DE102006005359A1 - Device for converting rotary motion into translational motion, has two moving devices and one magnetic device, where magnetic force is sufficient to implement translational motion of other moving device by rotary motion of moving device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Bewegungsvorrichtungen oder Antriebsvorrichtungen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung.The The present invention relates generally to motion devices or drive devices and more particularly to a device for converting a rotational movement into a translatory movement.
Zum automatischen Bewegen von größeren Gegenständen, wie z. B. Türen und Vorhängen, aber auch kleineren Gegenständen, wie z. B. von Klappen, Anzeigen, Bildschirmen, bei kleineren elektrischen oder mechanischen Geräten, wie z. B. Audio- und/oder Videoanlagen, Telefonen, Computern etc., werden üblicherweise mechanische bzw. elektromechanische Vorrichtungen verwendet. Diese bekannten Vorrichtungen weisen je nach Art der zu realisierenden Bewegung häufig eine Vielzahl von zusammenwirkenden Teilen, wie z. B. Getrieben, Federn, Motoren etc., auf.To the automatically moving larger objects, such as z. Eg doors and curtains, but also smaller objects, such as As of flaps, displays, screens, with smaller electrical or mechanical devices, such as B. audio and / or Video systems, telephones, computers, etc., are usually mechanical or used electromechanical devices. These known devices Depending on the type of movement to be implemented, they often have one Variety of cooperating parts, such. As transmissions, springs, Engines, etc., on.
Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass dieselben hinsichtlich ihres Aufbaus und ihres Einbaus in anderen Vorrichtungen sehr aufwändig sind.One Disadvantage of the known devices is that the same in terms of their construction and their incorporation in other devices very expensive are.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass dieselben insbesondere aufwändig sind, wenn das Bewegungsverhalten derselben, wie z. B. hinsichtlich der Geschwindigkeit oder der Kräfte, die bei einer Bewegung auf einen bewegten Gegenstand wirken, genau gesteuert werden soll oder muss. Ein bestimmtes Bewegungsverhalten kann sowohl aus praktischen Gründen als auch aus Sicherheitsgründen gewünscht sein.One Another disadvantage of the known devices is that the same in particular consuming are when the movement behavior of the same, such. B. in terms the speed or the forces, which act on a moving object during a movement, exactly should or should be controlled. A certain movement behavior can be both for practical reasons as well as for security reasons required be.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass eine Massenherstellung derselben sehr aufwändig ist.One Another disadvantage of the known devices is that a mass production of the same is very expensive.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass die Skalierbarkeit derselben hinsichtlich einer Anwendung in unterschiedlichen Umgebungen mit unterschiedlichen räumlichen Rahmenbedingungen häufig sehr eingeschränkt ist.One Another disadvantage of the known devices is that the scalability of the same with respect to an application in different Environments with different spatial conditions often very restricted is.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung, mit der Gegenstände bewegt werden können, zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, deren Bewegungsverhalten ohne weiteres gesteuert werden kann, die einer Massenherstellung gut zugänglich ist und einfach skalierbar ist.The The object of the present invention is to provide a device with the objects can be moved to create, which is simply constructed, their movement behavior can be easily controlled, that of mass production easily accessible is and is easily scalable.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by a device according to claim 1.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die Kräfte zwischen geeignet angeordneten magnetischen Körpern zu nutzen, um eine Drehbewegung eines ersten magnetischen Körpers einfach in eine Translationsbewegung eines zweiten magnetischen Körpers umzusetzen.The The idea underlying the present invention is that the forces between suitably arranged magnetic bodies to use a rotational movement a first magnetic body easy to translate into a translational movement of a second magnetic body.