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DE19850314A1 - Electromagnetic operated motor - Google Patents

Electromagnetic operated motor

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Publication number
DE19850314A1
DE19850314A1 DE19850314A DE19850314A DE19850314A1 DE 19850314 A1 DE19850314 A1 DE 19850314A1 DE 19850314 A DE19850314 A DE 19850314A DE 19850314 A DE19850314 A DE 19850314A DE 19850314 A1 DE19850314 A1 DE 19850314A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnet
rotor
arrangement
motor according
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19850314A
Other languages
German (de)
Inventor
Johann Weinzierl
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19850314A priority Critical patent/DE19850314A1/en
Priority to DE29909293U priority patent/DE29909293U1/en
Priority to AU11560/00A priority patent/AU1156000A/en
Priority to AT99971590T priority patent/ATE279806T1/en
Priority to PCT/EP1999/008167 priority patent/WO2000027015A1/en
Priority to DE1999510857 priority patent/DE59910857D1/en
Priority to EP99971590A priority patent/EP1125353B1/en
Publication of DE19850314A1 publication Critical patent/DE19850314A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K53/00Alleged dynamo-electric perpetua mobilia

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

A ring shaped permanent rotation magnet system (5) is arranged on at least one side (3) of the rotor system (2). The system is divided in at least two sectors (7,8), one of which has a first magnet pole orientation and the other an opposed orientation or ferromagnetic characteristics. At least one permanent lifting magnet (17,17') is arranged before the magnet poles of the rotation magnet system. With cyclic attraction and repelling by the system (5), the lifting magnet is located reciprocating linearly at a motor frame (21) and coupled with a crankshaft (23). A bevel gearing (24) couples the crank shaft with the rotor shaft (1). An electrically driven bridging magnet (12) produces an alternating magnetic field, to provide the compensation for instantaneous repelling force in the sectors (7,8).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetisch betriebenen Motor zur Er­ zeugung hoher Drehmomente unter geringstem Energieeinsatz.The invention relates to an electromagnetically operated motor for He Generation of high torques with the lowest energy consumption.

Im Stand der Technik sind elektromagnetisch betriebene Motoren in vielfa­ chen und sehr unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. So verwen­ det der landläufig als "Elektromotor" bezeichnete Motor oszillierend elek­ trisch beaufschlagbare Magnetspulen, was zu einem vergleichsweise schlechten Wirkungsgrad führt.In the prior art, electromagnetically operated motors are in many cases Chen and very different embodiments known. So use det the commonly referred to as "electric motor" motor oscillating electric magnetically loaded coils, resulting in a comparatively leads to poor efficiency.

Ferner sind aus dem Stand der Technik Maschinen bekannt, bei denen mehr oder weniger geschickt angeordnete Permanentmagneten zur Umwandlung von magnetischer in kinetische Energie verwendet werden. So zeigt die DE 43 02 511 A1 eine Vorrichtung, welche die statische Energie eines Ma­ gneten in permanente dynamische Energie umwandelt, was mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung mit zwei magnetischen Rotoren erfolgt.Machines are also known from the prior art, in which more or less cleverly arranged permanent magnets for conversion be used from magnetic to kinetic energy. So it shows DE 43 02 511 A1 a device which the static energy of a Ma converted into permanent dynamic energy, which with the help of a mechanical device with two magnetic rotors.

Die DE 43 25 026 A1 zeigt eine entsprechende Vorrichtung, bei der an ei­ nem drehbar gelagerten Rad sich radial gegenüberstehend mindestens zwei verschieblich gelagerte Permanentmagnete angeordnet sind. Durch Wech­ selwirkung der Permanentmagnete, die jeweils von einem kompressiblen Druckelement beaufschlagt werden, wird eine Drehung des Rades hervor­ gerufen.DE 43 25 026 A1 shows a corresponding device in which an Nem rotatably mounted wheel at least two radially opposite slidably mounted permanent magnets are arranged. By changing interaction of the permanent magnets, each of a compressible Pressure element are applied, a rotation of the wheel is apparent called.

Aus der DE 43 06 909 A1 ist es bekannt, einen Magnetmotor mit einem Rotor und Stator zu betreiben, wobei die hohe Remanenz der als Rotor und Stator eingesetzten Magnete ein stetiges Drehmoment erzeugt. Auf einem ähnlichen Prinzip basiert auch der aus der DE 42 43 098 A1 bekannte Ma­ gnetmotor.From DE 43 06 909 A1 it is known to use a magnetic motor with a Operate rotor and stator, the high remanence of the rotor and  Stator used magnets generates a steady torque. On one Similar principle is also based on the Ma known from DE 42 43 098 A1 gnet motor.

Bei der aus der DE 40 33 394 A1 bekannten Vorrichtung, die als Ma­ gnetarm-Schlaufenspulen-Pleuelmaschine bezeichnet wird, wird die Absto­ ßungskraft zwischen dem Magnetfeld eines Magnetstabes und eines glei­ tend darauf gelagerten Leiterringes genutzt.In the device known from DE 40 33 394 A1, which is called Ma gnetarm loop coil connecting rod machine is called, the repulsion ßkraft between the magnetic field of a magnetic rod and a glei conductor ring used on it.

