NL8800262A

NL8800262A - Converting stationary magnetic energy into mechanical energy - using stationary field in one body to exert magnetic force in second body, causing their mutual movement along polar planes of each other

Info

Publication number: NL8800262A
Application number: NL8800262A
Authority: NL
Original assignee: Zielinski Adolf
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1988-02-04
Publication date: 1989-02-01

Abstract

Two bodies are provided which consist wholly or in part of permanent magnetic or magnetisable material, each body in magnetised condition having one or more polar planes. With at least one of the bodies a stationary magnetic field is created, under the influence of which, w.r.t. at least one other of the bodies in magnetised condition, locally a force of magnetic origin is exerted. The vectorial resultant of this force makes an angle unequal to zero degrees with the normal to the polar plane at the location of the other body. As a result of this, the bodies mutually mve in substance along each others polar planes. Pref. a superconducting electromagnet is used.

Description

1 .1.

4» &4 »&

Magnetische aandrijving, werkwijze voor het omzetten van magnetische energie in mechanische energie, alsmede toepassingen van deze werkwijze.Magnetic drive, method for converting magnetic energy into mechanical energy, as well as applications of this method.

5 _5 _

Supergeleiders zijn reeds sinds enige tijd bekend en worden momenteel hoofdzakelijk toegepast voor het opwekken 10 van sterke magnetische velden. Het grote voordeel bij magneten met supergeleidende spoelen is dat sterke magnetische velden en grote magnetische krachten kunnen worden opgewekt bij geringe energiekosten. Als eenmaal een elektrische stroom door een gesloten supergeleidend circuit vloeit, 15 blijft deze elektrische stroom gedurende geruime tijd vloeien, zonder dat verder elektrische energie moet worden toegevoerd ter overbrugging van de ohmse weerstand. Door geschikte constructies kan nu de opgewekte magnetische energie worden omgezet in mechanische energie, hetzij in 20 lineaire, hetzij in roterende, dan wel in andere beweging.Superconductors have been known for some time and are currently mainly used for generating strong magnetic fields. The major advantage of magnets with superconducting coils is that strong magnetic fields and large magnetic forces can be generated with low energy costs. Once an electric current flows through a closed superconducting circuit, this electric current continues to flow for a considerable time, without further electric energy having to be supplied to bridge the ohmic resistance. Due to suitable constructions, the generated magnetic energy can now be converted into mechanical energy, either in linear, in rotating or in other motion.

Recente ontwikkelingen op het gebied van magnetische keramische materialen,, zoals bijvoorbeeld op basis van Neodymium, Boor, IJzer ( Nd-B-Fe ) hebben het technisch mogelijk gemaakt de magnetische energie onder elke gewenste 25 hoek, c.q. in elke gewenste richting te laten vloeien.Recent developments in the field of magnetic ceramic materials, such as for example based on Neodymium, Drill, Iron (Nd-B-Fe), have made it technically possible to let the magnetic energy flow at any desired angle or direction. .

Hierdoor zijn inrichtingen mogelijk, waarin de magnetische krachten onder een specifieke hoek met een vlak kunnen werken, waardoor een bepaalde beweging kan ontstaan. Eveneens kunnen genoemde magnetische keramische materialen con-30 structief zodanig worden toegepast, dat zij in een bepaalde positie, bijvoorbeeld tegenover een magnetische pool, magnetisch, en in een andere positie, niet-magnetisch zijn, waardoor een mechanische commutatie van de magnetische energie mogelijk is. Bij de werkwijze en toepassingen vol-35 gens de uitvinding speelt de constructieve bepaling van de zogenaamde magnetiseringsrichting, of magnetisatierichting, voor het bereiken van een optimale krachtwerking van een vaststaand lichaam op een beweegbaar lichaam een belangrijke rol.This makes possible devices in which the magnetic forces can act at a specific angle with a plane, whereby a certain movement can occur. Also said magnetic ceramic materials can be used constructively such that they are non-magnetic in a certain position, for example opposite a magnetic pole, and in a different position, so that a mechanical commutation of the magnetic energy is possible . In the method and applications according to the invention, the constructional determination of the so-called magnetization direction, or magnetization direction, plays an important role in achieving an optimal force effect of a fixed body on a movable body.

.8800262 'n 2.8800262 n 2

Uit economische en constructieve overwegingen, in het bijzonder bij lage vermogens, c.q. kleine krachten en afmetingen, kan worden afgezien van supergeleidende spoelen, waarbij dan met eenvoudige elektrische spoelen uit koper, 5 of een andere geschikte elektrische geleider kan worden volstaan. Hierbij wordt dan door een magnetiserings-impuls het keramische magnetische materiaal desgewenst in een permanente magneet, of permanente magneetpool, omgevormd. Bij bepaalde constructieve toepassingen van de werkwijze, 10 zoals bijvoorbeeld in aandrijvingen voor draagbare hand-werktuigen en inrichtingen, kunnen de elektrische spoelen geheel worden weggelaten en kan worden volstaan met uitsluitend permanente magneten, c.q. keramische magnetische materialen met specifieke magnetiseringsrichtingen.For economic and constructional reasons, in particular at low powers, or small forces and dimensions, superconducting coils can be dispensed with, in which case simple electric coils of copper, or another suitable electric conductor will suffice. Here, if desired, the ceramic magnetic material is converted into a permanent magnet, or permanent magnet pole, by a magnetizing pulse. In certain constructional applications of the method, such as, for example, in drives for portable hand tools and devices, the electric coils can be completely omitted and only permanent magnets or ceramic magnetic materials with specific magnetizing directions will suffice.

