BE1027297A1 - Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers eines Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers eines Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten umfassend einen achssymmetrisch ausgebildeten Wälzkörper (2) mit mindestens einer Stirnseite (3), einen an dem Wälzkörper (2) stirnseitig angeordneten Generatorpolschuh (4), in dem mindestens eine Induktionsspule (5) beabstandet zur Wälzkörperachse (A) aufgenommen ist und einen Magnethalter (6) mit mindestens einem Magneten (7) für eine Wechselwirkung mit der Induktionsspule (5), wobei der Magnethalter (6) dem Generatorpolschuh (4) gegenüberliegend an einem Wälzkörperkäfig (8) verdrehsicher positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnethalter (6) an dem Generatorpolschuh (4) mittels eines Generatorlagers (9) gelagert ist, das koaxial zu der Wälzkörperachse (A) angeordnet ist und den mindestens einen Magneten (7) axial beabstandet zu dem Generatorpolschuh (4) positioniert, sowie ein Wälz-lager mit einer solchen Generatorvorrichtung.

Description

Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers eines Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers eines Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten sowie ein Wälz- lager mit einer solchen Generatorvorrichtung.

Um Wälzlager bezüglich der Lebensdauer und Materialermüdung zu optimieren, ist eine möglichst genaue Kenntnis der inneren Lagerbelastungen wünschenswert. Um an diese Da- ten zu gelangen, musste ein Lager bislang mit komplizierter Messtechnik versehen werden, die die Funktion des Lagers teilweise einschränkte. Das Lager musste für die Aufnahme von Sensoren aufwändig umgebaut werden. Zur Lösung dieser Problemstellung wurden bereits kompakte Systeme vorgeschlagen, bei denen die gesamte Messtechnik in einem Wälzkörper untergebracht ist, der die Kraftübertra- gung zwischen Innen- und AuBenring des Wälzlagers bereitstellt. Solche Systeme können ohne einen aufwändigen Umbau in ein bestehendes Wälzlager integriert werden. Für eine Energieversorgung der Messtechnik ohne physische Verbindungen nach außen wurden beispielsweise Batterien in dem Wälzkörper zur Energieversorgung eingesetzt. Nachteilig ist die begrenzte Speicherkapazität und der Platzbedarf von Batterien, die es er- schweren eine Energieversorgung der Messtechnik über die gesamte Lebensdauer des Wälzlagers sicherzustellen. Aus DE 10 2016 116 118 A1 ist daher ein Wälzkörper für ein Wälzlager bekannt, der einen induktiven Mikrogenerator umfasst. Der Wälzkörper weist eine Vielzahl von Spulen auf, die auf einer Kreisbahn zwischen einer in der Mitte des Wälzkörpers angeordneten Bohrung und dessen AuBenmantel angeordnet sind. Damit die Wälzkörper des Wälzlagers regelmäßig beabstandet bleiben, sind sie in den Taschen eines zwischen dem AuBenring und dem In- nenring befindlichen Käfigs angeordnet. An der Stelle des Wälzkörpers (innere Seite der Käfigtasche gegenüber der Stirnseite des Wälzkörpers) umfasst der Käfig Magnete, die es dem Mikrogenerator ermöglichen einen Strom zu induzieren und somit eine Energieversor-

gung für einen im Wälzkörper angeordneten Sensor und ein Funkmodul bereitzustellen. Der Mikrogenerator ist vorgesehen, alleine aus der Bewegung, d.h. dem Abrollen, des Wälzkör- pers Energie zu generieren. Nachteilig ist, dass der Mikrogenerator aufgrund von Bewegun- gen des Wälzkörpers relativ zum Käfig einen schwankenden Wirkungsgrad aufweist, auf- grund dessen der Betrieb des Sensors und des Funkmoduls zeitweise nur eingeschränkt möglich ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers eines Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten sowie ein Wälzlager mit einer Generatorvorrichtung zu schaffen, die zuverlässig und mit ei- nem verbesserten Wirkungsgrad arbeitet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers eines Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Hierdurch wird eine Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers eines Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten geschaffen, die einen achssymmetrisch ausgebildeten Wälzkörper mit mindestens einer Stirnseite, einen an dem Wälzkörper stirnseitig angeordneten Generatorpolschuh, in dem mindestens eine Indukti- onsspule beabstandet zur Wälzkörperachse aufgenommen ist und einen Magnethalter mit mindestens einem Magneten für eine Wechselwirkung mit der Induktionsspule umfasst. Der Magnethalter ist dem Generatorpolschuh gegenüberliegend an einem Wälzkörperkäfig oder Wälzkörperkäfigsegment verdrehsicher positionierbar. Der Magnethalter ist erfindungsge- _mäß ferner an dem Generatorpolschuh mittels eines Generatorlagers gelagert, das koaxial zu der Wälzkörperachse angeordnet ist und den mindestens einen Magneten axial beab- standet zu dem Generatorpolschuh positioniert. Mit Generatorlager ist hier eine Lagervorrich- tung zur Lagerung des Magnethalters gegenüber des Generatorpolschuhs gemeint. Das Generatorlager ist vorzugsweise dazu ausgebildet, sowohl radiale als auch axiale Belastun- gen zu übertragen.