Aus der DE 44 19 535 A1 und DE 44 12 209 A1 ist schließlich ein Ma­ gnetmotor bekannt, bei dem in Gruppen angeordnete Permanentmagneten durch gegenseitige Wechselwirkung eine Oszillationsbewegung ausführen, die über einen Kurbeltrieb in kinetische Energie umgewandelt wird.From DE 44 19 535 A1 and DE 44 12 209 A1 is finally a Ma Known gnetmotor in which the permanent magnets arranged in groups perform an oscillatory movement through mutual interaction, which is converted into kinetic energy via a crank mechanism.

Die genannten Druckschriften zum Stand der Technik offenbaren teilweise sehr komplexe Maschinen, deren Umsetzung in die Praxis nicht unerhebli­ che konstruktive Probleme aufwerfen dürfte. Auch ist generell die Effizienz der im Stand der Technik beschriebenen Maschinen und Motoren zumin­ dest zweifelhaft.The cited prior art documents partially disclose very complex machines, the implementation of which is not unbelievable constructive problems. Efficiency is also general of the machines and motors described in the prior art least doubtful.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elek­ tromagnetisch betriebenen Motor zu schaffen, der aufgrund minimalen Ein­ satzes elektrische Energie und Ausnutzung von Permanent-Magnetfeldern effizient unter Erzeugung hoher Drehmomente zu betreiben ist.Based on this, the invention is based on the object of an elek to create a tromagnetically operated motor, which due to minimal on set of electrical energy and utilization of permanent magnetic fields can be operated efficiently while generating high torques.

Diese Aufgabe wird durch einen Motor gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Demnach ist ein Motor vorgesehen mit
This object is achieved by a motor according to claim 1. Accordingly, an engine is provided with

  • - einer Rotoranordnung, die mit einer zentralen, drehgelagerten Welle verbunden ist,- A rotor assembly with a central, rotatably mounted shaft connected is,
  • - einer auf mindestens einer Seite der Rotoranordnung angeordneten, ringförmigen Permanent-Rotationsmagnet-Anordnung, die in minde­ stens zwei Sektoren geteilt ist, von denen der eine eine erste Magnet­ pol-Orientierung aufweist, und von denen der andere eine dazu entge­ gengesetzte Magnetpol-Orientierung oder ferromagnetische Eigen­ schaften aufweist,One arranged on at least one side of the rotor arrangement, ring-shaped permanent-rotation magnet arrangement, which in min At least two sectors are divided, one of which is a first magnet pole orientation, and one of which opposes the other opposite magnetic pole orientation or ferromagnetic eigen features,
  • - mindestens einem vor den Magnetpolen der Rotationsmagnet- Anordnung angeordneten Permanent-Hubmagneten,- at least one in front of the magnetic poles of the rotating magnet Arrangement of arranged permanent lifting magnets,
  • - der unter zyklischer Abstoßung und Anziehung durch die während der Rotordrehung vorbeilaufende Rotationsmagnet-Anordnung li­ near hin- und herverschiebbar an einem Motorgestell gelagert ist, und- the cyclical repulsion and attraction by the during the rotating magnet assembly passing the rotor rotation left is slidably mounted on a motor frame, and
  • - der mit einer Kurbelwelle gekoppelt ist,- which is coupled to a crankshaft,
  • - einem Getriebe zur Kopplung der Kurbelwelle mit der Rotorwelle, und- A gearbox for coupling the crankshaft to the rotor shaft, and
  • - einem zwischen einem der beiden Endenpaare der Rotationsmagnet- Sektoren angeordneten, elektrisch betriebenen Überbrückermagnet zur Erzeugung eines mit dem Magnetfeld des jeweiligen Hubmagneten derart kooperierenden Wechselmagnetfeldes, daß beim Wechsel des Hubmagneten vom anziehend wirkenden Rotationsmagnet-Sektor in den abstoßend wirkenden Rotationsmagnet-Sektor die momentan wir­ kende Abstoßkraft zwischen Hubmagneten und abstoßendem Perma­ nentmagnet-Sektor kompensierbar ist.One between one of the two pairs of ends of the rotating magnet Sectors arranged, electrically operated jumper magnet for Generation of one with the magnetic field of the respective lifting magnet such cooperating alternating magnetic field that when changing the Solenoids from the attractive rotating magnet sector in the repulsive rotating magnet sector that we currently kend repulsive force between solenoids and repelling perma Magnetic sector can be compensated.

Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß sich aufgrund der erfindungsge­ mäßen Konstruktion des Motors der Einsatz elektrischer Energie auf die Kompensation der beim Vorbeilaufen der Rotationsmagnet-Anordnung kurzzeit auf den Hubmagneten wirkenden Anziehungs- und Abstoßkraft beschränkt. Im übrigen läuft der Motor lediglich aufgrund der gegenseiti­ gen Anziehung und Abstoßung zwischen Hubmagnet und Rotationsma­ gnet-Anordnung, was insoweit energieneutral ist.From the above it is clear that due to the fiction The construction of the motor uses electrical energy on the  Compensation for the passing of the rotating magnet arrangement attraction and repulsion force acting briefly on the solenoid limited. Otherwise, the engine runs only because of the mutual attraction and repulsion between solenoid and rotation measure gnet arrangement, which is so far energy neutral.

