Wirkung der Permanentmagnete, wenn die obere Schwungradscheibe in der normalen Richtung gedreht wird, zeigt.
Fig. 19 ist eine schematische Darstellung, welche die Anordnung der Positionen der Permanentmagnete für die Schwungradscheibe gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zum Beschreiben der Wirkung der Permanentmagnete, wenn die untere Schwungradscheibe in der normalen Richtung gedreht wird, zeigt.
Fig. 20 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Beispiel der Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe zeigt.
Fig. 21 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe zeigt.
Fig. 22 ist eine schematische Darstellung, die ein noch weiteres Beispiel der Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe zeigt.
Fig. 23 ist eine schematische Darstellung, die ein noch weiteres Beispiel der Anordnung der Positionen von Permanentmagneten für eine Schwungradscheibe zeigt.
Fig. 24 ist eine Seitenansicht, die ein anderes Beispiel der Anordnung einer viel- bzw. mehrschichtigen Struktur von Schwungradscheiben zeigt.
Fig. 25 ist eine Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung einer viel- bzw. mehrschichtigen Struktur von Schwungradscheiben zeigt.
Fig. 26 ist eine Seitenansicht, die ein noch weiteres Beispiel der Anordnung einer viel- bzw. mehrschichtigen Struktur von Schwungradscheiben zeigt.
Fig. 27 ist eine Seitenansicht, die ein noch weiteres Beispiel der Anordnung einer viel- bzw. mehrschichtigen Struktur von Schwungradscheiben zeigt.
Fig. 28 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel zeigt, in welchem die Rotationseinrichtung gemäß der vorhegenden Erfindung angewandt wird.