15 In mijn nederlandse octrooiaanvrage nr. 87.01587 " Mag- neetmotor", ingediend op 06.07.1987, werd reeds aangetoond en beschreven dat magnetische energie kan worden omgezet in mechanische energie door de magnetische aantrekkings- of afstotingskracht te laten inwerken onder een hoek met het 20 normaal op een magneetpool. In bovengenoemde octrooiaanvrage wordt dit bereikt door de magnetiseringsrichting van de permanente magneet, en daarmede de magnetische krachtwerking, een hoek groter dan nul graden te laten maken met het normaal op het poolvlak van de magneet in de bewegingsrich-25 ting.In my Dutch patent application no. 87.01587 "Magnet motor", filed on 06.07.1987, it has already been demonstrated and described that magnetic energy can be converted into mechanical energy by allowing the magnetic attraction or repulsion force to act at an angle to the normally on a magnetic pole. In the above-mentioned patent application this is achieved by making the magnetization direction of the permanent magnet, and thereby the magnetic force action, make an angle greater than zero degrees with the normal on the pole plane of the magnet in the direction of movement.

In mijn nederlandse octrooiaanvrage nr. 87.01834 " Mag-neetcommutator Turbine ", ingediend op 04.08.1987, werd een soortgelijke inrichting getoond en beschreven, waarmede eveneens magnetische energie kan worden omgezet in mechani-30 sche energie door de magnetische aantrekkings- en afsto- tingskracht te laten werken onder een hoek met het normaal op een vlak van magnetiseerbaar of magnetisch materiaal, in de bewegingsrichting. De magnetische krachtwerking onder een Ihoek met het normaal op een vlak van een beweegbaar en 35 magnktiseerbaar deel van de inrichting veroorzaakt een bewegintr'welke wordt bereikt door mechanische commutatie van de magnetische energie, vergelijkbaar met de elektrische commutatie bij de gelijkstroomcommutator motor.In my Dutch patent application no. 87.01834 "Magnet-commutator Turbine", filed on 08.08.1987, a similar device was shown and described, with which magnetic energy can also be converted into mechanical energy by the magnetic attraction and repulsion force operate at an angle to the normal on a plane of magnetizable or magnetic material, in the direction of movement. The magnetic force action at an angle to the plane normally of a movable and magnetizable part of the device causes a motion intrusion which is achieved by mechanical commutation of the magnetic energy, similar to the electrical commutation in the DC commutator motor.

De magnetische aandrijving, werkwijze voor het omzetten .8800262 3 % van magnetische energie in mechanische energie, alsmede toepassingen van deze werkwijze, is een algemene werkwijze met gevarieerde toepassingen van dezelfde principes die reeds in de bovengenoemde octrooiaanvragen werden beschre-5 ven.The magnetic drive, method for converting 3% of magnetic energy into mechanical energy, as well as applications of this method, is a general method with varied applications of the same principles already described in the above patent applications.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekeningen, waarin : - Fig. IA een schematische weergave is van de twee belangrijkste onderdelen van de inrichting volgens de uit- 10 vinding. In deze figuur worden twee ronde schijfvormige delen weergegeven, waarvan de onderste vast, en de bovenste roteerbaar om een as in het centrum, concentrisch met elkaar zijn gemonteerd.The invention will be elucidated on the basis of the drawings, in which: - FIG. IA is a schematic representation of the two main parts of the device according to the invention. This figure shows two round disc-shaped parts, the lower one fixed, and the upper rotatable about an axis in the center, mounted concentrically with each other.

- Fig. 1B een vectordiagram is, dat de krachten 15 weergeeft, door de onderdelen van de inrichting volgensFig. 1B is a vector diagram representing the forces 15 through the components of the device of FIG

Fig. IA op elkaar uitgeoefend.Fig. IA exerted on each other.

- Fig. 2A identiek is aan Fig. IA, echter met het verschil dat gelijknamige polen tegenover elkaar liggen.Fig. 2A is identical to FIG. IA, however with the difference that poles of the same name are opposite each other.

- Fig. 2B een vectordiagram is, dat de krachten 20 weergeeft, door de onderdelen van de inrichting volgensFig. 2B is a vector diagram representing the forces 20 through the parts of the device of FIG

Fig. 2A op elkaar uitgeoefend.Fig. 2A applied to each other.

- Fig. 3A een schematische weergave is van de vier belangrijkste onderdelen van de inrichting volgens de uitvinding.Fig. 3A is a schematic representation of the four main parts of the device according to the invention.

25 In deze figuur worden vier ronde schijfvormige delen weergegeven, waarvan de onderste en bovenste vast, en de middelste roteerbaar om een as in het centrum, concentrisch met elkaar zijn aangebracht.This figure shows four round disc-shaped parts, the lower and upper of which are fixed, and the middle rotatable about an axis in the center, concentrically arranged with each other.

- Fig. 3B een vectordiagram is, dat de krachten 30 weergeeft, door de onderdelen van de inrichting volgensFig. 3B is a vector diagram representing the forces 30 through the components of the device of FIG

Fig. 3A op elkaar uitgeoefend.Fig. 3A applied to each other.

- Fig. 4A een andere toepassing is volgens de uitvinding. In deze figuur is het bovenste en onderste deel vast aan de omtrek van een daartussen liggend rond, schijf- 35 vormig deel, geplaatst. Genoemde schijf is roteerbaar om een as in het centrum.Fig. 4A is another application according to the invention. In this figure, the upper and lower parts are fixedly attached to the circumference of a round disc-shaped part lying between them. Said disc is rotatable about an axis in the center.

- Fig. 4B een vectordiagram is, dat de krachten weergeeft, door de onderdelen van de inrichting volgens Fig. 4A op elkaar uitgeoefend.Fig. 4B is a vector diagram showing the forces through the parts of the device of FIG. 4A applied to each other.