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung, mit einer ersten bewegbaren Einrichtung, die sich entlang einer Längsachse derselben erstreckt und um die Längsachse drehbar ist, um eine Rotationsbewegung auszuführen, einer magnetischen Einrichtung, die an der ersten bewegbaren Einrichtung angebracht ist und entlang einer die Längsachse umlaufenden und in Richtung der Längsachse steigenden Linie angeordnet ist, einer zweiten bewegbaren Einrichtung, die lediglich parallel zu der Längsachse der ersten bewegbaren Einrichtung bewegbar ist, um eine Translationsbewegung auszuführen, und einer Magnetfeld-erzeugenden Einrichtung, die an der zweiten bewegbaren Einrichtung angebracht ist und in der Nähe der magnetischen Einrichtung angeordnet ist, derart, dass eine magnetische Kraftwirkung zwischen der Magnetfeld-erzeugenden Einrichtung und der magnetischen Einrichtung mindestens ausreichend ist, um die zweite bewegbare Einrichtung bei einer Rotationsbewegung der ersten bewegbaren Einrichtung um die Längsachse derselben parallel zu der Längsachse mitzuziehen, um eine Translationsbewegung auszuführen.The The present invention provides a device for converting a Rotational movement in a translational motion, with a first movable device extending along a longitudinal axis thereof and around the longitudinal axis is rotatable to carry out a rotational movement of a magnetic device, which is attached to the first movable device and along one the longitudinal axis circumferential and arranged in the direction of the longitudinal axis line is a second movable device, which is only parallel to the longitudinal axis the first movable device is movable to a translational movement perform, and a magnetic field generating device connected to the second movable device is attached and close to the magnetic Device is arranged such that a magnetic force effect between the magnetic field generating device and the magnetic Device is at least sufficient to move the second Device in a rotational movement of the first movable device around the longitudinal axis the same parallel to the longitudinal axis entrain to perform a translational movement.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass dieselbe ein Umsetzen einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung mit einfachen Mitteln und flexibel ermöglicht.One Advantage of the present invention is that the same a conversion of a rotational movement into a translational movement with simple means and flexible allows.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of specified in claim 1 device.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist die erste bewegbare Einrichtung einen zylinderförmigen Stab auf.According to one preferred development of the device according to the present invention The first movable device has a cylindrical rod on.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die magnetische Einrichtung entlang einer Schraubenlinie um die Längsachse der ersten bewegbaren Einrichtung angeordnet.According to one Another preferred development is the magnetic device along a helix about the longitudinal axis of the first movable one Arranged arrangement.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Ganghöhe der Schraubenlinie entlang der Längsachse der ersten bewegbaren Einrichtung variiert.According to one Another preferred development is a pitch of the helix along the longitudinal axis the first movable device varies.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Drehung der zweiten bewegbaren Einrichtung um eine Achse, die parallel zu der Längsachse der ersten bewegbaren Einrichtung ist, gesperrt.According to one Another preferred development is a rotation of the second movable device about an axis parallel to the longitudinal axis the first movable device is locked.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Magnetfeld-erzeugende Einrichtung entlang einer Schraubenlinie, deren Verlauf dem Verlauf der Schraubenlinie der magnetischen Einrichtung an der ersten bewegbaren Einrichtung entspricht, um die Längsachse der ersten bewegbaren Einrichtung angeordnet.According to one Another preferred development is the magnetic field-generating Set up along a helix whose course follows the course the helix of the magnetic device at the first movable Device corresponds to the longitudinal axis the first movable device arranged.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die zweite bewegbare Einrichtung eine dieselbe durchdringende Öffnung auf, durch die die erste bewegbare Einrichtung geführt ist.According to one Another preferred embodiment, the second movable device a same penetrating opening through which the first movable device is guided.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die erste bewegbare Einrichtung entlang der Längsachse gebogen.According to one Another preferred embodiment is the first movable device along the longitudinal axis bent.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die erste bewegbare Einrichtung an mindestens einem Ende entlang der Längsachse derselben drehbar gelagert.According to one Another preferred embodiment is the first movable device rotatable at least at one end along the longitudinal axis thereof stored.