BESTE ARTEN UND WEISEN FÜR DAS AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird in mehr Einzelheiten mittels Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine teilweise weggeschnittene, perspektivische Ansicht, welche die Rotationseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 2 ist eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform derselben zeigt, und Fig. 3 ist eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Einzelheiten eines Antriebskrafteingabemechanismusteils der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform derselben zeigt. Diese Ausführungsform ist auf ein Beispiel gerichtet, in welchem die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Schwungradrotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers mit Schwungradscheiben, die in einer Mehrzahl von Schichten überlagert sind, angewandt ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, ist ein Trägerrahmen 1 so eingerichtet, daß er eine obere Basis 1a und eine untere Basis 1b hat, die durch Haltesäulen 1c und 1d gehalten und parallel zueinander befestigt sind, und jede der oberen und der unteren Basen 1a und 1b des Trägerrahmens 1 ist in ihrer Mitte mit einem Durchgangsloch versehen, in und durch beide derselben eine mittlere Achse 3 vertikal eingefügt und angebracht ist sowie als das Rotationszentrum der Schwungradscheiben arbeitet. An der mittleren Achse 3 sind sieben Schwungradscheiben 11 bis 17 einschließlich angebracht, die mit ihren Rotationszentren koaxial angeordnet sind, welche in Schichten und in gleichen Abständen vertikal beabstandet von der benachbarten Schwungradscheibe oder den benachbarten Schwungradscheiben angeordnet sind. Jede der Schwungradscheiben 11 bis 17 ist an der mittleren Achse 3 jeweils durch je ein Gesperrlager 21 bis 27 angebracht, so daß dadurch die Rotation nur in der normalen Richtung ermöglicht wird. In dieser Beschreibung ist beabsichtigt, daß die normale Richtung die Richtung im Uhrzeigersinn bedeutet, wenn man von oben nach abwärts auf die Schwungradrotationseinrichtung blickt.
Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel der Anordnung bzw. Einrichtung von einem der Gesperrlager 21 bis 27. Die Struktur des Gesperrlagers hat den Mechanismus, welcher die Rotation der Schwungradscheiben nur in einer (normalen) Richtung ermöglicht und welcher die Rotation derselben in der entgegengesetzten (umgekehrten) Richtung sperrt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann das Gesperrlager folgendes umfassen: eine innere Lauffläche 20a, die an der mittleren Achse 3 anzubringen ist, eine äußere Lauffläche 20b, die an einer inneren Seite der Schwungradscheibe anzubringen ist, Klinken 20c, die drehbar auf der inneren Lauffläche 20a angeordnet sind, Zähne 20d, die an der inneren Seite der äußeren Lauffläche 20b angeordnet sind, und Federn 20e, die zwischen den Spitzen der jeweiligen Klinken 20c der inneren Lauffläche 20a und der inneren Lauffläche 20a angeordnet sind, um so zu wirken, daß sie die Klinken 20c nach auswärts drücken. In der Zeichnung soll der mit "Y" bezeichnete Pfeil die normale Richtung der Rotation der äußeren Lauffläche 20b bedeuten (d.h. die normale Richtung der Schwungradscheibe). Die Anordnung der Gesperrlager 21 bis 27 kann es unterdrücken, daß die Schwungradscheiben 11 bis 17 einschließlich in ihrer Mehrzahl von Positionen in der umgekehrten Richtung rotieren. Wenn das Gesperrlager mit einer Anzahl von Klinken 20c versehen ist, kann die Rotation in fast allen Positionen unterdrückt werden.
Die Schwungradscheiben 11 bis 17 einschließlich sind derart angeordnet bzw. eingerichtet, daß eine Schwungradscheibe, die einen kleineren Radius hat, auf einer Schwungradscheibe überlagert ist, die einen größeren Radius hat, und daß der Radius r1 von jeder Schwungradscheibe so festgesetzt ist, daß er konstant um r0 größer wird. Mit anderen Worten, angenommen, der Radius der Schwungradscheibe 11 der obersten Schicht ist mit r1 bezeichnet, dann kann der Radius ri von jeder Schwungradscheibe 11 bis 17 durch die folgende Formel repräsentiert werden:
ri = r1 + (i - 1)r0
worin i = ganze Zahl von 1 bis 7.
Die Schwungradscheiben 11 bis 17 einschließlich sind an der mittleren Achse 3 in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig voneinander beabstandet und in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß der äußere Radius der zweitobersten Schwungradscheibe um den Radius r2 bezüglich der obersten Schwungradscheibe größer wird, und der äußere Radius von jeder der anderen Schwungradscheiben aufeinanderfolgend um r3 bis r7 bezüglich der jeweiligen darauf überlagerten Schwungradscheibe größer wird. Mit anderen Worten, die Schwungradscheiben sind insgesamt in einer konusförmigen Form angeordnet. Weiter kann jede der Schwungradsjheiben 11 bis 17 aus Eisen oder einer Legierung aus Eisen und Blei hergestellt sein, und sie können aufeinanderfolgend vom oberen Ende bis zum Boden schwerer werden. Die Schwungradscheiben 11 bis 17 können z.B. jeweils 10 kg, 20 kg, 40 kg, 80 kg, 160 kg, 320 kg und 640 kg wiegen.
Eine Riemenscheibe 11a ist auf einer oberen Oberfläche der Schwungradscheibe 11 der obersten Schicht angebracht, wobei ihre Rotationsachsen miteinander fluchten, so daß es dadurch ermöglicht wird, daß die Riemenscheibe 11a integral mit der Schwungradscheibe 11 rotiert. An der Basis la des Trägerrahmens 1 ist ein Schrittmotor angebracht und befestigt, der fähig ist, die Drehantriebskraft intermittierend zu erzeugen, und seine Ausgangswelle 2b ist so angeordnet, daß sie durch das Loch der Basis 1a eingefügt ist und in den Trägerrahmen 1 vorsteht. Weiter ist die Riemenscheibe 2a an der Ausgangswelle 2b befestigt. Ein Riemen 4 ist um die Riemenscheibe 2a des Schrittmotors 2 und die Riemenscheibe 11a der Schwungradscheibe 11 herum angebracht, so daß es dadurch ermöglicht wird, daß die Rotationsantriebskraft des Schrittmotors 2 auf die Schwungradscheibe 11 übertragen wird.
Die Permanentmagneten 31 bis 37 einschließlich sind durch die Schwungradscheiben 11 bis 17 jeweils angeordnet und in denselben eingebettet, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß die Magnetpole von jedem Permanentmagneten von den jeweiligen Oberflächen der entsprechenden Schwungradscheibe freiliegen. Jeder der Permanentmagneten 31 bis 37 ist auf der jeweiligen Schwungradscheibe 11 bis 17 unter einem gleichen Winkel und in gleichmäßig beabstandeter Beziehung längs und auf der Lage eines Kreises um die mittlere Achse 3 auf jeder Schwungradscheibe angeordnet. Zum Beispiel zeigt Fig. 5 ein Beispiel der Anordnung der Permanentmagneten, wie generell durch Bezugszeichen 31 bzw. 32 angedeutet, auf und in den Schwungradscheiben 11 und 12. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist die Gesamtzahl von sechs Permanentmagneten 31a bis 31f auf der Schwungradscheibe 11 gleichmäßig voneinander beabstandet unter dem Winkel von 600 auf dem Umfang eines Kreises angeordnet, der den Radius r1 hat. Desgleichen ist die Gesamtzahl von zwölf Permanentmagneten, bestehend aus sechs Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 und sechs Permanentmagneten 32a2 bis 32f2, auf der Schwungradscheibe 12 angeordnet, wobei jeder der Permanentmagneten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig voneinander beabstandet unter dem Winkel von 600 auf den Umfängen von zwei Kreisen, welche den Radus r1 bzw. r2 haben, angeordnet ist. Es ist vorzusehen, daß, obwohl Fig. 5 die Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 nicht zeigt, diese gerade unter den jeweiligen Permanentmagneten 31a bis 31f angeordnet und diesen zugewandt sind, welche auf der rückwärtigen Oberfläche der Rotationsplatte 11 angeordnet sind.
Desgleichen ist jede der Schwungradscheiben 11 bis 16 der zwischenliegenden Schichten mit zwei Kreisen versehen, in welchen die Permanentmagneten angeordnet sind, wobei ein innerer Kreis davon so angeordnet ist, daß er sich mit einem äußeren Kreis überlappt, der auf der benachbarten Schwungradscheibe angeordnet ist, die darauf überlagert ist, und ein äußerer Kreis davon ist so angeordnet, daß er sich mit einem inneren Kreis überlappt, welcher auf der benachbarten Schwungradscheibe angeordnet ist, die darunter plaziert ist. Die Gesamtzahl von sechs Permanentmagneten 37a bis 37f ist auf der Schwungradscheibe 17 der untersten Schicht in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig beabstandet voneinander unter dem Winkel von 600 auf dem Umfang, der den Radius r6 hat, angeordnet.
Jeder der Permanentmagneten 31 bis 37, die in den jeweiligen Schwungradscheiben 11 bis 17 eingebettet sind, ist hinsichtlich seines freiliegenden Magnetpols so angeordnet, daß dieser in der Polarität gleich dem freiliegenden Magnetpol des Permanentmagneten gemacht ist, welcher in der benachbarten oderletzteren Schwungradscheibe eingebettet ist, die der ersteren Schwungradscheibe zugewandt ist bzw. gegenüberliegt Mit anderen Worten, z.B. sind die Permanentmagneten 31 und 32 zwischen den Schwungradscheiben 11 und 12 in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß die magnetischen Nordpole der Permanentmagneten 31 den magnetischen Nordpolen der Permanentmagneten 32 zugewandt sind bzw. gegenüberliegen, und die Permanentmagneten 32 und 33 sind zwischen den Schwungradscheiben 12 und 13 in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß die magnetischen Südpole der Permanentmagneten 32 den magnetischen Südpolen der Permanentmagnete 33 zugewandt sind bzw. gegenüberliegen. Desgleichen sind z.B. die Permanentmagneten 36 und 37 zwischen den Schwungradscheiben 16 und 17 in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß die magnetischen Südpole der Permanentmagneten 36 den magnetischen Südpolen der Permanentmagneten 37 zugewandt sind bzw. gegenüberliegen.
Es ist hier zu bemerken, daß, obwohl jeder der Permanentmagneten 31 bis 37 der jeweiligen Schwungradscheiben 11 bis 17 sein eigenes Magnetfeld bildet, dieses Magnetfeld weniger dem Einfluß aufgrund der Tatsache ausgesetzt ist, daß jede der Schwungradscheiben 11 bis 17 aus Eisen hergestellt ist. Demgemäß wird die Form des Magnetfelds dahingehend betrachtet, daß sie fast die gleiche wie das Magnetfeld ist, das gebildet wird, wenn nur jeder der jeweiligen Permanentmagneten 31 bis 37 zugegen ist.
Es ist weiter hier zu bemerken, daß der Winkel, unter welchem die Permanentmagneten angeordnet sind, nicht auf den Winkel der Permanentmagneten in der Art und Weise, wie oben beschrieben, beschränkt ist. Zum Beispiel ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist, die Gesamtzahl von acht Permanentmagneten auf einem Kreis in einer beabstandeten Beziehung unter dem Winkel von 45º gleichmäßig getrennt angeordnet, oder, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Gesamtzahl von zwölf Permanentmagneten auf einem Kreis gleichmäßig unter dem Winkel von 30º getrennt angeordnet. Es kann hier weiterhin bemerkt werden, daß dann, wie in der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform, wenn die Winkel zwischen den benachbarten Permanentmagneten von jedem der jeweiligen Permanentmagneten 31 bis 37 relativ groß sind (d.h., wenn die Anzahl der Permanentmagneten relativ klein ist), der Durchmesser von jedem Permanentmagneten größer gemacht werden kann, als wenn die Winkel zwischen den benachbarten Permanentmagneten kleiner sind.
Es wird nun eine Beschreibung von den Wirkungen der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung gegeben.
Zunächst wird die Wirkung der Permanentmagneten 31 bis 37 einschließlich, die an den jeweiligen Schwungradscheiben 11 bis 17 angebracht sind, unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. Fig. 6 zeigt den Modus der Wirkung der Permanentmagneten 31 und 32, die an den jeweiligen Schwungradscheiben 11 und 12 angebracht sind. Diese Permanentmagneten 31 und 32 sind in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß ihre beiden Magnetpole auf den Oberflächen der benachbarten Schwungradscheiben, welche einander zugewandt sind bzw. gegenüberliegen, magnetische Nordpole sind, so daß die Permanentmagneten 31 und 32 aufgrund ihrer gleichen magnetischen Nordpole gegeneinander wirken und infolgedessen die Schwungradscheiben 11 und 12 einander aufgrund ihrer gleichen Polarität abstoßen. Das gleiche kann von der Wirkung des Rests der Schwungradscheiben gesagt werden.