Durch die erfindungsgemäße Lagerung des Magnethalters an dem Generatorpolschuh mit- tels eines Generatorlagers wird erreicht, dass die Bahn der mindestens einen Induktionsspu- le während der Abrollbewegung des Wälzkörpers relativ zu dem mindestens einen Magneten festgelegt wird. Relativverschiebungen des Magnethalters zu dem Generatorpolschuh sind auf das radiale Spiel des Lagers begrenzt. Erfindungsgemäß positioniert das Generatorlager ferner den mindestens einen Magneten axial beabstandet zu dem Generatorpolschuh. Das Generatorlager ist somit geeignet, zu- mindest axiale Druckbelastungen aufzunehmen, um eine axiale Beabstandung der Magne- ten von dem Generatorpolschuh zu gewährleisten. Aufgrund der Wirkung der Magneten wird der Magnethalter zu dem, vorzugsweise aus Stahl hergestellten, Wälzkörper hingezogen, so dass eine axiale Druckbelastbarkeit des Lagers ausreichend ist, um einen im Wesentlichen konstanten Abstand zwischen den Magneten und dem Generatorpolschuh zu gewährleisten. Durch die erfindungsgemäße Lagerung des Magnethalters an dem Generatorpolschuh wird somit vorteilhaft sowohl die radiale als auch die axiale Relativbewegung des mindestens einen Magneten zu der mindestens einen Induktionsspule definiert. Der Wirkungsgrad der Generatorvorrichtung ist dadurch während der Abrollbewegung des Wälzkörpers im Lager erhöht und vergleichmäßigt. Ausfälle und Minderleistungen der Generatorvorrichtung durch eine Relativverschiebung von Käfig zu Wälzkörper werden vermieden.

Vorzugsweise kann das Generatorlager als ein Gleitlager ausgebildet sein. Ein Gleitlager bildet eine kostengünstige Lagerung des Magnethalters mit einer hinreichenden Führungs- genauigkeit. Da der Raum zwischen Wälzkörper, Wälzkörperkäfig und Lagerringen ohnehin üblicherweise mit einer Fettschmierung gefüllt ist, ist eine zusätzliche Schmierung des Gleit- lagers nicht erforderlich.

Für die Gleitlagerung ist vorzugsweise vorgesehen, dass in den Generatorpolschuh und/oder in die Stirnseite des Wälzkörpers koaxial zur Wälzkörperachse eine umlaufende Nut einge- bracht ist, in die mindestens ein an dem Magnethalter ausgebildeter Vorsprung eingreift. Der Vorsprung des Magnethalters weist vorzugsweise eine wählbare axiale Erstreckung auf, die größer ist als die Tiefe der umlaufenden Nut. Durch die Wahl der axialen Erstreckung ist der axiale Abstand zwischen Magnet und Generatorpolschuh einstellbar.

Alternativ kann das Generatorlager als ein Wälzlager ausgebildet sein, wobei das Wälzlager beispielsweise ein Kugellager sein kann. Ein Wälzlager weist im Vergleich zum Gleitlager einen geringeren Verschleiß auf und kann auch ein geringeres Reibmoment aufweisen.

