DE102023000047A1 - Electrical device with a permanent magnet drive and vehicle - Google Patents
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Abstract
(57) Hauptanspruch: EI. Gerät mit einem permanentmagnetischen Antrieb und Fahrzeug dadurch gekennzeichnet,daß mindestens eine auf einem Rahmen (9) befestigte el. Spule (5) sich mittig zwischen mindestens zwei polseitig gleichnamig gegenüber gestellten,und gleichzeitig von der el. Spule (5) angetriebenen Permanenmagneten (1) befindet,und die Pole (6) der el. Spule (5),und die Pole (2) der Magnete (1) sich auch während der hin und hergehenden wiederholenden parallelen Bewegung (25) gegenüberstehen,und die Magnete (1) auf seitlichen parallel beweglichen Haltern (12) befestigt sind, wobei die Halter (12)durch invertierte Spannungimpulse (29) als seitliche, parallele Getriebeelemente (58) einer Getriebeeinrichtung (50) auf die Pole (6) der el. Spule (5) zu, und von ihr wieder weg aufeinander polseitig ausgerichtet parallel ausführen,und in den Totpunkten (17,18) sich die Pole (2) der Magnete (1) den Polen (6) der el. Spule (5) wechselseitig bis auf wenige zehntel Millimeter nähern,und die Bewegungen durch ein weiteres Getriebeelement (58) einer Getriebeeinrichtung (50) übertragbar sind, wobei durch mindestens eine Feder (23) der Antrieb (30) schwingungsfähig ist, und durch eine Erweiterung (38,45) ausbaubar ist, wodurch die Antriebskraft erhöht ist.(57) Main claim: EI. Device with a permanent magnet drive and vehicle characterized in that at least one electric coil (5) fastened to a frame (9) is located centrally between at least two permanent magnets (1) with the same poles, which are opposite one another and are simultaneously driven by the electric coil (5), and the poles (6) of the electric coil (5) and the poles (2) of the magnets (1) are opposite one another even during the reciprocating, repetitive parallel movement (25), and the magnets (1) are fastened to lateral, parallel movable holders (12), wherein the holders (12) are designed by inverted voltage pulses (29) as lateral, parallel gear elements (58) of a gear device (50) towards the poles (6) of the electric coil (5) and away from it again, aligned in parallel with one another on the pole side, and in the dead centers (17, 18) the poles (2) of the magnets (1) are aligned with the poles (6) of the electric coil (5). mutually approaching to within a few tenths of a millimeter, and the movements can be transmitted by a further gear element (58) of a gear device (50), wherein the drive (30) is capable of oscillation by means of at least one spring (23) and can be expanded by an extension (38,45), whereby the driving force is increased.
Description
Durch die Kombination aus mindestens einer Magnetanordnung mit abgeschrägten, polseitigen Bauteilen, und einer Getriebeeinrichtung einer Kinematik in Form mindestens eines bevorzugt verwendeten Getriebeparallelogrammes , und durch die Verwendung mindestens einer Feder entsteht ein erfindungsmäßiger elektro- magnetischer, schwingungsfähiger, polseitiger Direktantrieb, wobei eine feststehende el. Spule auf jeder ihrer Polseite mindestens zwei zu einem beweglichen Getriebeparallelogramm gehörenden und auf einem beweglichen Halter befestigte Permanentmagnete direkt antreibt, in dem gleichzeitig antreibende und abstoßende magnetische Kräfte bzw. Kraftlinien auf die Pole der auf gelenkig, parallel bewegbaren Haltern neben den Polen der el. Spule befestigten Permanentmagnete wechselseitig durch invertierte Spannungsimpulse einwirken, und die beweglichen Halter als seitliche Teile eines Getriebeparallelogramms einer Kinematik, mit den darauf befestigten Permanentmagneten, so zu einer sich immer wieder wiederholenden, hin und hergehenden, teilkreisförmigen, parallelen antreibenden Bewegung zwingen, die über weitere Getriebeelemente wie zum Beispiel ein Kurbelgtriebe etc. zum Antrieb nutzbar ist. Dabei stehen sich sowohl die gleichnamig gegenübergestellten Pole der Permanentmagnete, als auch die wechselnden Pole der el. Spule bei jeder hin und hergehenden teilkreisförmigen Bewegung durch invertierte Spannungsimpulse auch bei der hin und hergehenden Bewegung permanent gegenüber. Eine Einrichtung für einen Masseaugleich verhindert hierbei auftretende Vibrationen. Auch kann eine Anschlageinrichtung die Kinematik in den Totpunkten abbremsen bzw. stoppen.Zum Beispiel ist ein Gummiprofil bzw. eine zusätzliche Feder dazu verwendbar. Das Getriebeparallelogramm kann aus mindestens zwei seitlich angeordneten parallel bewegten Haltern bestehen mit jeweils einem unteren Lager und jeweils einem oberen Gelenk und mindestens einer oberen Gelenkstange die parallel, zu einem beispielsweise horizontalen Rahmen, die beiden Halter verbindet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein daß die Halter mit Lager sowie mindestens eine am Halter angebrachte Feder ersetzt wird, durch mindestens zwei Blattfedern die sich durch invertierte Spannungsimpulse in die el. Spule als Teil eines bevorzugt verwendeten Getriebeparallelogramms ebenfalls hin und hergehend bewegen. Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb, wobei mindestens eine auf einem Rahmen befestigte feststehende el. Spule mit einem wechselnden immer wieder umgepolten Spannungsstoß an ihren Polseiten gleichzeitig mindestens zwei auf beweglich gelagerten Haltern einer Kinematik befestigte und gleichnamig gegenüberstehende Permanentmagnete auf einem beweglichen und bevorzugt verwendeten Getriebeparallelogramm einer Kinematik hin und hergehend so lange antreibt, bis die wechselnden sich immer wieder wiederholenden invertierten Spannungsstöße abgeschaltet werden. Der erfindungsmäßige el. Antrieb ist dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens einer feststehenden el. Spule ausgehend, durch wechselnde und umgekehrte sich wiederholende Spannungsimpulse, mindestens zwei Permanentmagnete, durch magnetische Kräfte gleichzeitig angetrieben werden, die darauf durch invertierte Spannungsimpulse eine hin und hergehende, parallele teilkreisförmige und schwingende Bewegung zusammen mit den Haltern auf einem Getriebeparallelogramm einer Kinematik ausführen, welche zum Antrieb eines Arbeitsgerätes über mindestens eine weitere Gelenkstange nutzbar ist.Die unteren zwei Drehpunkte der Lager der seitlichen Halter des Getriebeparallelogramms sind durch Lager an einem Rahmen ausführbar, während die beiden oberen Drehpunkte des Getriebeparallelogramms als Gelenke ausführbar sind. Eine obere Gelenkstange des Getriebeparallelogramms ist parallel zu einem beispielhaft horizontalen Rahmen ausführbar. The combination of at least one magnet arrangement with bevelled, pole-side components and a gear device of a kinematics in the form of at least one preferably used gear parallelogram, and the use of at least one spring results in an electromagnetic, oscillating, pole-side direct drive according to the invention, wherein a fixed electrical coil directly drives at least two permanent magnets belonging to a movable gear parallelogram and attached to a movable holder on each of its pole sides, in which simultaneously driving and repelling magnetic forces or lines of force act alternately on the poles of the permanent magnets attached to articulated, parallel movable holders next to the poles of the electrical coil by means of inverted voltage pulses, and thus force the movable holders as lateral parts of a gear parallelogram of a kinematics, with the permanent magnets attached to them, to a repeatedly repeating, back and forth, part-circular, parallel driving movement, which is transmitted via further gear elements such as a Crank gears, etc. can be used for driving. In this case, both the opposite poles of the permanent magnets with the same name and the alternating poles of the electrical coil are permanently opposite each other during each back and forth part-circular movement due to inverted voltage pulses, even during the back and forth movement. A device for mass balancing prevents vibrations from occurring here. A stop device can also slow down or stop the kinematics in the dead centers. For example, a rubber profile or an additional spring can be used for this. The gear parallelogram can consist of at least two laterally arranged holders that move in parallel, each with a lower bearing and an upper joint and at least one upper joint rod that connects the two holders parallel to, for example, a horizontal frame. However, it can also be provided that the holder with bearing and at least one spring attached to the holder are replaced by at least two leaf springs that also move back and forth due to inverted voltage pulses in the electrical coil as part of a preferably used gear parallelogram. The invention relates to an electromagnetic drive, wherein at least one fixed electrical coil mounted on a frame with an alternating, repeatedly reversed voltage surge on its pole sides simultaneously drives at least two permanent magnets of the same name, mounted on movably mounted holders of a kinematic system and opposite one another, on a movable and preferably used gear parallelogram of a kinematic system, back and forth until the alternating, repeatedly repeated inverted voltage surges are switched off. The electric drive according to the invention is characterized in that at least two permanent magnets are driven simultaneously by magnetic forces, starting from at least one fixed electric coil, by alternating and reversed repeating voltage pulses, which then, by inverted voltage pulses, carry out a back and forth, parallel, part-circular and oscillating movement together with the holders on a gear parallelogram of a kinematics, which can be used to drive a work device via at least one further articulated rod. The lower two pivot points of the bearings of the side holders of the gear parallelogram can be implemented by bearings on a frame, while the two upper pivot points of the gear parallelogram can be implemented as joints. An upper articulated rod of the gear parallelogram can be implemented parallel to an exemplary horizontal frame.
Durch die wechselnden und umgepolten Spannungsstöße der el. Spule kommt es zu einer parallelen, bei Umpolung von el. Spannungsstößen sich immer wiederholenden schwingenden Bewegung der Halter mit den darauf befestigten Permanentmagneten wobei die Totpunkte der parallelen Bewegung dadurch gekennzeichnet sind, daß sich die Polflächen der Magnete an den Polflächen der el. Spule wechselseitig anlegen, und die Halter mit den Magneten die seitlichen Seiten eines Parallelogramms bilden. In den Totpunkten der Bewegung werden die antreibenden Spannungsstöße und Ströme invertiert. Die von der el. Spule angetriebenen Permanentmagnete sind so auf mindestens zwei beweglich gelagerten Halter einer Getriebeeinrichtung mit einem bevorzugt verwendeten Bewegungsparallelogramm einer Kinematik befestigt, daß bei mindestens zwei verwendeten Magnete jeder Magnet gleichzeitig eine magnetische Kraftkomponente erhält. Ein in der Seitenansicht beispielsweise weiter links befestigter Magnet erhält eine anziehende und der weiter rechts befestigte Magnet erhält gleichzeitig eine abstoßende magnetische Kraftkomponente, wobei bei einer Umpolung des Spannungsstoßes die magnetischen Kräfte ebenfalls ihr Vorzeichen ändern. Mittig zwischen mindestens zwei seitlich an den Polseiten der el. Spule angeordneten aufeinander gerichteten Permanentmagnete ist eine el. Spule so feststehend an einem Rahmen angeordnet, daß deren Polseiten bei Bestromung sowohl in einer Startstellung als auch während der hin und hergehenden Permanentmagneten - Bewegung immer auf die Pole der Permanentmagnete gerichtet sind. Diese Ausrichtung der magnetischen Pole der el. Spule und der Permanentmagnete, polseitig aufeinander zu, geschieht durch beispielsweise ein Getriebeparallelogramm einer Kinematik an dem auf Haltern die Permanentmagnete befestigt sind. Die antreibende feststehende el. Spule, von der durch Spannungsimpulse entsprechende Magnetlinien gleichzeitig auf die beweglich gelagerten Permanentmagnete einwirken, ist hierbei zwischen mindestens zwei auf Haltern befestigten und bewegten Permanentmagneten so angeordnet, daß die Magnetlinien der el. Spule gleichzeitig und auch während der angetriebenen Bewegung auf jeder der mindestens zwei auf Haltern befestigte Permanentmagnete einwirkt und so ein Getriebeelement antreibt. Durch Umpolung der el. Spule wirken auf die polseitig neben der el. Spule angebrachten Permanentmagnete gleichzeitig sowohl anziehende als auch abstoßende magnetische Kräfte auf jeden der mindestens zwei neben den Polen der Spule angeordneten Permanentmagnete abwechselnd ein, so daß es durch invertierte Spannungsimpulse zu einer hin und hergehenden immer wieder umgekehrten parallelen Bewegung der Halter kommt die durch asynchrone Spannungsimpulse noch beschleunigt werden kann, wobei durch synchrone Spannungsimpulse eine gleichmäßige Geschwindigkeit der Halterbewegung durch Signale aus mindestens einem Endschalter erreichbar ist .In den Umkehrpunkten bzw. Totpunkten der Bewegung wird die el. Spannung durch eine Information eines Endschalters auf den die Kinematik einwirkt invertiert. Bei einem Spannungsstoß in die el. Spule treiben die magnetischen Linien parallel auf der einen Polseite der el. Spule die daneben angeordneten Permanentmagnete auf einem gelagerten Halter von der Spule weg, während gleichzeitig auf der gegenüberliegenden Seite ein Permanentmagnet auf einem gelagerten Halter von der el. Spule angezogen wird.Dadurch kommt es zu einer parallelen Bewegung der Halter die einen Halter mit mindestens einem Magneten auf der einen Spulenseite von der el. Spule weiter entfernt, während die magnetischen Kräfte den gegenüberliegenden Halter mit mindestens einem Magneten auf der anderen Spulenseite einen Halter zu sich hin zieht. Durch invertierte Spannungsimpulse und mindestens eine Feder kommt so eine schwingende sich immer wiederholenden hin und hergehenden Bewegung zustande. The alternating and reversed voltage surges of the electrical coil result in a parallel oscillating movement of the holders with the permanent magnets attached to them, which is repeated whenever the polarity of the electrical voltage surges is reversed. The dead points of the parallel movement are characterized by the fact that the pole faces of the magnets alternately contact the pole faces of the electrical coil, and the holders with the magnets form the lateral sides of a parallelogram. At the dead points of the movement, the driving voltage surges and currents are inverted. The permanent magnets driven by the electrical coil are attached to at least two movably mounted holders of a gear device with a preferably used movement parallelogram of kinematics in such a way that when at least two magnets are used, each magnet receives a magnetic force component at the same time. For example, a magnet attached further to the left in the side view receives an attractive magnetic force component and the magnet attached further to the right receives a repulsive magnetic force component at the same time, whereby when the voltage surge is reversed, the magnetic forces also change their sign. An electric coil is arranged in the middle between at least two permanent magnets facing each other, arranged laterally on the pole sides of the electric coil, in such a way that its pole sides are always directed towards the poles of the permanent magnets when energized, both in a starting position and during the back and forth movement of the permanent magnets. This alignment of the magnetic poles of the electric coil and the permanent magnets, towards each other on the pole side, is achieved by, for example, a gear parallelogram. a kinematics to which the permanent magnets are attached to holders. The driving fixed electrical coil, from which corresponding magnetic lines act simultaneously on the movably mounted permanent magnets through voltage pulses, is arranged between at least two permanent magnets attached to holders and moved in such a way that the magnetic lines of the electrical coil act simultaneously and also during the driven movement on each of the at least two permanent magnets attached to holders and thus drive a gear element. By reversing the polarity of the electrical coil, both attractive and repulsive magnetic forces act alternately on each of the at least two permanent magnets arranged next to the poles of the coil on the permanent magnets mounted on the pole side next to the electrical coil, so that inverted voltage pulses result in a back and forth, always reversed parallel movement of the holders, which can be accelerated further by asynchronous voltage pulses, whereby a uniform speed of the holder movement can be achieved by synchronous voltage pulses using signals from at least one limit switch. At the reversal points or dead points of the movement, the electrical voltage is inverted by information from a limit switch on which the kinematics acts. When a voltage surge occurs in the electrical coil, the magnetic lines parallel to one pole side of the electrical coil drive the permanent magnets arranged next to it on a mounted holder away from the coil, while at the same time on the opposite side a permanent magnet on a mounted holder is attracted to the electrical coil. This results in a parallel movement of the holders, which moves a holder with at least one magnet on one side of the coil further away from the electrical coil, while the magnetic forces pull the opposite holder with at least one magnet on the other side of the coil towards itself. Inverted voltage pulses and at least one spring create an oscillating, constantly repeating back and forth movement.