Versuche mit Prototypen des Erfindungsgegenstandes haben insofern auf­ gezeigt, daß durch Einsatz mehrerer Hubmagnete, die über jeweils ihnen zugeordnete Kurbeltriebe mit der zentralen Welle gekoppelt sind, ein im­ mer höheres Drehmoment durch den laufenden Motor erzeugbar ist, wobei der Versorgungsstrom für den elektrisch betriebenen Überbrückermagnet praktisch konstant bleibt. Dies ist insoweit erklärbar, als der Überbrücker­ magnet jeweils nur singulär die Anziehungs- und Abstoßkraft beim Wech­ sel eines einzigen Hubmagneten kompensieren muß, während an der Drehmoment-Erzeugung alle verbleibenden Hubmagneten beteiligt sind. Zur Verringerung des Fremdenergie-Bedarfs kann die Motorleistung z. T. für die Umsetzung in elektrische Energie zur Versorgung des Überbrüc­ kermagneten verwendet werden.Experiments with prototypes of the subject of the invention therefore have shown that by using multiple solenoids, each over them associated crank drives are coupled to the central shaft, an im mer higher torque can be generated by the running engine, wherein the supply current for the electrically operated jumper magnet remains practically constant. This can be explained insofar as the jumper magnet only singularly the attraction and repulsion force when changing sel must compensate for a single solenoid while on the Torque generation all remaining solenoids are involved. To reduce the external energy requirement, the engine power z. T. for the conversion into electrical energy to supply the bridging core magnets can be used.

Zu der beanspruchten Rotoranordnung ist festzuhalten, daß es sich dabei nicht nur um ein starres, drehbares Gebilde, wie z. B. eine Scheibe, sondern auch um eine umlaufende, entsprechend geführte Kette handeln kann, auf der die Permanent-Rotationsmagnet-Anordnung montiert ist.Regarding the claimed rotor assembly, it should be noted that it is not just a rigid, rotatable structure, such as. B. a disc, but can also be a rotating, appropriately guided chain which the permanent rotary magnet assembly is mounted.

Zusammenfassend ist der erfindungsgemäße Motor durch seinen relativ einfachen Aufbau kostengünstig herstellbar, wodurch er eine kurze Amorti­ sierungszeit bietet. Sein Betrieb ist umweltfreundlich und von langer Le­ bensdauer sowie universeller Einsetzbarkeit geprägt.In summary, the motor according to the invention is relative due to its simple construction inexpensive to produce, making it a short amorti  offers time. Its operation is environmentally friendly and has a long life service life and universal applicability.

Bevorzugte Ausführungsformen des Motors sind in den Unteransprüchen angegeben. Zu den damit verbundenen Vorteilen wird auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsge­ genstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:Preferred embodiments of the motor are in the subclaims specified. The advantages associated with this are as follows Reference made in which an embodiment of the invention object is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

Fig. 1 eine höchst schematische Seitenansicht des Motors, Fig. 1 is a highly schematic side view of the engine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Rotor des Motors gemäß Pfeilrichtung II nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the rotor of the motor according to the arrow II direction of FIG. 1,

Fig. 3A bis 3E Prinzipdarstellungen der Abfolge beim Arbeitszyklus des Motors, FIGS. 3A-3E are schematic diagrams showing the sequence at the working cycle of the engine,

Fig. 4 eine höchst schematische Teilseitenansicht eines Motors mit paar­ weiser Hubmagnet-Anordnung, und Fig. 4 is a highly schematic partial side view of an engine with a pair of wise solenoid arrangement, and

Fig. 5 ein Schaubild der Abfolge beim Arbeitszyklus des Motors gemäß Fig. 4. Fig. 5 is a graph of the sequence in the working cycle of the engine according to Fig. 4.

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, bildet das zentrale Teil des Motors eine an einem nicht dargestellten Maschinengestell gelagerte Welle 1, auf der dreh­ fest ein scheibenförmiger Rotor 2 gelagert ist. Über die Welle 1 erfolgt ei­ nerseits der Motorabtrieb, andererseits stellt sie die Synchronisation der motorinternen Arbeitsvorgänge sicher, wie im folgenden noch näher erläu­ tert wird.As can be seen from Fig. 1, the central part of the motor forms a shaft 1 mounted on a machine frame, not shown, on which a disc-shaped rotor 2 is rotatably mounted. On the one hand, the motor output takes place via the shaft 1 , on the other hand it ensures the synchronization of the internal work processes, as will be explained in more detail below.

