DE20120797U1

DE20120797U1 - Magnetic damping system

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Publication number: DE20120797U1
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Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2011-12-22

Description

BeschreibungDescription Magnetisches DämpfungssystemMagnetic damping system

Das &ldquor;Magnetische Dämpfungssystem" besteht aus einem zylindrischen - in sich geschlossenen Körper, aus einem Kolben (Stössel und Metallplatte) und mehreren Dauermagneten.
Allgemeine Funktionsweise: The "Magnetic Damping System" consists of a cylindrical, self-contained body, a piston (plunger and metal plate) and several permanent magnets.
General functionality:

In einem z. B. zylindrischen und geschlossenen Körper bestehend aus nicht magnetischen Material bewegt sich ein Kolben (axial). Durch Dauermagneten, die sich ebenfalls im Körper befinden und nach bestimmten Reihenfolgen angeordnet werden können, ist eine sehr sensible Steuerung und Dämpfung des Kolbens bzw. von Geräten, Armaturen etc. ... die mit dem Kolben verbunden sind, möglich.A piston moves (axially) in a cylindrical and closed body made of non-magnetic material. Permanent magnets, which are also located in the body and can be arranged in a specific sequence, enable very sensitive control and damping of the piston or of devices, fittings, etc. ... that are connected to the piston.

Die Steuerung des Kolbens und die Schwingungseigenschaften der am Kolben zu befestigten Geräte werden durch den Aufbau bzw. durch die Stärke des Magnetfeldes im Innern des Zylinders gekennzeichnet und beeinflußt.The control of the piston and the vibration characteristics of the devices attached to the piston are characterized and influenced by the structure or strength of the magnetic field inside the cylinder.

Die Kraftwirkungen sind veränderbar, in dem die Anzahl, Magnetstärke und die Anordnung (Polarisation) der Magnete variabel gestaltet werden. Bei der Anwendung von magnetischen doppelten Dämpfungssystemen, ist es möglich im unteren und oberen Teil, Magneten mit unterschiedlichen Feldstärken einzusetzen um eine unterschiedliche Federwirkung in beide Richtungen zu entwickeln. Weiterhin ist es möglich konventionelle Objekte (Federn, OeI, Druckluft o.a.) ins System zu integrieren.The force effects can be changed by varying the number, magnetic strength and arrangement (polarization) of the magnets. When using magnetic double damping systems, it is possible to use magnets with different field strengths in the lower and upper parts in order to develop a different spring effect in both directions. It is also possible to integrate conventional objects (springs, oil, compressed air, etc.) into the system.

Ausgenutzt wird hierbei der Effekt der Abstoßung der Magnete bei gleicher Polarisation, d.h. die Magnete sind im Zylinder wechselseitig angeordnet (Plus gegen Plus bzw. Minus gegen Minus). Die magnetische Federkraft kann nur zur Wirkung kommen, wenn die sich gegenüber liegenden Magneten gegenseitig abstoßen, d.h. gleich polarisiert sind. Da sich auf der Rückseite des Magneten der entgegengesetzte Pol befindet, muss auch die nächste Magnetpackung gleichpolarisiert (also abstoßend) angeordnet sein. Hier kann in der Menge der Magnetpackungen eine Verstärkung bzw. Abschwächung der magnetischen Federkraft herbeigeführt werden.The effect of repulsion between magnets with the same polarization is used here, i.e. the magnets are arranged alternately in the cylinder (plus against plus or minus against minus). The magnetic spring force can only be effective if the magnets opposite each other repel each other, i.e. are equally polarized. Since the opposite pole is on the back of the magnet, the next magnet pack must also be arranged with the same polarity (i.e. repulsive). Here, the magnetic spring force can be strengthened or weakened by the number of magnet packs.