Durch die vorteilhafte parallele, gleichzeitige und direkte beiderseitige Krafteinwirkung auf die Permanentmagnete bei einem Spannungsstoß in die el. Spule ist so ein effizienter elektromagnetischer Antrieb erreichbar. Alle zueinander angeordneten und sich parallel bewegenden Halter auf denen die Permanentmagnete befestigt sind, sind auch bei einem weiteren Ausbau des erfindungsmäßigen Antriebes untereinander mit einer gelenkigen Gelenkstange verbunden, so daß die Halter parallele Getriebeelemente einer Kinematik darstellen die einseitig an Lagern bzw. Gelenken an einem Rahmen befestigt sind.An efficient electromagnetic drive can be achieved through the advantageous parallel, simultaneous and direct force acting on both sides on the permanent magnets when a voltage surge occurs in the electrical coil. All of the holders arranged in parallel and moving in parallel on which the permanent magnets are attached are connected to one another with an articulated rod, even in a further development of the drive according to the invention, so that the holders represent parallel gear elements of a kinematic system which are attached on one side to bearings or joints on a frame.
Eine Gelenkstange die die mindestens zwei parallelen Halter verbindet ist pararallel zu einem Rahmen der die el. Spule trägt anordbar. Die mindestens zwei beweglichen Halter sind seitliche, parallele Teile einer Getriebeeinrichtung, die durch eine weitere Gelenkstange die auftretenden Kräfte und Bewegungen an eine Masseausgleicheinrichtung, an eine Arbeitsmaschine bzw. an eine Pumpe bzw. an ein Arbeitsgerät bzw. an ein Getriebe etc. weitergibt. Durch seitlich angeordnete und einseitig eingespannte mindestens zwei parallele Blattfedern sind die Halter und die dazugehörenden Lager ersetzbar, wobei auf den Blattfedern die Permanentmagnete befestigt sind. Die beweglich gelagerten Halter bzw. die Blattfedern mit den darauf befestigten Permanentmagneten sind hierbei Teil einer Kinematik. Das Getriebeparallelogramm seinerseits ist gekennzeichnet durch mindestens zwei seitliche parallel sich bewegende Halter bzw. Blattfedern mit mindestens zwei Lager die auf einem Rahmen befestigt sind, sowie durch eine zu einem Rahmen parallel anordbare Gelenkstange, die mindestens auch zwei Gelenke aufweist, und die die antreibenden mech. Kräfte und Bewegungen durch eine weitere Gelenkstange an eine Massenausgleicheinrichtung ,ein Kurbelgetriebe, an eine Pumpe, ein Arbeitsgerät, ein Getriebe eines Fahrzeuges etc. weitergibt. Hierbei führen die auf Haltern befestigte Permanentmagnete gleichzeitig und parallel auf einem Getriebeparallelogramm eine teilkreisförmige Bewegung aus, wobei die angetriebenen Permanentmagnete durch invertierte Spannungsimpulse, sich den Polen der el. Spule wechselseitig nähern und wieder entfernen, und im Stillstand und auch während der Bewegung, die magnetischen Pole der Permanentmagnete permanent auf die wechselnden magnetischen Pole der el. Spule ausgerichtet sind. Die magnetischen Pole der Permanentmagnete sind erfindungsmäßig gegenüberstehend gleichnamig angeordnet, so daß sich beispielsweise Permanentmagnete mit ihrem Nordpol gegenüber stehen.An articulated rod which connects the at least two parallel holders can be arranged parallel to a frame which supports the electrical coil. The at least two movable holders are lateral, parallel parts of a gear device which, via a further articulated rod, passes on the forces and movements which occur to a mass balancing device, to a working machine or to a pump or to a working device or to a gearbox, etc. The holders and the associated bearings can be replaced by at least two parallel leaf springs which are arranged laterally and clamped on one side, with the permanent magnets attached to the leaf springs. The movably mounted holders or the leaf springs with the permanent magnets attached to them are part of a kinematic system. The gear parallelogram, for its part, is characterized by at least two lateral holders or leaf springs which move in parallel and have at least two bearings which are attached to a frame, as well as by an articulated rod which can be arranged parallel to a frame and which also has at least two joints and which drives the mechanical parts. Forces and movements are passed on by means of a further joint rod to a mass balancing device, a crank mechanism, a pump, a working device, a vehicle gearbox, etc. The permanent magnets attached to holders carry out a partially circular movement simultaneously and in parallel on a gear parallelogram, whereby the driven permanent magnets alternately approach and move away from the poles of the electrical coil using inverted voltage pulses, and when stationary and also during movement, the magnetic poles of the permanent magnets are permanently aligned with the changing magnetic poles of the electrical coil. According to the invention, the magnetic poles of the permanent magnets are arranged opposite each other with the same name, so that, for example, permanent magnets are positioned opposite each other with their north pole.
Weil die Halter miteinander durch ein paralleles Getriebeparallelogramm gelenkig verbunden sind, kommt es so durch wechselnde, sich immer wiederholende Spannungsimpulse zu einer synchronen bzw. abhängig von einer el. Steuerung auch zu asynchronen hin und hergehenden sich immer wiederholenden teilkreisförmigen Bewegungen des Getriebeparallelogrammes mit den darauf befestigten Magneten die zum Antrieb eines Arbeitsgerätes verwendbar sind. Durch mindestens eine Feder wird die Kinematik mit mindestens einem Getriebeparallelogramm und mit mindestens zwei Haltern schwingungsfähig, wobei mindestens ein Schalter die Endlagen in den Totpunkten der hin und hergehenden Bewegung sensiert und synchrone Spannungsimpulse direkt in die el. Spule schickt und zur Beschleunigung und zum Bremsen der Bewegungen auch über eine Elektronik und einer von außen beeinflußbaren Verstärkerschaltung auch asynchone Spannungsimpulse in die el. Spule schickt, wobei die Kinematik beschleunigt bzw. abgebremst wird. Eine gelenkig auf den Haltern befestigte Gelenkstange überträgt die mechanische Energie auf ein Kurbelrad eines Kurbelgetriebes und kann von dort ein mechanisches Gerät, eine Arbeitsmaschine bzw. ein Fahrzeug eine Pumpe etc. antreiben.Because the holders are connected to each other by a parallel gear parallelogram, alternating, constantly repeating voltage pulses result in synchronous or, depending on an electrical control, asynchronous reciprocating, constantly repeating, part-circular movements of the gear parallelogram with the magnets attached to it, which can be used to drive a working device. At least one spring makes the kinematics with at least one gear parallelogram and at least two holders capable of oscillation, with at least one switch sensing the end positions in the dead centers of the reciprocating movement and sending synchronous voltage pulses directly to the electrical coil and also using electronics and an externally influenced control to accelerate and brake the movements. Asynchronous voltage pulses are sent to the electrical coil via an amplifier circuit, whereby the kinematics are accelerated or decelerated. A joint rod attached to the holders transfers the mechanical energy to a crank wheel of a crank mechanism and can drive a mechanical device, a working machine or a vehicle, a pump, etc. from there.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die sich wiederholenden hin und hergehenden Bewegungen des Antriebes direkt auf eine Pumpe einwirken welche beispielsweise ebenfalls eine sich ständig wiederholende hin und hergehende Bewegung zum Antrieb benötigt, und ebenfalls eine Feder aufweist. Bei einem solchen Verbraucher mit einer internen Feder kann die Feder der Getriebeeinrichtung weggfallen. Es können jedoch auch mehrere externe und interne Federn vorgesehen sein, die gleichzeitig von den magnetischen Kräften und Bewegungen betätigt werden. Die antreibenden Kräfte und Bewegungen können direkt von mindestens einer Gelenkstange etc.in beispielsweise einer Masseausgleichseinrichtung, einem Arbeitsgerät, einem Fahrzeuggetriebe etc. bzw. in ein mech. Gerät übertragen werden. Damit der Antriebsweg der angetriebenen Permanentmagnete verlängert ist, können sowohl die el. Spule als auch die vorgesehenen Permanentmagnete mit einer entsprechenden Schräge der polseitigen Arbeitsflächen hergestellt werden. Beispielsweise haben die el. Spule und die angetriebenen Permanentmagnete in einer bevorzugten Bauform in der Vorderansicht jeweils eine trapezförmige Form. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die el. Spule in einer Vorderansicht eine rechteckige Form mit geraden polseitigen Arbeitsflächen und die angetriebenen Permanentmagnete eine trapezförmige Form mit schrägen polseitigen Arbeitsflächen aufweisen. Auch kann vorgesehen sein, daß die angetriebenen Permanentmagnete eine gerade Kontur mit senkrechten Kanten in Form eines Rechteckes aufweisen, wobei die el. Spule dann in der Vorderansicht eine polseitig abgeschrägte Kontur in Form eine Trapezes aufweist. Die abgeschrägte polseitige Kontur der el. Spule ist durch eine V- förmige unsymmetrische Struktur der Spulendrahtführung eines Spulengehäuses erreichbar. Die dreidimensionale Form der el. Spule und der Permanentmagnete ist auch in Form eines Zylinders ,eines Quaders, eines Pyramidenstumpfes etc. herstellbar.However, it can also be provided that the repetitive back and forth movements of the drive act directly on a pump which, for example, also requires a constantly repetitive back and forth movement for driving and also has a spring. In such a consumer with an internal spring, the spring of the gear device can be omitted. However, several external and internal springs can also be provided which are actuated simultaneously by the magnetic forces and movements. The driving forces and movements can be transmitted directly from at least one articulated rod etc. to, for example, a mass balancing device, a work device, a vehicle gearbox etc. or to a mechanical device. In order to extend the drive path of the driven permanent magnets, both the electrical coil and the permanent magnets provided can be manufactured with a corresponding slope of the pole-side working surfaces. For example, in a preferred design, the electrical coil and the driven permanent magnets each have a trapezoidal shape when viewed from the front. However, it can also be provided that the electrical coil has a rectangular shape with straight pole-side working surfaces in a front view and the driven permanent magnets have a trapezoidal shape with slanted pole-side working surfaces. It can also be provided that the driven permanent magnets have a straight contour with vertical edges in the shape of a rectangle, with the electrical coil then having a pole-side bevelled contour in the shape of a trapezoid in the front view. The bevelled pole-side contour of the electrical coil can be achieved by a V-shaped, asymmetrical structure of the coil wire guide of a coil housing. The three-dimensional shape of the electrical coil and the permanent magnets can also be produced in the form of a cylinder, a cuboid, a truncated pyramid, etc.
Im Totpunkt der hin und hergehenden Halterbewegung, mit den darauf befestigten Permanentmagneten, legt sich wechselseitig jeweils eine polseitige Arbeitsfläche der Permanentmagneten bis auf wenige zehntel Millimeter an die Fläche der feststehenden auf einem Rahmen befestigten el. Spule an, wobei die beiden Permanentmagnete auch während der Bewegung immer parallel zueinander stehen.At the dead center of the reciprocating holder movement, with the permanent magnets attached to it, a pole-side working surface of the permanent magnets alternately contacts the surface of the fixed electrical coil attached to a frame to within a few tenths of a millimeter, whereby the two permanent magnets always remain parallel to each other even during the movement.
