JP3605134B2 - Magnet belt and magnet transport system - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁石ベルト輸送システム(BTM)に使われる磁気回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、輸送需要の比較的小さな箇所に適する輸送システムとして、磁石を応用しシステム構成がシンプルな磁石ベルト輸送システム(BTM)の開発が進められている。BTMは、車上に動力を持たせ、磁石と鉄片の吸着力を利用して車両を駆動するものである(磁石と鉄片が吸着した時に発生する大きな磁気摩擦力を利用する)。
ここで、従来の磁石ベルトの構成を図5に示す。
磁石ベルト50の表面上には、複数個のヨーク51が取り付けられており、このヨーク51に磁石52が固着されている。磁石ベルト50の裏面断面は、駆動部材(図示せず)と係合するように、凹凸状に形成されている。そして、この駆動部材を回転させれば、磁石ベルト50の裏面の凹凸部(50a,50b)と駆動部材とが噛み合って、磁石ベルト50が一定方向に回転する。このようにして、磁石ベルト50が回転すると、大きな磁気摩擦力が発生し、車両が推力を得てレールに沿って走行する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、磁石ベルト50を駆動部材を使って回転させるためには、磁石ベルト50の裏面の断面形状を凹凸状にする必要がある。従来では、ヨーク51は、磁石ベルト50の裏面から固定部材53により固定されていたため、磁石ベルト50の表面に取り付けられるヨーク51の位置は制約されてしまっていた。つまり、従来では、磁石ベルト50の裏面の凹部50bのスペースを利用していたので、ヨーク51は、この凹部50bに対応するベルト表面位置にしか取り付けられなかった。磁石ベルト50の裏面の凸部50aを介して、ベルト表面にヨーク51を取り付けてしまうと、固定部材53が磁石ベルト50の裏面に突き出てしまい、駆動部材との噛み合いが阻害され、磁石ベルト50を回転させることが困難となってしまうからである。
このように、従来では、ヨークの取付けピッチが磁石ベルトの形状によって制約されてしまい、磁石ベルトの能力(保持力及び牽引力)を向上させることが困難であった。
【0004】
そこで、本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ヨークの取り付けピッチをつめてヨークの取付数を増加させることにより保持力及び牽引力を向上させると共に、磁石ベルト上に設けられた磁気回路が脱落することを防止することによりBTMの耐久性と安全性とを向上させることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の磁気回路は、車両に設けられ、地上に固定されたレールの側面に吸着しながら回転することにより車両に推力を与える磁石ベルトにおいて、磁石ベルト表面の複数位置に融着され、かつ磁石ベルトと同質の材料で形成されたプロフィルと、このプロフィルによってその外周部が覆われ、かつその両端部に鍔部を有するヨークと、このヨーク上に固着された磁石とを有する。
さらに、前記鍔部には、補強穴が設けられている。
【0006】
【作用】
上記本発明では、まず、プロフィルを介して磁石ベルト上にヨークを配置したので、磁石ベルトの形状に制約されずに磁石ベルト上に複数個のヨークを配置することが可能になる。これにより、ヨークの取付ピッチをつめてその取付数を増加させることができ、BTMの保持力及び牽引力を向上させることができる。
さらに、本発明では、磁気回路を構成するヨークの両端部に鍔部を形成した。このような鍔部を形成すれば、ヨークを覆うプロフィル内部において鍔部が突出した状態になり、ヨークがプロフィルから脱落してしまうようなことはない。この結果、BTMを長時間運転しても、ヨークがプロフィルに確実に保持される。ここで、ヨークとプロフィルとを接着剤により固着することにより、ヨークの両端部に鍔部を有しない磁気回路を使用することも考えられる。しかし、このような磁気回路を使用すると、BTMの長時間の運転により、接着剤だけの密着強度では不十分なため、ヨークがプロフィルから外れてしまう。そこで、本発明では、上述のように、ヨークの脱落を防止するためにヨークの両端部に鍔部を形成したのである。