Unabhängig vom Lagertyp liegt die axiale Beabstandung des mindestens einen Magneten zu dem Generatorpolschuh vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 0,2 mm, besonders bevor- zugt im Bereich von 0,05 bis 0,15 mm. Durch die Wahl der axialen Beabstandung innerhalb dieses Bereichs werden der Wirkungsgrad und zugleich die Lebensdauer der Generatorvor- richtung verbessert. Während die in der Induktionsspule erzeugte Energie mit abnehmender Beabstandung zunimmt, ist aufgrund des über die Lebensdauer eines Wälzlagers auftreten- den Verschleißes der Lagerkomponenten empfehlenswert einen Mindestabstand einzuhal- ten, damit eine Berührung von Generatorpolschuh und Magneten zuverlässig vermieden wird. Eine solche Berührung würde innerhalb kurzer Zeit zu Beschädigungen der Generator- vorrichtung führen. Innerhalb der axialen Beabstandung kann beispielsweise auch eine Ver- siegelung des Generatorpolschuhs, beispielsweise mittels eines Epoxidharzsystems, vorge- sehen sein.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Wälzlager, das mindestens zwei Wälzlagerringe, zwischen den Wälzlagerringen angeordnete Wälzkörper und einen Wälzkörperkäfig zur Be- abstandung der Wälzkörper untereinander umfasst. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Wälzlager eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Generatorvorrichtung.

Vorzugsweise ist der Magnethalter in dem erfindungsgemäßen Wälzlager in einer Ausneh- mung des Wälzkörperkäfigs schwimmend und verdrehsicher gelagert. Durch diese Lagerung des Magnethalters am Wälzkörperkäfig wird erreicht, dass die Generatorvorrichtung als ei- genständige Einheit im Wälzlager angeordnet ist, die vom Käfig während einer Drehung des Wälzlagers mitgeführt wird. Die Verdrehsicherung des Magnethalters am Käfig verhindert effektiv ein Mitdrehen des Magnethalters beim Abrollen des Wälzkörpers auf einer Wälzkör- perlaufbahn der Wälzlagerringe. Es wird somit sichergestellt, dass auch bei belastungs- oder verschleißbedingt erhöhten Reibwerten des Generatorlagers eine relative Rotation des Ge- neratorpolschuhs gegenüber dem mindestens einen Magneten beim Abrollen des Wälzkör- pers auftritt. Die schwimmende Lagerung des Magnethalters am Wälzkörperkäfig ermöglicht eine Entkopplung der Bewegungen des Wälzkörperkäfigs und des Magnethalters, insbeson- dere in der Haupterstreckungsrichtung des Wälzkörperkäfigs. In einer bevorzugten Ausfüh- rungsform weist das Generatorlager ein radiales Lagerspiel auf, das geringer ist als ein Spiel des Magnethalters in der Ausnehmung des Wälzkörperkäfigs.

Bei dem Wälzlager kann ferner vorgesehen sein, dass der Wälzkörper in dem Wälzkörperkä- fig ein axiales Spiel aufweist, das geringer ist als eine axiale Eingriffstiefe des Gleitlagers.

Dadurch kann ein besonders einfach aufgebautes Gleitlager Verwendung finden, das keinen Maximalabstand zwischen Magnethalter und Generatorpolschuh definiert.

Durch die form- schlüssige Einfassung des Wälzkôrpers mit Generatorpolschuh und Magnethalter in einer Tasche des Wälzkörperkäfigs wird das Gleitlager in Eingriff gehalten. 5 Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der nachfolgenden Beschreibung und den Un- teransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Fig. 1 zeigt schematisch einen Abschnitt eines Wälzlagers mit einer Generator- vorrichtung gemäB einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in ei- ner teilweisen Schnittdarstellung, Fig. 2 zeigt schematisch eine Detaildarstellung des Wälzlagers und der Genera- torvorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 zeigt schematisch den Magnethalter der Generatorvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 4 zeigt schematisch den Wälzkörper der Generatorvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 5 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung der Generatorvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 6 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbei- spiels der erfindungsgemäBen Generatorvorrichtung.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen ver- sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Abschnitt eines erfindungsgemäBGen Wälzlagers 100 gezeigt.

Das Wälzlager weist zwei Wälzlagerringe, zwischen den Wälzlagerringen angeordnete Wälzkôr-

per 2 und einen Wälzkörperkäfig 8 zur Beabstandung der Wälzkörper 2 untereinander auf. Von den zwei Wälzlagerringen ist nur der untere Wälzlagerring 14 dargestellt. Ein oberer Wälzlagerring (nicht dargestellt) schließt im zusammengebauten Zustand das Laufbahnsys- tem ab. Der Wälzkörperkäfig 8 weist Käfigtaschen 18 für die Aufnahme und regelmäßige Beabstandung von Wälzkôrpern 2 auf. In Fig. 1 ist nur eine Käfigtasche 18 mit einem Wälz- körper 2 belegt, an dem die erfindungsgemäße Generatorvorrichtung 1 angeordnet ist. Im zusammengebauten Zustand sind die übrigen Käfigtaschen 18 mit weiteren Wälzkörpern belegt.