.8800262 4 - Fig. 5A t/m Fig. 5E in vooraanzicht, doorsnede I-I, en onderaanzicht de belangrijkste onderdelen van een lineaire uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn, zoals schematisch weergegeven in Fig. 4A.8800262 4 - Fig. 5A to FIG. 5E in front view, section I-I, and bottom view are the main parts of a linear embodiment of the device according to the invention, as schematically shown in Fig. 5E. 4A.

5 - Fig. 6A, 6B en 6C de doorsnede Ï-I, het zijaan zicht en onderaanzicht is van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, waarbij elektromagneten i.p.v. permanente magneten worden toegepast.5 - FIG. 6A, 6B and 6C is the cross-section II, the side view and bottom view of another embodiment of the device according to the invention, in which electromagnets are used instead of permanent magnets.

- Fig. 7A en Fig. 7B de doorsnede II-II en I-I van 10 een draaiende uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding is, als schematisch weergegeven in Fig. 4A.Fig. 7A and FIG. 7B the cross-sections II-II and I-I of 10 are a rotary embodiment of the device according to the invention, as schematically shown in FIG. 4A.

- Fig. 8A en 8B de doorsnede II-II en I-I van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is.Fig. 8A and 8B are cross-sections II-II and I-I of another embodiment of the device according to the invention.

15 - Fig. 9A het vooraanzicht, Fig. 9B het zijaanzicht en Fig. 9C het onderaanzicht van een verdere variant is van de inrichting volgens de uitvinding.15 - FIG. 9A the front view, FIG. 9B is the side view and FIG. 9C is the bottom view of a further variant of the device according to the invention.

- Fig. 10A en 10B de doorsnede II-II en I-I van een andere constructieve mogelijkheid is van een inrichting 20 volgens de uitvinding.Fig. 10A and 10B are cross-sections II-II and I-I of another constructional possibility of a device 20 according to the invention.

- Fig. 11A het openaanzicht, Fig. 11B de doorsnede II-II, en Fig. 11C de doorsnede I-I is van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, als schematisch weergegeven in Fig. 3A.Fig. 11A is the open view, FIG. 11B shows the section II-II, and FIG. 11C is section I-I of another embodiment of the device according to the invention, as schematically shown in FIG. 3A.

25 Een deskundige zal vele verdere constructieve varianten kunnen uitdenken van inrichtingen en uitvoeringsvormen volgens hetzelfde principe, berustend op bovengenoemde werkwijze en toepassingen.One skilled in the art will be able to devise many further constructive variants of devices and embodiments according to the same principle, based on the above method and applications.

Fig. IA is een zeer schematische weergave van twee es-30 sentiele onderdelen in een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. Deze uitvoeringsvorm omvat een tweetal ronde schijven 111 en 112 van permanent magnetisch, of magnetiseerbaar materiaal. De ronde schijven 111 en 112 zijn zodanig gemagnetiseerd, als aangegeven door de dubbel-35 gepunte onderbroken pijlen 113 en 114 in Fig. IA, dat de poolvlakken zich aan de zijde van de radiale vlakken van de schijven bevinden, maar dat de magnetiseringsrichting een hoek maakt met de loodlijn op de radiale vlakken, in de richting van de beweging. Voorts zijn de ongelijknamige .880026l 5 polen van de coaxiaal opgestelde schijven 111 en 112 naar elkaar toe gericht. In Fig. IA en in de volgende figuren is de noordpool steeds aangeduid met N en de zuidpool met S, terwijl de magnetiseringsrichting steeds met een dubbelge-5 punte onderbroken pijl aangegeven wordt. De schijf 111 is verbonden met een as 115, welke roteerbaar is gelagerd door middel van lager 110. De schijf 112 is niet roteerbaar. Doordat de magnetiseringsrichting niet loodrecht op de poolvlakken van de magneetschijven is gericht, maar een 10 hoek maakt tussen nul graden en negentig graden in de bewegingsrichting, zal een dwarskracht op de schijf 111 worden uitgeoefend door de schijf 112, hetgeen zal leiden tot een rotatie van de schijf 111 in de richting van de pijl 119. In Fig. 1B wordt 15 de uitgeoefende kracht van schijf 112 op schijf 111 door de vector 116 weergegeven, welke ontleed kan worden in de axiale kracht 117, welke wordt opgevangen door het lager 110, en de kracht 118, welke de roterende beweging zal veroorzaken.Fig. 1A is a very schematic representation of two essential parts in an embodiment of the device according to the invention. This embodiment comprises two round discs 111 and 112 of permanently magnetic or magnetizable material. The round disks 111 and 112 are magnetized such as indicated by the double-pointed dashed arrows 113 and 114 in FIG. 1A, that the pole faces are on the side of the radial faces of the discs, but that the direction of magnetization is at an angle to the perpendicular to the radial faces, in the direction of movement. Furthermore, the eponymous .8800261 poles of the coaxially arranged disks 111 and 112 face each other. In FIG. 1A and in the following figures the north pole is always indicated by N and the south pole by S, while the magnetization direction is always indicated by a double-pointed arrow. The disc 111 is connected to a shaft 115, which is rotatably mounted by means of bearing 110. The disc 112 is not rotatable. Since the magnetization direction is not directed perpendicular to the pole faces of the magnetic disks, but makes an angle between zero degrees and ninety degrees in the direction of movement, a transverse force on the disc 111 will be exerted by the disc 112, which will result in a rotation of the disk 111 in the direction of the arrow 119. In FIG. 1B, the applied force from disk 112 to disk 111 is represented by the vector 116, which can be decomposed into the axial force 117, which is received by the bearing 110, and the force 118, which will cause the rotary movement.