In einer bevorzugten mittleren Startstellung wirkt mindestens eine Feder so auf die Kinematik der hin und hergehenden Halter ein und bringt die Halter des Getriebeparallelogramms nach Abschalten der Spannungsimpulse beispielsweise in eine mittlere bevorzugte Startstellung. Auch während der hin und hergehenden Bewegung der Halter wirkt mindestens eine Feder auf die Halter ein, so daß es zu einer schwingenden Bewegung kommt. In einer bevorzugten mittleren Startstellung haben beide Permanentmagnete den gleichen Abstand zu der el. Spule. Durch ein paralleles bzw. serielles Aneinanderreihen der el. Spule und der Getriebeparallelogramme ist der schwingungsfähige Antrieb ausbaubar, wobei sich die zum Antrieb nutzbaren Kräfte addieren und durch eine entsprechend im Durchmesser und in der Länge großen el. Spule bzw. durch eine Vielzahl von hintereinander bzw. parallel angebrachten el. Spulen und Permanentmagneten mit gelagerten Haltern sind große mech. Kräfte auf ein Kurbelgetriebe, auf eine Pumpe, auf ein Arbeitsgerät bzw. auf ein weiteres Getriebe etc. übertragbar.In a preferred middle starting position, at least one spring acts on the kinematics of the reciprocating holders and brings the holders of the gear parallelogram into a middle preferred starting position, for example, after the voltage pulses have been switched off. At least one spring also acts on the holders during the reciprocating movement of the holders, so that an oscillating movement occurs. In a preferred middle starting position, both permanent magnets are the same distance from the electrical coil. By lining up the electrical coil and the gear parallelograms in parallel or in series, the oscillating drive can be expanded, with the forces that can be used for the drive adding up and by means of an electrical coil with a correspondingly large diameter and length, or by means of a large number of electrical coils and permanent magnets with mounted holders arranged one behind the other or in parallel, large mechanical forces can be transferred to a crank gear, a pump, a tool or another gear, etc.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug an dem ein solcher Antrieb auf einen Rahmen gehalten ist.Furthermore, the invention relates to a vehicle on which such a drive is held on a frame.
Die Anmeldung
Die rotationssymmetrische el. Spule der
Bei der pendelartigen Bewegung der el. Spule, der
Sowohl die Anordnung nach der
Das Vorsehen einer bewegten el. Spule geht bei der
Durch die Befestigung der erfindungsmäßig auf einem Rahmen befestigten still stehenden el. Spule kann die el. Spule vorteilhaft mit vielen Spulenwicklungen ausgerüstet werden, da das Gewicht der el. Spule bei der Bewegung der hin und hergehenden angetriebenen Halter des Getriebeparallelogrammes keine Rolle bei der Beschleunigung der bewegten Teile mehr spielt, das heißt die el. Spule kann im Gewicht, im Drahtdurchmesser, im Wicklungsdurchmesser und in der Spulenlänge etc. vergrößert bzw. verlängert und mit einer entsprechend hohen el. Spannung bestromt werden. Abhängig von der vorhandener Spannung und Stromstärke sind die von der el. Spule auf die Permanentmagnete ausgehenden magnetischen Antriebskräfte durch viele Spulenwicklungen dadurch vorteilhaft gegenüber einer bewegten el. Spule erhöhbar.By attaching the stationary electrical coil to a frame according to the invention, the electrical coil can advantageously be equipped with many coil windings, since the weight of the electrical coil no longer plays a role in the acceleration of the moving parts when the reciprocating driven holders of the gear parallelogram move, i.e. the electrical coil can be increased or lengthened in terms of weight, wire diameter, winding diameter and coil length etc. and energized with a correspondingly high electrical voltage. Depending on the existing voltage and current strength, the magnetic drive forces emanating from the electrical coil to the permanent magnets can be increased by many coil windings, which is advantageous compared to a moving electrical coil.
Ein weiteres Problem bei vorhergehenden Anmeldungen der hin und hergehenden Bewegung ist, daß die entsprechende Lagerung der bewegten Teile durch ein umgreifendes spezifisches Lager ausgeführt ist, während bei der erfindungsmäßigen Einrichtung aufwandsarm ein gängiges Rillenkugellager bzw. eine Blattfeder verwendbar ist. Weitere Vorteile der patentmäßigen Anmeldung ergeben sich durch die in der Literatur angeführten Nachteile elektro- magnetischer Antriebe .A further problem with previous applications for the reciprocating movement is that the corresponding bearing of the moving parts is carried out by a specific, encompassing bearing, whereas with the device according to the invention a common deep groove ball bearing or a leaf spring can be used with little effort. Further advantages of the patent application arise from the disadvantages of electromagnetic drives cited in the literature.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb einen schwingungsfähigen elektrischen Antrieb zu schaffen bei der mindestens eine antreibende el. Spule still steht und die Kabel deshalb keine hin und hergehende Bewegung mehr ausführen und die auftretenden Knickspannungen in den zuführenden Kabeln nicht mehr auftreten, und so die Lebensdauer des Antriebes verlängert ist. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung eine el. Spule und die angetriebenen Permanentmagnete so zu konstruieren daß bei einer teilkreisförmigen Bewegung der hin und hergehenden geführten Permanentmagnete eine möglichst hohe antreibende Kraft erreichbar ist. Die el. Spule und die Permanentmagnete sollen eine möglichst hohe antreibende Beschleunigung auf die hin und hergehende Bewegung einer Getriebeeinrichtung der erfindungsmäßigen Kinematik ausüben, die damit eine möglichst hohe Leistung auf anzutreibende Arbeitsgeräte ausübt. Weiter soll bei einer möglichst hohen Antriebskraft das Gewicht der bewegten Teile gering sein.The object of the present invention is therefore to create an oscillating electric drive in which at least one driving electric coil is stationary and the cables therefore no longer move back and forth and the buckling stresses in the supply cables no longer occur, thus extending the service life of the drive. A further object of the invention is to construct an electric coil and the driven permanent magnets in such a way that the highest possible driving force can be achieved with a part-circular movement of the reciprocating guided permanent magnets. The electric coil and the permanent magnets should exert the highest possible driving acceleration on the reciprocating movement of a gear device of the kinematics according to the invention, which thus exerts the highest possible power on the work equipment to be driven. Furthermore, the weight of the moving parts should be low with the highest possible driving force.
Diese Aufgabe wird durch den elektrischen Antrieb des Patentanspruches 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by the electric drive of patent claim 1 and by a vehicle with the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the dependent patent claims.
Durch die Kombination aus einer Magnetanordnung mit einer Kinematik in Form einer Getriebeeinrichtung und mindestens einer Feder ergibt sich ein schwingungsfähiger magnetischer Direktantrieb, wobei eine feststehende el. Spule gleichzeitig mindestens zwei auf einem Halter befestigte Permanentmagnete parallel antreibt. Mittig zwischen zwei an den Polen der el. Spule angeordneten polseitig aufeinander gerichteten Permanentmagnete ist eine el. Spule so feststehend angeordnet, daß deren Pole bei Bestromung sowohl in einer Startstellung, als auch während der hin und hergehenden Permanentmagneten - Bewegung immer auf die Pole der Permanentmagnete gerichtet sind. Vorteilhaft werden hierbei durch einen sich wiederholenden invertierten Spannungsstoß, mindestens zwei auf einem Halter befestigte Permanentmagnete gleichzeitig und parallel angetrieben. Während der eine Permanentmagnet durch invertierte Spannungsimpulse abgestoßen wird, wird der andere Permanentmagnet gleichzeitig angezogen. Durch weitere invertierte Spannungsimpulse im jeweiligen wechselnden Totpunkt der Bewegung ensteht so eine parallele hin und hergehende Halter bzw. Permanentmagnetenbewegung einer Getriebeeinrichtung mit zwei Totpunkten der Bewegung die in einer bevorzugten Bauart ein Getriebeparallelogramm aufweist.The combination of a magnet arrangement with kinematics in the form of a gear device and at least one spring results in an oscillating magnetic direct drive, whereby a fixed electrical coil simultaneously drives at least two permanent magnets attached to a holder in parallel. Centrally between two permanent magnets arranged on the poles of the electrical coil, pole-side facing each other, an electrical coil is arranged in such a fixed manner that its poles are always directed towards the poles of the permanent magnets when energized, both in a starting position and during the back and forth movement of the permanent magnets. Advantageously, at least two permanent magnets attached to a holder are driven simultaneously and in parallel by a repeating inverted voltage surge. While one permanent magnet is repelled by inverted voltage pulses, the other permanent magnet is attracted at the same time. By means of further inverted voltage pulses in the respective alternating dead center of the movement, a parallel reciprocating holder or permanent magnet movement of a gear device with two dead centers of the movement is created, which in a preferred design has a gear parallelogram.
In den Umkehrpunkten bzw. Totpunkten der Bewegung wird die el. Spannung invertiert .Durch den invertierten Spannungsstoß kommt es zu einer parallelen sich immer wiederholenden Bewegung der Halter mit den darauf befestigten Permanentmagneten, wobei die Totpunkte der parallelen Bewegung dadurch gekennzeichnet sind, daß sich die Polflächen der Magnete an den Polflächen der el. Spule wechselseitig anlegen. Durch das Anordnen einer Feder und eines Schalters an bzw. in der Kinematik bzw. an dem Parallelogramm bzw. in einem nachgeschalteten Arbeitsgerät wird die Anordnung durch eine synchrone bzw. asynchrone Schalterbetätigung der Spannungsimpulse schwingungsfähig . Bei dem erfindungsmäßigen el. Gerät umfaßt der Antrieb mindestens eine feststehende, el. Spule, wobei die feststehende el. Spule zwei auf einem beweglich gelagerten Halter befestigte Permanentmagnete durch einen Spannungsimpuls durch Anziehung und Abstoßung gleichzeitig antreibt. Die polseitigen Anlaufflächen der el. Spule können abgeschrägt bzw. auch gerade im rechten Winkel herstellbar sein. Diese Flächenausrichtung der el. Spule richtet sich auch nach den geraden oder abgeschrägten Flächen der Permanentmagnete.At the reversal points or dead points of the movement, the electrical voltage is inverted. The inverted voltage surge causes a parallel, constantly repeating movement of the holders with the permanent magnets attached to them, the dead points of the parallel movement being characterized by the pole faces of the magnets alternately contacting the pole faces of the electrical coil. By arranging a spring and a switch on or in the kinematics or on the parallelogram or in a downstream working device, the arrangement becomes capable of oscillation through synchronous or asynchronous switch actuation of the voltage pulses. In the electrical device according to the invention, the drive comprises at least one fixed electrical coil, the fixed electrical coil simultaneously driving two permanent magnets attached to a movably mounted holder by means of a voltage pulse through attraction and repulsion. The contact surfaces of the electrical coil on the pole side can be beveled or can also be made straight at a right angle. This surface orientation of the electrical coil also depends on the straight or beveled surfaces of the permanent magnets.
Hierbei kann die auf einem Rahmen befestigte el. Spule, entsprechend der anzustrebenden Kraft auf die Permanentmagnete, eine entsprechende hohe Windungszahl und eine große Spulenkabellänge annehmen, ohne daß dies gewichtsmäßig einen negativen Einfluß auf die Beschleunigung und damit auf die Geschwindigkeit des hin und hergehenden Halters bzw. der Halterkinematik mit den darauf befestigten Permanentmagneten hat, weil die el. Spule auf einem feststehenden Rahmen und nicht auf der erfindungsmäßigen Kinematik befestigt ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß eine Anzahl von auf einen Rahmen befestigter el. Spulen eine entsprechende Anzahl von Permanentmagneten die auf beweglichen Haltern befestigt sind parallel bzw. seriell antreiben. Weiter umfasst der erfindungsmäßige Antrieb eine auf die Anzahl der angetriebenen Halter abgestimmte Kinematik, die die auftretenden mech. Leistung sammelt, und zum Beispiel in ein zum erfindungsmäßigen Antrieb gehörendes Kurbelgetriebe weiterleitet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die auftretende mech. Leistung direkt ohne Kurbelgetriebe beispielsweise in eine hin und hergehende Pumpe, bzw. in eine Massenausgleichseinrichtung etc. weitergeleitet wird. Auch umfasst der erfindungsmäßige Antrieb mindestens eine Feder die an der Kinematik des erfindungsmäßigen el. Antriebes befestigt ist, und die die Kinematik mit den Haltern und den Permanentmagneten schwingungsfähig macht, so daß durch eine schwingungsfähige Kinematik der Strom in die el. Spule durch synchrone Spannungsimpulse steuerbar ist. Diese Feder kann jedoch auch in einem weiteren Arbeitsgerät beispielsweise in einer Pumpe vorgesehen sein, wobei die Feder eine mech. Verbindung zur Antriebskinematik aufweisen muß. Auch kann vorgesehen sein, daß mehrere Getriebe- Parallelogramme hintereinander bzw. nebeneinander bzw. hintereinander und nebeneinander mit entsprechenden el. Spulen angeordnet sind.Here, the electrical coil attached to a frame can have a correspondingly high number of turns and a long coil cable length, depending on the force to be exerted on the permanent magnets, without this having a negative impact on the weight of the acceleration and therefore on the speed of the reciprocating holder or the holder kinematics with the permanent magnets attached to it, because the electrical coil is attached to a fixed frame and not to the kinematics according to the invention. However, it can also be provided that a number of electrical coils attached to a frame drive a corresponding number of permanent magnets attached to movable holders in parallel or in series. The drive according to the invention also comprises kinematics coordinated with the number of holders driven, which collects the mechanical power that occurs and passes it on, for example, to a crank gear belonging to the drive according to the invention. However, it can also be provided that the mechanical power that occurs Power is transmitted directly without a crank gear, for example, to a reciprocating pump or a mass balancing device, etc. The drive according to the invention also includes at least one spring which is attached to the kinematics of the electric drive according to the invention and which makes the kinematics with the holders and the permanent magnets capable of oscillation, so that the current in the electric coil can be controlled by synchronous voltage pulses through an oscillating kinematics. This spring can also be provided in another working device, for example in a pump, whereby the spring must have a mechanical connection to the drive kinematics. It can also be provided that several gear parallel lelograms are arranged one behind the other or next to each other or one behind the other and next to each other with corresponding electrical coils.