Der Wälzkörper 2 enthält eine zentrale, axiale Bohrung, in die Elektronikkomponenten auf- genommen werden können. Die weiteren Wälzkörper können massiv oder ebenfalls hohl ausgebildet sein.

Vorzugsweise sind die Wälzlagerringe und die Wälzkörper aus Stahl hergestellt, wobei die Wälzlageringe gehärtete Laufbahnen für die Wälzkôrper aufweisen. Denkbar ist aber auch der Einsatz der erfindungsgemäßen Generatorvorrichtung in Drahtlagern, bei denen die Wälzkörper vorzugsweise auf gehärteten Stahldrähten laufen, die in ein weicheres und leich- teres Material, wie beispielsweise Aluminium, eingebettet sind. Der Wälzkörperkäfig 8 ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt, der mit einer Beschichtung versehen ist. Er kann aber auch aus, beispielsweise Kunststoff, Bronze, Messing oder Aluminium bestehen. Insbesondere kann es sich bei dem Wälzlager 100 um ein Großwälzlager mit einem Durch- messer von beispielsweise mehr als 800 mm handeln. Der Wälzkörper 2 hat vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 20 bis 200 mm, bevorzugt im Bereich von 40 bis 150 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 60 bis 100 mm.

An dem in Fig. 1 dargestellten Wälzkörper 2 ist eine Generatorvorrichtung 1 für die Energie- versorgung von innerhalb des Wälzkörpers 2 des Wälzlagers 100 angeordneten Elektronik- komponenten vorgesehen. Die Generatorvorrichtung 1 umfasst den achssymmetrisch aus- gebildeten Wälzkörper 2, der zwei Stirnseiten aufweist, wobei an einer der Stirnseiten 3 ein Generatorpolschuh 4 angeordnet ist. In dem Generatorpolschuh 4 ist mindestens eine Induk- tionsspule 5 beabstandet zur Wälzkörperachse A aufgenommen (vgl. Fig. 2). Die Generator- vorrichtung 1 umfasst ferner einen Magnethalter 6 mit mindestens einem Magneten 7 für eine Wechselwirkung mit der Induktionsspule 5 (vgl. Fig. 2), wobei der Magnethalter 6 dem Generatorpolschuh 4 gegenüberliegend an dem Wälzkörperkäfig 8 verdrehsicher positioniert ist. Dazu ist der Magnethalter 6 in einer Ausnehmung 15 des Wälzkörperkäfigs 8 verdrehsi- cher angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist der Magnethalter 6 an dem Generatorpolschuh 4 mittels eines Gene- ratorlagers 9 gelagert, das koaxial zu der Wälzkörpersymmetrieachse A angeordnet ist und den mindestens einen Magneten 7 axial beabstandet zu dem Generatorpolschuh 4 positio- niert. Das Generatorlager 9 kann, wie in Fig. 1 bis 5 gezeigt, als ein Gleitlager 10 ausgebildet sein. Der Magnethalter 6 ist vorzugsweise aus einem anderen nicht magnetischen Material, als der Wälzkörper 2 hergestellt.

Darüber hinaus weist der Wälzkörper 2 in dem Wälzkörperkäfig 8 ein axiales Spiel auf, das geringer ist als eine axiale Eingriffstiefe des Gleitlagers 10. Im zusammengebauten Zustand des Wälzlagers 100 wird das Gleitlager 10 somit durch den Wälzkörperkäfig 8 in Eingriff ge- halten.

Die Bestandteile des Gleitlagers 10 sind in Fig. 3 und Fig. 4 einzeln dargestellt. In Fig. 3 ist der Magnethalter 6 gezeigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Magnethalter 6 eine Grundplatte auf, in der Magneten 7 in Ausnehmungen aufgenommen sind. Die Aus- nehmungen können bevorzugt als abgestufte Durchbrüche ausgebildet sein, die an der dem Wälzkörper zugewandten Seite einen reduzierten Durchmesser aufweisen. Die Magneten 7 können dann von der dem Wälzkörper 2 abgewandten Seite in den Magnethalter 6 einge- setzt werden und sind durch Formschluss im Magnethalter 6 gesichert. Ein Austreten der Magnete 7 in Richtung des Wälzkörpers 2 aufgrund ihrer Magnetwirkung wird so vorteilhaft verhindert.