Wie aus Fig. 1 in Zusammenschau mit Fig. 2 deutlich wird, ist auf der Oberseite 3 des Rotors 2 eine ringförmige, koaxial zur Wellenachse 4 an­ geordnete Permanent-Rotationsmagnet-Anordnung 5 vorgesehen, die aus einzelnen Permanentmagnet-Stücken 6 zusammengesetzt sind. Die Rotati­ onsmagnet-Anordnung 5 ist dabei in zwei knapp 180° überdeckende Sekto­ ren 7, 8 getrennt. Im einen Sektor 7 sind die Permanentmagnet-Stücke 6 so angeordnet, daß ihr magnetischer Nordpol nach oben weist, wogegen im Sektor 8 der magnetische Südpol nach oben weit. Die Polflächen 9 der Permanentmagnet-Stücke 6 weisen dabei in einer zur Wellenachse 4 paral­ lelen Richtung.As can be seen from FIG. 1 in conjunction with FIG. 2, on the top 3 of the rotor 2 an annular, coaxial to the shaft axis 4 to arranged permanent-rotation magnet arrangement 5 is provided, which are composed of individual permanent magnet pieces 6 . The Rotati onsmagnet arrangement 5 is separated into two almost 180 ° overlapping Sekto ren 7 , 8 . In one sector 7 , the permanent magnet pieces 6 are arranged so that their magnetic north pole points upwards, whereas in sector 8 the magnetic south pole points upwards. The pole faces 9 of the permanent magnet pieces 6 point in a direction parallel to the shaft axis 4 .

Die beiden Sektoren 7, 8 weisen jeweils paarweise gegenüberstehende En­ den 10 bzw. 11 auf, von denen die Enden 11 so weit auseinandergerückt sind, daß dazwischen ein elektrisch betriebener Überbrückermagnet 12 an­ geordnet werden kann. Die Achse seiner Magnetspule 13 weist ebenfalls in einer zur Wellenachse 4 parallelen Richtung. Die Magnetspule 13 wird über Zuleitungen 14 entlang der Welle 1 und über eine daran angeordnete Kommutator-Schleifring-Anordnung 15 mit einer Stromquelle 16 - bei­ spielsweise einer Batterie - verbunden.The two sectors 7 , 8 each have pairs of opposing En the 10 and 11 , of which the ends 11 are so far apart that an electrically operated jumper magnet 12 can be arranged in between. The axis of its magnetic coil 13 also points in a direction parallel to the shaft axis 4 . The magnet coil 13 is connected via leads 14 along the shaft 1 and via a commutator slip ring arrangement 15 arranged thereon to a current source 16 - for example a battery.

Die Rotationsmagnet-Anordnung 5 wirkt nun mit oszillierenden Hubma­ gneten 17 zusammen, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist. Wie in Fig. 2 jedoch angedeutet ist, können beispielsweise drei Hubmagneten 17 über den Umfangsrand des Rotors 2 verteilt an den strichliert angedeuteten Positionen angeordnet werden. Die Lagerung und Einbindung der Hubma­ gneten 17 in den Arbeitszyklus des Motors erfolgt dann in der Weise, wie sie am Beispiel des einen in Fig. 1 dargestellten Hubmagneten 17 im fol­ genden erläutert wird.The rotary magnet arrangement 5 now interacts with oscillating Hubma magnets 17 , of which only one is shown in Fig. 1. As indicated in FIG. 2, however, three lifting magnets 17 can be arranged, for example, distributed over the peripheral edge of the rotor 2 at the positions indicated by the broken line. The storage and integration of Hubma gneten 17 in the working cycle of the engine is then carried out in the manner as explained using the example of the solenoid 17 shown in Fig. 1 in the fol lowing.

Dieser Hubmagnet 17 ist an einem als Kolbenschieber zu bezeichnenden Teil 18 so angeordnet, daß seine Polfläche 19 frontal gegenüber den Polflä­ chen 9 der Rotationsmagnet-Anordnung 5 angeordnet ist. Der Kolben­ schieber 18 ist in einem entsprechenden Schiebelager 20 des hier angedeu­ teten Maschinengestells 21 parallel zur Wellenachse 4 hin- und herver­ schiebbar gelagert. Der Kolbenschieber 18 ist an seinem dem Hubmagneten 17 abgewandten Ende mit dem zugewandten Ende eines Pleuels 22 ver­ bunden, das an seinem anderen Ende an eine Kurbelwelle 23 gekoppelt ist. Kolbenschieber 18, Pleuel 22 und Kurbelwelle 23 bilden einen Kurbeltrieb, der die Auf- und Abbewegung des Hubmagneten 17 in eine Rotationsbe­ wegung der Kurbelwelle 23 überträgt. Letztere ist quer zur Wellenachse 4 angeordnet und mit der Welle 1 über ein Kegelstirn-Zahnrad-Getriebe 24 gekoppelt, so daß die Rotation des Rotors 2 und die Auf- und Abbewegung des Hubmagneten 17 in genau definierter und synchroner Weise zueinander erfolgen können. Im übrigen kann anstatt des Kegelstirn-Zahnrad-Getriebes auch ein schrägverzahntes Stirnradgetriebe, Kardangetriebe oder Schnec­ kengetriebe eingesetzt werden.This solenoid 17 is arranged on a part to be referred to as a spool 18 so that its pole face 19 frontally opposite the Polflä Chen 9 of the rotary magnet assembly 5 is arranged. The piston slide 18 is mounted in a corresponding sliding bearing 20 of the machine frame 21 indicated here parallel to the shaft axis 4 back and forth. The spool 18 is at its end facing away from the solenoid 17 ver connected to the facing end of a connecting rod 22 , which is coupled at its other end to a crankshaft 23 . Piston slide 18 , connecting rod 22 and crankshaft 23 form a crank mechanism which transmits the up and down movement of the lifting magnet 17 in a rotational movement of the crankshaft 23 . The latter is arranged transversely to the shaft axis 4 and coupled to the shaft 1 via a bevel gear transmission 24 , so that the rotation of the rotor 2 and the up and down movement of the lifting magnet 17 can take place in a precisely defined and synchronous manner. Otherwise, a helical spur gear, cardan gear or worm gear can be used instead of the bevel gear.