また、プロフィルへのヨークの固着は、ポリウレタン材を使った射出成形により行なわれる。従って、ヨークの両端部に鍔部を形成しておいて、ポリウレタン材によりモールド加工を行なうことにより、プロフィルがヨークの外周を覆うことになる。このようなモールド加工を施すことにより、プロフィル内部において鍔部が突出した状態になり、鍔部がモールド材(ポリウレタン材)からの抜け止めとしての機能を果たす。
また、鍔部に補強穴を設ければ、モールド材(ポリウレタン材)がこの補強穴に進入するので、プロフィルに対するヨークの密着性が一層向上する。
【0007】
【実施例】
本発明の実施例を図により説明する。
まず、本発明の磁気回路が適用される車両の全体構成を図3に示す。
車両1は、地上に固定された鉄製のレール2に沿って走行する。この車両1には、磁石ベルト3が取り付けられている。この磁石ベルト3の両端には、プーリー4がそれぞれ設けられている。このプーリー4は、図4に示すように、直流モーター5によって駆動される。このプーリー4が直流モーター5によって駆動されることにより、磁石ベルト3が回転するようになっている。
【0008】
磁石ベルト3は、レール2の側面に配置される。この際、磁石ベルト3をレール2の片面にのみ配置(片側吸着)してもよいし、両面に配置(両側吸着)してもよい。そして、磁石ベルト3がレール2に吸着し、磁石ベルト3が直流モーター5の駆動により回転すると、大きな磁気摩擦力が発生し、車両1が推力を得てレール2に沿って走行する。
【0009】
次に、本発明の磁気回路が適用される磁石ベルト3について図2により説明する。ここで、図2(a)は磁石ベルト3の斜視図であり、図2(b)は磁石ベルト3の横断面図である。
磁石ベルト3の裏面断面は凹凸状に形成されており、この凹凸部30がプーリー4の側面(凹凸状に形成)と係合する。この状態でプーリー4を回転させれば、磁石ベルト3の裏面の凹凸部30とプーリー4の側面とが噛み合って、磁石ベルト3が一定方向に回転する。この磁石ベルト3は、通常、ポリウレタン材で形成されている。
【0010】
この磁石ベルト3の表面には、複数のプロフィル6が所定間隔を置いて融着されている。このプロフィル6は、磁石ベルト3と同質の材料であるポリウレタン材で形成されている。そして、このプロフィル6を介してヨーク7が磁石ベルト3上に配置される。このように、プロフィル6を介して磁石ベルト3上にヨーク7を配置したのは、磁石ベルト3の形状に制約されずに磁石ベルト3上に複数個のヨーク7を配置できるようにするためである。これにより、ヨーク7の取付ピッチをつめてその取付数を増加させることが可能になり、BTMの保持力及び牽引力を向上させることができる。
【0011】
また、プロフィル6を、磁石ベルト3と同質の材料であるポリウレタン材で形成したのは、同質の材料で形成することにより、プロフィル6を磁石ベルト3の表面に融着(溶着)する際に磁石ベルト3との結合が強固になるからである。そして、このプロフィル6によってヨーク7の外周部が覆われ、ヨーク7上に磁石8がそれぞれ固着されている。このようにして、磁石ベルト3上に複数の磁気回路が形成される。
【0012】
次に、本発明の磁気回路の構成を図1により説明する。ここで、図1(a)は磁気回路の平面図であり、図1(b)は磁気回路の横断面図であり、図1(c)は磁気回路の縦断面図である。
磁気回路は、ヨーク7と磁石8とから構成されている。このヨーク7は、断面略コ字形であり、底板71と縦板72とから構成されている。底板71の側縁部は、縦板72の外側に突出している。そして、このヨーク7上に磁石8がエポキシ系の接着剤などにより固着されている。この磁石8は、電磁石あるいは永久磁石であり、例えば、R−Fe−B系の磁石(R:Nd,Pr等の希土類元素の1種以上)が使用される。
【0013】
ヨーク7は、プロフィル6によってその外周部(底部及び側部)が覆われている。さらに、ヨーク7はその両端部に鍔部70を有している。このように鍔部70を形成したのは、ヨーク7をプロフィル6に確実に保持するためである。また、磁石8とヨーク7の縦板72との間には間隙が形成されており、この間隙にエポキシ樹脂9が充填されている。このヨーク7の縦板72の上面73がレール2との吸着面となる。ここで、磁石8は、ヨーク7の縦板72の幅と同じに形成されている。従って、磁石8はヨーク7全体にわたって配置されるのではなく、ヨーク7のコ字形部分にのみ配置される。
【0014】
最後に、磁石ベルト3の製作手順を説明する。