Die Magnete 7 sind vorzugsweise entlang eines Kreisumfangs auf dem Magnethalter 6 an- geordnet. Für eine hohe Energieeffizienz der Generatorvorrichtung 1 wird der Magnethalter 8 möglichst groß dimensioniert und die Magnete 7 darauf entlang eines möglichst großen Kreisumfangs angeordnet. Die Abmessungen des Magnethalters 6 sind dabei durch die Hô- he des Wälzkörperkäfigs 8 begrenzt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Magnethalter 6 ferner von der Grundplat- te vorstehende Vorsprünge 12 auf, die segmentartig entlang eines Kreisumfangs angeordnet sind. Denkbar ist aber auch, dass nur ein Vorsprung vorgesehen ist, der sich entlang eines Kreissegments oder des gesamten Kreisumfangs erstreckt. Ein Vorteil segmentartiger Vor-

sprünge 12 des Magnethalters 6 ist es, dass diese in Eckbereichen des Magnethalters 6 vorgesehen sein können, ohne dass der maximal mögliche Kreisumfang für die Anordnung der Magnete 7 verringert wird.

Fig. 4 zeigt den zugehörigen Wälzkörper 2 mit Generatorpolschuh 4. Der Generatorpolschuh 4 weist Spulenaufnahmen 19 mit zentralen Erhebungen auf, die den Spulenkern für die darin aufnehmbaren Induktionsspulen 5 bilden. Der Generatorpolschuh 4 ist vorzugsweise aus einem weichmagnetischen Material mit hoher magnetischer Permeabilität hergestellt, muss also magnetisch leitend sein.

In den Generatorpolschuh 4 und in die Stirnseite 3 des Wälzkörpers 2 ist koaxial zur Wälz- körperachse A eine umlaufende Nut 11 eingebracht. Die umlaufende Nut 11 erstreckt sich am Umfangsrand des Generatorpolschuhs 4 und ist teilweise in den Generatorpolschuh 4 und andererseits teilweise in die Stirnseite 3 des Wälzkörpers 2 eingebracht (vgl. auch Fig.

5). Denkbar sind aber auch Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Nut vollständig im Generatorpolschuh 4 oder vollständig in der Stirnseite 3 verläuft. Vorzugsweise ist die Nut 11 radial außerhalb der Induktionsspulen 5 und der Magnete 7 angeordnet, wodurch die Stabilität der Lagerung erhöht ist.

Die Nut 11 ist dafür vorgesehen, dass der mindestens eine an dem Magnethalter 6 ausgebil- deter Vorsprung 12 zur Gleitlagerung darin eingreift. Denkbar sind auch Ausführungsformen, bei denen die Nut 11 eine Hinterschneidung aufweist, die mit an den Vorsprüngen 12 ausge- bildeten Rastnasen zusammenwirkt. In diesem Fall kann das Gleitlager axiale Belastungen in beiden Richtungen aufnehmen.

Bevorzugt liegt die axiale Beabstandung des mindestens einen Magneten 7 zu dem Genera- torpolschuh 4 im Bereich von 0,02 bis 0,2 mm. In dem in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel beträgt die Beabstandung ca. 0,1 mm. Die axiale Beabstandung ist einstellbar über die Wahl der axialen Erstreckung der Vorsprünge 12 im Verhältnis zur Tiefe der Nut 11.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Generatorvorrichtung nach Fig. 1 bis 4 im zusammengebauten Zustand. Dabei ist der Generatorpolschuh 4 in einer gestuften Ausnehmung in der Stirnseite 3 des Wälzkörpers 2 angeordnet. Der Generatorpolschuh 4 schließt vorzugsweise im Wesentlichen bündig mit der Stirnseite des Wälzkörpers ab. Die