Fig. 6(a) zeigt einen stationären Zustand der benachbarten Schwungradscheiben, d.h. den Zustand, in welchem die Magnetpole in einer ausbalancierten Anordnung sind. Mit anderen Worten, die Permanentmagneten 31a bis 31f einschließlich sind auf dem Umfang des Kreises auf der Schwungradscheibe 11 so angeordnet, daß sie abwechselnd jeweils mit den Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 angeordnet sind, die auf dem inneren Umfang des Kreises auf der Schwungradscheibe 12 angeordnet sind, welche gerade unter der Schwungradscheibe 11 plaziert ist, und so, daß sie in der umfänglichen Mitte von jedem der benachbarten Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 lokalisiert sind. Dieser stationäre Zustand tritt zwischen den benachbarten Schwungradscheiben auf, weil z.B. wenn man den Permanentmagneten 31a betrachtet, der Permanentmagnet 31a veranlaßt wird, daß er sich von dem benachbarten Permanentmagneten 32a1 der Schwungradscheibe 12 in der normalen Richtung (im Uhrzeigersinn, wie durch das Bezugszeichen "Y" in Fig. 6(a) angedeutet ist) auf der Basis einer gewissen Größe der magnetischen Abstoßung abstößt und desgleichen von dem benachbarten Permanentmagneten 32b1 in der umgekehrten Richtung (im Gegenuhrzeigersinn) auf der Basis der gleichen Größe der magnetischen Abstoßung, wie es jene des Permanentmagneten 32a1 ist, und infolgedessen wird es dem Permanentmagneten 31a ermöglicht, in einem stationären Zustand in der Mitte zwischen den Permanentmagneten 32a1 und 32b1 lokalisiert zu sein, wo die von den Permanentmagneten 32a1 und 32b1 erzeugte Abstoßung ausbalanciert ist.
Die Fig. 6(b) zeigt den Zustand, in welchem die Schwungradscheibe 11, die über der Schwungradscheibe 12 überlagert ist, gegenüber dem stationären Zustand der Fig. 6(a) um einen gewissen Winkel in der normalen Richtung gedreht ist. In diesem Zustand wird jeder der Permanentmagneten 31a bis 31f der Schwungradscheibe 11 veranlaßt, sich in der normalen Richtung zu drehen, um den jeweiligen Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 der gerade unter der Schwungradscheibe 11 angeordneten Schwungradscheibe 12 näher zu kommen. Infolgedessen empfängt jeder der Permanentmagneten 31a bis 31f die magnetische Abstoßung in der umgekehrten Richtung von den jeweiligen Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 der Schwungradscheibe 12. Gleichzeitig empfängt jeder der Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 die magnetische Abstoßung von jedem der Permanentmagneten 31a bis 31f in der normalen Richtung mit der gleichen Größe, wie es jene der magnetischen Abstoßung ist, welche jeder der Permanentmagneten 31a bis 31f empfängt. Jedoch wird, da die umgekehrte Rotation der Schwungradscheibe 11 durch das Gesperrlager 21 unterdrückt wird, die in der umgekehrten Richtung auf jeden der Permanentmagneten 31a bis 31f wirkende magnetische Abstoßung durch die Wirkung des Gesperrlagers 21 in die Kraft zum Antreiben der Rotation der Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 der gerade unter der Schwungradscheibe 11 angeordneten Schwungradscheibe 12 im Uhrzeigersinn umgewandelt. Infolgedessen wird die Schwungradscheibe 12 in der normalen Richtung mit der Antriebskraft gedreht, welche die magnetische Abstoßung zweifach so groß, als wenn kein Gesperrlager vorgesehen ist, hat.
Fig. 6(c) zeigt den Zustand, in welchem die Schwungradscheibe 12, die gerade unter der Schwungradscheibe 11 angeordnet ist, aus dem stationären Zustand, wie er in Fig. 6(a) gezeigt ist, in der normalen Richtung gedreht ist. In diesem Zustand wird jeder der Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 der Schwungradscheibe 12 veranlaßt, sich in der normalen Richtung zu drehen, um den jeweiligen Permanentmagneten 31a bis 31f der gerade über der Schwungradscheibe 12 angeordneten Schwungradscheibe 11 näher zu kommen. Infolgedessen empfängt jeder der Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 die magnetische Abstoßung in der umgekehrten Richtung von den jeweiligen Permanentmagneten 31a1 bis 31f1 der Schwungradscheibe 11. Gleichzeitig empfangt jeder der Permanentmagneten 31a bis 31f die magnetische Abstoßung von jedem der Permanentmagneten 32a1 bis 32f1 in der normalen Richtung mit der gleichen Größe, wie es jene der magnetischen Abstoßung ist, welche jeder der Permanentmagneten 31a bis 31f empfängt. Jedoch wird, da die umgekehrte Rotation der Schwungradscheibe 12 durch das Gesperrlager 22 unterdrückt wird, die in der umgekehrten Richtung auf jeden der Permanentmagneten 32a bis 32f wirkende magnetische Abstoßung durch die Wirkung des Gesperrlagers 32 in die Kraft zum Antreiben der Rotation der Permanentmagneten 31a bis 31f der Schwungradscheibe 11, die gerade oberhalb der Schwungradscheibe 12 angeordnet ist, im Uhrzeigersinn umgewandelt. Infolgedessen wird die Schwungradscheibe 11 in der normalen Richtung mit der Antriebskraft gedreht, welche die magnetische Abstoßung zweimal so groß hat, als wenn kein Gesperrlager vorgesehen ist.
Wie es aus der Beschreibung der Fig. 6(a) bis 6(c) ersichtlich ist, wird die magnetische Abstoßung, die durch die Permanentmagneten zwischen jeder der benachbarten Schwungradscheiben erzeugt wird, welche auch immer darüber oder darunter angeordnet sei, durch die Drehung der Schwungradscheibe im Uhrzeigersinn leistungsstark in die Kraft zum Antreiben der Rotation der benachbarten Schwungradscheibe im Uhrzeigersinn umgewandelt.
Es wird dann eine Beschreibung des Vorgangs für das Starten der Rotation der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung gegeben. Zunächst wird, um ein leichtes Verständnis der Beschreibung zu ermöglichen, der Schrittmotor 2 um einen Schritt angetrieben und gedreht, so daß er die an der Ausgangswelle 2b befestigte Riemenscheibe 2a intermittierend dreht, und diese Drehung wird mit der Hilfe des Riemens 4 auf die Riemenscheibe 11a übertragen, so daß dadurch die Schwungradscheibe 11 der obersten Schicht, welche an der Riemenscheibe 11a befestigt ist, um einen gewissen Winkel in der normalen Richtung gedreht wird. Dann wird diese Drehung aufeinanderfolgend auf die gerade unter der Schwungradscheibe 11 angeordnete Schwungradscheibe 12 durch jede der Schwungradscheiben 13 bis 16, und schließlich auf die Schwungradscheibe 17 der untersten Schicht leistungsstark übertragen, und zwar in einer Art und Weise, die nachstehend beschrieben wird, so daß dadurch die Drehung von allen Schwungradscheiben 11 bis 17 um einen solchen gewissen Winkel resultiert.
Mit anderen Worten, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 6(b) beschrieben ist, induziert die Drehung der Schwungradscheibe 11 im Uhrzeigersinn die Drehung der gerade unter der Schwungradscheibe 11 angeordneten Schwungradscheibe 12 im Uhrzeigersinn, gefolgt von der Drehung der gerade unter der Schwungradscheibe 12 angeordneten Schwungradscheibe 13 im Uhrzeigersinn. Diese Drehung wird auf die gerade unter der Schwungradscheibe 13 angeordnete Schwungradscheibe 14 übertragen und folgend auf die gerade unter der benachbarten Schwungradscheibe angeordnete Schwungradscheibe, gefolgt durch eine schließliche Übertragung der Drehung auf die Schwungradscheibe 17, die in der untersten Schicht und gerade unter der Schwungradscheibe 16, welche die Schwungradscheibe 17 im Uhrzeigersinn dreht, angeordnet ist.
Es sollte jedoch hier bemerkt werden, daß es jede der Schwungradscheiben 11 bis 17 unterläßt, sich bis zu dem Ausmaß zu drehen, bis zu welchem sich der Permanentmagnet der Schwungradscheibe über die Position des entsprechenden Permanentmagneten der benachbarten Schwungradscheibe dreht, und zwar aufgrund der magnetischen Abst6ßung, die durch die Permanentmagneten 31 bis 37 erzeugt wird, welche jeweils an den Schwungradscheiben 11 bis 17 angebracht sind. Mit anderen Worten, es wird ein sogenannter "Abstoßungsberg" zwischen jeder der benachbarten Schwungradscheiben 11 bis 17 auf der Basis eines Abstoßungsfelds zwischen den Permanentmagneten, die an der Schwungradscheibe angebracht sind, und den Permanentmagneten, die an der benachbarten Schwungradscheibe angebracht sind, ausgebildet, und jede der jeweiligen Schwungradscheiben 11 bis 17 unterläßt es, den entsprechenden Abstoßungsberg zu überqueren. Demgemäß kommt es nicht dazu, daß die Verlagerung der Position der Schwungradscheibe bezüglich der benachbarten Schwungradscheibe eine vorbestimmte Strecke zwischen dem Permanentmagneten und dem benachbarten Permanentmagneten übersteigt, und sie ist auf innerhalb der vorbestimmten Strecke beschränkt (in dieser Ausführungsform auf innerhalb der Strekke, welche einem Drehwinkel von 60º entspricht).
Die an der Schwungradscheibe 11 bewirkte Drehung wird dann aufeinanderfolgend auf die Schwungradscheiben übertragen, welche unter der Schwungradscheibe 11 angeordnet sind. In diesem Falle wird jede der Schwungradscheiben 11 bis 16 mit der darunter angeordneten Schwungradscheibe so belastet, daß es jede der Schwungradscheiben 12 bis 16 von zwischenliegenden Schichten unterläßt, sich um einen Winkel zu drehen, der größer als der Winkel ist, um welchen sich die darüber plazierte Schwungradscheibe dreht. Andererseits ist es, wenn die Drehkraft schließlich auf die Schwungradscheibe 17 der untersten Schicht übertragen worden ist, so, daß sich die Schwungradscheibe 17 zu drehen beginnt und mit einer Rotationsenergie versehen wird, weil auf die Schwungradscheibe 17 keine Belastung von dem darunter angeordneten Schwungrad ausgeübt wird. Wenn einmal eine solche Rotationsenergie an der Schwungradscheibe 17 erzeugt worden ist, dreht sie sich in der normalen Richtung bis zu der Position vor der Position, in welche sich die über der Schwungradscheibe 17 angeordnete Schwungradscheibe 16 nach vorwärts, d.h. in der normalen Richtung, gedreht hat. Dieser Zustand ist in Fig. 6(c) gezeigt. Demgemäß empfängt die Schwungradscheibe 16 die Kraft des Antreibens der Rotation im Uhrzeigersinn von sowohl der darüber angeordneten Schwungradscheibe 15 als auch der darunter angeordneten Schwungradscheibe 17, was bewirkt, daß sich die Schwungradscheibe 16 in der normalen Richtung bis zu der Position dreht, die vor der Position ist, in welche sich die Schwungradscheibe 15 nach vorwärts gedreht hat.
Mit anderen Worten, die Kraft des Antreibens der Drehung der Schwungradscheibe wird an der Schwungradscheibe 17 zurückgeschickt und dann ebenso aufeinanderfolgend zu einer anderen Schwungradscheibe übertragen, die über der darunter angeordneten Schwungradscheibe angeordnet ist, so daß sich schließlich alle Schwungradscheiben gleichzeitig bzw. gleichlaufend drehen. Um eine aufeinanderfolgende Übertragung der Drehung von der Schwungradscheibe der Eingangsschicht zu dem gesamten Rest der Schwungradscheiben zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß die Schwungradscheibe 11 der Eingangsschicht mit der Drehantriebskraft in dem Betrag gespeist wird, der groß genug ist, um es der Drehantriebskraft zu ermöglichen, zu folgen und die Schwungradscheibe der untersten Schicht zu erreichen. Wenn die Drehantriebskraft einmal die Schwungradscheibe 17 der untersten Schicht erreicht hat, wird sie dann an die über der Schwungradscheibe 17 angeordnete Schwungradscheibe zurückgegeben und versorgt die darüber angeordnete Schwungradscheibe mit der Kraft des Antreibens der Rotation der Schwungradscheibe im Uhrzeigersinn, dann gefolgt durch aufeinanderfolgendes Übertragen der Antriebskraft auf jede der darüber angeordneten Schwungradscheiben. Wie oben beschrieben, wird die intermittierende Drehantriebskraft, die in die Schwungradscheibe 11 eingetreten ist, gleichermaßen auf jede der Schwungradscheiben 12 bis 17 mit extremer Leistungsfähigkeit übertragen, was zu der Drehung von allen Schwungradscheiben 11 bis 17 gleichzeitig im Uhrzeigersinn führt.
Diese Anordnung der Schwungradscheiben gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung kann die Kraft des Antreibens der Rotation im Uhrzeigersinn aufeinanderfolgend durch die Schwungradscheiben 11 bis 17 von der sich drehenden Platte der oberen Schicht bis zu jener der unteren Schicht und rückwärts von der sich drehenden Platte der unteren Schicht bis zu der sich drehenden Platte der oberen Schicht übertragen, als ob Wellen hin- und hergehen, solange die Schwungradscheibe 11 durch intermittierendes Antreiben des Schrittmotors 2 intermittierend mit der rotativen Antriebskraft gespeist wird. Wenn das Zuführen der rotativen Antriebskraft zu der Schwungradscheibe 11 angelassen wird, beginnen alle Schwungradscheiben 11 bis 17 mit allmählich wachsenden Geschwindigkeiten in der normalen Richtung zu rotieren. In diesem Falle wird es jeder der Schwungradscheiben 11 bis 17 ermöglicht, ihre Relativposition innerhalb des Winkels, der zwischen benachbarten Schwungradscheiben vorbestimmt ist, relativ zu der Schwungradscheibe 11 zu verlagern. Weiter werden alle Schwungradscheiben 11 bis 17 integral und synchron miteinander mit den gleichen Geschwindigkeiten rotiert.