20 De uitvoeringsvorm weergegeven in Fig. 2A is identiek aan Fig. IA, met dien verstande dat gelijknamige polen van de coaxiaal opgestelde schijven 211 en 212 naar elkaar toe gericht zijn, waardoor een afstotende krachtwerking van de schijf 212 op de schijf 211 wordt uitgeoefend en een andere 25 draairichting wordt veroorzaakt in de richting van pijl 219 en als aangegeven in het vectorisch krachtendiagram in Fig. 2B.The embodiment shown in FIG. 2A is identical to FIG. 1A, with the proviso that eponymous poles of the coaxially arranged disks 211 and 212 face each other, thereby exerting a repulsive force action of the disk 212 on the disk 211 and causing another direction of rotation in the direction of arrow 219 and as indicated in the vector force diagram in FIG. 2B.

Fig. 3A is een zeer schematische weergave van vier es-sentiele onderdelen in een uitvoeringsvorm van een inrich-30 ting volgens de uitvinding. Deze uitvoeringsvorm omvat een viertal ronde schijven 311, 312, 313 en 314 van permanent magnetisch of magnetiseerbaar materiaal. De ronde schijven 311, 312, 313 en 314 zijn zodanig gemagnetiseerd als aangegeven door de dubbelgepunte onderbroken pijlen 315, 316, 35 317 en 318 in Fig. 3A, dat de poolvlakken zich aan de zij den van de radiaalvlakken van de schijven bevinden, maar dat de magnetiseringsrichting een hoek maakt met de loodlijn op deze radiaal oppervlakken in de richting van de beweging. Voorts zijn de ongelijknamige polen van de coaxi- .8800261 * 6 aal opgestelde schijven 311, 312, 313 en 314 naar elkaar toe gericht. De schijven 312 en 313 zijn verbonden roet een as, welke roteerbaar is gelagerd. De schijven 311 en 314 zijn niet beweegbaar. Doordat de magnetiseringsrichting 5 niet loodrecht op de poolvlakken van de magneetschijven is gericht zal een dwarskracht op de schijven 312 en 313 worden uitgeoefend door de schijven 311 en 314, hetgeen zal leiden tot een rotatie van de schijven 312 en 313 in de richting van de pijl 319.Fig. 3A is a very schematic representation of four essential parts in an embodiment of a device according to the invention. This embodiment comprises four round discs 311, 312, 313 and 314 of permanently magnetic or magnetizable material. The round disks 311, 312, 313, and 314 are magnetized such as indicated by the double-headed dashed arrows 315, 316, 35, 317, and 318 in FIG. 3A, that the pole faces are on the sides of the radial faces of the discs, but the magnetization direction is at an angle to the perpendicular to these radial surfaces in the direction of movement. Furthermore, the poles of the same name of the coaxial 8800261 * 6 eel disposed discs 311, 312, 313 and 314 face each other. The discs 312 and 313 are connected to a shaft which is rotatably mounted. The disks 311 and 314 are not movable. Since the magnetization direction 5 is not oriented perpendicular to the pole faces of the magnetic discs, a transverse force will be exerted on the discs 312 and 313 by the discs 311 and 314, which will lead to a rotation of the discs 312 and 313 in the direction of the arrow. 319.

10 In Fig. 3B wordt de uitgeoefende kracht van de schijf 311 op de schijf 312 door de vector 325 weergegeven, terwijl de kracht uitgeoefend door de schijf 314 op de schijf 313 door de vector 326 wordt weergegeven. De totaal resulterende kracht welke de roterende beweging veroorzaakt 15 wordt door de vector 327 weergegeven.In FIG. 3B, the force exerted from the disk 311 on the disk 312 is represented by the vector 325, while the force exerted by the disk 314 on the disk 313 is represented by the vector 326. The total resulting force causing the rotary motion is represented by the vector 327.

Fig. 4A is een zeer schematische weergave van drie essentiële onderdelen in een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. Deze uitvoeringsvorm omvat een ronde schijf uit magnetiseerbaar materiaal met 20 een axiale magnetiseringsrichting, als aangegeven door de dubbelgepunte onderbroken pijl 412, zodat de poolvlakken zich aan de zijde van de radiaalvlakken van de schijf bevinden. De schijf 411 is verbonden met een as welke roteerbaar is gelagerd. De schijf 411 is opgesteld tussen drie 25 magnetische polen van de magneten 413 en 414, welke niet beweegbaar zijn. Doordat de magnetiseringsrichting van de schijf 411 loodrecht op de radiaalvlakken van de schijf is gericht, zal aan de zijde van de schijf aan de kant van de magneet 414 een noordpool ontstaan, veroorzaakt door de 30 magneet 413, Op de schijf ontstaat een afstotende kracht door de noordpool van de magneet 414 en een aantrekkende kracht veroorzaakt door de zuidpool, eveneens van de magneet 414, waardoor een draaiende beweging van de schijf 411 wordt veroorzaakt in de richting van de pijl 415.Fig. 4A is a very schematic representation of three essential parts in another embodiment of a device according to the invention. This embodiment comprises a round disc of a magnetizable material having an axial magnetization direction, as indicated by the double pointed dashed arrow 412, so that the pole faces are on the side of the radial faces of the disk. The disk 411 is connected to a shaft which is rotatably mounted. The disk 411 is arranged between three magnetic poles of the magnets 413 and 414, which are not movable. Because the magnetization direction of the disc 411 is oriented perpendicular to the radial surfaces of the disc, a north pole will be created on the side of the disc on the side of the magnet 414, caused by the magnet 413. A repulsive force is created on the disc by the north pole of the magnet 414 and an attractive force caused by the south pole, also of the magnet 414, causing a rotational movement of the disk 411 in the direction of the arrow 415.