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die erste bewegbare Einrichtung an mindestens einem Ende entlang der Längsachse derselben einen Motor zum Drehen der ersten bewegbaren Einrichtung um die Längsachse derselben auf.According to one Another preferred embodiment has the first movable device at least one end along the longitudinal axis thereof a motor for rotating the first movable device about the longitudinal axis same up.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die zweite bewegbare Einrichtung einen zylinderförmigen Körper auf.According to one Another preferred embodiment, the second movable device a cylindrical body on.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Magnetfeld-erzeugende Einrichtung mindestens einen Elektromagneten oder Permanentmagneten auf.According to one Another preferred development, the magnetic field-generating Device at least one electromagnet or permanent magnet on.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung besteht darin, dass bei der Verwendung von Elektromagneten eine Schubkraft oder ein Widerstand der zweiten bewegbaren Einrichtung in der Translationsrichtung durch eine entsprechende elektrische Erregung gesteuert werden kann. Dadurch lässt sich bei fehlender Erregung des Elektromagneten die zweite bewegbare Einrichtung ohne weiteres in der Translationsrichtung bewegen, auch wenn die erste bewegbare Einrichtung eine Rotationsbewegung ausführt, während bei aktiver Erregung die in Translationsrichtung maximal wirkende Kraft oder der maximal wirkende Widerstand entsprechend eingestellt werden kann und unabhängig davon wirksam ist, ob die erste bewegbare Einrichtung eine Rotationsbewegung ausführt oder nicht.One Advantage of this preferred development is that at the use of electromagnets a thrust or a resistance the second movable device in the translation direction a corresponding electrical excitation can be controlled. Thereby let yourself in the absence of excitation of the electromagnet, the second movable Device easily move in the direction of translation, too when the first movable device performs a rotational movement while at active excitation the maximum translational force or the maximum acting resistance can be adjusted accordingly can and independently it is effective whether the first movable means a rotational movement carries or not.
Ein weiterer Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung besteht daher darin, dass dadurch, dass eine maximal wirksame Kraft durch eine elektrische Erregung des Elektromagneten eingestellt werden kann, die Erfindung bevorzugt auch in Bereichen eingesetzt werden kann, wo übermäßige Kräfte vermieden werden müssen, wie z. B. bei Schließvorrichtungen für Fahrzeugtüren, wie Bustüren, etc., um Verletzungen von Lebewesen zu vermeiden.One Another advantage of this preferred development is therefore in that by having a maximum effective force through one electrical excitation of the electromagnet can be adjusted the invention can preferably also be used in areas where excessive forces are avoided Need to become, such as B. at closing devices for vehicle doors, like bus doors, etc., to avoid injury to living things.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die magnetische Einrichtung ein magnetisches Material, einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten auf.According to one Another preferred embodiment has the magnetic device a magnetic material, a permanent magnet or an electromagnet on.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die magnetische Einrichtung ein magnetisches Materialband, einen magnetischen Materialdraht oder eine magnetische Materialfolie auf.According to one Another preferred embodiment has the magnetic device a magnetic material band, a magnetic material wire or a magnetic material film.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention is described below with reference to FIG the attached Drawings closer explained. Show it:
In den Zeichnungen sind funktionsgleiche oder funktionsidentische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Elemente werden, wenn dieselben hierin bereits einmal beschrieben wurden, in der Folge nicht nochmals beschrieben.In The drawings are functionally identical or functionally identical elements denoted by the same reference numerals. These elements will, if the same ones have been described herein before, in the sequel not described again.
Wird
ein magnetischer Körper,
wie z. B. ein Eisenstück,
in die Nähe
eines Dauermagneten
H ist die magnetische Feldstärke, μ0 die Induktionskonstante bzw. die magnetische Permeabilität des Vakuums und μr die relative magnetische Permeabilität des Stoffs, der von den Feldlinien durchlaufen wird. Hier z. B. des Eisenstücks.H is the magnetic field strength, μ 0 is the induction constant or the magnetic permeability of the vacuum, and μ r is the relative magnetic permeability of the substance that is passed through by the field lines. Here z. B. the iron piece.