Im Totpunkt der hin und hergehenden Halterbewegung, mit den darauf befestigten Permanentmagneten, legen sich die polseitigen Arbeitsflächen der Permanentmagnete an die Flächen der el. Spule wechselseitig an, so daß beide Flächen parallel stehen.Hierbei ist vorgesehen daß jeweils wechselseitig entweder die el. Spule oder die angetriebenen Permanentmagnete eine Abschrägung der polseitigen Magnetflächen aufweisen. Auch kann vorgesehen sein, daß alle Magnetpole, das heißt die Pole der el. Spule und die Pole der angetriebenen Permanentmagnete eine polseitige schräge Fläche aufweisen. Mittig zwischen zwei an den Polseiten der el. Spule angeordneten polseitig aufeinander gerichteten Permanentmagnete ist eine el. Spule angeordnet deren Polseiten bei Bestromung auch während der hin und hergehenden Permanentmagneten - Bewegung auf die Pole der Permanentmagneten gerichtet sind.At the dead center of the reciprocating holder movement with the permanent magnets attached to it, the pole-side working surfaces of the permanent magnets alternately contact the surfaces of the electric coil so that both surfaces are parallel. In this case, it is provided that either the electric coil or the driven permanent magnets have a beveled pole-side magnetic surface. It can also be provided that all magnetic poles, i.e. the poles of the electric coil and the poles of the driven permanent magnets, have a beveled surface on the pole side. An electric coil is arranged centrally between two permanent magnets arranged on the pole sides of the electric coil, the pole sides of which are directed towards the poles of the permanent magnets when energized, even during the reciprocating permanent magnet movement.
Bei einem Spannungsstoß in die el. Spule treiben die magnetischen Linien gleichzeitig auf der einen Polseite der el. Spule die daneben angeordneten Permanentmagnete auf einem gelagerten Halter durch Abstoßung von den gleichnamigen magnetischen Polen von der Spule weg, während parallel und gleichzeitig auf der gegenüberliegenden Seite mindestens ein Permanentmagnet auf einem gelagerten Halter von der el. Spule angezogen wird. Dadurch kommt es zu einer parallelen Bewegung der Halter die einen Halter mit mindestens einem Magneten auf der einen Spulenseite von der el. Spule weiter entfernt, während die magnetischen Kräfte den gegenüberliegenden Halter mit mindestens einem Magneten auf der anderen Spulenseite zu sich hin zieht.When a voltage surge occurs in the electrical coil, the magnetic lines on one pole side of the electrical coil simultaneously drive the permanent magnets arranged next to it on a mounted holder away from the coil by repelling them from the magnetic poles of the same name, while parallel and simultaneously on the opposite side at least one permanent magnet on a mounted holder is attracted to the electrical coil. This results in a parallel movement of the holders, which moves a holder with at least one magnet on one side of the coil further away from the electrical coil, while the magnetic forces pull the opposite holder with at least one magnet on the other side of the coil towards itself.
Die erfindungsmäßige Kinematik ist durch ein Getriebeelement in Form eines bevorzugt verwendbaren Getriebeparallelogramms gekennzeichnet, wobei mindestens zwei auf Lagern geführte Halter mit den darauf befestigten Permanentmagneten eine parallele Bewegung ausführen und die Seiten eines Parallelogramms bilden. Mindestens zwei Halter bewegen sich bei einem Spannungsstoß parallel auf einer Ebene bis zu dem jeweiligen Totpunkt und wieder zurück. Die obere Seite des Parallelogrammes bildet eine Gelenkstange die ebenfalls mit Gelenken an den beiden Haltern befestigt ist. Die untere Seite des Parallelogrammes bildet eine festgelegte nicht veränderbare und nicht bewegbare Strecke auf einem Rahmen auf dem die Lager für die parallel bewegten Halter befestigt sind. Die Drehpunkte des Parallelogramms liegen in einer bevorzugten Bauweise außerhalb der polseitigen Arbeitsflächen der el. Spule und der Permanentmagnete. Durch eine weitere Gelenkstange werden die Kräfte und Bewegungen an eine Masseausgleichsanordnung, ein Kurbelgetriebe bzw. an ein Arbeitsgerät bzw. an eine Pumpe, an ein Fahrzeuggetriebe etc. weitergeleitet. Das Getriebeparallelogramm besteht aus mindestens zwei seitlichen gelenkigen Haltern, einer oberen Gelenkstange mit zwei oberen Gelenken sowie aus mindestens zwei Lagern die an einen Rahmen befestigt sind. Zum weiteren Antreiben der Bewegungen in beispielsweise einem Kurbelgetriebe ist eine weitere Glenkstange einsetzbar . Mittig zwischen den Seitenteilen des Parallelogramms bzw. mittig zwischen den Haltern ist die el. Spule angeordnet die bei einem Spannungsstoß gleichzeitig und parallel beide Halter bzw. beide Permanentmagnete auf den Haltern bewegt. Siehe hierzu auch die abhängigen Figuren und Figurenbeschreibungen auf denen die parallele Bewegung der Halter mit den entsprechenden Gelenken für die Gelenkstange mit dünnen durchgehenden Linien eingezeichnet ist.The kinematics according to the invention are characterized by a gear element in the form of a preferably usable gear parallelogram, wherein at least two holders guided on bearings with the permanent magnets attached to them perform a parallel movement and form the sides of a parallelogram. In the event of a voltage surge, at least two holders move parallel on a plane to the respective dead center and back again. The upper side of the parallelogram forms an articulated rod which is also attached to the two holders with joints. The lower side of the parallelogram forms a fixed, unchangeable and immovable section on a frame to which the bearings for the parallel-moving holders are attached. In a preferred design, the pivot points of the parallelogram lie outside the pole-side working surfaces of the electric coil and the permanent magnets. The forces and movements are transmitted to a mass balancing arrangement, a crank gear or to a working device or to a pump, to a vehicle transmission, etc. via a further articulated rod. The gear parallelogram consists of at least two lateral articulated holders, an upper articulated rod with two upper joints and at least two bearings that are attached to a frame. To further drive the movements in, for example, a crank gear, another articulated rod can be used. The electric coil is arranged in the middle between the side parts of the parallelogram or in the middle between the holders, which moves both holders or both permanent magnets on the holders simultaneously and in parallel when a voltage surge occurs. See also the dependent figures and figure descriptions on which the parallel movement of the holders with the corresponding joints for the articulated rod is shown with thin continuous lines.
Der erfindungsmäßige Antrieb kann auch durch mehr als zwei Permanentmagnete bzw. durch mehr als zwei Halter angetrieben werden, die durch invertierte Spannungsimpulse eine hin und hergehende, parallele, teilkreisförmige und schwingende, sich immer wieder wiederholende, hin und hergehende Bewegung zusammen mit den Haltern auf einer Kinematik ausführen, welche zum Antrieb eines Arbeitsgerätes über mindestens eine Gelenkstange nutzbar ist. Die unteren zwei Drehpunkte der Lager der seitlichen Halter des Parallelogramms sind beispielsweise durch Lager an einem Rahmen ausführbar, während die beiden oberen Drehpunkte des Getriebeparallelogramms als obere Gelenke der Halter und gleichzeitig als seitliche Gelenke einer Gelenkstange, die zu der Kinematik gehört, ausführbar sind. Eine obere Gelenkstange des Getriebeparallelogramms ist parallel zu einem beispielhaft horizontalen Rahmen ausführbar. Die beiden parallelen seitlichen Halter stellen die beiden seitlichen Teile eines Parallelogramms dar, wobei die oberen Drehpunkte der Gelenke und die unteren beiden Drehpunkte, die Drehpunkte des Parallelogrammes darstellen. Die beiden parallelen Halter sowie deren zugehörige Lager und mindestens eine Rückzugfeder können durch zwei Blattfedern ersetzt werden, die in einem Rahmen einspannbar sind, und mit einer parallel zu einem Rahmen angeordneten Gelenkstange ebenfalls ein Parallelogramm bilden, wobei an den Blattfedern die Permanentmagnete anordbar sind. Mittig zwischen zwei an den Polseiten der el. Spule angeordneten polseitig gleichnamig aufeinander gerichteten Permanentmagnete ist eine el. Spule so feststehend angeordnet daß deren Polseiten bei Bestromung sowohl in einer Startstellung als auch während der hin und hergehenden Permanentmagneten - Bewegung immer auf die Pole der Permanentmagnete gerichtet sind.The drive according to the invention can also be driven by more than two permanent magnets or by more than two holders, which, through inverted voltage pulses, carry out a reciprocating, parallel, partially circular and oscillating, repeatedly repeating reciprocating movement together with the holders on a kinematics which can be used to drive a work tool via at least one articulated rod. The lower two pivot points of the bearings of the side holders of the parallelogram can be implemented, for example, by bearings on a frame, while the two upper pivot points of the gear parallelogram can be implemented as upper joints of the holders and at the same time as lateral joints of an articulated rod that belongs to the kinematics. An upper articulated rod of the gear parallelogram can be implemented parallel to an example horizontal frame. The two parallel side holders represent the two lateral parts of a parallelogram, with the upper pivot points of the joints and the lower two pivot points representing the pivot points of the parallelogram. The two parallel holders and their associated bearings and at least one return spring can be replaced by two leaf springs that can be clamped in a frame and also form a parallelogram with an articulated rod arranged parallel to a frame, whereby the permanent magnets can be arranged on the leaf springs. In the middle between two permanent magnets arranged on the pole sides of the electric coil, with the same poles pointing towards each other, an electric coil is arranged in such a fixed manner that its pole sides are always directed towards the poles of the permanent magnets when energized, both in a starting position and during the back and forth movement of the permanent magnets.
Hierbei führen die Permanentmagnete gleichzeitig auf einem Parallelogramm eine teilkreisförmige parallele Bewegung aus, wobei die angetriebenen Permanentmagnete auf einer teilkreisförmigen Bahn durch invertierte Spannungsimpulse, sich der el. Spule wechselseitig nähern und wieder entfernen, und im Stillstand und auch während der Bewegung die magnetischen Pole der Permanentmagnete permanent auf die wechselnden magnetischen Pole der el. Spule ausgerichtet sind. Mindestens eine an einem Halter befestigte Feder bringt nach Beendigung der Spannungsimpulse die Kinematik in eine mittlere Startposition zurück wobei die Startposition auch an jeder anderen Stelle des teilkreisförmigen Weges liegen kann. Eine bevorzugte mittige Startstellung liegt dann vor, wenn alle Abstände zwischen der el. Spule und den Permanentmagneten den gleichen Abstand haben. Mindestens eine Feder wirkt auf der einen Seite auf einen Halter ein während sie auf der anderen Seite an einem Rahmen befestigt ist. In einer bevorzugten mittleren Startstellung wirkt mindestens eine Feder so auf die Kinematik der hin und hergehenden Halter ein und bringt die Halter nach Abschalten der Spannungsimpulse beispielsweise in eine mittlere Startstellung. Auch während der hin und hergehenden Bewegung der Halter wirkt mindestens eine Feder auf die Halter ein, so daß es durch intermittierende Spannungsimpulse zu einer schwingenden Bewegung kommt. Die Startstellung kann auch an jeder anderen Stelle der hin und hergehenden Halterbewegung festgelegt sein.The permanent magnets simultaneously perform a part-circular parallel movement on a parallelogram, with the driven permanent magnets on a part-circular path approaching and moving away from the electrical coil in turn using inverted voltage pulses, and the magnetic poles of the permanent magnets are permanently aligned with the changing magnetic poles of the electrical coil when stationary and during movement. At least one spring attached to a holder returns the kinematics to a middle starting position after the voltage pulses have ended, although the starting position can also be at any other point on the part-circular path. A preferred middle starting position is when all distances between the electrical coil and the permanent magnets are the same. At least one spring acts on a holder on one side while it is attached to a frame on the other side. In a preferred middle starting position, at least one spring acts on the kinematics of the reciprocating holders and brings the holders to a middle starting position, for example, after the voltage pulses have been switched off. During the back and forth movement of the holders, at least one spring acts on the holders, so that an oscillating movement occurs due to intermittent voltage pulses. The starting position can also be set at any other point in the back and forth movement of the holders.