35 Fig. 4B geeft vectorisch de krachtwerking op de schijf 411 weer, waarin de kracht uitgeoefend door de magneet 413 door de vector 416 wordt weergegeven, terwijl de afstotende kracht, door de noordpool van de magneet 414 uitgeoefend, met de vector 417 wordt weergegeven. De aantrekkingskracht .8800262 7 van de zuidpool van de magneet 414 wordt door de vector 418 weergegeven, terwijl de kracht uitgeoefend door de as op de schijf 411 door de vector 419 wordt weergegeven. De resulterende totale kracht, die de draaiende beweging zal ver-5 oorzaken wordt met de vector 420 weergegeven.FIG. 4B represents the force effect on the disk 411 in vector, showing the force exerted by the magnet 413 by the vector 416 while the repulsive force exerted by the north pole of the magnet 414 is represented by the vector 417. The south pole pole attraction of magnet 414 is represented by vector 418, while force exerted by the axis on disc 411 is represented by vector 419. The resulting total force that will cause the rotary motion is represented by the vector 420.

Fig. 5A t/m 5C geven een samengestelde variant van een lineaire uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding, als reeds eerder beschreven en weergegeven met de Fig. 4A en 4B. Staat de magneet 511 in de positie als 10 aangetoond in Fig. 5C, dan worden door de magneet 513 geen krachten op de loper 512 in de richting van de beweging uitgeoefend. Wordt de magneet 511 naar links verzet, dan worden door de magneet 513 krachten in de bewegingsrichting op de loper 512 uitgeoefend en zal de loper zich naar 15 rechts bewegen, als aangeduid met pijl 514 in Fig. 5B.Fig. 5A to 5C show a composite variant of a linear embodiment of a device according to the invention, as already described earlier and shown with fig. 4A and 4B. If the magnet 511 is in the position as shown in Fig. 10. 5C, the magnet 513 exerts no forces on the runner 512 in the direction of movement. When the magnet 511 is moved to the left, the magnet 513 exerts forces in the direction of movement on the runner 512 and the runner will move to the right, as indicated by arrow 514 in FIG. 5B.

Wordt de magneet 511, als aangetoond in Fig. 5E, naar rechts verzet, dan zal de loper zich bewegen naar links, als aangeduid met pijl 515.Magnet 511, as shown in FIG. 5E, to the right, the runner will move to the left, as indicated by arrow 515.

Fig. 6A t/m 6C geeft een andere constructieve variant 20 van een uitvoeringsvorm, als voorheen beschreven en aangeduid met de Fig. 5A t/m 5E, met dien verstande dat elektromagneten i.p.v. permanente magneten worden gebruikt. Eveneens kan de magneet 611 met de as 612 om een hoek van 90 graden, c.q. 180 graden, versteld worden, als aangegeven 25 met de pijl 614. In de getekende positie zal de loper 613 zich naar rechts bewegen. Wordt de magneet 611 verzet om een hoek van 90 graden, dan komt de loper 613 tot stilstand. Wordt de magneet 611 om een hoek van 180 graden, in vergelijking met de stand weergeven in Fig. 6a, versteld, 30 dan zal de loper 613 zich naar links bewegen.Fig. 6A through 6C show another construction variant 20 of an embodiment, as previously described and indicated by Figs. 5A to 5E, except that electromagnets are used instead of permanent magnets. Also, the magnet 611 can be adjusted with the axis 612 at an angle of 90 degrees, or 180 degrees, as indicated with the arrow 614. In the drawn position the runner 613 will move to the right. If the magnet 611 is moved at an angle of 90 degrees, the runner 613 comes to a standstill. Magnet 611 is turned at an angle of 180 degrees, compared to the position shown in Fig. 6a, adjusted, then the runner 613 will move to the left.

Fig. 7A en 7B geven een samengestelde variant van een draaiende uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding hierboven beschreven en weergegeven met de Fig. 4A t/m 4B en Fig.5A t/m 5E. De drie essentiele delen 35 zijn de stator 711, bestaande uit permanent magnétisch materiaal met een magnetiseringsrichting, als aangegeven met de dubbelgepunte onderbroken pijlen, de rotor 712, bestaande uit een rond trommelvormige lichaam uit magneti-seerbaar, doch niet-gemagnetiseerd materiaal met radiale .8800262 8 magnetiseringsrichting, als eveneens aangeduid met de dub-belgepunte onderbroken pijlen, en de centrale permanente magneet 713.Fig. 7A and 7B show a composite variant of a spinning embodiment of a device according to the invention described above and shown with fig. 4A to 4B and Fig. 5A to 5E. The three essential parts 35 are the stator 711, consisting of permanent magnetic material with a direction of magnetization, as indicated by the double-pointed broken arrows, the rotor 712, consisting of a round drum-shaped body of magnetizable, but non-magnetized material with radial. 8800262 8 direction of magnetization, as also indicated by the double-dotted dashed arrows, and the central permanent magnet 713.