Vom Grundprinzip her wird der Hubmagnet, bei dem beispielsweise der magnetische Nordpol nach unten zur Rotationsmagnet-Anordnung 5 hin gerichtet ist, dann abgestoßen und damit eine Kraft auf den Kolbenschieber 18 nach oben ausgeübt, wenn unter dem Hubmagneten 17 der Sektor 7 der Rotationsmagnet-Anordnung 5 vorbeiläuft, bei dem der magnetische Nord­ pol nach oben gerichtet ist. Sobald der Hubmagnet 17 unter dem Einfluß des Kreissektors 8 mit nach oben gerichtetem magnetischen Südpol gerät, erfolgt dagegen eine Anziehung des Hubmagneten 17, so daß oszillierende Kräfte auf diesen wirken. Diese oszillierenden Kräfte können eine Oszilla­ tionsbewegung des Kolbenschiebers 18 hervorrufen, die wiederum eine Rotationsbewegung über den erwähnten Kurbeltrieb aus Schieber 18, Pleu­ el 22 und Kurbelwelle 23 hervorruft. Dies ist anhand von Fig. 3 augen­ scheinlich zu erläutern:
Ausgehend von der in Fig. 3A gezeigten Stellung wirkt auf den Hubma­ gneten 17 eine Kraft nach oben, die über das Pleuel 22 zu einer Drehung der Kurbelwelle 23 führt. Diese Rotation wird über das Getriebe 24 auf die Welle 1 zurückübertragen, so daß der Rotor 2 sich unter dem Hubmagneten 17 weiterbewegt, bis der Sektor 8 mit dem nach oben gerichteten magneti­ schen Südpol unter den Hubmagneten 17 einläuft. Die Synchronisierung der Hubmagnet- und Rotor-Bewegung wird so gewählt, daß in diesem Zu­ stand der obere Totpunkt OT des Kurbeltriebes erreicht ist, so daß die an­ ziehende Kraft zwischen Sektor 8 und Hubmagnet 17 folgerichtig in eine nach unten gerichtete Bewegung des Hubmagneten 17 mit entsprechender Weiterdrehung der Kurbelwelle 23 umgesetzt wird (Fig. 3C).
The basic principle of the lifting magnet, in which, for example, the magnetic north pole is directed downward toward the rotary magnet arrangement 5 , is then repelled and thus a force is exerted on the piston slide 18 upward when the sector 7 of the rotary magnet arrangement is located below the lifting magnet 17 5 passes, in which the magnetic north pole is directed upwards. As soon as the solenoid 17 comes under the influence of the circular sector 8 with the magnetic south pole directed upwards, on the other hand, the solenoid 17 is attracted, so that oscillating forces act on it. This oscillating forces can Oszilla tion a movement of the piston slide 18 cause, in turn, causes a rotational movement about the mentioned crank mechanism of slide 18, Pleu el 22 and crankshaft 23rd This is apparently to be explained on the basis of FIG. 3:
Starting from the position shown in Fig. 3A acts on the Hubma gneten 17 a force upward, which leads to a rotation of the crankshaft 23 via the connecting rod 22 . This rotation is transmitted back via the gear 24 to the shaft 1 so that the rotor 2 continues to move under the solenoid 17 until the sector 8 runs in with the upward magnetic pole's rule under the solenoid 17 . The synchronization of the solenoid and rotor movement is chosen so that in this state the top dead center OT of the crank mechanism is reached, so that the pulling force between sector 8 and solenoid 17 is consequently in a downward movement of the solenoid 17 with corresponding further rotation of the crankshaft 23 is implemented ( FIG. 3C).