Wenn die Rotationsgeschwindigkeit von jeder der Schwungradscheiben 11 bis 17 allmählich in der vorstehend beschriebenen Art und Weise zunimmt, wird jede Schwungradscheibe 11 bis 17 allmählich mit größerer Rotationsenergie versorgt. Die Schwungradscheibe ist so schwerer im Gewicht und größer im Durchmesser als die darüber angeordnete Schwungradscheibe, daß im besonderen die Schwungradscheibe 17 der untersten Schicht aufgrund des sogenannten "Schwungradeffekts" nicht leicht verzögert wird, selbst wenn sie die magnetische Abstoßung von der darüber angeordneten Schwungradscheibe 16 in der Richtung empfängt, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welcher sie rotiert. Infolgedessen wird bewirkt, daß ein Vorgang auftritt, welcher ähnlich dem Vorgang ist, der durch das Gesperrlager 27 zum Zeitpunkt des Beginns der Rotation erzeugt wird. Auch in diesem Falle wird die Kraft des Antreibens der Rotation im Uhrzeigersinn, die von der sich drehenden Platte der oberen Schicht aufeinanderfolgend zu der sich drehenden Platte der unteren Schicht übertragen wird, an der sich drehenden Platte der untersten Schicht gewendet und zu der sich drehenden Platte der oberen Schicht zurückgeschickt, was zu der Rotation von jeder der Schwungradscheiben 11 bis 17 mit einer höheren Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn führt.
Die Schwungradscheiben 11 bis 17 erreichen schließlich ihre höheren Geschwindigkeiten, und sie rotieren mit den gleichen Winkelgeschwindigkeiten. In diesem Zustand kann die darunter angeordnete Schwungradscheibe eine größere Rotationsenergie speichern als die darüber angeordnete Schwungradscheibe, weil die darunter angeordnete Schwungradscheibe im Durchmesser größer und im Gewicht schwerer ist als die darüber angeordnete. Infolgedessen können die Schwungradscheiben 11 bis 17 insgesamt einen großen Betrag an Rotationsenergie speichern. Wenn demgemäß ein solcher großer Betrag an Rotationsenergie als erzeugte Energie entnommen werden könnte, kann die elektrische Leistung in dem Betrag, der so groß wie die Rotationsenergie ist, erzeugt werden. Die Rotationsenergie kann von der Schwungradscheibe 17 der untersten Schicht genommen oder entnommen werden; da die antreibende Kraft an der Schwungradscheibe 17 zurückgeführt wird, wird es jedoch bevorzugt, daß die Rotationsenergie von einer anderen Schwungradscheibe genommen oder gewonnen wird, z.B. von der Schwungradscheibe 16 der oberen Schicht, die der Schwungradscheibe 17 der untersten Schicht benachbart ist, durch einen Riemenübertragungsmechanismus.
Nun wird eine Beschreibung von der Nennausgangsgröße bzw. - energie gegeben, von der es erforderlich ist, daß sie durch den Schrittmotor 2 für die Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung angewandt wird. Der Schrittmotor 2 selbst entspricht den Anforderungen in direkten Hinsichten, solange sichergestellt ist, daß der Motor nur die Rotation der Schwungradscheibe 11 der obersten Schicht intermittierend antreiben kann. Demgemäß ist kein Schrittmotor erforderlich, der ein großes Drehmoment hat, und ein solcher Schrittmotor, welcher eine kleine Größe und eine kleine Nennausgangsleistung hat, kann derartige Erfordernisse erfüllen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der klein bemessene Schrittmotor 2 zum Antreiben der Rotation einer Schwungradscheibe angewandt werden, die ein schweres Gewicht hat, so daß selbst die Ausgangsleistung des klein bemessenen Schrittmotors 2 mit extremer Leistungsfähigkeit in die Kraft des Drehens der Schwungradscheibe umgewandelt werden kann. Mit anderen Worten, der Schrittmotor 2 kann mit dem Ausgangsdrehmoment (das Ausgangsdrehmoment, das fähig ist, die Rotation der Schwungradscheibe 11 anzutreiben) betrieben werden, welches seine Leistungsfähigkeit im höchsten Ausmaß demonstrieren kann, und die Ausgangsgröße kann in die Kraft zum Rotieren von jeder der Schwungradscheiben 11 bis 17 mit extremer Leistungsfähigkeit in der oben beschriebenen Art und Weise umgewandelt werden. Es ist jedoch hier vorzusehen, daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie des Schrittmotors 2 auf die Größe eingestellt bzw. festgesetzt wird, die es unterläßt, den sogenannten "Abstoßungsberg" zu überqueren, der zwischen der Schwungradscheibe 11 und der darunter angeordneten Schwungradscheibe 12 erzeugt wird. Im Gegenteil, wenn die Schwungradscheibe 11 zu sehr rotieren und den sogenannten "Abstoßungsberg" überqueren würde, würde die Schwungradscheibe 11 weiter die antreibende Kraft in der normalen Richtung von der Schwungradscheibe 12 gerade, nachdem sie den Abstoßungsberg überquert hat, empfangen, was dazu führen würde, daß die Geschwindigkeit, mit welcher die Schwungradscheibe 11 im Uhrzeigersinn rotiert, allmählich erhöht würde und daß sie schließlich mit hoher Geschwindigkeit leerlaufen würde.
Dann wird eine Beschreibung der Beziehung zwischen der Position des Gesperrlagers und den Positionen der Permanentmagneten gegeben. Es kann bemerkt werden, daß keine oder wenige Betrachtungen erforderlich sind, wenn die Wirkung des Sperrens der umgekehrten Rotation in im wesentlichen den gesamten Positionen von einer großen Anzahl der Klinken des Gesperrlagers wirken würde. Andererseits wird es, wenn die Anzahl der Klinken desselben so wenig wäre, daß ein Totgang des Rückkehrens in der umgekehrten Richtung vorhanden ist, bevorzugt, die Beziehung zwischen der Anordnung der Klinken des Gesperrlagers und der Permanentmagneten so einzustellen, daß es ermöglicht wird, daß die Wirkung des Sperrens der umgekehrten Rotation in der Position wirkt, in welcher die Abstoßung in einer angemessenen Größe auftritt.
In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Gesamtgröße der magnetischen Abstoßung, welche zwischen jeder der benachbarten Schwungradscheiben, d.h. den Schwungradscheiben zwischen den oberen und unteren benachbarten Schichten, wirkt, die Größe der magnetischen Abstoßung ist, welche durch Aufaddieren der Gesamtzahl von sechs Paaren der oberen bzw. unteren Permanentmagneten erzeugt wird, wobei jeder Permanentmagnet auf der oberen Schwungradscheibe angeordnet und gerade über jedem unteren Permanentmagneten angeordnet ist, welcher auf der unteren Schwungradscheibe angeordnet ist. Weiter wird in dieser Ausführungsform die Größe der magnetischen Abstoßung, welche von jedem Paar aus unterem und oberen Permanentmagnet erzeugt wird, so eingestellt, daß sie einander gleich werden; jedoch ist die Größe der magnetischen Abstoßung von jedem Paar der Permanentmagneten nicht auf diesen Modus beschränkt, und sie kann sich in einer solchen Art und Weise verändern, daß z.B. die Anzahl der Permanentmagneten größer festgesetzt wird, wenn die Schwungradscheibe, die ein schwereres Gewicht hat, an einem unteren Platz angeordnet ist, so daß dadurch die Gesamtgröße der magnetischen Abstoßung auf ein größeres Ausmaß erhöht wird. Diese Anordnung der Anzahl der Permanentmagnete kann die Rotation der Schwungradscheiben, die in unteren Schichten angeordnet sind und schwereres Gewicht haben, antreiben, ohne die sogenannte "magnetische Abstoßung" zu überqueren. Es kann als Selbstverständlichkeit bemerkt werden, daß anstelle des Erhöhens der Anzahl der Permanentmagnete die Magnetkraft der Permanentmagnete so festgesetzt wird, daß sie größer wird, wenn die Schwungradscheiben an unteren Orten angeordnet sind.
Weiter wird, wenn die Anzahl der Permanentmagnete für die Schwungradscheiben 11 bis 17 erhöht würde und der Abstand zwischen den benachbarten Schwungradscheiben bis zu einem genügenden Ausmaß enger gemacht würde, bewirkt, daß eine Axialkomponente der magnetischen Abstoßung mit einem relativ großen Betrag in der Richtung auftritt, in welcher sich die Achse des Rotationszentrums erstreckt. Diese Axialkomponente kann jede der Schwungradscheiben 12 bis 16 der zwischenliegenden Schichten in einem im wesentlichen schwimmenden oder aufgehängten Zustand bringen, so daß dadurch der Einfluß der Reibung, die durch die Rotationsbewegung verursacht wird, extrem niedrig gemacht wird und die Schwungradscheiben 12 bis 16 in einer glatten bzw. stoßfreien Art und Weise rotiert werden.
Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungsform der Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Details des Teils des Mechanismus für das Eingeben der rotativen Antriebskraft bzw. -energie zeigt. In den Zeichnungen, auf die vorstehend Bezug genommen ist, sind die gleichen Teile und Elemente wie in der vorherigen Ausführungsform mit den gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen und Symbolen versehen. In dieser Ausführungsform ist die Ausgangswelle 2b des Schrittmotors 2 direkt mit der Schwungradscheibe 11 verbunden, und sie ist an der oberen Basis 1a durch ein Lager 60 angebracht, das fähig ist, sich in beiden Richtungen zu drehen. Die Schwungradscheibe 11 ist an der mittleren Achse 3 durch das Gesperrlager 21 in im wesentlichen der gleichen Art und Weise wie in der vorherigen Ausführungsform angebracht.
Die Funktionen dieser Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung sind im wesentlichen die gleichen wie in der vorherigen Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie des Schrittmotors 2 durch die Ausgangswelle 2b direkt auf die Schwungradscheibe 11 übertragen wird, anstatt daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie darauf durch den Riemenübertragungsmechanismus übertragen wird.
Für die Schwungradrotationseinrichtung in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird angenommen, daß der Magnetfluß, welcher von dem Magnetpol, z.B. magnetischen Nordpol, erzeugt wird, der in bzw. auf einer Oberfläche der Schwungradscheibe freiliegt, durch die Schwungradscheibe in der Position zwischen den umfänglich benachbarten Magnetpolen auf der gleichen Oberfläche hindurchgeht und zu dem entgegengesetzten Magnetpol, z.B. magnetischem Südpol, auf der Rückseite der Schwungradscheibe zurückkehrt. Demgemäß kann, gesehen von der einen Oberfläche der Schwungradscheibe, der magnetische Südpol magnetisch in der Position zwischen den benachbarten magnetischen Nordpolen, die auf der gleichen Oberfläche der Schwungradscheibe vorhanden sind, gesehen werden, obwohl schwach. Dieser magnetische Südpol hat die Funktion des Anziehens des magnetischen Nordpols, der auf der zugewandten bzw. gegenüberliegenden Oberfläche der Schwungradscheibe der benachbarten Schicht angeordnet ist. Infolgedessen sind die gegenüberliegenden magnetischen Nordpole der Schwungradscheibe bis zu einem gewissen Ausmaß mit Bezug auf die Drehung im Uhrzeigersinn aufgrund des Einflusses der magnetischen Südpole vermindert. Mit anderen Worten, diese Beziehung kann durch Vergleich mit der Beziehung zwischen dem Berg der magnetischen Abstoßung und dem "Boden" derselben beschrieben werden. In diesem Falle würde der Boden der magnetischen Abstoßung zu tief sein, so daß die benachbarte Schwungradscheibe den Boden der magnetischen Abstoßung nicht überqueren kann. In einem solchen Zustand kann die Kraft des Antreibens der Rotation im Uhrzeigersinn zwischen jeder der benachbarten Schichten nicht in einer leistungsstarken Art und Weise übertragen werden. Eine Ausführungsform, mit der derartige Probleme gelöst werden können, wird nun nachstehend beschrieben.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Rotationseinrichtung gemäß der noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt; Fig. 12 ist eine Seitenansicht, welche die Rotationseinrichtung hiervon zeigt; Fig. 13 ist eine Seitenansicht im Schnitt, welche die Einzelheiten des Antriebskrafteingangsmechanismusteils der Rotationseinrichtung hiervon zeigt; und Fig. 14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Struktur eines Gesperrlagers zeigt, das an der Schwungradscheibe der Rotationseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform anzubringen ist.