まず、ポリウレタン材を使って射出成形(モールド加工)することにより、ヨーク7の周囲をプロフィル6によって覆う。次に、プロフィル6により包まれたヨーク7に磁石8を接着及び固着する。このヨーク7と磁石8はエポキシ系の接着剤により固着される。
【0015】
そして、磁石8をヨーク7に固着後、磁石8とヨーク7との間に形成された間隙にエポキシ樹脂9を充填する。この後、磁石8の着磁を行なう。このようにしてプロフィル6に覆われた磁気回路が形成される。この際、ヨーク7の鍔部70がプロフィル6の内部において突出した状態になってモールド材(ポリウレタン材)からの抜け止めとしての機能を果たす。
【0016】
次に、磁石ベルト3の表面に、磁気回路が形成されたプロフィル6を融着する。プロフィル6は、磁石ベルト3の形状に制約されずに、磁石ベルト3表面の複数箇所に所定間隔ごとに融着される。プロフィル6と磁石ベルト3とは同質の材料であるポリウレタン材で形成されているので、プロフィル6と磁石ベルト3との結合は強固になる。このように、磁石ベルト3本体とプロフィル6とを別々に形成することにより、製作面、メンテナンス面でも取り扱い易くなる。
【0017】
また、図1(a)に示すように、鍔部70に補強穴74を設ければ、モールド材(ポリウレタン材)がこの補強穴74に進入するので、プロフィル6に対するヨーク7の密着性が一層向上する。
なお、上述の磁石ベルト3では、磁石ベルト3の裏面断面は凹凸状に形成されているが、本発明はこれに限定されず、磁石ベルト3の回転が可能であれば、磁石ベルト3の形状は他の形状であってもよい。
【0018】
【発明の効果】
本発明によれば、プロフィルを介して磁石ベルト上にヨークを配置したので、磁石ベルトの形状に制約されずに磁石ベルト上に複数個のヨークを配置することが可能になる。これにより、ヨークの取付ピッチをつめてその取付数を増加させることができ、BTMの保持力及び牽引力を向上させることができる。
さらに、磁気回路を構成するヨークの両端部に鍔部を形成したので、ヨークを覆うプロフィル内部において鍔部が突出した状態になり、ヨークがプロフィルから脱落してしまうようなことはない。従って、BTMを長時間運転しても、ヨークがプロフィルに確実に保持され、BTMの耐久性と安全性とを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気回路の構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は横断面図(c)は縦断面図である。
【図2】本発明の磁気回路が適用される磁石ベルトの構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は横断面図である。
【図3】本発明の磁気回路が適用される車両の全体構成を示す図である。
【図4】磁石ベルトの駆動方法を示す図である。
【図5】従来の磁気回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 車両
2 レール
3 磁石ベルト
6 プロフィル
7 ヨーク
8 磁石
70 鍔部
74 補強穴
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a magnetic circuit used in a magnet belt transport system (BTM).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a magnet belt transport system (BTM) has been developed as a transport system suitable for a location where transport demand is relatively small, using a magnet and having a simple system configuration. The BTM drives the vehicle by using power of a magnet and an attraction between the magnet and the iron piece (using a large magnetic friction force generated when the magnet and the iron piece are attracted).
Here, the configuration of a conventional magnet belt is shown in FIG.