Der Stößel selbst, kann direkt an einem Magneten befestigt sein. Nutzt man die Anziehungskraft der Magneten aus, kann dieser Stößel auch an einer magnetischen Platte befestigt sein, die wiederum vom Magneten angezogen wird und auf diese Weise den anderen Pol annimmt. Dies ermöglicht &ldquor; z.B.bei einer Überbelastung, oder genutzten Belastung &ldquor; ein Ablösen vom Magnet, was wiederum ein Schaltvorgang elektronisch oder mechanisch auslösen kann. Die Stößelplatte kann auch magnetisch sein und zwischen zwei sich angezogenen Magneten liegen und kann alle oben erwähnten Funktionen übernehmen.
Der Stößel oder Kolben kann aus magnetischen Material oder nicht magnetischen Material bestehen. Wird der Kolben nur magnetisch z. B. (N ) durch ein Magneten geführt auch (N) wird er durch die Zwangsführung beweglich gelagert. Diese Lagerung ist weitgehend Wartungsfrei und kann so für unterschiedliche Anwendungen genutzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, das das System in verschiedenen geometrischen Formen einsetzbar ist . Man ist hier nicht auf die sonst im allgemein runde oder zylindrische Form beschränkt sondern ist in der Lage alle geometrische Formen anzunehmen und kann so platzsparend eingesetzt werden. Auch das Gesamtgewicht und die Materialeigenschaften des Systems liegen weit unter dem des z.B. hydraulischen Systems. Da im Hydrauliksystem große mechanische Kräfte wirken, müssen die Materialeigenschaften dementsprechend angepasst werden, d.h. dickwandige (schwere) Zylinder sind erforderlich, die auch viel Platz beanspruchen. Da solche Einschränkungen im Magnetsystem nicht vorherrschend sind, ist eine kleinere Bauweise möglich. Das Magnetsystem ist gegenüber mechanischen oder hydraulischen Systemen weitgehend verschleiß - und wartungsarm. Dieses System kann mit allen handelsüblichen Magnettypen oder Sonderanfertigungen genutzt und bestückt werden.The plunger itself can be attached directly to a magnet. If the magnet's attraction is used, this plunger can also be attached to a magnetic plate, which in turn is attracted to the magnet and thus assumes the other pole. This allows it to be detached from the magnet - for example in the event of an overload or excessive load - which in turn can trigger a switching process electronically or mechanically. The plunger plate can also be magnetic and lie between two magnets that are attracted to each other and can take on all of the functions mentioned above.
The tappet or piston can be made of magnetic or non-magnetic material. If the piston is only magnetically guided, e.g. (N) by a magnet, it is also (N) mounted so that it can move thanks to the positive guide. This bearing is largely maintenance-free and can therefore be used for a variety of applications. A further advantage is that the system can be used in various geometric shapes. You are not restricted to the otherwise generally round or cylindrical shape, but are able to take on any geometric shape and can therefore be used in a space-saving manner. The total weight and material properties of the system are also far lower than those of a hydraulic system, for example. Since large mechanical forces act in a hydraulic system, the material properties must be adapted accordingly, i.e. thick-walled (heavy) cylinders are required, which also take up a lot of space. Since such restrictions do not predominate in the magnet system, a smaller design is possible. Compared to mechanical or hydraulic systems, the magnet system is largely low-wear and low-maintenance. This system can be used and equipped with all commercially available magnet types or custom-made ones.

Claims

1. Magnetisches Dämpfungssystem unter Verwendung bekannter mechanischer und elektronischer Bauteile sowie aller bekannten Materialien, dass ein oder mehrere Magneten Fig. 1/Punkt 3 mit gleicher oder unterschiedlicher Feldstärke in einem geschlossenen oder nicht geschlossenen Körper der auch seitlich mit Öffnungen versehen sein kann gegenpolig angeordnet sind und sich dabei abstoßen 1. Magnetic damping system using known mechanical and electronic components as well as all known materials, that one or more magnets Fig. 1/point 3 with the same or different field strength are arranged with opposite poles in a closed or non-closed body, which can also be provided with openings on the side, and thereby repel each other

2. Magnetisches Dämpfungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben oder Stößel, der mit einer magnetischen oder nichtmagnetischen Platte lose verbunden ist oder von einem Magneten angezogen wird oder durch das Eigengewicht auf einem sich abstoßenden Magneten liegt und beim herunter drücken gegen die Polkraft wirkt und dadurch eine Federwirkung oder Dämpfung erreicht Fig. 1/Punkt 1 2. Magnetic damping system according to claim 1, characterized in that a piston or tappet which is loosely connected to a magnetic or non-magnetic plate or is attracted by a magnet or rests on a repelling magnet due to its own weight and acts against the pole force when pressed down and thereby achieves a spring effect or damping Fig. 1/Point 1