Auch die Feder kann an jeder anderen Stelle der Kinematik angeordnet sein, insbesondere kann sie auch in einem nachgeschalteten Arbeitsgerät angebracht sein, zum Beispiel in einer Pumpe etc. Die Totpunkte der Bewegung der Halter liegen wechselseitig dann vor, wenn die Permanentmagnete auf den Haltern an den Spulenflächen anliegen. In den Totpunkten der Bewegung legen sich die polseitigen Flächen mit einem geringen Abstand von einigen zehntel Millimeter wechselseitig an die polseitigen Flächen der el. Spule an. Der Totpunkt der Bewegung kann durch eine weitere Feder bzw. durch ein Gummipuffer etc. vorgegeben sein. In den Totpunkten der Bewegung werden die antreibenden Spannungsstöße und Ströme invertiert. In einer bevorzugten Startstellung haben beide Permanentmagnete den gleichen Abstand zu der el. Spule. Eine an der Kinematik angebrachte Massenausgleicheinrichtung verhindert die bei der hin und hergehenden Bewegung entstehenden Vibrationen und ein Kurbelgetriebe kann die hin und hergehende parallele Antriebsbewegung der beiden seitlichen Halter des Getriebeparallelogramms in eine drehende Bewegung umwandeln. Hierbei wird beispielsweise eine zusätzliche Gelenkstange an einem Radius des Kurbegetriebes befestigt, so daß bei der hin und hergehenden sich immer wieder wiederholenden Bewegung das Rad des Kurbelgetriebes in eine drehende Bewegung versetzt wird. Vorteilhaft können die beiden seitlichen Halter des Bewegungsparallelogramms durch zwei Blattfedern ersetzt werden, wobei die Federn fest an einem Rahmen gehalten sind. Die unteren Lager und die Halter fallen dann vorteilhaft weg. Um eine Pumpe etc.zu betreiben kann das Kurbelgetriebe je nach Bauart der Pumpe oder des angetriebenen Gerätes wegfallen.The spring can also be arranged at any other point in the kinematics, in particular it can also be installed in a downstream working device, for example in a pump etc. The dead points of the movement of the holders are mutually present when the permanent magnets on the holders are in contact with the coil surfaces. At the dead points of the movement, the pole-side surfaces are in contact with the pole-side surfaces of the electrical coil at a small distance of a few tenths of a millimeter. The dead point of the movement can be specified by another spring or by a rubber buffer etc. At the dead points of the movement, the driving voltage surges and currents are inverted. In a preferred starting position, both permanent magnets are at the same distance from the electrical coil. A mass balancing device attached to the kinematics prevents the vibrations that arise during the back and forth movement and a crank gear can convert the back and forth parallel drive movement of the two lateral holders of the gear parallelogram into a rotating movement. For example, an additional joint rod is attached to a radius of the crank gear, so that the wheel of the crank gear is set in a rotating motion during the repetitive back and forth movement. The two side holders of the parallelogram can advantageously be replaced by two leaf springs, with the springs being held firmly to a frame. The lower bearings and the holders are then advantageously omitted. In order to operate a pump, etc., the crank gear can be omitted depending on the design of the pump or the driven device.
Um den Antriebsweg zu verlängern, weist in einer bevorzugten Ausführung in der Seitenansicht sowohl die feststehende auf einem Rahmen befestigte el. Spule als auch die von ihr angetriebenen Permanentmagnete eine in der Vorderansicht erkennbare, und an den jeweiligen polseitigen Arbeitsflächen abgeschrägte, trapezförmige Form auf, wobei die el. Spule bzw. die angetriebenen Permanentmagnete in der Vorderanscht auch eine Rechteckform annehmen können. Die el. Spule und die von ihr angetriebenen Permanentmagnete können in einer dreidimensionalen Form beispielsweise in einer zylinderartigen, einer quaderartigen oder einer kegelstumfartigen Form jeweils mit abgeschrägten polseitigen Arbeitsflächen herstellbar sein. Die geometrische Form der polseitigen Arbeitsflächen der Permanentmagnete folgt der Form der polseitigen Arbeitsflächen der el. Spule. Bei einem Spannungsstoß in die el. Spule stoßen die magnetischen Linien parallel auf der einen Polseite die daneben angeordneten Permanentmagnete auf einem gelagerten Halter von der Spule weg, während gleichzeitig auf der gegenüberliegenden Seite ein Permanentmagnet auf einem gelagerten Halter von der el. Spule angezogen wird. Durch invertierte sich immer wieder wiederholende Spannungsimpulse und mindestens eine Feder kommt so eine hin und hergehende schwingende Bewegung der Halter mit den Permanentmagneten zustande. Bei jeder Umpolung der el. Spule im jeweiligen Totpunkt der hin und hergehenden Bewegung ändert sich auch die Richtung der entsprechenden Kräfte auf den jeweiligen Halter und der Halter kehrt um und ändert die Bewegungsrichtung. Durch die vorteilhafte parallele und direkte beiderseitige Krafteinwirkung der Magnetlinien bei einem Spannungsstoß in die el. Spule wird so ein effizienter elektromagnetischer Antrieb erreicht. Insbesondere bei einem el. Antrieb mit einer auf einem Rahmen befestigten el.Spule, lassen sich durch eine Vielzahl von Wicklungen um einen Spulenkern und einer entsprechenden hohen el. Spannung große anziehende und abstoßende mech. Kräfte auslösen die zum weiteren Antrieb von Permanentmagnete an einem Halter nutzbar sind. Entsprechend der hin und hergehenden Bewegung der Permanentmagnete von Totpunkt zu Totpunkt können die polseitigen Arbeits -bzw. Magnetflächen der el. Spule abgeschrägt oder auch gerade herstellbar sein, wobei die polseitigen Fächen der Permanenentmagnete in einer Vorderansicht dann wechselseitig abgeschrägt bzw. gerade herstellbar sind. Die el. Spule befindet sich mittig zwischen zwei auf Haltern befestigten Permanentmagneten, wobei in einer bevorzugten Startstellung die Abstände zwischen jeder polseitigen Fläche der el. Spule und jeder polseitigen Fläche von Permanentmagneten gleich sind. In den Totpunkten der Bewegung legt sich die schräge polseitige Fläche der Permanentmagnete wechselseitig und wiederholend an die jeweilige schräge polseitige Fläche der el. Spule an um im nächsten Totpunkt wieder umzukehren. Die el. Spule ist auf einem Rahmen befestigt und wird durch ebenfalls dort befestigte Kabel bestromt. Durch die Befestigung der el. Spule auf einem Rahmen ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Zum einen spielt das Gewicht der el. Spule bei der hin und hergehenden Halterbewegung mit den dort befestigten Permanentmagneten keine Rolle mehr, da nur die Haltermasse und die Permanentmagnetmasse bei der hin und hergehende Bewegung beschleunigt wird. Die wichtige Windungszahl und die Länge des Spulendrahtes kann so an die vorhandene Leistung angepasst werden. Damit ist auch eine hohe elektrische Spannung einsetzbar. Auch die el. Zuführung der Kabel in die el. Spule ist jetzt keiner Knickspannung mehr unterworfen, wobei das die Lebensdauer der zuführenden Kabel erhöht. Durch die Verwendung einer feststehenden großen antreibenden Spule, kann diese vorteilhaft mit einer hohen el. Spannung für eine hohe Wicklungszahl und für eine große Kabellänge und mit entsprechenden el. Strömen betrieben werden, weil die Voraussetzung für die Wicklung mit einer entsprechenden langen el. Spule mit einem entsprechendem Drahtquerschnitt durch die Verwendung einer auf einem Rahmen feststehenden el. Spule gegeben ist. Bei Verwendung einer entsprechend großen el. Spule lassen sich sehr große mech. Kräfte auf die Gelenkstange einer Kinematik bzw. eines Getriebeparallelogramms übertragen. in einer weiteren Variante der Spulengeometrie kann die el. Spule in der Vorderansicht rechteckig ohne schräge polseitige Flächen hergestellt werden, wobei die polseitigen Flächen der angetriebenen Permanentmagnete mit entsprechenden polseitigen Abschrägungen herstellbar sind.In order to extend the drive path, in a preferred embodiment, both the fixed electric coil attached to a frame and the permanent magnets driven by it have a trapezoidal shape in the side view, which is visible in the front view and is beveled on the respective pole-side working surfaces, whereby the electric coil or the driven permanent magnets can also take on a rectangular shape in the front view. The electric coil and the permanent magnets driven by it can be manufactured in a three-dimensional form, for example in a cylindrical, cuboid or truncated cone shape, each with beveled pole-side working surfaces. The geometric shape of the pole-side working surfaces of the permanent magnets follows the shape of the pole-side working surfaces of the electric coil. When a voltage surge occurs in the electrical coil, the parallel magnetic lines on one pole side push the permanent magnets arranged next to it on a mounted holder away from the coil, while at the same time on the opposite side a permanent magnet on a mounted holder is attracted to the electrical coil. Inverted, repeatedly repeating voltage pulses and at least one spring result in a back and forth oscillating movement of the holders with the permanent magnets. Each time the polarity of the electrical coil is reversed at the respective dead center of the back and forth movement, the direction of the corresponding forces on the respective holder also changes and the holder turns around and changes direction of movement. The advantageous parallel and direct bilateral force effect of the magnetic lines when a voltage surge occurs in the electrical coil results in an efficient electromagnetic drive. Particularly in the case of an electrical drive with an electrical coil attached to a frame, large attractive and repulsive mechanical forces can be achieved by having a large number of windings around a coil core and a correspondingly high electrical voltage. Trigger forces that can be used to further drive permanent magnets on a holder. Depending on the back and forth movement of the permanent magnets from dead center to dead center, the pole-side working or magnetic surfaces of the electric coil can be made beveled or straight, whereby the pole-side surfaces of the permanent magnets can then be made alternately beveled or straight in a front view. The electrical coil is located in the middle between two permanent magnets attached to holders, whereby in a preferred starting position the distances between each pole-side surface of the electrical coil and each pole-side surface of permanent magnets are the same. At the dead centers of the movement, the slanted pole-side surface of the permanent magnets alternately and repeatedly contacts the respective slanted pole-side surface of the electrical coil, only to reverse again at the next dead center. The electrical coil is attached to a frame and is powered by cables that are also attached there. Attaching the electrical coil to a frame results in a number of advantages. Firstly, the weight of the electrical coil no longer plays a role in the back and forth holder movement with the permanent magnets attached there, since only the holder mass and the permanent magnet mass are accelerated during the back and forth movement. The important number of turns and the length of the coil wire can thus be adapted to the available power. This means that a high electrical voltage can also be used. The electrical supply of the cables to the electrical coil is now no longer subject to buckling stress, which increases the service life of the supply cables. By using a large, fixed driving coil, this can be advantageously operated with a high electrical voltage for a high number of windings and for a long cable length and with corresponding electrical currents, because the prerequisite for winding with a correspondingly long electrical coil with a corresponding wire cross-section is met by using an electrical coil fixed on a frame. By using a correspondingly large electrical coil, very large mechanical forces can be transferred to the joint rod of a kinematic system or a gear parallelogram. In another variant of the coil geometry, the electrical coil can be manufactured rectangular in the front view without sloping pole-side surfaces, whereby the pole-side surfaces of the driven permanent magnets can be manufactured with corresponding pole-side bevels.
Durch mindestens eine Feder wird die Kinematik mit mindestens einer Getriebeeinrichtung und mit mindestens zwei Haltern schwingungsfähig, wobei mindestens ein Schalter die Endlagen in den Totpunkten der hin und hergehenden Bewegung sensiert und einer Elektronik und einer Verstärkerschaltung mitteilt, die dann synchrone bzw. zur Beschleunigung der Bewegung und zum Abbremsen der Bewegung auch asynchone Spannungsimpulse in die el. Spule schickt, wobei die Kinematik beschleunigt bzw. abgebremst wird. In den Totpunkten nähern sich die angetriebenen polseitigen Flächen der Permanentmagnete bis auf wenige zehntel Millimeter den polseitigen Flächen der el. Spule. Die für den Betrieb der hin und hergehenden Halterbewegung notwendigen invertierten Spannungsstöße werden bei synchronen Betrieb von mindestens einem Schalter, der von dem Bewegungsparallelogramm geschaltet wird, über entsprechende mech. bzw. el. Relais einer Elektronik bereitgestellt. Soll die hin und hergehende Bewegung bescheunigt bzw. abgebremst werden, werden über eine elektrische Verstärkerschaltung bzw. über eine regelbare Elektronik entsprechende asynchrone Spannungsstöße in die el. Spule geschickt.At least one spring enables the kinematics to oscillate with at least one gear device and at least two holders, with at least one switch sensing the end positions in the dead centers of the reciprocating movement and communicating this to electronics and an amplifier circuit, which then sends synchronous or, to accelerate the movement and to decelerate the movement, asynchronous voltage pulses to the electrical coil, accelerating or decelerating the kinematics. At the dead centers, the driven pole-side surfaces of the permanent magnets approach the pole-side surfaces of the electrical coil to within a few tenths of a millimeter. The inverted voltage surges required for the operation of the reciprocating holder movement are provided in synchronous operation by at least one switch that is switched by the movement parallelogram via corresponding mechanical or electrical relays of an electronic system. If the back and forth movement is to be accelerated or decelerated, corresponding asynchronous voltage pulses are sent to the electrical coil via an electrical amplifier circuit or via adjustable electronics.