Der Luftraum zwischen einem Nordpol und einem Südpol eines Dauermagneten besitzt aufgrund der relativen Permeabilität der Luft (μr = 1) einen großen magnetischen Widerstand Rm. Durch das Eisenstück wird jedoch die magnetische Permeabilität in der Umgebung des Dauermagneten und damit der magnetische Fluss Φ erhöht und der magnetische Widerstand Rm verringert. Und dies umso mehr, je näher das Eisenstück an den Dauermagneten gezogen wird und der Luftraum zwischen dem Dauermagneten und dem Eisenstück verringert wird.The air space between a north pole and a south pole of a permanent magnet has a large magnetic resistance R m due to the relative permeability of the air (μ r = 1). By the iron piece, however, the magnetic permeability in the vicinity of the permanent magnet and thus the magnetic flux Φ is increased and the magnetic resistance R m is reduced. And all the more so the closer the iron piece is pulled to the permanent magnet and the air space between the permanent magnet and the iron piece is reduced.
Hinsichtlich der Richtung einer Kraft zwischen magnetischen Körpern mit unterschiedlicher magnetischer Permeabilität gilt, dass die mechanische Spannung an einer Grenzfläche der unterschiedlichen magnetischen Permeabilitäten stets in Richtung auf den Körper bzw. das Medium mit der kleineren magnetischen Permeabilität und stets senkrecht zu der Grenzfläche gerichtet ist. Ein ferromagnetischer Körper wird beispielsweise zu einem nicht-ferromagnetischen Körper gezogen.Regarding the direction of a force between magnetic bodies with different magnetic permeability holds that the stress at an interface of the different magnetic permeabilities always in the direction of the body or the medium with the smaller magnetic permeability and always perpendicular to the interface is directed. For example, a ferromagnetic body becomes too a non-ferromagnetic body drawn.
Der
zylinderförmige
Stab
Der
zylinderförmige
Stab
Der
zylinderförmige
Körper
Der
zylinderförmige
Stab
An
dem zylinderförmigen
Körper
Wird
der zylinderförmige
Stab
Der
zylinderförmige
Stab
Bei
weiteren Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung sind die Träger
Bei
weiteren Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung beschreibt der zylinderförmige Stab
Bei
weiteren Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung weist ein mit Hilfe des Stabs bewegter Körper, wie
z. B. der zylinderförmige
Körper
Das
Ausführungsbeispiel
von
Bei
weiteren Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung sind die Dauermagneten
Bei
weiteren Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung sind an einem oder beiden Enden des zylinderförmigen Stabs
Bei
weiteren Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung besitzt die durch das magnetische Materialband
Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung müssen zur Auslegung derselben lediglich eine Innenreibung, Torsion, die Ganghöhe der Schraubenlinie des magnetischen Materialbands o. ä. an beispielsweise dem zylinderförmigen Stab, eine Haltekraft der elektrischen Magneten oder Dauermagneten des translatorisch bewegten Körpers, die Beweglichkeit der Magnete auf dem zylinderförmigen Stab etc. berücksichtigt werden, um gewünschte Transport- oder Weglängen und Kraftübertragungen zu ermöglichen. Die Erfindung kann für sowohl große als auch kleine Anwendungen, wie z. B. im cm-Bereich, ausgelegt werden. Je nach Konzeption, insbesondere durch Ausführung der Haltekräfte von verwendeten Magneten und der Ganghöhe der Schraubenlinie des magnetischen Materialbands, sind einfache Systeme realisierbar, die einerseits manuell und andererseits automatisch verstellbar sind.at the application of the present invention must for the interpretation of the same only an internal friction, torsion, the pitch of the helix of the magnetic Material bands o. Ä. on, for example, the cylindrical Rod, a holding force of the electric magnets or permanent magnets of the translationally moving body, the mobility of the magnets on the cylindrical rod etc. are taken into account desired Transport or path lengths and transmissions to enable. The invention can be used for both size as well as small applications, such. In the cm range. Depending on the concept, in particular by execution the holding forces of magnets used and the pitch of the helix of the magnetic Material bands, simple systems are feasible, on the one hand manually and otherwise automatically adjustable.