3. Magnetisches Dämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben ohne Gegenwirkung im geschlossenen oder nicht geschlossenen System in eine Richtung sich so schnell zurück bewegen kann, wie dies durch die jeweilige Polkraft bestimmt wird Fig. 1 3. Magnetic damping system according to claim 1 to 2, characterized in that the piston can move back without counteraction in the closed or non-closed system in one direction as quickly as is determined by the respective pole force Fig. 1

4. Magnetisches Dämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der den magnetenumschließenden Körper Fig. 1/Punkt 4 hier rund alle geometrische Formen annehmen kann 4. Magnetic damping system according to claim 1 to 3, characterized in that the body enclosing the magnet Fig. 1/point 4 here can take on all geometric shapes

5. Magnetisches Dämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das System Fig. 1/Punkt 2 mit einem Anschlag versehen ist, der ebenfalls aus nicht magnetischen Material in Leichtbauweise oder aus einem Magneten besteht, der den Kolben oder Stößel am Austreten hindert oder durch die Magnetkraft gebremst wird 5. Magnetic damping system according to claims 1 to 4, characterized in that the system Fig. 1/point 2 is provided with a stop, which is also made of non-magnetic material in lightweight construction or of a magnet, which prevents the piston or tappet from escaping or is braked by the magnetic force

6. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel oder Kolben mit Platte hier angezogen verbunden Fig. 2/1 oder anderweitig verbunden in beide Richtungen gedämpft oder gefedert wird. Die Anordnung und Feldstärke der Magneten wird jeweils durch die Nutzungsart bestimmt und ist wahlweise veränderbar 6. Magnetic damping system closed according to claims 1 to 5, characterized in that the tappet or piston is connected to the plate here, Fig. 2/1, or connected in another way and is damped or spring-loaded in both directions. The arrangement and field strength of the magnets is determined by the type of use and can be changed as required.

7. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen oder offen nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel oder Kolben Fig. 2/Punkt 1 in einer Zwangsführung Fig. 2/Punkt 5 durch den Magneten oder durch dessen Magnetfeld selbst weitgehend wartungsarm gelagert oder geführt oder anderweitig geführt und gelagert z. B. (Kugellager, Hülsen) wird 7. Magnetic damping system closed or open according to claims 1 to 6, characterized in that the tappet or piston Fig. 2/point 1 is mounted or guided in a positive guide Fig. 2/point 5 by the magnet or by its magnetic field itself, largely with little maintenance, or is guided and mounted in another way, e.g. (ball bearings, sleeves).

8. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen oder offen nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stößel oder Kolben Fig. 3/Punkt 1 geführt und gelagert Fig. 3/Punkt 5 in einem System integriert sind, wobei die jeweilige Anordnung der Magneten durch die jeweilige Nutzung bestimmt wird und variabel veränderbar ist 8. Magnetic damping system closed or open according to claims 1 to 7, characterized in that two tappets or pistons Fig. 3/point 1 are guided and mounted Fig. 3/point 5 are integrated in a system, whereby the respective arrangement of the magnets is determined by the respective use and can be variably changed

9. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen oder offen nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel oder Kolben einseitig Fig. 4/6 oder beidseitig durch eine fest verbundene Platte oder Stift oder ähnlichem am Austritt gehindert wird und so ein sofortiger Wirkungsgrad durch den Druck auf die Magneten erreicht wird 9. Magnetic damping system closed or open according to claims 1 to 8, characterized in that the plunger or piston is prevented from exiting on one side Fig. 4/6 or on both sides by a firmly connected plate or pin or the like and thus an immediate efficiency is achieved by the pressure on the magnets

10. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen oder offen nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass in das Magnetsystem Fig. 5 Punkt 7 andere Federsysteme hier Stahlfeder oder andere Stoffe wie z. B. (Öl, Wasser, Fett) integriert werden 10. Magnetic damping system closed or open according to claim 1 to 9, characterized in that other spring systems, here steel springs or other materials such as (oil, water, grease) are integrated into the magnetic system Fig. 5 point 7

11. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen oder offen nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass hier an dem Stößel oder Kolben Fig. 6/Punkt 8 ein Stopper mit und ohne Schaltvorrichtung befestigt ist, der hier durch einen Schlitz Fig. 6/Punkt 9 nach außen geführt wird. Der Stopper mit und ohne Schaltmöglichkeit kann auch einseitig aus dem Gehäuse geführt werden und eine Befestigung oder Integrierung Fig. 6/Punkt 10 an einem oder mehreren Magneten ist möglich oder kann in diese Integriert sein 12 Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen oder offen nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel oder Kolben ein oder beidseitig hier einseitig Fig. 7/Punkt 1 durch den Magneten geführt und mit einer magnetischen Platte Fig. 7/Punkt 12 versehen ist die vom Magneten angezogen ist. Wird auf den Stößel oder Kolben ein Druck ausgeübt der auch in die jeweilige Druckrichtung gefedert oder gedämpft wird und ist dieser größer als die Anziehungskraft, die wesentlich von der Stärke des Magnetfelds bestimmt wird, löst sich diese vom Magneten Fig. 7/Punkt 13 und kann ein Schalt oder andere Mechanismen auslösen und wird zusätzlich beim aufeinander Treffen gefedert. Wird der Stößel oder Kolben wieder zurückgeführt kann er ebenfalls ein Schaltvorgang oder ähnliches auslösen und wird ebenfalls beim aufeinander treffen gefedert. 11. Magnetic damping system closed or open according to claims 1 to 10, characterized in that here a stopper with and without a switching device is attached to the tappet or piston Fig. 6/point 8, which here is led out through a slot Fig. 6/point 9. The stopper with and without switching option can also be led out of the housing on one side and attachment or integration Fig. 6/point 10 to one or more magnets is possible or can be integrated into them. 12 Magnetic damping system closed or open according to claims 1 to 11, characterized in that the tappet or piston is guided through the magnet on one or both sides here on one side Fig. 7/point 1 and is provided with a magnetic plate Fig. 7/point 12 which is attracted to the magnet. If pressure is exerted on the tappet or piston, which is also spring-loaded or dampened in the respective pressure direction, and if this is greater than the attractive force, which is essentially determined by the strength of the magnetic field, the magnet detaches itself from the magnet (Fig. 7/point 13) and can trigger a switching or other mechanism and is also spring-loaded when it comes into contact with one another. If the tappet or piston is returned, it can also trigger a switching process or something similar and is also spring-loaded when it comes into contact with one another.

13. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen oder offen nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel oder Kolben eine oder mehrere Führungen besitzt die sich am Rand oder in der Mitte befinden und gleichzeitig die Aufnahme von z. B. elektrischen Leitern ermöglicht 13. Magnetic damping system closed or open according to claim 1 to 12, characterized in that the plunger or piston has one or more guides which are located at the edge or in the middle and at the same time allow the accommodation of, for example, electrical conductors

14. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass dieses System Fig. 7/Punkt 14 hier rund mit einem innen oder außen angebrachten Gewinde und dazu gehöriger Verschlusskappe mit Gewinde verschlossen ist. 14. Closed magnetic damping system according to claims 1 to 13, characterized in that this system Fig. 7/point 14 here is closed round with an internally or externally attached thread and an associated threaded closure cap.

15. Magnetisches Dämpfungssystem geschlossen nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass bei anderen geometrischen Varianten aber auch bei der runden Ausführung eine auf der jeweiligen Druck ausübenden Seite eine geriffelte Steckkappe für innen und außen mit und ohne Führungsschlitz verwand wird. Bei starken Magnetfeldern kann diese kappe zusätzlich mit einem oder mehreren z. B. Splinten gesichert werden. 15. Magnetic damping system closed according to claims 1 to 14, characterized in that in other geometric variants, but also in the round version, a grooved plug cap for the inside and outside with and without guide slot is used on the respective pressure-exerting side. In the case of strong magnetic fields, this cap can be additionally secured with one or more e.g. split pins.