Wie in den Zeichnungen, auf die vorstehend Bezug genommen ist, gezeigt ist, ist ein Trägerrahmen 1, der eine obere und untere Basis 1a und 1b, Haltesäulen 1c und 1d, usw. umfaßt, an einer mittleren Achse 3 angebracht, an welcher die Gesamtzahl von elf Schwungradscheiben 101 bis 111 angebracht ist, wobei ihre Drehachsen koaxial fluchten und die Schwungradscheiben in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind. Jede der Schwungradscheiben 101 bis 111 ist an der mittleren Achse 3 durch das jeweilige Gesperrlager 201 bis 211 angebracht.
Jedes der Gesperrlager 201 bis 211 funktioniert als eine Einwegkupplung, die es den Schwungradscheiben 101 bis 111 jeweils ermöglichen kann, in der normalen Richtung (in dieser Ausführungsform ist es die Rotation im Uhrzeigersinii) zu rotieren und die umgekehrte Rotation in der entgegengesetzten Richtung zu sperren. Jedes der Gesperrlager 201 bis 211 kann eine konventionelle Struktur haben, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn z.B. ein sphärisches Gesperriager, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, angewandt wird, umfaßt es einen äußeren Laufring 200b, Lager 200c, einen Aussparungsteil 200d und Federn 200e. Ein solches sphärisches Gesperrlager ist besonders wirksam zum Erhöhen der Anzahl von Positionen, in denen die umgekehrte Rotation blockiert wird.
Wie jene in der vorherigen Ausführungsform, wie oben beschrieben, sind die Schwungradscheiben 101 bis 111 auch derart angeordnet, daß jede von ihnen so festgesetzt ist, daß sie um eine konstante Länge g im Radius r größer und im Gewicht schwerer ist, wenn sie in einer unteren Schicht angeordnet ist, und daß die kleinere und leichtere Schwungradscheibe auf der Schwungradscheibe überlagert ist, die um die konstante Länge g im Radius r größer und schwerer als die Schwungradscheibe ist, die gerade darüber angeordnet ist, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß die kleinste und leichteste Schwungradscheibe 101 in der obersten Schicht angeordnet ist und die größte und schwerste Schwungradscheibe 111 in der untersten Schicht angeordnet ist, und jede der benachbarten Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander angeordnet ist. Weiter sind Freilager 401 bis 411 jeweils zwischen jeder der benachbarten Schichten angebracht, und zwar koaxial um die mittlere Achse 3, um eine glatte bzw. stoßfreie Rotation von jeder der Schwungradscheiben 101 bis 111 zu ermöglichen.
An der Schwungradscheibe 101 der obersten Schicht ist eine Riemenscheibe 101a befestigt, welche ihrerseits durch einen Riemen 4 mit einer Riemenscheibe 6a verbunden ist, die auf einer Ausgangswelle 6b eines Antriebsmotors 6 angebracht ist. Als der Antriebsmotor 6 kann z.B. ein Motor angewandt werden, umfassend einen Schrittmotor oder einen Servomotor, welcher eine rotative Antriebskraft bzw. -energie intermittierend erzeugen kann.
An der Oberfläche von jeder der Schwungradscheiben 101 bis 111 sind Permanentmagneten angebracht, auf die in generellen Bezeichnungen als jeweils 301 bis 311 Bezug genommen wird. Jeder der Permanentmagneten 301 bis 311, der auf jeder der jeweiligen Schwungradscheiben angeordnet ist, kann die Form einer kleinen Scheibe haben, welche einen gleichen Durchmesser hat, wie in Fig. 15 gezeigt ist. Die an jeder Schwungradscheibe angebrachten Permanentmagneten sind in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß die Magnetpole der Permanentmagneten, die auf der einen Schwungradscheibe angeordnet sind, in der Polarität gleich den Magnetpolen der Permanentmagneten auf der Oberfläche einer anderen Schwungradscheibe sind, die von der benachbarten Schicht ist und der Oberfläche der einen Schwungradscheibe zugewandt ist bzw. gegenüberliegt Mit anderen Worten, z.B. ist es so, daß die Polarität auf den Oberflächen der auf der Schwungradscheibe 101 und der Schwungradscheibe 102 der benachbarten Schicht angeordneten Permanentmagnete auf magnetische Südpole zwischen den entsprechenden Schwungradscheiben festgesetzt ist; daß die Polarität der Permanentmagnete zwischen der Schwungradscheibe 102 und der Schwungradscheibe 103 der benachbarten Schicht auf magnetische Nordpole festgesetzt ist; daß die Polarität der Permanentmagnete zwischen den benachbarten Schwungradscheiben 103 und 104 auf magnetische Südpole festgesetzt ist, und daß die Polarität der Permanentmagnete zwischen den benachbarten Schwungradscheiben 104 und 105 auf magnetische Nordpole festgesetzt ist. Desgleichen ist die Polarität der Permanentmagnete zwischen jeder der benachbarten Schwungradscheiben 105 bis 110 abwechselnd auf magnetische Süd- oder Nordpole festgesetzt. Schließlich ist die Polarität der Permanentmagnete zwischen den benachbarten Schwungradscheiben 110 und 111 auf magnetische Nordpole festgesetzt. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, wird die Polarität von jedem Permanentmagneten durch Bezugssymbole "N" und "S" repräsentiert, die nach den Bezugszeichen 301 bis 311 einschließlich vorgesehen sind.
Die Fig. 15 zeigt ein Beispiel der Anordnung der Positionen der Permanentmagnete für die Schwungradscheibe. In diesen Beispiel ist die Schwungradscheibe mit drei koaxialen Kreisen versehen, wobei jeder so festgesetzt ist, daß er um eine konstante Länge g von der Rotationsachse der Schwungradscheibe aus größer als jener der benachbarten Schwungradscheibe wird und einen Radius (d1 bzw. d2 bzw. d3) hat, und die Permanentmagnete sind auf jedem der koaxialen Kreise angeordnet. Jeder der Permanentmagnete ist auf dem Umfang von jedem inneren Kreis und zwischenliegenden Kreis unter einem Winkel 20 mit Bezug auf die Rotationsachse angeordnet. Die auf dem inneren Kreis und dem zwischenliegenden Kreis angeordneten Permanentmagnete werden als eine erste Gruppe von Magnetpolen bezeichnet. Andererseits ist jeder Permanentmagnet auf dem Umfang des äußeren Kreises unter einem Winkel 0 mit Bezug auf die Rotationsachse angeordnet. Die auf dem äußeren Kreis angeordneten Permanentmagnete werden als eine zweite Gruppe von Magnetpolen bezeichnet. In der ersten Gruppe von Magnetpolen wird die durch die folgende Formel:
(Durchmesser des Permanentmagneten) + (Abstand von dem benachbarten Permanentmagneten) = g
repräsentierte Beziehung konstant, und diese Beziehung wird von allen Schwungradscheiben 101 bis 111 erfüllt.
In dieser Ausführungsform sind die Permanentmagnete auf den Oberflächen der Schwungradscheiben der benachbarten Schichten in einer gleichen Anordnung angeordnet. Mit anderen Worten, wenn die benachbarten Schwungradscheiben in einem stationären Zustand sind und die magnetische Abstoßung in einem ausbalancierten Zustand ist, sind einerseits die Permanentmagnete der ersten Gruppe auf der Oberfläche der Schwungradscheibe der oberen benachbarten Schicht abwechselnd mit jenen der ersten Gruppe auf der Oberfläche der Schwungradscheibe der unteren benachbarten Schicht angeordnet, und andererseits sind die Permanentmagnete der zweiten Gruppe auf der Oberfläche der Schwungradscheibe der oberen benachbarten Schicht überlappend mit jenen der zweiten Gruppe auf der Oberfläche der Schwungradscheibe der unteren benachbarten Schicht angeordnet.
Wenn die Schwungradscheibe in der Abmessung größer ist, kann der Kreis der Schwungradscheibe, auf welchem die Permanentmagnete anzuordnen sind, im Durchmesser größer werden, z.B., wie in Fig. 16 gezeigt ist. Gleichzeitig wird die Anzahl der z.B. auf dem äußeren Kreis anzuordnenden Permanentmagnete, verglichen mit der Anzahl der Permanentmagnete, wie sie in Fig. 15 gezeigt ist, erhöht. Jedoch wird, wie oben beschrieben, die konstante Länge g für alle Schwungradscheiben 101 bis 111 auf den gleichen Wert festgesetzt. Andererseits wird, obwohl sich der Winkel mit Bezug auf die Rotationsachse, unter welchem jeder der Permanentmagnete angeordnet ist, bei jeder der Schwungradscheiben 101 bis 110 ändern kann, die Tatsache, daß der Winkel, unter welchem der Permanentmagnete der zweiten Gruppe auf dem äußeren Kreis von jeder Schwungradscheibe angeordnet sind, auf eine Hälfte des Winkels festgesetzt wird, unter welchem jeder der Permanentmagnete der ersten Gruppe auf dem inneren Kreis und dem zwischenliegenden Kreis von jeder Schwungradscheibe angeordnet ist, desgleichen ohne irgendwelche Änderungen auf jede der Schwungradscheiben 101 bis 111 angewandt.
Wie oben beschrieben, sind die Schwungradscheiben 101 bis 111 derart angeordnet, daß die Anzahl der Permanentmagnete erhöht wird, wenn die Schwungradscheiben der unteren Schichten in der Abmessung größer sind, so daß dadurch die zwischen den benachbarten Schichten wirkende magnetische Abstoßung größer gemacht wird. Durch diese Anordnung kann die Unterbrechung der magnetischen Abstoßung zwischen den benachbarten Schichten (mit anderen Worten, Überqueren des sogenannten "Abstoßungsbergs" der magnetischen Abstoßung) vermieden werden, selbst wenn die schwerere Schwungradscheibe der unteren Schicht rotiert werden soll.
In dieser Ausführungsform der Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Schwungradscheiben 101 bis 111 an dem Trägerrahmen 1 durch Drücken derselben sowohl von oben als auch von unten angebracht, um die Abstände zwischen jeder der benachbarten Schichten kleiner zu machen. In diesem Fall wirkt die magnetische Abstoßung in der Axialrichtung der mittleren Achse 3 wie auch in der Umfangsrichtung der Rotation zwischen jeder der benachbarten Schwungradscheiben 101 bis 111 durch die jeweiligen Permanentmagneten 301 bis 311, die daran angebracht sind. Die magnetische Abstoßung, die in der Axialrichtung der mittleren Achse 3 wirkt, wird sehr stark, weil eine Anzahl der Permanentmagnete so auf der Schwungradscheibe angebracht ist, daß das Gewicht von jeder der Schwungradscheiben 102 bis 110 der zwischenliegenden Schichten aufgrund des Gleichgewichts zwischen den magnetischen Abstoßungen, die sowohl von oben als auch von unten wirken, aufgehoben ist, und daß jede der Schwungradscheiben 102 bis 110 in einen im wesentlichen schwimmenden oder aufgehängten Zustand gebracht. Demgemäß kann jede Schwungradscheibe in einer extrem glatten bzw. stoßfreien Art und Weise rotiert werden, weil die Rotationsreibung keinen oder wenig wesentlichen Einfluß auf die Rotation der Schwungradscheiben ausübt.
Dann wird eine Beschreibung von den Wirkungen und Vorgängen der Rotationseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform dieser Erfindung gegeben.
Zunächst ist die grundsätzliche Wirkung dieser Rotationseinrichtung im wesentlichen die gleiche wie in den vorherigen Ausführungsformen der Rotationseinrichtungen gemäß der vorhegenden Erfindung, wie oben beschrieben. Mit anderen Worten, die grundsätzliche Wirkung umfaßt das Übertragen der rotativen Antriebskraft, die in die Schwungradscheibe 101 der obersten Schicht eingetreten ist, gleichmäßig durch die Schwungradscheiben 101 bis 110 schließlich bis zu der Schwungradscheibe 111 der untersten Schicht, als ob Wellen laufen, und dann das Umwenden der rotativen Antriebskraft an der Schwungradscheibe 111, gefolgt vom aufeinanderfolgenden Rückführen nach rückwärts zu den Schwungradscheiben der oberen Schicht als die Kraft des Antreibens der Rotation der Schwungradscheiben der oberen Schichten im Uhrzeigersinn. In dieser Ausführungsform wird diese grundsätzliche Wirkung hauptsächlich durch die erste Gruppe der Magnetpole der Permanentmagneten, die auf dem inneren Kreis und dem zwischenliegenden Kreis von jeder der Schwungradscheiben angeordnet sind, verwirklicht.
Mit anderen Worten, wenn jede der Schwungradscheiben 101 bis 111, wie in Fig. 17 gezeigt, in einem stationären Zustand ist, ist die erste Gruppe der Permanentpole (wie in der Zeichnung durch weiße Kreise repräsentiert), die auf dem inneren Kreis und dem zwischenliegenden Kreis der Schwungradscheibe angeordnet sind, in einem solchen Zustand, daß sie im Gleichgewicht mit der ersten Gruppe von jenen (wie in der Zeichnung durch schraffierte Kreise repräsentiert) sind, die auf dem inneren Kreis und dem zwischenliegenden Kreis der Schwungradscheibe der benachbarten Schicht angeordnet sind, und die erstere ist in einem stationären Zustand abwechselnd mit der letzteren angeordnet. Zur Kürze der Erläuterung sei angenommen, daß die erste und zweite Gruppe der auf den benachbarten Schwungradscheiben angeordneten Permanentmagnetpole alle als magnetische Nordpole angeordnet sind, wobei gesagt werden kann, daß schwache magnetische Südpole zwischen den umfangsmäßig benachbarten Permanentmagneten der ersten Gruppe der magnetischen Nordpole in der oben beschriebenen Art und Weise zu sehen sind.