De centrale permanente magneet 713 kan door de as 714 ver-5 steld worden om een hoek van 45 graden, c.q. 90 graden, als aangegeven met de pijlen 715 en 716. De rotor 712 is verbonden met een as, welke roteerbaar is door het lager 718. In de stand van de centrale magneet 713, als weergegeven in Fig. 7A, zal de trommel 712 een draaiende beweging maken in 10 de richting als aangegeven met pijl 719. Wordt de centrale magneet 713 om een hoek van 45 graden versteld, dan komt de rotor 712 tot stilstand. Wordt echter de centrale magneet 713 versteld om een hoek van 90 graden, dan zal de rotor 712 in de omgekeerde richting gaan draaien, als aangegeven 15 met pijl 720. Door verstellen van de centrale magneet 713 kan zowel de draairichting, als het toerental van de rotor 712 worden geregeld.The central permanent magnet 713 can be adjusted by the shaft 714 at an angle of 45 degrees or 90 degrees, as indicated by the arrows 715 and 716. The rotor 712 is connected to a shaft which is rotatable by the bearing 718. In the position of the central magnet 713, as shown in FIG. 7A, the drum 712 will rotate in the direction indicated by arrow 719. If the central magnet 713 is adjusted at an angle of 45 degrees, the rotor 712 comes to a stop. However, if the central magnet 713 is adjusted at an angle of 90 degrees, the rotor 712 will rotate in the reverse direction, as indicated by arrow 720. By adjusting the central magnet 713, both the direction of rotation and the speed of the rotor 712 are controlled.

De Fig. 8A en 8B tonen de dwarsdoorsnede II-II en I-I van een andere bi-directionele versie van een magneetcommu-20 tator motor volgens de uitvinding. De centrale permanente magneet 811 is gemonteerd op een as 812, die verstelbaar is aangebracht binnen de rotor-commutator. De rotor-commutator bestaat uit een ringvormige commutator 813, bij voorkeur gevormd uit ongemagnetiseerd magnetisch materiaal met een 25 radiale magnetiseringsrichting, zoals aangegeven met de dubbelgepunte onderbroken pijlen 810, en welke wordt gedragen door een ronde houder 814 bestaande uit niet-magnetisch materiaal, bijvoorbeeld roestvrijstaal. De houder 814 is verbonden met een as 815, welke draaibaar is bevestigd door 30 middel van kogellager 816. Zowel de as 812 van de centrale magneet 811, als de as 815 van de rotor-commutator zijn concentrisch gemonteerd, als wordt aangetoond in de Fig. 8A en 8B, binnen een stelsel van vier permanente magneten 817, 818, 819 en 820, welke binnen het huis 821 zijn bevestigd 35 met de magnetische polariteiten gericht als aangetoond in Fig. 8A. Aangezien het huis 821 als magnetisch juk fungeert, dient dit uit magnetisch materiaal, bijvoorbeeld gietstaal,te bestaan. De magnetische flux-stroom van het hoofdveld vloeit enerzijds, uitgaande van de noordpool van .S800262 9 de magneet 820, over de permanente magneet 817, via het huis 821 terug naar de zuidpool van de permanente magneet 820. Anderzijds vloeit de magnetische flux-stroom uitgaande van de noordpool van de permanente magneet 819, over de 5 permanente magneet 818, via het huis 821 terug naar de permanente magneet 819. De centrale magneet 811 bewerkstelligt via de commutator 813 een dwarsveld op de hierboven genoemde hoofdvelden. Hierdoor ontstaan op de commutator afstotende tangentiale krachten, veroorzaakt door de perma-10 nente magneten 820 en 818 enerzijds, en aantrekkende tangentiale krachten, veroorzaakt door de permanente magneten 817 en 819 anderzijds. Hierdoor ontstaat een draaimoment op de rotor-commutator, die in de richting van de pijl 822 zal gaan draaien. Door de centrale magneet 811 over een hoek 15 van 90 graden te verstellen kan de rotor tot stilstand worden gebracht. Door de centrale magneet 811 om een hoek van 180 graden te verstellen kan de draairichting van de rotor-commutator worden omgekeerd, zoals aangegeven met de pijl 823. Door de centrale magneet 811 te verstellen kan 20 dus zowel het toerental, als de draairichting worden gere- ♦ geld.Fig. 8A and 8B show the cross-section II-II and I-I of another bi-directional version of a magnetic converter motor according to the invention. The central permanent magnet 811 is mounted on a shaft 812, which is adjustable within the rotor commutator. The rotor commutator consists of an annular commutator 813, preferably formed of unmagnetized magnetic material with a radial magnetization direction, as indicated by the double-pointed dashed arrows 810, and which is carried by a round holder 814 consisting of non-magnetic material, for example stainless steel. The holder 814 is connected to a shaft 815, which is rotatably mounted by means of ball bearing 816. Both the shaft 812 of the central magnet 811 and the shaft 815 of the rotor commutator are mounted concentrically, as shown in the Fig. . 8A and 8B, within an array of four permanent magnets 817, 818, 819 and 820, which are mounted within the housing 821 with the magnetic polarities directed as shown in FIG. 8A. Since the housing 821 functions as a magnetic yoke, it should consist of magnetic material, for example, cast steel. The magnetic flux current of the main field flows, on the one hand, from the north pole of .S800262 9 the magnet 820, over the permanent magnet 817, through the housing 821 back to the south pole of the permanent magnet 820. On the other hand, the magnetic flux current flows starting from the north pole of the permanent magnet 819, over the permanent magnet 818, via the housing 821 back to the permanent magnet 819. The central magnet 811 creates a transverse field via the commutator 813 on the above-mentioned main fields. This produces tangential forces repelling the commutator, caused by the permanent magnets 820 and 818 on the one hand, and attractive tangential forces, caused by the permanent magnets 817 and 819, on the other. This creates a torque on the rotor commutator, which will rotate in the direction of arrow 822. The rotor can be stopped by adjusting the central magnet 811 through an angle of 90 degrees. By adjusting the central magnet 811 to an angle of 180 degrees, the direction of rotation of the rotor commutator can be reversed, as indicated by the arrow 823. Thus, by adjusting the central magnet 811, both the speed and the direction of rotation can be adjusted. - ♦ money.