Die polseitigen Arbeitsflächen der auf einem Halter befestigten Permanentmagnete liegen den polseitigen Arbeitsflächen der el. Spule während des Stillstandes in einer Ruhelage das heißt in einer bevorzugten mittleren Startlage und auch während der Bewegung der Halter mit den Permanentmagneten gegenüber. Diese polseitigen Flächen der Permanentmagnete können je nach Form der polseitigen Flächen der el. Spule eine abgeschrägte oder eine gerade senkrechte polseitige Fläche aufweisen.Siehe hierzu die abhängigen Figuren Die magnetischen Pole der auf Haltern befestigten Magnete liegen sich mit gleichnamigen magnetischen Polen gegenüber.Beispielhaft liegt ein Nordpol eines Permanentmagneten einem weiteren Nordpol eines zweiten Permanentmagneten gegenüber. Bei einem Ausbau, das heißt bei einer Erweiterung des Antriebes mit mehreren el. Spulen, mehreren Haltern und mehreren Permanentmagneten stehen sich auch die magnetischen Pole der antreibenen el. Spulen polseitig gleichnamig gegenüber. Auch können mehrere Magnete auf einem Halter befestigt werden. Beispielsweise kann ein Halter in der Mitte durch einen Steg geteilt sein um die Magnete daran zu befestigen. Die polseitige Form der Arbeitsfläche der Pemanentmagneten folgt der polseitigen Form der antreibenden Pole der el. Spule. Auch bei einem Ausbau das heißt bei einer Erweiterung des patentmäßigen Antriebes sind statt der bewegten Halter ebenfalls Blattfedern verwendbar.The pole-side working surfaces of the permanent magnets attached to a holder lie opposite the pole-side working surfaces of the electrical coil when the device is at rest in a rest position, i.e. in a preferred middle starting position, and also when the holders with the permanent magnets are moving. These pole-side surfaces of the permanent magnets can have a bevelled or a straight, vertical pole-side surface, depending on the shape of the pole-side surfaces of the electrical coil. See the dependent figures. The magnetic poles of the magnets attached to holders lie opposite each other with magnetic poles of the same name. For example, a north pole of one permanent magnet lies opposite another north pole of a second permanent magnet. When the drive is expanded with several electrical coils, several holders and several permanent magnets, the magnetic poles of the driven electrical coils also lie opposite each other with the same pole side. Several magnets can also be attached to a holder. For example, a holder can be divided in the middle by a web in order to attach the magnets to it. The pole-side shape of the working surface of the permanent magnets follows the pole-side shape of the driving poles of the electric coil. Even if the patented drive is expanded, leaf springs can also be used instead of the moving holders.
Der beweglich gelagerte Halter umfasst beispielsweise als Seitenteil eines Parallelogrammes an seiner Unterseite ein Lager, mit dem der Halter an einen Rahmen gehalten ist. An seiner oberen Abtriebsseite weist der Halter ein Gelenk für einen parallelen Anschluß an eine Gelenkstange auf. Beide Halter bewegen sich bei einem Spannungsstoß parallel auf einer Ebene bis zu dem jeweiligen Totpunkt an den antreibenden polseitigen Spulenflächen und wieder zurück. Jeder Halter kann mehrere Permanentmagnete tragen die beispielsweise an einen mittleren Steg des Halters anbringbar sind. Natürlich sind auch andere Befestigungsarten der Permanentmagnete an den Haltern möglich. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß ein Halter bzw. ein durch eine Blattfeder ersetzter Halter auf seinen Halterenden jeweils ein Lager beispielsweise ein Rollenrillenlager aufweist. Auch ist statt des Rollenrillenlager ein Gleitlager einsatzfähig daß ein Gelenk ersetzen kann.The movably mounted holder comprises, for example, as a side part of a parallelogram, a bearing on its underside with which the holder is held to a frame. On its upper output side, the holder has a joint for parallel connection to an articulated rod. In the event of a voltage surge, both holders move parallel on a plane up to the respective dead center on the driving pole-side coil surfaces and back again. Each holder can carry several permanent magnets which can be attached, for example, to a middle web of the holder. Of course, other types of attachment of the permanent magnets to the holders are also possible. However, it can also be provided that a holder or a holder replaced by a leaf spring has a bearing on its holder ends, for example a roller groove bearing. Also, instead of the roller lenrillenlager a plain bearing can be used that can replace a joint.
Der weitere Ausbau bzw. eine Erweiterung des Antriebes geschieht durch ein serielles hintereinander Anordnen bzw. durch ein paralleles Anordnen der beschriebenenen Magnetanordnung durch mehrere el. Spulen und gelagerten Permanentmagneten beispielsweise auf einer X- Achse bzw. auf einer X und einer dazu parallel versetzten Achse, wobei bei diesem Ausbau vorteilhaft jeder innerhalb des Antriebs bewegter Halter mit den darauf befestigten Magneten von zwei el. Spulen gleichzeitig antreibbar ist. Siehe hierzu entsprechende Beispiele in den abhängigen Figuren und Figurenbeschreibungen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß mehrere el. Spulen mit entsprechenden Haltern parallel und seriell angeordnet sind . Auch kann eine serielle Anordnung mit einer parallelen Anordnung kombiniert werden. Bei dieser Anordnung sind dann mehrere el. Spulen mit Haltern verteilt. Bei einem Ausbau das heißt bei einer Erweiterung des Antriebes mit mehreren el. Spulen, mehreren Haltern und mehreren Permanentmagneten stehen sich auch die magnetischen Pole der antreibenen el. Spulen gleichnamig gegenüber.The drive can be further expanded or extended by arranging the described magnet arrangement in series, one behind the other, or in parallel, using several electric coils and mounted permanent magnets, for example on an X-axis or on an X and an axis offset parallel to it. With this expansion, it is advantageous that each holder moved within the drive with the magnets attached to it can be driven by two electric coils at the same time. See corresponding examples in the dependent figures and figure descriptions. However, it can also be provided that several electric coils with corresponding holders are arranged in parallel and in series. A serial arrangement can also be combined with a parallel arrangement. In this arrangement, several electric coils are distributed with holders. When expanded, i.e. when the drive is extended with several electric coils, several holders and several permanent magnets, the magnetic poles of the driven electric coils with the same name are opposite each other.
Vorteilhaft treibt der el. Antrieb mit einer entsprechenden großen feststehenden el. Spule durch intermittierende Spannungsimpulse auf jeder seiner zwei polseitigen Seitenflächen gleichzeitig mindestens zwei auf einem beweglichen Halter befestigte und gelagerte Permanentmagnete an, die dadurch zu einer hin und hergehenden antreibenden Bewegung gezwungen werden, wobei die angetriebenen Permanentmagnete auf entsprechenden gelagerten Haltern befestigt sind, die durch eine Kinematik miteinander verbunden sind und so ein Kurbelgetriebe bzw. ein mech. Gerät antreiben können.Advantageously, the electric drive with a corresponding large fixed electric coil simultaneously drives at least two permanent magnets attached and mounted on a movable holder by means of intermittent voltage pulses on each of its two pole-side side surfaces, which are thereby forced into a reciprocating driving movement, wherein the driven permanent magnets are attached to corresponding mounted holders which are connected to one another by kinematics and can thus drive a crank gear or a mechanical device.
Weiter vortelhaft ist, daß der el. Antrieb aus mindestens einer feststehenden el. Spule und mindestens zwei Haltern mit Permanentmagneten durch die Verwendung mindestens einer Feder schwingungsfähig ist, so daß durch die hin und hergehende schwingende Bewegung der Permanente bzw. der Getriebekinematik der el. Antrieb sich selbstständig ohne weitere äußere Eingriffe synchron zur Bewegung steuern kann , wobei mit entsprechenden mech. bzw. elektrische Relais der Antrieb sich durch Schaltersignale in den Endstellungen synchron zur Bewegung mit Strom bzw. mit Spannungsimpulsen selbst versorgen kann.Another advantage is that the electric drive, consisting of at least one fixed electric coil and at least two holders with permanent magnets, is capable of oscillation through the use of at least one spring, so that the back and forth oscillating movement of the permanent or gear kinematics allows the electric drive to control itself independently in synchronism with the movement without any further external intervention, whereby with the appropriate mechanical or electrical relays the drive can supply itself with current or voltage pulses in the end positions in synchronism with the movement through switch signals.
Durch die Verwendung mindestens einer fest auf einem Rahmen angebrachten el. Spule kann diese vorteilhaft sowohl im Durchmesser als auch in der Spulenlänge entsprechend der zur Verfügung stehenden el. Spannung und des zur Verfügung stehenden el. Stroms entsprechend in der Baugröße groß dimensioniert werden, wobei die Antriebskraft auf die beweglichen Magnete erhöht ist und diese Erhöhung nicht mit einem zusätzlichen Verlust an Beschleunigung der bewegten Teile der Getriebekinematik einhergeht da die el. Spule fest auf einem Rahmen montiert ist und bei der beschleunigten Bewegung der Getriebeeinrichtung keine Rolle mehr spielt. Die erhöhte Antriebskraft wird durch eine hohe Wicklungszahl, die mit einer entsprechenden hohen Kabellänge der Kupferwicklungen verbunden ist, erreicht.By using at least one electrical coil that is permanently mounted on a frame, this can advantageously be made large in both diameter and coil length in accordance with the available electrical voltage and electrical current, whereby the driving force on the moving magnets is increased and this increase is not accompanied by an additional loss of acceleration of the moving parts of the gear kinematics because the electrical coil is permanently mounted on a frame and no longer plays a role in the accelerated movement of the gear device. The increased driving force is achieved by a high number of windings, which is associated with a correspondingly high cable length of the copper windings.
Durch eine direkte aufwandsarme Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie durch Abstoßung und Anziehung der gegenübergestellten Magnetpole ohne weitere Eisenkreise werden die durch Eisenkreise etc. verbundenen Verluste vorteilhaft vermieden.Through a direct, low-effort conversion of electrical energy into mechanical energy through repulsion and attraction of the opposing magnetic poles without additional iron circuits, the losses associated with iron circuits, etc. are advantageously avoided.
Durch eine direkte aufwandsarme Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie durch Abstoßung und Anziehung werden die Maxwellsche Zugspannungen die an den Zahnflanken bremsend auftreten vorteilhaft vermieden.By directly and easily converting electrical energy into mechanical energy through repulsion and attraction, the Maxwell tensile stresses that occur on the tooth flanks and have a braking effect are advantageously avoided.
Vorteilhaft treibt der el. Antrieb mit einer entsprechenden großen feststehenden el. Spule ohne bewegte Kabel und ohne Funkenübergänge eine Getriebeeinrichtung durch sich wiederholnde hin und hergehende Bewegungen an.Kabelbrüche und Abnutzung von stromführenden Teilen wie Schleifkohle etc. werden vorteilhaft vermieden.The electric drive with a correspondingly large fixed electric coil drives a gear device through repetitive back and forth movements without moving cables and without spark transfers. Cable breaks and wear of current-carrying parts such as carbon brushes etc. are advantageously avoided.
Direkte und aufwandsarme synchrone Steuerung der benötigten Spannungsimpulse durch die hin und hergehende schwingende Bewegung des durch mindestens eine Feder schwingungsfähigen Systems der bewegten magnettragenden Halter.Direct and low-effort synchronous control of the required voltage pulses through the back and forth oscillating movement of the system of moving magnet-carrying holders, which is capable of oscillation by at least one spring.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalkombinationen sowie die nachfogend in der F igurenbeschreibung genannten und / oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalkombinationen sind nicht nur in der angegebenenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and/or shown alone in the figures can be used not only in the specified combination but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Merkmalkombinationen und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand von Zeichnungen in welche gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
- Die
1 zeigt in einer systematischen Vorderansicht einen erfindungsmäßigen Antrieb mit einem Getriebeparallelogramm mit vier Gelenkpunkten, sowie eine befestigte mittige el. Spule die Permanentmagnete auf einem Getriebeparallelogramm antreibt.Sowohl die el. Spule als auch die angetriebenen Permanentmagnete weisen abgeschrägte Magnetpolflächen auf. Antreibende Magnetlinien sind in der1 eingezeichnet. - Die
2 zeigt wie die1 in einer systematischen Vorderansicht ein erfindungsmäßiges Getriebeparallelogramms mit vier Gelenkpunkten , jedoch mit zwei auf einem Rahmen befestigten, rechteckigen, mittigen el. Spulen mit geraden Magnetpolflächen sowie abgeschrägte Magnetpolflächen der Permanentmagnete. - Auch die
3 zeigt in einer systematischen Vorderansicht einen erfindungsmäßigen Antrieb mit einer teilweisen Erweiterung durch eine weitere mittige el. Spule und mit einem Getriebeparallelogramm mit vier Gelenkpunkten sowie mit einer feststehenden el. Spule mit abgeschrägten Magnetpolflächen sowie mit geraden Magnetpolflächen der angetriebenen Permanentmagnete. - Die
4 zeigt in einer systematischen Zeichnung eine Vorderansicht eines Getriebeparallelogramm als Teil einer Kinematik des erfindungsmäßigen Antriebes jedoch ohne mittige el. Spule. - Die
5 zeigt zwei, in den Figuren verwendeten möglichen geometrische Formen der el. Spulen , wobei in der Mitte der5 untereinander dargestellte Vorderansichten der el. Spule die seilichen polseitigen Arbeitsflächen der el. Spule oben mit abgeschrägten und darunter mit geraden polseitigen Arbeitsflächen dargestellt sind. In einer dreidimensionalen Darstellung kann die el. Spule eine zylinderartige bzw. eine quaderartige bzw. eine kegelstumpfartige Form etc. aufweisen. - Die
6 zeigt einen Halter, wobei zwei Halter die parallelen seitlichen Teile eines Getriebeparallelogramms bilden.