In diesem Zustand ist andererseits die zweite Gruppe der magnetischen Nordpole auf dem äußeren Kreis der Schwungradscheibe so angeordnet, daß sie sich mit der zweiten Gruppe der magnetischen Nordpole auf der Schwungradscheibe der benachbarten Schicht überlappt, so daß die magnetische Abstoßung wenig in der Richtung der Rotation wirkt und statt dessen ein großer Betrag der magnetischen Abstoßung in der Vertikalrichtung wirkt. Die vertikale magnetische Abstoßung der zweiten Gruppe der magnetischen Nordpole kann so angesehen werden, als ob sie die Anziehung durch die magnetischen Südpole, die in der Mitte der benachbarten Permanentmagnete in der ersten Gruppe der magnetischen Nordpole zu sehen sind, wenn man von der ersten Gruppe der magnetischen Nordpole auf die benachbarte Schwungradscheibe blickt, negieren. Demgemäß können, selbst wenn die Permanentmagnete in der Art und Weise angeordnet sind, wie in Fig. 17 gezeigt ist, die Schwungradscheiben mit Leichtigkeit rotiert werden.
Weiter ist es, wie z.B. in Fig. 18 gezeigt ist, so, daß, wenn die Schwungradscheibe der oberen benachbarten Schicht in der normalen Richtung (d.h. in der Richtung, die in der Zeichnung durch den Pfeil Y angedeutet ist) rotiert wird, sie veranlaßt wird, mit ihrer magnetischen Abstoßung auf die Schwungradscheibe der unteren benachbarten Schwungradscheibe zu wirken, ohne in der umgekehrten Richtung zu rotieren, und zwar aufgrund der Wirkung des Gesperrlagers, so daß sie dadurch die Schwungradscheibe der unteren benachbarten Schicht in der normalen Richtung dreht. Desgleichen kommt es, wie in Fig. 19 gezeigt ist, wenn die Schwungradscheibe der unteren benachbarten Schicht in der normalen Richtung (d.h. in der Richtung, die durch den Pfeil Y in der Zeichnung angedeutet ist) gedreht wird, dazu, daß sie veranlaßt wird, mit ihrer magnetischen Abstoßung auf die Schwungradscheibe der oberen benachbarten Schwungradscheibe zu wirken, ohne sich in der umgekehrten Richtung zu drehen, und zwar aufgrund der Wirkung des Gesperrlagers, so daß sie dadurch die Schwungradscheibe der oberen Schicht in der normalen Richtung rotiert. Diese Wirkung ist im wesentlichen die gleiche, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben ist.
Dann wird eine Beschreibung des Falls gegeben, in welchem die Schwungradscheibe um einen sehr leichten bzw. geringen Winkel aus der in Fig. 17 gezeigten Position in dieser Ausführungsform der Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gedreht wird. In diesem Fall ist diese Anordnung der Magnetpole der Permanentmagneten für die Rotationsbewegung um einen solchen sehr leichten bzw. geringen Winkel weniger empfindlich, und es wird bewirkt, daß keine oder wenig magnetische Abstoßung in der ersten Magnetpolgruppe der Permanentmagnete auftritt, weil die Permanentmagnete in der ersten Magnetpolgruppe im Abstand getrennt zwischen den Permanentmagneten auf den benachbarten Schwungradscheiben der oberen und unteren Schicht sind; jedoch ist andererseits die zweite Magnetpolgruppe der Permanentmagneten sehr empfindlich gegenüber selbst einer solchen leichten bzw. geringen Winkelbewegung, die einen großen Betrag an magnetischer Abstoßung erzeugt, weil die zweite Magnetpolgruppe der Permanentmagnete in einem überlappten Zustand angeordnet ist, so daß dadurch die resultierende magnetische Abstoßung in die Kraft des Antreibens der Rotation der Schwungradscheiben im Uhrzeigersinn umgewandelt wird.
In der Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn es erstrebt wird, daß die Rotationsenergie durch Rotieren der Schwungradscheiben, die schwerer im Gewicht sind, gespeichert werden soll, die Polarität der ersten Magnetpolgruppe stärker gemacht, so daß dadurch die magnetische Verbindung zwischen den oberen und unteren benachbarten Schwungradscheiben durch die magnetische Abstoßung höher gemacht wird. Die Fig. 20 zeigt ein Beispiel der Anordnung der Permanentmagnete, welche die vorstehend beschriebenen Erfordernisse erfüllen kann, worin die Anzahl der Permanentmagnete in der ersten Magnetpolgruppe in der Radialrichtung der Schwungradscheibe erhöht ist. In dem Beispiel ist, wie in Fig. 20 gezeigt, die Anzahl der Permanentmagnete in der ersten Magnetpolgruppe in der Axialrichtung um je zwei auf vier erhöht, verglichen mit der Anzahl der in Fig. 15 gezeigten Permanentmagnete, so daß dadurch die Polarität der ersten Magnetpolgruppe verstärkt wird.
Andererseits kann, wenn erstrebt wird, daß die Wirkung der zweiten Magnetpolgruppe der Permanentmagnete verstärkt werden soll, ein zusätzlicher Satz der zweiten Magnetpolgruppe der Permanentmagnete auf dem innersten Kreis, z.B. in der Art und Weise, wie in Fig. 21 gezeigt ist, angeordnet werden. In dem Beispiel der Fig. 21 sind die auf dem innersten Kreis der Schwungradscheibe der oberen benachbarten Schicht anzuordnenden Permanentmagnete so angeordnet, daß sie sich mit jenen überlappen, die auf der Schwungradscheibe der unteren benachbarten Schicht angeordnet sind, wenn die Schwungradscheiben im stationären Zustand sind, so daß sie dadurch eine zusätzliche zweite Magnetpolgruppe bilden.
In der Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung kann von der ersten Magnetpolgruppe der Permanentmagnete gesagt werden, daß sie hauptsächlich zu einer Erhöhung der Kraft bzw. Energie der Rotationseinrichtung beiträgt, während von der zweiten Magnetpolgruppe der Permanentmagneten gesagt werden kann, daß sie hauptsächlich zu einer Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Schwungradscheiben beiträgt.
Wie oben beschrieben ist, kann die Rotationseinrichtung gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung die eingegebene Energie sehr leistungsfähig in die Rotationsenergie zum Rotieren aller Schwungradscheiben umwandeln, weil sie so angeordnet bzw. eingerichtet ist, daß sie es der Schwungradscheibe wahrscheinlich bzw. voraussichtlich ermöglicht, in einem sehr leichten bzw. geringen Winkel zu rotieren, und sie kann selbst eine solche sehr leichte bzw. geringe Rotation leistungsfähig in die Kraft zum Antreiben der Rotation der Schwungradscheiben im Uhrzeigersinn umwandeln, und zwar zusätzlich zu einem großen Betrag an Rotation der Schwungradscheiben.
Es ist zu bemerken, daß, obwohl die an jeder der Schwungradscheiben angebrachten Permanentmagnete generell abwechselnd hinsichtlich ihrer Polarität angeordnet werden können, so daß sie magnetische Nordpole, magnetische Südpole, magnetische Nordpole, magnetische Südpole, ... in dieser Reihenfolge haben, die Anordnung der Polarität der Permanentmagnete nicht auf diesen Modus beschränkt ist und es auch möglich ist, die Permanentmagnete auf bzw. in allen Schichten so anzuordnen, daß sie die gleiche Polarität zeigen bzw. aufweisen, z.B. magnetische Nordpole. Außerdem ist die Form des Permanentmagneten nicht auf eine Kreisform im Schnitt bzw. Querschnitt beschränkt. Zum Beispiel kann, wie in Fig. 22 gezeigt ist, ein Satz der Permanentmagnete in der ersten Magnetpolgruppe eine flache, im Querschnitt rechteckige Form mit einem Paar von gerundeten Seiten haben, oder, ein Teil der Permanentmagnete sowohl in der ersten Magnetpolgruppe als auch in der zweiten Magnetpolgruppe kann, wie in Fig. 23 gezeigt ist, zu einer flachen, im Querschnitt rechteckigen Form mit einem Paar von gerundeten Seiten kombiniert sein.
Weiter ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein Beispiel der speziellen Anordnung der ersten und zweiten Magnetpolgruppen auf jeder von allen Schwungradscheiben 101 bis 111 beschränkt. Zum Beispiel ist es auch möglich, nur die erste Magnetpolgruppe auf der Schwungradscheibe der Eingangs- bzw. Eingabeschicht anzuordnen, und sowohl die erste Magnetpolgruppe als auch die zweite Magnetpolgruppe auf jeder Schwungradscheibe des Rests der Schwungradscheiben anzuordnen.
Es ist weiter zu bemerken, daß auch verschiedene Abwandlungen und Änderungen beim Praktizieren der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Zum Beispiel ist in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Rotationseinrichtungen das Gesperrlager zum Verhindem der umgekehrten Rotation an jeder von allen Schwungradscheiben angebracht; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt. Zum Beispiel kann die genügende Wirkung selbst dann erreicht werden, wenn das Gesperrlager nur an der Schwungradscheibe der obersten Schicht angebracht ist, in welche die rotative Antriebskraft bzw. -energie eingegeben wird, oder die umgekehrte Rotation, die durch den Einfluß während des Entnehmens der Last bewirkt wird, kann dadurch unterdrückt werden, daß das Gesperrlager an der Schwungradscheibe der Ausgangs- bzw. Ausgabeschicht angebracht wird, von welcher die Ausgangsgröße genommen oder entnommen wird (z.B. der Schwungradscheibe der zweituntersten Schicht). Es ist weiter möglich, das Gesperrlager an einer Kombination jener Schichten anzubringen. Außerdem ist es, selbst wenn kein Gesperrlager an irgendeiner Schwungradscheibe angebracht würde, möglich, die eingegebene rotative Antriebskraft bzw. -energie in die Rotation der Schwungradscheibe von jeder Schicht umzuwandeln. Obwohl die durch diese Anordnung erreichte Wirkung jedoch weniger leistungsfähig als diejenige der oben beschriebenen Beispiele ist, kann durch diese Ausführungsform das Ziel dieser Erfindung erreicht werden, so daß es verstanden werden kann, daß diese Ausführungsform auch innerhalb den Bereich dieser Erfindung eingeschlossen ist.
Es ist weiter zu bemerken, daß diese Erfindung, obwohl das Gesperrlager als das Mittel zum Sperren der umgekehrten Rotation der Schwungradscheibe angewandt wird, nicht auf das Gesperrlager beschränkt ist und irgendwelche verschiedenen Mittel umfassen kann, solange sie die umgekehrte Rotation der Schwungradscheibe sperren kann, d.h., solange sie die Funktion als eine Einwegkupplung erfüllen kann.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Schrittmotor, der zum intermittierenden Erzeugen der rotativen Antriebskraft bzw. -energie fähig ist, als eine Quelle für das Erzeugen der rotativen Antriebskraft bzw. -energie angewandt. Es kann jedoch bemerkt werden, daß die Quelle zum Erzeugen der rotativen Antriebskraft nicht auf einen solchen Schrittmotor beschränkt ist, und ein Servomotor o. dgl. auch angewandt werden kann. Weiter kann es auch möglich sein, einen Mechanismus zu verwenden, der fähig ist, die rotative Antriebskraft bzw. -energie eines üblichen Motors mittels einer elektromagnetischen Kupplung oder irgendeiner anderen Einrichtung intermittierend der Schwungradscheibe der obersten Schicht zuzuführen, oder eine mechanische Rotationsantriebseinrichtung zu verwenden, die fähig ist, eine intermittierende rotative Antriebskraft bzw. -energie zu erzeugen. Außerdem ist die rotative Antriebskraft bzw. -energie, die in die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingegeben werden soll, nicht auf die Art des intermittierenden Eingebens beschränkt, und es kann eine rotative Antriebskraft bzw. -energie einer solchen Art sein, wie sie kontinuierlich durch einen gewöhnlichen Motor eingegeben wird. Es sollte hier bemerkt werden, daß, obwohl der kontinuierliche Eintritt bzw. die kontinuierliche Eingabe der rotativen Antriebskraft bzw. -energie weniger leistungsfähig für das Erzielen der Wirkungen, von denen erstrebt wird, daß sie durch die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt werden, ist, als der intermittierende Eintritt bzw. die intermittierende Eingabe der rotativen Antriebskraft bzw. -energie, gesagt werden kann, daß die Wirkungen zufriedenstellend sind. Weiter wird es, wenn die rotative Antriebskraft bzw. -energie kontinuierlich eingegeben wird, bevorzugt, daß sie mit der Anordnung des Gesperrlagers kombiniert wird. In diesem Falle jedoch ist die Eingabe der intermittierenden rotativen Antriebskraft bzw. -energie wirksamer und im besonderen ist das so zu dem Zeitpunkt, in dem die Rotationseinrichtung zu rotieren beginnt.