A plurality of yokes 51 are mounted on the surface of the magnet belt 50, and a magnet 52 is fixed to the yokes 51. The back surface cross section of the magnet belt 50 is formed in an uneven shape so as to engage with a driving member (not shown). When the driving member is rotated, the concave and convex portions (50a, 50b) on the back surface of the magnet belt 50 mesh with the driving member, and the magnet belt 50 rotates in a certain direction. When the magnet belt 50 rotates in this manner, a large magnetic friction force is generated, and the vehicle obtains thrust and travels along the rail.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in order to rotate the magnet belt 50 using the driving member, the cross-sectional shape of the back surface of the magnet belt 50 needs to be uneven. In the related art, since the yoke 51 is fixed from the back surface of the magnet belt 50 by the fixing member 53, the position of the yoke 51 attached to the surface of the magnet belt 50 is restricted. That is, since the space of the concave portion 50b on the back surface of the magnet belt 50 is conventionally used, the yoke 51 can be attached only to the belt surface position corresponding to the concave portion 50b. If the yoke 51 is attached to the front surface of the magnet belt 50 via the convex portion 50a on the back surface of the magnet belt 50, the fixing member 53 protrudes to the back surface of the magnet belt 50, and the engagement with the driving member is hindered. This makes it difficult to rotate.
As described above, conventionally, the mounting pitch of the yoke is limited by the shape of the magnet belt, and it has been difficult to improve the capability (holding force and traction force) of the magnet belt.
[0004]
Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve a holding force and a traction force by reducing a yoke mounting pitch and increasing the number of yokes mounted. Another object of the present invention is to improve the durability and safety of the BTM by preventing the magnetic circuit provided on the magnet belt from falling off.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a magnetic circuit according to the present invention is provided on a vehicle, and a magnetic belt that applies thrust to a vehicle by rotating while adsorbing on a side surface of a rail fixed on the ground, the plurality of magnetic belt surfaces A profile fused at a position and formed of a material of the same quality as the magnet belt, a yoke having an outer peripheral portion covered by the profile and having flanges at both ends, and a magnet fixed on the yoke And
Further, a reinforcing hole is provided in the flange.
[0006]
[Action]
In the present invention, first, the yokes are arranged on the magnet belt via the profile, so that a plurality of yokes can be arranged on the magnet belt without being restricted by the shape of the magnet belt. As a result, the number of yoke attachments can be increased by reducing the attachment pitch of the yokes, and the BTM holding force and traction force can be improved.
Further, in the present invention, the flanges are formed at both ends of the yoke constituting the magnetic circuit. If such a flange is formed, the flange is projected inside the profile that covers the yoke, and the yoke does not fall off the profile. As a result, even when the BTM is operated for a long time, the yoke is reliably held in the profile. Here, it is also conceivable to use a magnetic circuit having no flanges at both ends of the yoke by fixing the yoke and the profile with an adhesive. However, when such a magnetic circuit is used, the yoke comes off the profile because the adhesive strength of the adhesive alone is insufficient due to the long-time operation of the BTM. Therefore, in the present invention, as described above, the flanges are formed at both ends of the yoke to prevent the yoke from falling off.
The yoke is fixed to the profile by injection molding using a polyurethane material. Therefore, the profile covers the outer periphery of the yoke by forming the flanges at both ends of the yoke and performing molding with the polyurethane material. By performing such a molding process, the flange portion is projected inside the profile, and the flange portion functions as a stopper from the molding material (polyurethane material).
Further, if a reinforcing hole is provided in the flange, the mold material (polyurethane material) enters the reinforcing hole, so that the adhesion of the yoke to the profile is further improved.
[0007]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 3 shows the entire configuration of a vehicle to which the magnetic circuit of the present invention is applied.
The vehicle 1 travels along an iron rail 2 fixed on the ground. The vehicle 1 has a magnet belt 3 attached thereto. Pulleys 4 are provided at both ends of the magnet belt 3, respectively. The pulley 4 is driven by a DC motor 5 as shown in FIG. When the pulley 4 is driven by the DC motor 5, the magnet belt 3 rotates.