- The
1 shows in a systematic front view an inventive drive with a gear parallelogram with four articulation points, as well as a fixed central electrical coil the permanent magnets on a gear pa rallelogram. Both the electric coil and the driven permanent magnets have bevelled magnetic pole surfaces. Driving magnetic lines are in the1 marked. - The
2 shows how the1 in a systematic front view of an inventive gear parallelogram with four articulation points, but with two rectangular, central electrical coils with straight magnetic pole surfaces and bevelled magnetic pole surfaces of the permanent magnets attached to a frame. - Also the
3 shows in a systematic front view a drive according to the invention with a partial extension by an additional central electric coil and with a gear parallelogram with four articulation points as well as with a fixed electric coil with bevelled magnetic pole surfaces and with straight magnetic pole surfaces of the driven permanent magnets. - The
4 shows in a systematic drawing a front view of a gear parallelogram as part of a kinematics of the inventive drive but without a central electrical coil. - The
5 shows two possible geometric shapes of the el. coils used in the figures, where in the middle of the5 Front views of the electric coil shown one below the other, the side pole-side working surfaces of the electric coil are shown with beveled working surfaces at the top and with straight pole-side working surfaces below. In a three-dimensional representation, the electric coil can have a cylindrical, cuboid, truncated cone shape, etc. - The
6 shows a holder, where two holders form the parallel lateral parts of a transmission parallelogram.
Die
In einer bevorzugten Ausführung, und um den Arbeitsweg des Halters 12 zu verlängern sind polseitige Abschrägungen an den Konturen 40 der polseitigen Arbeitsflächen 35 der el. Spule 5 und der Permanentmagnete 2 vorgenommen. Die beiden parallelen Halter 12 in der
Mittig in der
Die
Die entsprechenden durch die Gelenkstangen 21 und 34 übertragenden Kräfte können in ein Kurbelgetriebe 14 eine Arbeitsmaschine 26 ein Arbeitsgerät 27 bzw. in eine Pumpe 28 etc weitergeleitet werden oder zum Antrieb für ein Fahrzeug 49 dienen. Die an den Haltern 12 befestigten Permanentmagnete 1 stehen sich jeweils, neben der el. Spule 5 angebracht, mit polseitig gleichnamigen Magnetpolen 2 in der
Unten links ist auch in der
Auch die
Am linken Bildrand ist ein Teil einer el. Spule 5 zu sehen, die zu einer vorteilhaften seriellen Erweiterung 45 des gezeigten Antriebes 30 gehört. Ein Rahmen auf dem die el. Spulen 5 befestigt sind hat das Bezugszeichen 9, während das Kabel das zu der el. Spule 5 führt das Bezugszeichen 8 aufweist.On the left edge of the picture, a part of an electric coil 5 can be seen, which belongs to an advantageous serial extension 45 of the drive 30 shown. A frame on which the electric coils 5 are attached has the reference number 9, while the cable that leads to the electric coil 5 has the reference number 8.
Wie in der
Die
Auf der rechten Seite der
Ausgehend von einer bevorzugten Startstellung 16 bewegt sich das erfindungsmäßige Getriebeparallelogramm 15 von einem unteren Totpunkt 17 zu einem oberen Totpunkt 18 hin und her. Die Bewegungsrichtungen 25 der oberen Gelenkpunkte 22 des Getriebeparallelogramms 15 sind in der
Auf den Haltern 12 sitzen die Permanentmagnete 1 die von einer hier nicht eingezeichneten mittigen el. Spule 5 angetrieben werden. Ebenso sitzt mittig in der
Insbesondere können die Federn 23 und die Halter 12 sowie die unteren Lager 13 durch jeweils eine Blattfeder 47 ersetzt werden, so daß der Antrieb 30 entsprechend weiter schwingungsfähig ist. Die Permanentmagnete 1 sind bei dieser Anordnung dann auf den sich hin und her angetriebenen Blattfedern 47 montierbar.In particular, the springs 23 and the holders 12 as well as the lower bearings 13 can each be replaced by a leaf spring 47, so that the drive 30 can continue to oscillate accordingly. In this arrangement, the permanent magnets 1 can then be mounted on the leaf springs 47 which are driven back and forth.
Die
Die wechselnden magnetischen Pole der el. Spule 5 sind mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Im unteren Teil der
Die
- 11
-
Oberbegriff für angetriebene Permanentmagnete die auf einseitig gelagerten Haltern 12) bzw. auf einseitig eingespannten Blattfedern (47) befestigt sind, und sich auf einem erfindungsmäßigen Getriebeparallelogramm (15) einer Getriebeeinrichtung (50) durch das wechselnde Magnetfeld (29) einer feststehenden el. Spule (5) angetrieben hin und hergehend bewegen; Um die Permanentmagnete (1) auf Haltern (12) bzw. auf Blattfedern (47) montieren zu können, können sie in der Mitte auseinandergeschnitten verwendbar sein. Die Magnete (1) können sich deshalb aus den beiden Teilmagneten (31) und (32) zusammensetzen.Siehe hierzu auch
6 ; Die Pole (6) der Permanent-magnete(1) sind sowohl im Stillstand als auch während ihrer Bewegung (25) erfindungsmäßig durch ein Getriebeparallelogramm (15) auf die magnetischen Pole (6) der feststehenden el. Spule (5) gerichtet;Generic term for driven permanent magnets which are mounted on holders (12) mounted on one side or on leaf springs (47) clamped on one side and move back and forth on an inventive gear parallelogram (15) of a gear device (50) driven by the alternating magnetic field (29) of a fixed electric coil (5); In order to be able to mount the permanent magnets (1) on holders (12) or on leaf springs (47), they can be used cut apart in the middle. The magnets (1) can therefore be composed of the two partial magnets (31) and (32). See also6 ; The poles (6) of the permanent magnets (1) are directed, according to the invention, by a gear parallelogram (15) to the magnetic poles (6) of the fixed electric coil (5) both when stationary and during their movement (25); - 22
- magnetischer Pol bzw. Arbeitsfläche des angetriebenen Permanentmagneten (1) ;magnetic pole or working surface of the driven permanent magnet (1);
- 33
- inhomogenes Feld des Permanentmagneten (1);inhomogeneous field of the permanent magnet (1);
- 44
- oberer und unterer Drehpunkte des Halters (12) der mit einer Gelenkstange (21), den seitlichen parallelen Haltern (13) bzw. den seitlichen parallelen Blattfedern (47) ein erfindungsmäßiges Getriebeparallelogramm (15) bildet, wobei die unteren Lager (13) beispielsweise an einem Rahmen (9) befestigt sind, und die oberen Lager (22) sich frei bewegen können;upper and lower pivot points of the holder (12) which, with a joint rod (21), the lateral parallel holders (13) and the lateral parallel leaf springs (47), forms a gear parallelogram (15) according to the invention, wherein the lower bearings (13) are fastened, for example, to a frame (9), and the upper bearings (22) can move freely;
- 55
- auf einem Rahmen (9) befestigte, feststehende el. Spule, deren wechselnder magn. Pole (6) auch während der hin und hergehenden Bewegung dauerhaft auf die bewegten Pole (2) der Magnete (1) ausgerichtet sind -- die polseitigen Arbeitsflächen der el. Spule (5) sind gerade (10) bzw. abgeschrägt (35) herstellbar- eine polseitige abgeschrägte Arbeitsfläche (35) der el. Spule (5) ist durch eine unsymmetrische V-förmige Form der el. Spule (5) ereichbar;fixed electrical coil attached to a frame (9), the alternating magnetic poles (6) of which are permanently aligned with the moving poles (2) of the magnets (1) even during the back and forth movement -- the pole-side working surfaces of the electrical coil (5) can be made straight (10) or bevelled (35) - a pole-side bevelled working surface (35) of the electrical coil (5) can be achieved by an asymmetrical V-shaped form of the electrical coil (5);
- 66
- magnetischer wechselnder Pol der feststehenden el. Spule (5) welche in den abhängigen Unterlagen auch als Arbeitsfläche bezeichnet wird ;magnetic alternating pole of the fixed electric coil (5) which is also referred to as working surface in the dependent documents;
- 77
- inhomogenes Magnetfeld der el. Spule (5);inhomogeneous magnetic field of the electrical coil (5);
- 88th
- Kabel der el. Spule (5);Cable of the electric coil (5);
- 99
- Rahmen zur Befestigung der ruhenden el. Spule (5) und der Lager (13) des Halters (12) der Kinematik (11) bzw . Rahmen (9) zum einseitigen Einspannen der Blattfedern (47)-der Rahmen (9) kann parallel zu einer Gelenkstange (21) als Basis eines erfindungsmäßigen Getriebeparallelogrammes (15) liegen;Frame for fastening the stationary electrical coil (5) and the bearings (13) of the holder (12) of the kinematics (11) or frame (9) for clamping the leaf springs (47) on one side - the frame (9) can lie parallel to an articulated rod (21) as the basis of a gear parallelogram (15) according to the invention;
- 1010
- polseitige gerade Magnet bzw. Arbeitsfläche einer feststehenden el. Spule (5);pole-side straight magnet or working surface of a fixed electrical coil (5);
- 1111
- Kinematik (Oberbegriff) -zur Kinematik gehören diverse Getriebeelemente (58) wie mindestens ein Getriebeparallelogramm (15) mit mindestens zwei oberen Gelenken (22) und mindestens zwei unteren Lagern (13), mindestens eine Gelenkstange (21) und eine Gelenkstange (34) zur Weitergabe der Antriebskräfte, ein Kurbelgetriebe (14), mindestens zwei Halter (12 etc.;Kinematics (general term) - kinematics includes various gear elements (58) such as at least one gear parallelogram (15) with at least two upper joints (22) and at least two lower bearings (13), at least one joint rod (21) and one joint rod (34) for transmitting the drive forces, a crank gear (14), at least two holders (12 etc.;
- 1212
- Halter als Getriebeelement (58) auf dem die angetriebenen Permanentmagnete (1) befestigt sind, als seitliche Teile eines Getriebeparallelogrammes (15) einer Getriebeeinrichtung (50), wobei sich zwei parallele, seitliche Halter eines Getriebeparallelogrammes (15) parallel hin und hergehend bewegen--die mindestens zwei Halter(12) bzw. die Blattfedern (47) sind mit ihren unteren Drehpunkten (4) bzw. mit ihren unteren Lagern (13) auf einem Rahmen (9) befestigt und bilden die seitlichen parallelen Teile eines Getriebeparallelogrammes (15);. Die Halter (12) sowie mindestens eine Feder (23) und die Lager (13) sind durch zwei seitliche,parallele Blattfedern (47) ersetzbar;Holder as a gear element (58) on which the driven permanent magnets (1) are fastened, as lateral parts of a gear parallelogram (15) of a gear device (50), wherein two parallel, lateral holders of a gear parallelogram (15) move back and forth in parallel -- the at least two holders (12) or the leaf springs (47) are fastened with their lower pivot points (4) or with their lower bearings (13) on a frame (9) and form the lateral parallel parts of a gear parallelogram (15); The holders (12) as well as at least one spring (23) and the bearings (13) can be replaced by two lateral, parallel leaf springs (47);
- 1313
- unteres Befestigungslager der Halter (12)--bzw.untere Drehpunkte(4)des erfindungsmäßigen Getriebeparallelogrammes (15) --die unteren zwei Drehpunkte (4) der unteren Befestigungslager sind an einem Rahmen (9) gehalten, während die oberen zwei Gelenke(22) bzw. die oberen Drehpunkte (4) ein Getriebeparallelogramm (15) bilden und sich frei bewegen können--die oberen Gelenke (22) bzw. die unteren Lager (13) sind auch durch Gleit bzw. Rollenlager ausführbar.lower fastening bearing of the holder (12) -- or lower pivot points (4) of the inventive gear parallelogram (15) -- the lower two pivot points (4) of the lower fastening bearings are held on a frame (9), while the upper two joints (22) or the upper pivot points (4) form a gear parallelogram (15) and can move freely -- the upper joints (22) or the lower bearings (13) can also be implemented as sliding or roller bearings.