In den Ausführungsformen der Rotationseinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung ist jeder der Permanentmagnete auf dem gleichen Umfang des Kreises unter einem gleichen Winkel und in einer gleichmäßigen winklig beabstandeten Beziehung bezüglich des benachbarten Permanentmagneten angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt, und es kann jede Anordnung akzeptiert werden, solange die Permanentmagnete in einer solchen Art und Weise angeordnet sind, daß der "Abstoßungsberg" und der "Boden" der magnetischen Abstoßung, von denen bewirkt wird, daß sie zwischen den Schwungradscheiben der benachbarten Schichten auftreten, so angeordnet sind, daß sie an einem gewissen Ort zwischen den Schwungradscheiben der benachbarten Schichten miteinander in Eingriff kommen.
Weiter werden in den Ausführungsformen der Rotationseinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung Permanentmagnete als die Mittel zum Erzeugen der magnetischen Abstoßung zwischen den benachbarten Schwungradscheiben angewandt. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf jene Permanentmagnete beschränkt ist und auch ein elektrischer Magnet angewandt werden kann. Weiterhin kann ein supraleitfähiger elektrischer Magnet einen extrem großen Betrag an Abstoßung liefern, so daß er dadurch fähig ist, die Schwungradscheiben von einem beträchtlich schweren Gewicht zu rotieren. Es kann weiter als eine Selbstverständlichkeit bemerkt werden, daß die Permanentmagnete mit den elektrischen Magneten kombiniert sein können. Außerdem ist es effektiv, die Permanentma- gnete zu verwenden, wenn es erstrebt wird, daß die Rotationseinrichtung in der Abmessung kompakt sein soll.
Das Material der Schwungradscheiben ist nicht auf ein magnetisches Material, wie Eisen o. dgl., beschränkt, wie es in den Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird, und es kann ein nichtmagnetisches Material sein, wie z.B. Beton oder ein Kunstharz. Die Form der Schwungradscheibe ist nicht auf eine Scheibenform beschränkt, und die Schwungradscheibe kann von einer polygonalen Form mit vielen gleichen Seiten sein. Weiter können die Schwungradscheiben derart strukturiert sein, daß jede von allen Schwungradscheiben im Gewicht gleich ist.
Weiter ist die Gesamtform der in Schichten angeordneten Schwungradscheiben nicht auf eine konische Form, wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen, beschränkt. Zum Beispiel kann sie, wie in Fig. 24 gezeigt ist, von einer säulenförmigen Form sein. In dieser Anordnung der gesamten Schwungradscheiben können sie in einer solchen Art und Weise strukturiert sein, daß jede der Schwungradscheiben in der Scheibendicke aufeinanderfolgend dicker ist, wenn sie in unteren Schichten plaziert sind bzw. werden, und die rotative Antriebskraft bzw. -energie wird in die Schwungradscheibe der obersten Schicht eingegeben. Weiter können, wie in Fig. 25 gezeigt ist, die gesamten Schwungradscheiben in einer umgekehrten konusförmigen Anordnung strukturiert sein, in welche die rotative Antriebskraft bzw. -energie von der Schwungradscheibe der untersten Schicht her eingegeben wird. Außerdem können, wie in Fig. 26 gezeigt ist, die gesamten Schwungradscheiben im Schnitt in einer generell rechteckigen Form angeordnet sein, wobei beide vertikalen Seiten generell auswärts gerundet sind. In dieser Ausführungsform kann die rotative Antriebskraft bzw. -energie entweder von der Schwungradscheibe der obersten Schicht oder der untersten Schicht her eingegeben werden. Weiterhin können, wie in Fig. 27 gezeigt ist, die gesamten Schwungradscheiben in einer im Schnitt generell rechteckigen Form angeordnet sein, wobei beide vertikalen Seiten generell nach einwärts gerundet sind. In dieser Anordnung der Schwungradscheiben kann die rotative Antriebskraft bzw. -energie von der Schwungradscheibe der mittleren Schicht her eingegeben werden.
Weiterhin wird in den Ausführungsformen der Rotationseinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung die zwischen den gleiche Polarität besitzende Magneten erzeugte magnetische Abstoßung als das Mittel zum aufeinanderfolgenden Übertragen der rotativen Antriebskraft bzw. -energie auf die in Schichten angeordneten Schwungradscheiben angewandt. Zusätzlich hierzu ist die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Mittel beschränkt, und es ist auch möglich, die magnetische Anziehung zu benutzen, welche zwischen den Magneten erzeugt wird, die die entgegengesetzte Polarität haben. Mit anderen Worten, in dieser Ausführungsform der oben beschriebenen Rotationseinrichtung sind die auf bzw. in der Oberfläche der Schwungradscheiben angeordneten Permanentmagnete so angeordnet, daß sie in der Polarität entgegengesetzt zu jenen sind, welche auf bzw. in der Oberfläche der zugewandten bzw. gegenüberliegenden benachbarten Schwungradscheibe angeordnet sind. Selbst wenn die Permanentmagnete in dieser Art und Weise angeordnet sind, wird die in die Schwungradscheibe der obersten Schicht eingegebene rotative Antriebskraft bzw. -energie aufeinanderfolgend auf die Schwungradscheiben, die in unteren Schichten angeordnet sind, eine nach der anderen, übertragen.
Desgleichen kann auch die mechanisch durch eine Feder erzeugte Federkraft anstelle der durch die Magnete erzeugten Magnetkraft als das Mittel zum aufeinanderfolgenden Übertragen der rotativen Antriebskraft bzw. -energie auf die in Schichten angeordneten Schwungradscheiben angewandt werden. Zum Beispiel ist es möglich, eine Spannfeder zwischen den Schwungradscheiben der benachbarten Schichten in den Positionen, in denen andernfalls die Permanentmagnete angeordnet sind, anstelle der Permanentmagnete anzuordnen, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Rotationseinrichtungen zwischen den benachbarten Schwungradscheiben angeordnet sind. Wenn die Schwungradscheibe einmal rotiert und ihre Relativposition in der Umfangsrichtung ihrer Rotation verlagert, erzeugt die Spannfeder die Federkraft in der Richtung, in welcher der Verlagerung der Relativpositionen der Schwungradscheiben in der Umfangsrichtung der Rotation zu widerstehen ist. Diese Federkraft wird von der Schwungradscheibe der obersten Schicht aus eine nach der anderen aufeinanderfolgend auf die Schwungradscheibe der untersten Schicht übertragen. Außerdem ist die Feder, die für diesen Zweck verwendet werden kann, nicht auf die Spannfeder beschränkt, und es kann z.B. auch eine Druckfeder angewandt werden. Wenn die Druckf eder angewandt wird, wird sie in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß sie so angeordnet ist, daß ihre Achse mit der Umfangsrichtung der benachbarten Schwungradsöheiben übereinstimmt und daß ihr eines Ende an der Schwungradscheibe der oberen benachbarten Schicht angebracht ist und ihr anderes Ende an der Schwungradscheibe der unteren benachbarten Schicht angebracht ist. Weiter können auch eine Schraubenfeder, eine Spiralfeder o. dgl. zwischen den Schwungradscheiben der benachbarten Schicht angebracht sein.
Fig. 28 zeigt ein Beispiel, in welchem die vorliegende Erfindung angewandt ist. Dieses Beispiel zeigt die Schwungradrotationseinrichtung, die mit einer sehr hohen Geschwindigkeit rotiert werden kann, und diese Schwungradrotationseinrichtung umfaßt eine Kombination von drei Schwungradrotationseinrichtungen 41, 42 und 43, von denen jede von einer konischen Form ist, wie oben beschrieben. Die Schwungradrotationseinrichtungen 41, 42 und 43 sind derart angeordnet bzw. eingerichtet, daß die Schwungradscheibe der untersten Schicht in der Schwungradrotationseinrichtung 41 durch einen Riemen 51 mit der Schwungradscheibe der obersten Schicht in der Schwungradrotationseinrichtung 42 verbunden ist, und weiter, daß die Schwungradscheibe der untersten Schicht der Schwungradrotationseinrichtung 42 durch einen Riemen 52 mit der Schwungradscheibe der obersten Schicht in der Schwungradrotationseinrichtung 43 verbunden ist. Diese Anordnung der Schwungradrotationseinrichtungen kann eine sehr hohe Rotationsgeschwindigkeit erzeugen, weil, wenn einmal die Drehzahl der Schwungradrotationseinrichtung 41 durch den Riemen 51 auf die Schwungradrotationseinrichtung 42 übertragen wird bzw. ist, die Drehzahl auf der Basis der Differenz im Durchmesser zwischen den Schwungradscheiben der Schwungradrotationseinrichtungen 41 und 42, welche miteinander durch den Riemen 51 verbunden sind, auf eine n-fache Drehzahl erhöht wird. Desgleichen wird, wenn die Drehzahl der Schwungradrotationseinrichtung 42 einmal durch den Riemen 52 auf die Schwungradrotationseinrichtung 43 übertragen wird bzw. ist, die Drehzahl auf der Basis der Differenz im Durchmesser zwischen den Schwungradscheiben der Schwungradrotationseinrichtungen 42 und 43, welche durch den Riemen 52 miteinander verbunden sind, auf eine m-fache Drehzahl erhöht, was schließlich zu der (n x m)-fachen Drehzahl der Drehzahl der Schwungradrotationseinrichtung 41 führt. Wenn diese Anordnung in einem System strukturiert ist, kann sie die Schwungradscheiben, die ein beträchtlich schweres Gewicht haben, mit einer sehr hohen Geschwindigkeit rotieren, so daß ein sehr großer Betrag an Rotationsenergie insgesamt vorgesehen bzw. geliefert werden kann.
Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung die aufeinanderfolgend eingegebene rotative Antriebskraft bzw. -energie leistungsfähig in die Rotationsenergie der Gesamtheit des in Schichten angeordneten bzw. eingerichteten Rotationskörpers umwandeln. Wenn die vorliegende Erfindung auf die Schwungradscheibenrotationseinrichtung angewandt wird, kann selbst ein Elektromotor kleiner Abmessung die Schwungradscheiben schweren Gewichts innerhalb einer kurzen Zeit mit einer hohen Geschwindigkeit rotieren.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Wie oben beschrieben, kann die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Schwungradscheibenrotationseinrichtung in einem Schwungradenergiespeichersystem u. dgl. verwendet werden. Wenn die Schwungradscheibenrotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so angeordnet bzw. eingerichtet ist, daß ein großer Betrag an Rotationsträgheitsenergie, der in den Schwungradscheiben angesammelt ist, augenblicklich herausgezogen wird, kann eine solche Rotationseinrichtung z.B. für Walzwerke bzw. -straßen in Eisenwerken und Zementmühlen in Zementanlagen verwendet werden, wo augenblicklich ein großer Betrag an Energie erforderlich ist.
Weiter kann die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zunächst eine Schwungradscheibe kleiner Größe mit einer kleinen Rotationskraft (Drehmoment) rotieren, und dann eine größere Schwungradscheibe rotieren, so daß dadurch ein größerer Betrag an Rotationsenergie herausgezogen wird. In dieser Hinsicht kann die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Drehmomentwandler betrachtet werden, und sie kann die Ausgangsgröße von jeder Schwungradscheibe ihrer geschichteten Anordnung extrahieren. Demgemäß kann von der Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesagt werden, daß sie ein Drehmomentwandler eines Mehrstufenschalttyps bzw. -schaltertyps ist. Wenn sie für solche Zwecke angewandt wird, wird es bevorzugt, das Gesamtgewicht der Schwungradscheiben leichter zu machen, um mehr Arbeit nach dem Äußeren zu auszuführen.
Wenn die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Schwungradenergiespeichersystem angewandt wird, wird sie dahingehend betrachtet, daß die Eingangsenergie bzw. die eingegebene Energie hauptsächlich als die Rotations-energie der Schwungradscheiben gespeichert wird. In anderer Hinsicht jedoch wird sie dahingehend betrachtet, daß die Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Eingangsenergie bzw. die eingegebene Energie als Energie der magnetischen Abstoßung speichert, welche zwischen den benachbarten Schichten des geschichteten Rotationskörpers erzeugt wird. Weiter kann von der Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesagt werden, daß sie eine Übertragungseinrichtung vom magnetischen Typ ist, wenn sie dahingehend betrachtet wird, daß die Eingangsenergie bzw. die eingegebene Energie in der Form von magnetischer Energie angesammelt wird und daß die magnetische Energie von der Ausgangsseite her entzogen wird. In diesem Fall wird es, wie bei der vorhergehenden bzw. früheren Ausführungsform der Rotationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bevorzugt, daß jede der rotierenden Platten im Gewicht ziemlich leicht gemacht wird, damit die Eingangsenergie bzw. eingegebene Energie nicht als eine Rotationsenergie der rotierenden Platten verloren wird.