Besonderer Maßnahmen bedarf es nun beim Wechsel des Hubmagneten 17 aus dem Einflußbereich des Sektors 8 zurück in den Sektor 7, da hier hohe Abstoßungskräfte zwischen dem Magneten 17 und den gleichnamig gepol­ ten Permanentmagnet-Stücken 6 des Sektors 7 herrschen. Um diese mo­ mentan wirkende Abstoßungskraft zu kompensieren, ist der Überbrücker­ magnet 12 vorgesehen, der kurz vor Durchlaufen des unteren Totpunktes UT so aktiviert wird, daß eine anziehende Kraft auf den Hubmagneten 17 ausgeübt wird. Mit Durchlaufen des unteren Totpunktes UT wird der Über­ brückermagnet 12 mit Hilfe der Kommutator-Schleifring-Anordnung 15 umgepolt, so daß dann wieder eine maschinenzyklus-gerechte Abstoßung des Hubmagneten 17 erfolgt (Fig. 3E). Der Motor läuft schließlich in die in Fig. 3A gezeigte Stellung, wo der Motorzyklus von neuem beginnt. Insge­ samt erzeugt der elektrisch betriebene Überbrückermagnet 12 also ein Wechselmagnetfeld, das mit dem Magnetfeld des jeweiligen Hubmagneten in der erläuterten Weise kooperiert.Special measures are needed now when changing the solenoid 17 from the sphere of influence of the sector 8 back into the sector 7, as high here repulsive forces between the magnets 17 and the same name Fully lined th permanent magnet pieces 6 of the sector prevail. 7 In order to compensate for this momentarily repelling force, the bridging magnet 12 is provided, which is activated shortly before passing through bottom dead center UT so that an attractive force is exerted on the lifting magnet 17 . By passing through the bottom dead center UT, the bridging magnet 12 is reversed with the aid of the commutator slip ring arrangement 15 , so that a rejection of the lifting magnet 17 in accordance with the machine cycle then takes place again ( FIG. 3E). The engine eventually runs to the position shown in Fig. 3A, where the engine cycle begins again. Overall, the electrically operated bridging magnet 12 thus generates an alternating magnetic field which cooperates with the magnetic field of the respective lifting magnet in the manner explained.

Bei der in Fig. 2 angedeuteten Verwendung von drei Hubmagneten 17 lau­ fen deren Kurbeltriebe um 120° zueinander phasenversetzt, so daß sich ein runder Lauf des Motors ergibt. Dieser kann natürlich durch Verwendung weiterer Hubmagnete noch gesteigert werden. Nur beispielhaft ist auf einen Prototy-Versuch mit dem Erfindungsgegenstand zu verweisen, bei dem mit einem Magnetpaar ein Drehmoment von 20 Nur an der Welle abgegriffen werden konnte, das sich bei zwei und drei Magnetpaaren auf Werte von 42 Nur bzw. 64 Nur bei konstantem Leistungsbedarf des Überbrückermagne­ ten steigerte.In the use of three solenoids 17 indicated in FIG. 2, the crank mechanisms of their lau fen are 120 ° out of phase with one another, so that the motor runs smoothly. This can of course be increased by using additional solenoids. One example is a prototype test with the subject matter of the invention, in which a torque of 20 only on the shaft could be tapped with a pair of magnets, which with two and three pairs of magnets reached values of 42 only and 64 only with constant power requirement the bridging magnet increased.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Motors mit den vorstehend erwähnten Magnetpaaren in einer Teildarstellung schematisch angedeutet. Hierbei arbeitet die Rotationsmagnet-Anordnung 5 am Rotor 2 paarweise mit jeweils mindestens einem Hubmagneten 17, 17' mit zugeordneter Baugruppe aus Kolbenschieber 18, 18', Pleuel 22, 22' und Kurbelwelle 23, 23' zusammen. Damit die untere Kurbelwelle 23' ebenfalls auf die Welle 1 über ein nicht dargestelltes Kegelstirn-Zahnrad- Getriebe 24 arbeiten kann, ist die Welle 1 entsprechend weit nach unten über den Rotor 2 hinaus verlängert. Analog dem Ausführungsbeispiel ge­ mäß Fig. 1 bis 3 können bei der paarweisen Anordnung gemäß Fig. 4 wie­ derum mehrere der gezeigten Hubmagnet-Paare über den Umfangsrand des Rotors 2 verteilt angeordnet sein.In Fig. 4, an alternative embodiment of the motor according to the invention with the aforementioned magnet pairs is indicated schematically in a partial representation. Here, the rotating magnet arrangement 5 on the rotor 2 works in pairs, each with at least one lifting magnet 17 , 17 'with an associated assembly of piston slide 18 , 18 ', connecting rods 22 , 22 'and crankshaft 23 , 23 '. So that the lower crankshaft 23 'can also work on the shaft 1 via a bevel gear transmission 24 , not shown, the shaft 1 is correspondingly extended downward beyond the rotor 2 . Analogous to the exemplary embodiment according to FIGS . 1 to 3, in the paired arrangement according to FIG. 4, several of the lifting magnet pairs shown can be distributed over the peripheral edge of the rotor 2 .