Bei der Beschreibung der Erfindung werden hierin spezielle Ausdrücke verwendet. Diese Ausdrücke dienen nicht dem Zweck, die Erfindung einzuschränken und sind auch nicht so zu verstehen. Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist dieselbe darauf nicht beschränkt, sondern durch Fachleute auf vielfältige Art und Weise modifizierbar, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist, zu verlassen. Die im Vorhergehenden dargelegten Ausführungsbeispiele sind beispielsweise beliebig miteinander kombinierbar.at In the description of the invention, specific terms are used herein. These expressions serve not for the purpose of limiting the invention and are not so to understand. Although the present invention is described above preferred embodiments is described, it is not limited thereto, but by professionals on diverse Modifiable without the scope of protection of the present invention Invention, which is defined in the following claims. The embodiments set forth above are, for example arbitrarily combinable with each other.
- 11
- Feldlinienfield lines
- 22
- stabförmiger Dauermagnetrod-shaped permanent magnet
- 33
- Feldlinienfield lines
- 44
- hufeisenförmiger Dauermagnethorseshoe-shaped permanent magnet
- 55
- Feldlinienfield lines
- 66
- Leiterladder
- 77
- U-förmiges EisenstückU-shaped piece of iron
- 88th
- Leiterladder
- 99
- Luftspalteair gaps
- 1010
- Federfeather
- 1111
- Eisenstückiron piece
- 1212
- Feldlinienfield lines
- 1313
- SpuleKitchen sink
- 1414
- Wicklungwinding
- 1515
- Eisenstückiron piece
- 1616
- Federfeather
- 1717
- zylinderförmiger Stabcylindrical rod
- 1818
- erster Trägerfirst carrier
- 1919
- zweiter Trägersecond carrier
- 2020
- Platteplate
- 2121
- zylinderförmiger Körpercylindrical body
- 2222
- Drehrichtungdirection of rotation
- 2323
- magnetisches Materialbandmagnetic Bracelet material
- 2424
- Öffnungopening
- 2525
- Öffnungenopenings
- 2626
- zylinderförmige Dauermagnetencylindrical permanent magnets
- 2727
- TranslationsrichtungTranslation direction
- 2828
- Platteplate
- 2929
- bewegbarer Körpermovable body
- 3030
- Führungseinrichtungguide means
- 3131
- Magnetfeld-erzeugende EinrichtungMagnetic field generating Facility
- 3232
- Führungseinrichtungguide means
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610005359 DE102006005359A1 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Device for converting rotary motion into translational motion, has two moving devices and one magnetic device, where magnetic force is sufficient to implement translational motion of other moving device by rotary motion of moving device |
Applications Claiming Priority (1)
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DE200610005359 DE102006005359A1 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Device for converting rotary motion into translational motion, has two moving devices and one magnetic device, where magnetic force is sufficient to implement translational motion of other moving device by rotary motion of moving device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006005359A1 true DE102006005359A1 (en) | 2007-08-16 |
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ID=38265862
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200610005359 Withdrawn DE102006005359A1 (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Device for converting rotary motion into translational motion, has two moving devices and one magnetic device, where magnetic force is sufficient to implement translational motion of other moving device by rotary motion of moving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006005359A1 (en) |
Citations (4)
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JPS6352649A (en) * | 1986-08-19 | 1988-03-05 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Drive unit for magnetic leviation slider |
DE4000555A1 (en) * | 1990-01-10 | 1991-07-11 | Walter Dipl Ing Dr Ing Mehnert | TRANSMISSION ARRANGEMENT |
JP2004036702A (en) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Nsk Ltd | Rolling screw device |
-
2006
- 2006-02-07 DE DE200610005359 patent/DE102006005359A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130903 |