Stufe der Ausnehmung des Wälzkörpers 2 bildet zusammen mit einer umlaufenden Schulter des Generatorpolschuhs 4 den Boden der Nut 11 des Gleitlagers 10. In dem Käfig 8 ist eine Ausnehmung 15 zur Aufnahme des Magnethalters 6 vorgesehen. Der Magnethalter 6 ist in der Ausnehmung 15 des Wälzkörperkäfigs 8 schwimmend und verdreh- sicher gelagert. Das Spiel 17 des Magnethalters 6 in der Ausnehmung 15 beträgt vorzugs- weise ca. 1-2 mm. Die Vorsprünge 12 des Magnethalters 6 greifen in die Nut 11 für eine Gleitlagerung ein. Das Gileitlager 10 weist ein radiales Lagerspiel 16 auf, das geringer ist als ein Spiel 17 des Mag- nethalters 6 in der Ausnehmung 15 des Wälzkörperkäfigs 8. Durch das als Gleitlager 9 aus- gebildete Generatorlager 10 wird der Magnethalter 6 mit der Genauigkeit des Lagerspiels 6 gegenüber dem Generatorpolschuh 4 positioniert.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäBen Generatorvorrichtung 1, bei dem das Generatorlager 9 als ein Wälzlager 13, nämlich als Kugellager, ausgebildet ist. Das dargestellte Kugellager ist geeignet, sowohl radiale als auch axiale Lasten aufzu- nehmen. Bei der Verwendung eines Wälzlagers 13 zur Lagerung muss ein vollständiger La- gerring am Magnethalter 6 angebracht werden. Für eine maximale Energieeffizienz der Ge- — neratorvorrichtung ist es daher vorteilhaft, das Wälzlager radial innenliegend zu den Magne- ten 7 vorzusehen, damit diese entlang eines gröBtmöglichen Kreisumfangs auf dem Magnet- halter 6 angeordnet werden können.

Im Übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel für das zweite Ausführungsbeispiel entsprechend.

Bezugszeichenliste 1 Generatorvorrichtung 2 Wälzkörper 3 Stirnseite

4 Generatorpolschuh 5 Induktionsspule 6 Magnethalter 7 Magnet

8 Wälzkörperkäfig 9 Generatorlager 10 Gleitlager 11 Nut 12 Vorsprung

13 Wälzlager 14 Wälzlagerring 15 Ausnehmung 16 Lagerspiel 17 Spiel

18 Käfigtasche 19 Spulenaufnahme 100 Wälzlager A Wälzkörperachse

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE

1. Generatorvorrichtung für die Energieversorgung von innerhalb eines Wälzkörpers ei- nes Wälzlagers angeordneten Elektronikkomponenten umfassend einen achssymmet- risch ausgebildeten Wälzkörper (2) mit mindestens einer Stirnseite (3), mindestens ei- nen an dem Wälzkörper (2) stirnseitig angeordneten Generatorpolschuh (4), in dem mindestens eine Induktionsspule (5) beabstandet zur Wälzkörperachse (A) aufgenom- men ist und einen Magnethalter (6) mit mindestens einem Magneten (7) für eine Wechselwirkung mit der Induktionsspule (5), wobei der Magnethalter (6) dem Genera- torpolschuh (4) gegenüberliegend an einem Wälzkörperkäfig (8) verdrehsicher positio- nierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnethalter (6) an dem Generator- polschuh (4) mittels eines Generatorlagers (9) gelagert ist, das koaxial zu der Wälzkör- perachse (A) angeordnet ist und den mindestens einen Magneten (7) axial beab- standet zu dem Generatorpolschuh (4) positioniert.

2. Generatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Genera- torlager (9) als ein Gleitlager (10) ausgebildet ist.

3. Generatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gene- ratorpolschuh (4) und/oder in die Stirnseite (3) des Wälzkörpers (2) koaxial zur Wälz- körperachse (A) eine umlaufende Nut (11) eingebracht ist, in die mindestens ein an dem Magnethalter (6) ausgebildeter Vorsprung (12) zur Gleitlagerung eingreift.

4. Generatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Genera- torlager (9) als ein Wälzlager (13) ausgebildet ist.

5. Generatorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzla- ger (13) ein Kugellager ist.

6 mGeneratorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Beabstandung des mindestens einen Magneten (7) zu dem Generator- polschuh (4) im Bereich von 0,02 bis 0,2 mm liegt.

7. Wälzlager umfassend mindestens zwei Wälzlagerringe (14), zwischen den Wälzlager- ringen (14) angeordneten Wälzkörpern (2) und einem Wälzkörperkäfig (8) zur Beab-

standung der Wälzkörper (2) untereinander, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (100) ferner eine Generatorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.

8. Wälzlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig aus Segmenten besteht.

9. Wälzlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnethalter (6) in einer Ausnehmung (15) des Wälzkörperkäfigs (8) schwimmend und verdrehsi- cher gelagert ist.

10. Wälzlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorlager ein radiales Lagerspiel (16) aufweist, das geringer ist als ein Spiel (17) des Magnethalters (6) in der Ausnehmung (15) des Wälzkörperkäfigs (8).

11. Wälzlager nach einem der Ansprüche 7 bis 10 mit einer Generatorvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (2) in dem Wälz- körperkäfig (8) ein axiales Spiel aufweist, das geringer ist als eine axiale Eingriffstiefe des Gleitlagers (10).