Claims

1. Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, umfassend eine Mehrzahl von Rotationsplatten (11 bis 17), die in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen (3) koaxial fluchtend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der geschichteten Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers eine Gruppe je aus Magnetpolen (31 bis 37) auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, vorgesehen ist; wobei die Gruppe je aus den Magnetpolen in der Polarität gleich einer anderen Gruppe je aus den Magnetpolen gemacht ist, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen sind; und wobei jeder Magnetpol der Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen sind, abwechselnd mit jedem Magnetpol der Gruppe der Magnetpole, welche auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte vorgesehen sind, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, angeordnet ist, wenn die Rotationsplatten in einem stationären Zustand sind.

2. Rotationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Magnetpole, die auf jeder der Rotationsplatten vorgesehen ist, eine Mehrzahl von Magnetpolen umfaßt, die in bzw. unter einem gleichen Winkel um die Rotationsachse von jeder Rotationsplatte und in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander angeordnet sind.

3. Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, umfassend eine Mehrzahl von Rotationsplatten (101 bis 111), die in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der geschichteten Rotationspiatten des geschichteten Rotationskörpers eine erste und zweite Gruppe je aus Magnetpolen (301 bis 311) auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, vorgesehen ist; wobei die erste und zweite Gruppe je aus den Magnetpolen in der Polarität einer anderen ersten bzw. zweiten Gruppe je aus den Magnetpolen, die auf bzw. in der Oberfläche der Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen sind, gleichgemacht ist; wobei jeder Magnetpol der ersten Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen ist, abwechselnd mit jedem Magnetpol der ersten Gruppe der Magnetpole angeordnet ist, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte vorgesehen sind, welche der benachbarten Schicht zugewandt ist; und wobei jeder Magnetpol der zweiten Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen ist, sich mit jedem Magnetpol der zweiten Gruppe der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte angeordnet ist, welche der benachbarten Schicht zugewandt ist, überlappend angeordnet ist.

4. Rotationseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe der Magnetpole, die auf jeder der Rotationsplatten vorgesehen ist, eine Mehrzahl von Magnetpolen umfaßt, welche in bzw. unter einem ersten gleichen Winkel um die Rotationsachse in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig voneinander getrennt angeordnet sind; und die zweite Gruppe der Magnetpole, die auf jeder der Rotationsplatten vorgesehen ist, eine Mehrzahl von Magnetpolen umfaßt, welche in bzw. unter einem zweiten gleichen Winkel um die Rotationsachse angeordnet sind, wobei der zweite gleiche Winkel eine Hälfte des ersten gleichen Winkels ist.

5. Rotationseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter ein intermittierendes Antriebsmittel zum intermittierenden Vorsehen der rotativen Antriebskraft bzw. -energie an der bzw. auf die Rotationspiatte einer Eingangsschicht, in welche die rotative Antriebskraft bzw. -energie eingegeben wird, umfaßt.

6. Rotationseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittel zum Hemmen bzw. Verhindern einer umgekehrten Rotation der Rotationsplatte an der Rotationsplatte der Eingangsschicht, in welche die rotative Antriebskraft bzw. -energie eingegeben wird, der Rotationsplatte, die auf der Endseite relativ zu der Rotationsplatte der Eingangsschicht lokalisiert ist, der Rotationsplatte der Ausgangsschicht, von welcher die Rotationsausgangsgröße entnommen wird, einer Kombination dieser Rotationsplatten, oder jeder von allen Rotationsplatten des Rotationskörpers angebracht ist.

7. Rotationseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umkehrungshemmungs- bzw. -verhinderungsmittel zum Hemmen bzw. Verhindern einer umgekehrten Rotation der Rotationsplatte an der Rotationsplatte einer Eingangsschicht, in welche die rotative Antriebskraft bzw. -energie eingegeben wird, der Rotationsplatte, die auf der Endseite relativ zu der Rotationsplatte der Eingangsschicht lokalisiert ist, der Rotationsplatte einer Ausgangsschicht, von welcher Rotationsausgangsgröße entnommen wird, einer Kombination dieser Rotationsplatten, oder jeder von allen Rotationsplatten des Rotationskörpers angebracht ist.

8. Rotationseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet 1 daß die Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers derart eingerichtet sind, daß jede Rotationsplatte eine Scheibenform hat; wobei jede Rotationsplatte einer unteren benachbarten Schicht im Durchmesser größer und im Gewicht schwerer als jede Rotationsplatte einer oberen benachbarten Schicht ist; wobei der geschichtete Rotationskörper insgesamt in einer konischen Form strukturiert ist; und wobei die Gruppe oder Gruppen von Magnetpolen, die auf bzw. in der Rotationsplatte von jeder Schicht des geschichteten Rotationskörpers vorgesehen ist oder sind, derart angeordnet ist oder sind, daß ihre Magnetkraft insgesamt von der Rotationsplatte der Eingangsschicht aus aufeinanderfolgend zu der Rotationspiatte der auf der Endseite lokalisierten Schicht allmählich größer wird.

9. Rotationseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe oder Gruppen der Magnetpole, die auf bzw. in der Rotationsplatte von jeder Schicht des geschichteten Rotationskörpers vorgesehen ist oder sind, derart angeordnet ist oder sind, daß eine Axialkomponente ihrer magnetischen Abstoßung, die sich axial längs der Rotationsachse erstreckt, sowie zwischen der Gruppe oder den Gruppen der Magnetpole wirkt, die zwischen der Rotationsplatte der benachbarten Schicht und der der benachbarten Schicht zugewandten Rotationsplatte vorgesehen ist bzw. sind, größer als eine Umfangskomponente hiervon wird, welche sich längs der Rotationsrichtung erstreckt; und wobei jede der Rotationsplatten von zwischenliegenden Schichten des geschichteten Rotationskörpers durch die Axialkomponente hiervon, die durch die Gruppe oder Gruppen erzeugt wird, welche auf bzw. in der Rotationsplatte der benachbarten Schicht und den der benachbarten Schicht zugewandten Rotationsplatten vorgesehen ist bzw. sind, in einem schwimmenden oder aufgehängten Zustand ist.

10. Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, die eine Mehrzahl von Rotationsplatten umfaßt, welche in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der geschichteten Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers eine Gruppe oder Gruppen je aus Magnetpolen auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, vorgesehen ist oder sind; wobei die Gruppe oder Gruppen aus je den Magnetpolen in der Polarität entgegengesetzt zu einer anderen Gruppe oder anderen Gruppen je aus den Magnetpolen gemacht ist oder sind, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen ist oder sind; und wobei jeder Magnetpol der Gruppe oder Gruppen der Magnetpole, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte der benachbarten Schicht vorgesehen ist oder sind, überlappend mit jedem Magnetpol der Gruppe oder Gruppen der Magnetpole angeordnet ist, die auf bzw. in der Oberfläche der jeweiligen Rotationsplatte, welche der benachbarten Schicht zugewandt ist, vorgesehen ist oder sind.

11. Rotationseinrichtung zum Rotieren eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, umfassend eine Mehrzahl von Rotationsplatten, die in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt.voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der Rotationsplatten des geschichteten Rotationskörpers ein Federmittel zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten des geschichteten Rotationskörpers angebracht ist; und das Federmittel so angeordnet bzw. eingerichtet ist, daß es eine Federkraft in der Richtung, welche der Verlagerung der Relativposition zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten widersteht, die durch die Rotationsbewegung der Rotationsplatte der benachbarten Schicht bewirkt wird.

12. Verfahren zur Rotation eines geschichteten Rotationskörpers in einer Schichtstruktur, umfassend eine Mehrzahl von Rotationsplatten, die in Schichten in einer beabstandeten Beziehung gleichmäßig getrennt voneinander und mit ihren Rotationsachsen koaxial fluchtend angeordnet sind und ein Krafterzeugungsmittel hat bzw. haben, das auf der Oberfläche der Rotationsplatte von jeder Schicht, die der benachbarten Schicht zugewandt ist, angebracht ist, wobei das Krafterzeugungsmittel so angepaßt ist, daß es die Kraft in der Richtung erzeugt, in welcher die Federkraft der Verlagerung der Relativposition zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten widersteht, die durch die Rotationsbewegung der Rotationsplatte verursacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie, die in die Rotationsplatte einer Eingangsschicht des geschichteten Rotationskörpers eingegeben wird, mittels der durch das Krafterzeugungsmittel erzeugten Kraft aufeinanderfolgend auf jede der Rotationsplatten der benachbarten Schichten übertragen wird, so daß dadurch der geschichtete Rotationskörper rotiert wird.

13. Verfahren zur Rotation des geschichteten Rotationskörpers nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungsmittel eine Gruppe von Magnetpolen ist, welche auf bzw. in der Oberfläche der Rotationsplatte der Schicht angeordnet sind, die der benachbarten Schicht zugewandt ist; welche so angeordnet sind, daß sie in der Polarität gleich jenen sind, die auf bzw. in der Oberfläche der Rotationsplatte der benachbarten Schicht angeordnet sind; und welche so angeordnet sind, daß sie magnetische Abstoßung in der Richtung erzeugen, in welcher die durch die Magnetpole erzeugte Kraft der Verlagerung der Relativpositionen zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten aufgrund der Rotationsbewegung der Rotationsplatte widersteht.

14. Verfahren zur Rotation des geschichteten Rotationskörpers nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungsmittel ein Federmittel ist, welches zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten des geschichteten Rotationskörpers angeordnet ist; und welches eine Federkraft in der Richtung erzeugt, in welcher die Federkraft der Verlagerung der Relativpositionen zwischen den Rotationsplatten der benachbarten Schichten aufgrund der Rotationsbewegung der Rotationsplatte widersteht.

15. Verfahren zur Rotation des geschichteten Rotationskörpers nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die rotative Antriebskraft bzw. -energie intermittierend in die Rotationsplatte einer Eingangsschicht eingegeben wird.