[0008]
The magnet belt 3 is arranged on a side surface of the rail 2. At this time, the magnet belt 3 may be disposed on only one surface of the rail 2 (one-side suction) or may be disposed on both surfaces (two-side suction). When the magnet belt 3 is attracted to the rail 2 and the magnet belt 3 is rotated by the driving of the DC motor 5, a large magnetic frictional force is generated, and the vehicle 1 travels along the rail 2 with a thrust.
[0009]
Next, the magnet belt 3 to which the magnetic circuit of the present invention is applied will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2A is a perspective view of the magnet belt 3, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the magnet belt 3.
The cross section of the back surface of the magnet belt 3 is formed in an uneven shape, and the uneven portion 30 is engaged with a side surface (formed in an uneven shape) of the pulley 4. If the pulley 4 is rotated in this state, the concave / convex portion 30 on the back surface of the magnet belt 3 and the side surface of the pulley 4 are engaged, and the magnet belt 3 rotates in a certain direction. This magnet belt 3 is usually formed of a polyurethane material.
[0010]
A plurality of profiles 6 are fused to the surface of the magnet belt 3 at predetermined intervals. The profile 6 is formed of a polyurethane material which is the same material as the magnet belt 3. Then, the yoke 7 is arranged on the magnet belt 3 via the profile 6. The reason why the yokes 7 are arranged on the magnet belt 3 via the profile 6 in this manner is that a plurality of yokes 7 can be arranged on the magnet belt 3 without being restricted by the shape of the magnet belt 3. is there. This makes it possible to reduce the mounting pitch of the yoke 7 and increase the number of the yokes 7, thereby improving the holding force and the traction force of the BTM.
[0011]
Further, the profile 6 is formed of a polyurethane material which is the same material as the magnet belt 3 because the same material is used to form the magnet 6 when the profile 6 is fused (welded) to the surface of the magnet belt 3. This is because the connection with the belt 3 becomes strong. The profile 6 covers the outer periphery of the yoke 7, and the magnets 8 are fixed on the yoke 7 respectively. In this way, a plurality of magnetic circuits are formed on the magnet belt 3.
[0012]
Next, the configuration of the magnetic circuit of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1A is a plan view of the magnetic circuit, FIG. 1B is a transverse sectional view of the magnetic circuit, and FIG. 1C is a longitudinal sectional view of the magnetic circuit.
The magnetic circuit includes a yoke 7 and a magnet 8. The yoke 7 has a substantially U-shaped cross section, and includes a bottom plate 71 and a vertical plate 72. Side edges of the bottom plate 71 protrude outside the vertical plate 72. The magnet 8 is fixed on the yoke 7 with an epoxy adhesive or the like. The magnet 8 is an electromagnet or a permanent magnet, and for example, an R-Fe-B-based magnet (R: at least one of rare earth elements such as Nd and Pr) is used.
[0013]
The outer periphery (bottom and side) of the yoke 7 is covered by the profile 6. Further, the yoke 7 has flanges 70 at both ends. The reason why the flange 70 is formed is to securely hold the yoke 7 on the profile 6. In addition, a gap is formed between the magnet 8 and the vertical plate 72 of the yoke 7, and the gap is filled with the epoxy resin 9. The upper surface 73 of the vertical plate 72 of the yoke 7 becomes a suction surface with the rail 2. Here, the magnet 8 is formed to have the same width as the vertical plate 72 of the yoke 7. Therefore, the magnet 8 is not arranged over the entire yoke 7, but only at the U-shaped portion of the yoke 7.
[0014]
Finally, a procedure for manufacturing the magnet belt 3 will be described.
First, the periphery of the yoke 7 is covered with the profile 6 by injection molding (molding) using a polyurethane material. Next, the magnet 8 is bonded and fixed to the yoke 7 wrapped by the profile 6. The yoke 7 and the magnet 8 are fixed with an epoxy adhesive.
[0015]
Then, after the magnet 8 is fixed to the yoke 7, the gap formed between the magnet 8 and the yoke 7 is filled with epoxy resin 9. Thereafter, the magnet 8 is magnetized. In this way, a magnetic circuit covered by the profile 6 is formed. At this time, the flange portion 70 of the yoke 7 projects inside the profile 6 and functions as a stopper for the mold material (polyurethane material).