- 1414
- Kurbelgetriebe als Getriebeelement (58) einer angetriebenen Kinematik (11);Crank gear as a gear element (58) of a driven kinematics (11);
- 1515
- erfindungsmäßiges Getriebeparallelogramm als Teil einer Getriebeeinrichtung (50) bzw. einer Kinematik (11)- in einer sich immer wieder wiederholenden hin und hergehenden Bewegung von den auf mindestens zwei seitlichen parallelen Haltern (12) bzw. auf mindestens zwei seitlichen parallelen Blattfedern (47) des Getriebeparallelogrammes (15) befestigten Permanentmagneten (1) bzw. von mindestens einer still stehenden el. Spule (5) hin und hergehend angetrieben -das Getriebeparallelogramm weist mindestens vier Drehpunkte (4) auf, die durch Lager (13) bzw. Gelenke (22) ausführbar sind-zu einem Antrieb (30) können mehrere angetriebene Getriebeparallelogramme (15) hintereinander oder/und parallel angeordnet gehören--die Basis des Getriebeparallelogrammes (15) bilden mindestens zwei auf einem Rahmen (9) befestigte untere Gleit bzw. Rollenlager (13)-während die oberen Lager bzw. Gelenke (22) des Getriebeparallelogrammes (15) sich frei bewegen können;Gear parallelogram according to the invention as part of a gear device (50) or a kinematics (11) - driven in a repetitive back and forth movement by the permanent magnets (1) fastened to at least two lateral parallel holders (12) or to at least two lateral parallel leaf springs (47) of the gear parallelogram (15) or by at least one stationary electrical coil (5) - the gear parallelogram has at least four pivot points (4) which can be implemented by bearings (13) or joints (22) - a drive (30) can include several driven gear parallelograms (15) arranged one behind the other and/or in parallel - the base of the gear parallelogram (15) is formed by at least two lower sliding or roller bearings (13) fastened to a frame (9) - while the upper bearings or joints (22) of the gear parallelogram (15) can move freely be able to move;
- 1616
- Startstellung der Kinematik-diese kann bevorzugt senkrecht-mittig des Arbeitsweges aber auch an jedem Punkt der Arbeitsstrecke des Halters (12) bzw. der Blattfedern (47) liegen-- die Startstellung (16) ist durch mindestens eine Feder (23) festlegbar;Starting position of the kinematics - this can preferably be vertical - in the middle of the working path but also at any point of the working path of the holder (12) or the leaf springs (47) - the starting position (16) can be fixed by at least one spring (23);
- 1717
-
unterer Totpunkt der Bewegung in der Vorderansicht der
1 ,2 und3 rechts;bottom dead center of the movement in the front view of the1 ,2 and3 right; - 1818
-
oberer Totpunkt der Bewegung in der Vorderansicht der
1 ,2 und3 links;top dead center of the movement in the front view of the1 ,2 and3 Left; - 1919
- gleichmäßiger Abstand der Permanentmagnete (1) von der el. Spule (5);uniform distance between the permanent magnets (1) and the electrical coil (5);
- 2020
- zueinander gegenüberstehende Magnetpole (6) der el. Spule (5) und der Pole (2)der Permanenentmagnete (1), wobei sich die Magnetpole (6) der el. Spule (5) und die Magnetpole (2) der Permanentmagnete (1) auch während der hin und hergehenden, teilkreisförmigen parallelen Bewegung gegenüber stehen;opposing magnetic poles (6) of the electric coil (5) and the poles (2) of the permanent magnets (1), wherein the magnetic poles (6) of the electric coil (5) and the magnetic poles (2) of the permanent magnets (1) also face each other during the reciprocating, part-circular parallel movement;
- 2121
- obere Gelenkstange des Getriebeparallelogramms - kann parallel zu einem Rahmen bzw. zur Horizontalen in den Figuren angeordnet sen-an ihren Enden weist die Gelenkstange jeweils ein Gelenk (22) bzw. ein Rollen bzw. ein Gleitlager auf das sich frei bewegen kann;upper joint rod of the gear parallelogram - can be arranged parallel to a frame or to the horizontal in the figures - at its ends the joint rod has a joint (22) or a roller or a sliding bearing which can move freely;
- 2222
- obere zwei Gelenk bzw. Gleit bzw. Rollenlager der Gelenkstange (21) und obere Drehpunkte (4) des Halters (12) bzw. des Getriebeparallelogrammes (15) bzw. der Flachstahlfeder (47) die sich frei im Raum bewegen können;upper two joints or sliding or roller bearings of the joint rod (21) and upper pivot points (4) of the holder (12) or the gear parallelogram (15) or the flat steel spring (47) which can move freely in space;
- 2323
- Feder zum Zurückschieben der hin und her schwingenden Halter (12) in eine Grundstellung und um den Antrieb in hin und hergehende Schwingungen zu versetzen;Spring for pushing the reciprocating holders (12) back to a basic position and for causing the drive to oscillate back and forth;
- 2424
- momentane Bewegungsrichtung der oberen Gelenkstange (21) bei Bestromung der el. Spule (5);current direction of movement of the upper joint rod (21) when the electric coil (5) is energized;
- 2525
- hin und hergehende sich immer wieder wiederholende Bewegung des erfindungsmäßigen Getriebeparallelogrammes (15) mit den seitlichen parallelen Haltern (12) bzw. mit den seitlichen parallelen Blattfedern (47) bei Bestromung der Spule (5) durch invertierte Spannungsimpulse (29) der el. Spule (5);reciprocating, repeatedly repeating movement of the gear parallelogram (15) according to the invention with the lateral parallel holders (12) or with the lateral parallel leaf springs (47) when the coil (5) is energized by inverted voltage pulses (29) of the electrical coil (5);
- 2626
- Arbeitsmaschine, Arbeitsfahrzeug etc;work machine, work vehicle etc;
- 2727
- Arbeitsgerät (Oberbegriff) dazu gehören Pumpe, Fahrzeug, ,mech. Gerät etc;Work equipment (generic term) includes pump, vehicle, mechanical device etc.;
- 2828
- Pumpe --bei Verwendung des Antriebes in einem Arbeitsgerät (27), bzw. einer Pumpe welche eine hin und hergehende sich wiederholenden Bewegung benötigt kann das Kurbelgetriebe (14) wegfallen;Pump --when using the drive in a working device (27) or a pump which requires a reciprocating, repetitive movement, the crank gear (14) can be omitted;
- 2929
- synchrone und asychrone Spannungsimpulse, die über eine Verstärkerschaltung mit mech. bzw. el. Relais in die el. Spule (5) fließen;synchronous and asynchronous voltage pulses which flow into the electrical coil (5) via an amplifier circuit with mechanical or electrical relays;
- 3030
- erfindungsmäßiger permanentmagnetischer Antrieb;inventive permanent magnet drive;
- 3131
-
Zur leichteren Montage kann ein auseinander geschnittener Permanent Magnet (31) eines Magneten (1) verwendbar sein-- in einer Vorderansicht auf der linken Seite des Halters (12) angebracht-in der
1 in der2 und in der3 auch mit 1,31 gekennzeichnet;For easier assembly, a cut-apart permanent magnet (31) of a magnet (1) can be used-- in a front view attached to the left side of the holder (12)-- in the1 in the2 and in the3 also marked with 1.31; - 3232
-
Zur leichteren Montage kann ein auseinandergeschnittener Permanent Magnet (32) eines Magneten (1) verwendbar sein-- in einer Vorderansicht auf der rechten Seite des Halters (12) angebracht --in der
1 in der2 und in der3 auch mit 1,32 gekennzeichnet;For easier assembly, a cut-apart permanent magnet (32) of a magnet (1) can be used -- in a front view mounted on the right side of the holder (12) -- in the1 in the2 and in the3 also marked with 1.32; - 3333
- Klebe bzw. Montagefläche für Permanentmagnete (31) bzw. (32) auf Halter (12) vorbereitet bzw. angebracht;Adhesive or mounting surface for permanent magnets (31) or (32) prepared or attached to holder (12);
- 3434
- weitere Gelenkstange als Getriebeelement (58) als Teil einer Getriebeeinrichtung (50) die die auftretenden Kräfte und Bewegungen an eine Massenausgleichseinrichtung (52) bzw. ein Kurbelgetriebe (14) etc. weitergibt;further joint rod as a transmission element (58) as part of a transmission device (50) which transmits the occurring forces and movements to a mass balancing device (52) or a crank gear (14), etc.;
- 3535
- polseitige in der Vorderansicht abgeschrägte Magnet bzw. Arbeitsfläche einer el. Spule (5);pole-side bevelled magnet or working surface of an electric coil (5) in front view;
- 3636
- polseitige in der Vorderansicht gerade Kontur der angetriebenen Seiten eines Permanentmagneten (1);pole-side straight contour of the driven sides of a permanent magnet (1) in front view;
- 3737
- polseitige in der Vorderansicht abgeschrägte Kontur der Seiten eines Permanentmagneten (1);Pole-side bevelled contour of the sides of a permanent magnet (1) in front view;
- 3838
- serielle bzw. parallele Erweiterung bzw. serielle und parallele Erweiterung des Antriebes (30) durch hintereinander und paralles Anordnen weiterer el. Spulen (5) und Magnete (1) ;serial or parallel extension or serial and parallel extension of the drive (30) by arranging additional electrical coils (5) and magnets (1) one behind the other and in parallel;
- 3939
- polseitige gerade Magnet bzw. Arbeitsfläche eines Permanentmagneten (1) ;pole-side straight magnet or working surface of a permanent magnet (1);
- 4040
- in einer Vorderansicht polseitige abgeschrägte Kontur der el. Spule (5), wobei durch eine V-förmige unsymmetrische Struktur der Spulendrahtführung der el. Spule (5) eine abgeschrägte Struktur der el. Spule (5) erreichbar ist;in a front view, the pole-side bevelled contour of the electrical coil (5), wherein a bevelled structure of the electrical coil (5) can be achieved by a V-shaped asymmetrical structure of the coil wire guide of the electrical coil (5);
- 4141
- gerade Kontur einer el. Spule (5) ;straight contour of an electrical coil (5);
- 4242
- polseitige in der Vorderansicht abgeschrägte Magnetfläche eines Permanentmagneten (1);pole-side bevelled magnetic surface of a permanent magnet (1) in front view;
- 4343
- polseitige in der Vorderansicht abgeschrägte Magnetfläche eines Permanentmagneten (1) welche nicht an dem Antrieb eines Getriebeparallelogramms (15) beteiligt ist;pole-side, in front view, bevelled magnetic surface of a permanent magnet (1) which is not involved in the drive of a gear parallelogram (15);
- 4444
- Schalter der von der hin und hergehenden Bewegung (25) des Halters (12) in dessen Endlagen (17, 18) betätigt wird, wobei synchrone Spannungsimpulse (29) direkt und asynchrone Spannungsimpulse (29) indirekt über eine Regelelektronik und eine Verstärkerschaltung in die el. Spule (5) einspeisbar sind;Switch which is actuated by the reciprocating movement (25) of the holder (12) in its end positions (17, 18), wherein synchronous voltage pulses (29) can be fed directly and asynchronous voltage pulses (29) can be fed indirectly via control electronics and an amplifier circuit into the electrical coil (5);
- 4545
- nochmalige Erweiterung bzw. Vergrößerung des erfindungsmäßigen Antriebes (30) durch beispielsweise eine bzw. mehrere besonders lange und im Durchmesser große auf einem Rahmen (9) befestigte el. Spulen(5) mit entsprechend großen angetriebenen Permanentmagneten (1) etc;further extension or enlargement of the drive (30) according to the invention by, for example, one or more particularly long and large-diameter electrical coils (5) attached to a frame (9) with correspondingly large driven permanent magnets (1) etc.;
- 4646
- In der Vorderansicht polseitige Fläche eines Permanentmagneten (1) der nicht zum Arbeiten herangezogen wird;In the front view, the pole-side surface of a permanent magnet (1) which is not used for work;
- 4747
- eingespannte Blattfeder als Getriebeelement (58)- kann einen Halter (12) sowie ein Lager (13) und eine Feder (23) ersetzen und ist auf einem Rahmen (9) befestigt bzw. eingespannt, wobei am oberen Drehpunkt (4) der Blattfeder (47) ein Rollen bzw. ein Gleitlager für eine Gelenkstange (21) sitzt;clamped leaf spring as a gear element (58) - can replace a holder (12) as well as a bearing (13) and a spring (23) and is fastened or clamped on a frame (9), wherein a roller or a sliding bearing for a joint rod (21) is seated at the upper pivot point (4) of the leaf spring (47);
- 4848
- mittlerer Steg im Halter (12) der das Unterteil und das Oberteil des Halters (12) miteinander verbindet;central web in the holder (12) which connects the lower part and the upper part of the holder (12) with each other;
- 4949
- Fahrzeug welches durch einen erfindungsmäßigen Antrieb (30) antreibbar ist;Vehicle which can be driven by a drive (30) according to the invention;
- 5050
- Getriebeeinrichtung (Oberbegriff) zum Beispiel in Form eines erfindungsmäßigen Getriebeparallelogramms (15) einer Kinematik (11) und weiterer Getriebeelemente (58);Transmission device (generic term), for example in the form of a transmission parallelogram (15) according to the invention, a kinematic system (11) and further transmission elements (58);
- 5151
- weitere Feder als Anschlageinrichtung (53) um die hin und hergehenden Bewegungen (25) in den Totpunkten (17,18) der Bewegung zu stoppen, wobei die gespeicherte Federenergie wieder zum weiteren hin und hergehenden Antrieb des Getriebeparallelogrammes (15) nutzbar ist;further spring as a stop device (53) to stop the reciprocating movements (25) in the dead centers (17,18) of the movement, whereby the stored spring energy can be used again for further reciprocating drive of the gear parallelogram (15);
- 5252
- Einrichtung für einen gegenläufigen Masseausgleich als Teil einer erfindungsmäßigen Kinematik (11) um Vibrationen zu vermeiden -;Device for counter-rotating mass balancing as part of an inventive kinematics (11) in order to avoid vibrations -;
- 53 =53 =
- Anschlageinrichtung;anchor device;
- (54)(54)
- Bezeichnung der Erfindung;title of the invention;
- (57)(57)
- Hauptanspruch;main claim;
- 5858
- Getriebeelement als Teil einer Getriebeeinrichtung (50) bzw eines Getriebeparallelogrammes (15)zum Beispiel Halter (12), Blattfeder (47) Gelenkstange (21,34) bzw. Kurbelgetriebe (14) etc.;Gear element as part of a gear device (50) or a gear parallelogram (15), for example holder (12), leaf spring (47), articulated rod (21,34) or crank gear (14) etc.;
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1020210002881 [0010, 0014]EN 1020210002881 [0010, 0014]
- GB 19138464 A [0011, 0012, 0013]GB19138464A [0011, 0012, 0013]
- US 20200127546 A1 [0011, 0012, 0013]US 20200127546 A1 [0011, 0012, 0013]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102023000047.7A DE102023000047A1 (en) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | Electrical device with a permanent magnet drive and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023000047.7A DE102023000047A1 (en) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | Electrical device with a permanent magnet drive and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102023000047A1 true DE102023000047A1 (en) | 2024-07-04 |
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ID=91472124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023000047.7A Pending DE102023000047A1 (en) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | Electrical device with a permanent magnet drive and vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102023000047A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191308464A (en) | 1913-04-10 | 1914-01-29 | Percival Arthur Bentley | Improvements in or relating to Electrically Driven Clocks. |
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US20200127546A1 (en) | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Chun-Jong Chang | Dc motor-dynamo |
DE102021000288A1 (en) | 2021-01-21 | 2022-07-21 | Martin Krug | Electric device |
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2023
- 2023-01-04 DE DE102023000047.7A patent/DE102023000047A1/en active Pending
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