Die Funktionsweise des Motors gemäß Fig. 4 ergibt sich ohne die Notwen­ digkeit weiterer Erläuterungen aus der beschriebenen Funktionsweise des Motors nach Fig. 1 bis 3, wobei die magnetischen Verhältnisse und mecha­ nisch-kinematischen Bewegungen der hinzugekommenen Hubmagnet- Baugruppe sich durch Spiegelung an der horizontalen Rotorebene ergeben. Entsprechend liest sich das Schaubild gemäß Fig. 5 durch die eingetrage­ nen Magnetpol-Bezeichnungen "N" und "S" und die Wirkpfeile "F" der magnetischen Kräfte aus sich heraus. Der Deutlichkeit halber ist lediglich darauf hinzuweisen, daß in Fig. 5 praktisch eine Abwicklung des Rotors 2 mit der darauf befindlichen Rotationsmagnet-Anordnung 5 mit Sektoren 7, 8 dargestellt ist. Dieser Darstellung zeigt nach Art eines in Einzelbilder aufgelösten Filmes die jeweils passende Hubstellung der Hubmagneten 17, 17' in Relativstellung zum Rotor 2. Ferner ist in Fig. 5 angedeutet, daß die Einzelmagneten 6 so auf dem Rotor 2 angeordnet sind, daß das Niveau ih­ rer Polflächen 9 der Hubbewegung der Hubmagneten 17, 17' folgt.1, the operation of the engine according to Fig. 4 results without the Notwen speed further explanation of the described operation of the engine according to Fig. To 3, wherein the magnetic conditions and mecha nically-kinematic motions to the added Hubmagnet- assembly by reflection in the horizontal Result in the rotor plane. Correspondingly, the diagram according to FIG. 5 can be read by the magnetic pole designations "N" and "S" and the active arrows "F" of the magnetic forces. For the sake of clarity, it should only be pointed out that in FIG. 5 a development of the rotor 2 with the rotating magnet arrangement 5 with sectors 7 , 8 is shown. This representation shows, in the manner of a film broken down into individual images, the respectively appropriate stroke position of the solenoids 17 , 17 'in relation to the rotor 2 . Further, 5 is in Fig. Indicates that the individual magnets 6 are arranged on the rotor 2 that the level ih rer pole surfaces 9 of the lifting movement of the lifting magnet 17, 17 follows'.

Claims (10)