In de Fig. 9A, 9B en 9C wordt, in vooraanzicht, zijaanzicht en onderaanzicht, een versie van een toepassing volgens de uitvinding getoond, die in het bijzonder bij hoge 25 vermogens, waar de kosten voor energie-opwekking een belangrijke rol spelen, kan worden toegepast. De werkwijze werd reeds aan de hand van de Fig. 4A en Fig. 4B schematisch weergegeven en verklaart, met dien verstande dat de magneten in deze versie volgens de uitvinding, zoals weer-30 gegeven in de Fig. 9A t/m 9C zowel elektrische spoelen 911 bevatten, alsmede magneetkoppen 912 uit permanent magnetisch materiaal, c.q. magnetiseerbaar of magnetisch materiaal met een magnetiseringsrichting, zoals aangetoond met de dubbelgepunte onderbroken pijlen, zoals weergegeven in Fig. 35 9B. De rotor bestaat uit een rond schijfvormig lichaam uit magnetiseerbaar, doch niet-gemagnetiseerd materiaal met axiale magnetiseringsrichting, als eveneens aangeduid met de dubbelgepunte onderbroken pijl. Het magnetische veld in de rotor-schijf 913 moet zodanig worden ingesteld dat zij .8800262 10 niet-permanent magnetisch wordt, dusdanig dat mechanische commutatie van de magnetische energie kan plaatsvinden door de beweging van de rotor. De elektrische spoelen 911 kunnen zowel uit supergeleidend draad, als ook uit normaal koper-5 draad worden vervaardigd. Kiest men spoelen uit koperdraad, dan dient de elektrische magnetiserings-startimpuls zodanig te zijn dat de poolkoppen 912 diep in hun magnetische verzadiging geraken zodat zij sterk permanent magnetisch worden. Om de inrichting tot stilstand te brengen dient een 10 elektrische demagnetiserings-stopimpuls zodanig te zijn dat de poolkoppen 912 ontmagnetiseerd worden. Kiest men de elektrische spoelen 911 uit supergeleidend draad, dan kan worden afgezien van poolkoppen uit permanent magnetisch materiaal en kunnen de magneetkernen 914 geheel bestaan uit 15 weekijzer of een ander geschikt materiaal.In Figs. 9A, 9B and 9C show, in front view, side view and bottom view, a version of an application according to the invention, which can be used in particular at high powers, where the costs of energy generation play an important role. The method has already been described with reference to Figs. 4A and FIG. 4B is shown schematically and explains, with the proviso that the magnets in this version according to the invention, as shown in FIG. 9A through 9C contain both electric coils 911 and magnetic heads 912 of permanent magnetic material, or magnetisable or magnetic material with a magnetizing direction, as shown with the double-dashed arrows, as shown in FIG. 35 9B. The rotor consists of a round disk-shaped body of magnetizable, but non-magnetized material with axial magnetization direction, as also indicated by the double-pointed broken arrow. The magnetic field in the rotor disk 913 must be adjusted so that it becomes non-permanent magnetic, such that mechanical commutation of the magnetic energy can occur through the movement of the rotor. The electrical coils 911 can be made of superconducting wire as well as of normal copper-5 wire. If coils are chosen from copper wire, the electric magnetization starting impulse should be such that the pole heads 912 get deep into their magnetic saturation so that they become highly permanent magnetic. To stop the device, an electrical demagnetization stop pulse must be such that the pole heads 912 are demagnetized. If the electric coils 911 are chosen from superconducting wire, pole heads of permanent magnetic material can be dispensed with and the magnetic cores 914 can consist entirely of soft iron or another suitable material.

Een verdere constructieve versie van een toepassing volgens de uitvinding, welke eveneens bij hoge vermogens bij voorkeur kan worden toegepast, wordt in de Fig. 10A en 10B weergegeven. De werkwijze werd reeds aan de hand van de 20 Fig. 8A en 8B weergegeven en verklaard, met dien verstande dat de magneten in deze uitvoeringsvorm van een toepassing volgens de uitvinding, zoals weergegeven in de Fig. 10A en 10B, eveneens zijn voorzien van elektrische spoelen 1011 en poolkoppen 1012, zoals hierboven beschreven en weergegeven 25 met de Fig. 9A en 9B. Ook bij deze uitvoeringsvorm volgens de Fig. 10A en 10B geldt hetgeen werd gesteld in verband met het gebruik van spoelen vervaardigd van supergeleidend draad, c.q. van koperdraad.A further constructional version of an application according to the invention, which can also preferably be used at high powers, is shown in Figs. 10A and 10B are shown. The method has already been described with reference to Figs. 8A and 8B are shown and explained, with the proviso that the magnets in this embodiment of an application according to the invention, as shown in Figs. 10A and 10B, also include electric coils 1011 and pole heads 1012, as described above and shown with Figs. 9A and 9B. Also in this embodiment according to Figs. 10A and 10B apply as stated in connection with the use of coils made of superconducting wire or copper wire.