[0016]
Next, a profile 6 having a magnetic circuit formed thereon is fused to the surface of the magnet belt 3. The profile 6 is fused at predetermined intervals to a plurality of locations on the surface of the magnet belt 3 without being restricted by the shape of the magnet belt 3. Since the profile 6 and the magnet belt 3 are formed of a polyurethane material, which is the same material, the connection between the profile 6 and the magnet belt 3 becomes strong. By separately forming the magnet belt 3 main body and the profile 6 in this way, handling becomes easy in terms of manufacturing and maintenance.
[0017]
Further, as shown in FIG. 1A, if a reinforcing hole 74 is provided in the flange 70, the mold material (polyurethane material) enters the reinforcing hole 74, so that the adhesion of the yoke 7 to the profile 6 is further improved. improves.
In the above-described magnet belt 3, the back surface cross section of the magnet belt 3 is formed in an uneven shape. However, the present invention is not limited to this, and the shape of the magnet belt 3 is not limited as long as the magnet belt 3 can rotate. May have other shapes.
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the yokes are arranged on the magnet belt via the profile, a plurality of yokes can be arranged on the magnet belt without being restricted by the shape of the magnet belt. As a result, the number of yoke attachments can be increased by reducing the attachment pitch of the yokes, and the BTM holding force and traction force can be improved.
Furthermore, since the flanges are formed at both ends of the yoke constituting the magnetic circuit, the flanges project inside the profile covering the yoke, and the yoke does not fall off the profile. Therefore, even if the BTM is operated for a long time, the yoke is securely held in the profile, and the durability and safety of the BTM can be improved.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing a configuration of a magnetic circuit of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a transverse sectional view, and FIG. 1C is a longitudinal sectional view.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a configuration of a magnet belt to which the magnetic circuit of the present invention is applied, wherein FIG. 2A is a perspective view and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the overall configuration of a vehicle to which the magnetic circuit of the present invention is applied.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of driving a magnet belt.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional magnetic circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Rail 3 Magnet belt 6 Profile 7 Yoke 8 Magnet 70 Flange 74 Reinforcement hole

Claims (2)

車両に設けられ、地上に固定されたレールの側面に吸着しながら回転することにより車両に推力を与える磁石ベルトにおいて、
前記磁石ベルト表面の複数位置に融着され、かつ前記磁石ベルトと同質の材料で形成されたプロフィルと、
前記プロフィルを形成するモールド材が進入して、前記プロフィルからの密着性を向上させる補強穴が設けられた鍔部を両端に有するヨークと、
前記ヨークに固着された磁石とを有し、
前記ヨークは、前記ヨークの外周部が前記プロフィルによって覆われた状態で、前記プロフィルを介して前記磁石ベルトに配置されていることを特徴する磁石ベルト
In the magnet belt which is provided on the vehicle and gives thrust to the vehicle by rotating while adsorbing on the side surface of the rail fixed on the ground,
Said fused to a plurality of positions of the surface of the magnet belt, and the profile is formed of a material of the magnet belt and homogeneous,
A yoke having to enter the molding material to form the profile, the flange portion reinforcing holes to improve is provided adhesion from the profile at both ends,
A magnet fixed to the yoke,
The yoke, the magnet belt, characterized in that the outer peripheral portion of the yoke in a state of being covered by the profile, are arranged on the magnet belt through the profile.
表面に磁石を設けた磁石ベルトをレールに吸着させながら、前記磁石ベルトを回転させることで車両の推進を行う磁石輸送システムにおいて、  In a magnet transport system for propelling a vehicle by rotating the magnet belt while adsorbing a magnet belt provided with magnets on a surface to a rail,
前記磁石ベルトは、請求項1に記載の磁石ベルトであることを特徴とする磁石輸送システム。The magnet transport system according to claim 1, wherein the magnet belt is the magnet belt according to claim 1.
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