1. Elektromagnetisch betriebener Motor mit
  • 1. einer Rotoranordnung (2), die mit einer zentralen, drehgelagerten Welle (1) verbunden ist,
  • 2. einer auf mindestens einer Seite (3) des Rotoranordnung (2) angeord­ neten, ringförmigen Permanent-Rotationsmagnet-Anordnung (5), die in mindestens zwei Sektoren (7, 8) geteilt ist, von denen der eine eine er­ ste Magnetpol-Orientierung aufweist, und von denen der andere eine dazu entgegengesetzte Magnetpol-Orientierung oder ferromagnetische Eigenschaften aufweist,
  • 3. mindestens einem vor den Magnetpolen der Rotationsmagnet- Anordnung (5) angeordneten Permanent-Hubmagneten (17, 17'),
  • 4. der unter zyklischer Abstoßung und Anziehung durch die während der Rotordrehung vorbeilaufende Rotationsmagnet-Anordnung (5) linear hin- und herverschiebbar an einem Motorgestell (21) gela­ gert ist, und
  • 5. der mit einer Kurbelwelle (23, 23') gekoppelt ist, einem Getriebe (24) zur Kopplung der Kurbelwelle (23, 23') mit der Rotorwelle (1), und
  • 6. einem zwischen einem der beiden Endenpaare (10, 11) der Rotations­ magnet-Sektoren (7, 8) angeordneten, elektrisch betriebenen Überbrüc­ kermagnet (12) zur Erzeugung eines mit dem Magnetfeld des jeweili­ gen Hubmagneten (17, 17') derart kooperierenden Wechselmagnetfel­ des, daß beim Wechsel des Hubmagneten (17, 17') vom anziehend wirkenden Rotationsmagnet-Sektor (7, 8) in den abstoßend wirkenden Rotationsmagnet-Sektor (7, 8) die momentan wirkende Abstoßkraft zwischen Hubmagneten (17, 17') und abstoßenden Permanentmagnet- Sektor (7, 8) kompensierbar ist.
1. Electromagnetically operated motor with
  • 1. a rotor arrangement ( 2 ) which is connected to a central, rotatably mounted shaft ( 1 ),
  • 2. one on at least one side ( 3 ) of the rotor arrangement ( 2 ), ring-shaped permanent-magnet arrangement ( 5 ), which is divided into at least two sectors ( 7 , 8 ), of which one is a magnetic pole. Orientation, and the other of which has an opposite magnetic pole orientation or ferromagnetic properties,
  • 3. at least one permanent lifting magnet ( 17 , 17 ') arranged in front of the magnetic poles of the rotating magnet arrangement ( 5 ),
  • 4. the cyclic repulsion and attraction by the passing during the rotor rotation rotating magnet assembly ( 5 ) linearly back and forth on a motor frame ( 21 ) is gela, and
  • 5. which is coupled to a crankshaft ( 23 , 23 '), a transmission ( 24 ) for coupling the crankshaft ( 23 , 23 ') to the rotor shaft ( 1 ), and
  • 6. one between one of the two pairs of ends ( 10 , 11 ) of the rotating magnet sectors ( 7 , 8 ) arranged, electrically operated bypass magnet ( 12 ) for generating a cooperating with the magnetic field of the respective solenoid ( 17 , 17 ') Alternating magnetic field of that when changing the solenoid ( 17 , 17 ') from the attracting rotating magnet sector ( 7 , 8 ) to the repelling rotating magnet sector ( 7 , 8 ), the currently acting repulsive force between solenoids ( 17 , 17 ') and repelling permanent magnet sector ( 7 , 8 ) can be compensated.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoranord­ nung einen drehfest auf der Welle (1) sitzenden Rotor (2) umfaßt.2. Motor according to claim 1, characterized in that the Rotoranord voltage comprises a rotationally fixed on the shaft ( 1 ) rotor ( 2 ). 3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Per­ manent-Rotationsmagnet-Anordnung (5) koaxial zur Achse (4) der Welle (1) angeordnet und mit ihren Polflächen (9) in zur Wellenachse (4) paral­ leler Richtung weist.3. Motor according to claim 1 or 2, characterized in that the per manent-rotating magnet arrangement ( 5 ) arranged coaxially to the axis ( 4 ) of the shaft ( 1 ) and with their pole faces ( 9 ) in parallel to the shaft axis ( 4 ) leler Direction points. 4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsmagnet-Anordnung (5) durch einzelne, in dem jeweiligen Sektor (7, 8) aneinandergereihte Permanent-Magnete (6) gebildet ist.4. Motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotary magnet arrangement ( 5 ) by individual, in the respective sector ( 7 , 8 ) lined up permanent magnets ( 6 ) is formed. 5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneten (6) derart dimensioniert oder auf der Rotoranordnung (2) angeordnet sind, daß das Niveau ihrer Polflächen (9) der Hubbewegung der Hubmagneten (17, 17') folgt.5. Motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnets ( 6 ) are dimensioned or arranged on the rotor arrangement ( 2 ) such that the level of their pole faces ( 9 ) of the lifting movement of the lifting magnets ( 17 , 17 ') follows. 6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnet-Anordnung (5) einzeln oder paarweise mit jeweils mindestens einer zugeordneten, aus Hubmagnet (17, 17'), Kurbeltrieb (18, 18', 22, 22', 23, 23') und Getriebe (24) gebildete Baugruppe oberhalb und unterhalb der Rotoranordnung (2) kooperiert. 6. Motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the permanent magnet arrangement ( 5 ) individually or in pairs, each with at least one associated, from lifting magnet ( 17 , 17 '), crank mechanism ( 18 , 18 ', 22 , 22nd ', 23 , 23 ') and gear unit ( 24 ) formed above and below the rotor arrangement ( 2 ) cooperates. 7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, aus Hubmagnet (17, 17'), Kurbeltrieb (18, 18', 22, 22', 23, 23') und Getriebe (24) bestehende Baugruppen äquidistant über dem Umfangs­ rand des Rotors (2) verteilt angeordnet sind.7. Motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that several, from solenoid ( 17 , 17 '), crank mechanism ( 18 , 18 ', 22 , 22 ', 23 , 23 ') and gear ( 24 ) existing assemblies are equidistantly distributed over the circumferential edge of the rotor ( 2 ). 8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe zwischen Kurbelwelle (23, 23') und Rotorwelle (1) jeweils durch ein Kegelstirn-Zahnrad-Getriebe (24) gebildet ist.8. Motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission between the crankshaft ( 23 , 23 ') and the rotor shaft ( 1 ) is in each case formed by a bevel-gear transmission ( 24 ). 9. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückermagnet (12) an der Rotoranordnung (2) über eine Kom­ mutator-Anordnung (15) mit einer Stromquelle (16) verbindbar ist.9. Motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bypass magnet ( 12 ) on the rotor arrangement ( 2 ) via a com mutator arrangement ( 15 ) can be connected to a current source ( 16 ). 10. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Hubmagneten (17, 17') gekoppelte Kurbeltrieb (18, 18', 22, 22', 23, 23') derart mit der Bewegung der Rotoranordnung (2) gekop­ pelt ist, daß der Vorbeilauf des Überbrückermagneten (12, 12') am jeweili­ gen Hubmagneten zumindest näherungsweise im unteren Totpunkt des Kurbeltriebes (18, 18', 22, 22', 23, 23') erfolgt.10. Motor according to one of claims 1 to 9, characterized in that the crank mechanism ( 18 , 18 ', 22 , 22 ', 23 , 23 ') coupled to the lifting magnets ( 17 , 17 ') is coupled with the movement of the rotor arrangement ( 2 ) is coupled that the bypass of the bypass magnet ( 12 , 12 ') on the respective solenoid at least approximately at bottom dead center of the crank mechanism ( 18 , 18 ', 22 , 22 ', 23 , 23 ').
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