De Fig. 11A, 11B en 11C tonen het openaanzicht, dwars-30 doorsnede II-II en dwarsdoorsnede I-I van een versie van een toepassing volgens de uitvinding, welke schematisch reeds werd weergegeven en beschreven in de Fig. 3A en 3B, met dien verstande dat de inrichting volgens Fig. 11A en 11B wederom is voorzien van elektrische spoelen 1111 en 35 magneetkoppen 1112 vervaardigd van permanent magnetisch of magnetiseerbaar materiaal met specifieke magnetiserings-richtingen, zoals aangeduid met de dubbelgepunte onderbroken pijlen. In het bijzonder bij hoge vermogens waar de kosten voor energie-opwekking een belangrijke rol spelen, .8800262 11 kan deze turbine bij uitstek worden toegepast. Wederom kunnen de elektrische spoelen 1111 zowel uit supergeleidend draad, als ook uit koperdraad worden vervaardigd, waarbij in dit verband wordt verwezen naar hetgeen vermeld bij de 5 beschrijving van de Fig. 9A t/m 9C. Door de magneetschij- ven van de turbine-rotor 1113 en 1114 permanent te magnetiseren ontstaat een bi-directionele turbine, waarbij de elektrische stroomsterkte en stroomrichting mede bepalend zijn voor de regeling van het toerental en de draairichting Γ0 van de turbine. Door het kiezen van een bepaalde magnetische veldsterkte binnen de magnetische poolkoppen 1112 en de magneetschijven 1113 en 1114 van de rotor, en het al dan niet permanent magnetiseren van delen van de inrichting, zijn verschillende regelingen mogelijk. Een deskundige kan 15 vele combinaties en variaties bedenken, welke op dezelfde werkwijze en toepassingen volgens de uitvinding berusten.Fig. 11A, 11B and 11C show the open view, cross-section II-II and cross-section I-I of a version of an application according to the invention, which has already been schematically shown and described in Figs. 3A and 3B, with the proviso that the device according to FIG. 11A and 11B are again provided with electrical coils 1111 and 35 magnetic heads 1112 made of permanent magnetic or magnetizable material with specific directions of magnetization, as indicated by the double-dotted arrows. This turbine can be used in particular at high powers where the costs of energy generation play an important role. Again, the electrical coils 1111 can be made of both superconducting wire and copper wire, reference being made in this connection to what is stated in the description of FIG. 9A through 9C. By permanently magnetizing the magnetic discs of the turbine rotor 1113 and 1114, a bi-directional turbine is created, in which the electric current and direction of flow partly determine the regulation of the speed and direction of rotation of the turbine. By controlling a certain magnetic field strength within the magnetic pole heads 1112 and the magnetic disks 1113 and 1114 of the rotor, and whether or not permanent parts of the device are magnetized, different adjustments are possible. One skilled in the art can devise many combinations and variations based on the same method and applications according to the invention.

20 25 30 35 .880026220 25 30 35 .8800262

Claims

Magnetic drive, method for converting magnetic energy into mechanical energy, and use of this method, characterized in that magnetic energy is conducted over at least two bodies, at least one of which has a direction of magnetization such that a magnetic force action is exerted from the two bodies on each other, whereby the movably arranged body will move relative to the fixed arranged body and a conversion of magnetic energy into mechanical energy takes place.

2. Magnetic drive, method for converting magnetic energy into mechanical energy, and application of this method, characterized in that magnetic energy is conducted over at least two bodies, at least one of which has a direction of magnetization such that a magnetic force action is exerted from the two bodies on top of each other, as a result of which the movably arranged body will move relative to the fixed arranged body and as a result of this movement a mechanical commutation of the magnetic energy occurs, and a conversion of magnetic energy takes place. in mechanical energy.

3. Magnetic drive, method for converting magnetic energy into mechanical energy, and application of this method, comprising at least two bodies, which bodies consist wholly or partly of permanent magnetic or magnetizable material, and are provided with means for move relative to each other, characterized in that at least one of the bodies is constructed such that on a surface of the body located on the side of the second body, the vector, which is representative of the magnetic material or magnetizable material in the magnetized state exerted there force, makes an angle greater than zero degrees with the normal on that surface. 8800262-13

Device according to claim 3, characterized in that at least one body consists entirely or partly of a permanent magnet, which is magnetized in such a way that the direction of the magnetization makes an angle between zero and ninety degrees with the normal on the pole face of the permanent magnet.

5. Device as claimed in claims 3-4, characterized in that the device comprises two elongated, mutually parallel, fixedly arranged bodies, which bodies consist wholly or partly of permanent magnets, each having a direction of magnetization which is at an angle between zero and ninety degrees perpendicular to the facing surfaces of the bodies, while the directions of magnetization by both bodies are substantially parallel to each other and aligned, as well as one between the two elongated, parallel bodies in a direction parallel to the elongated bodies and a third body movable perpendicular thereto, which wholly or partly consists of a permanent magnet with a corresponding, but opposite magnetization, of the two elongated, parallel bodies.

6. Device as claimed in claims 3-5, characterized in that the device comprises two bodies, each consisting of a ring of, or mainly consisting of, permanent magnetic material, which rings are substantially parallel to each other and coaxial to each other are arranged, while the magnetization of the rings is such that the magnetization direction of both rings is substantially parallel to each other, but opposite, while the magnetization direction of each ring makes an angle between zero and ninety degrees with a plane perpendicular on the shaft of the ring and with a plane through the shaft of the ring, one of the rings being fixedly mounted on a rotatably mounted shaft and the other ring being arranged movable in shaft direction.

Device as claimed in claims 3-6, characterized in that the device comprises two bodies, spaced apart from one another, fixedly arranged relative to each other, each consisting of a ring of, or mainly consisting of, 8800262 t 14 permanent magnetic material, the rings of which are arranged substantially parallel to each other and coaxial to each other, while the magnetization of the rings is such that the magnetization direction of both rings is directed substantially parallel to each other, but in opposite directions, while the magnetization direction of each ring lies in a plane perpendicular to the axis of the ring and makes an angle between zero and ninety degrees with the radial, the device furthermore being movable axially between the two rings, coaxially with respect to the rings and ring disk mounted on a rotatable shaft arranged parallel thereto, said ring disk consisting wholly or mainly of permanent magnetic material, which is magnetized such that the magnetization direction 15 lies in a plane perpendicular to the axis of the ring disc and makes an angle at the ring surface between zero and ninety degrees with the radial, while the diameter of the ring disc is less than the inner diameter of each of the rings. . 8800262