DE102011075548A1 - Lager mit einer Energieerfassungseinheit, insbesondere Pendelrollen-Lager zur Lagerung einer Walze - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Lagerung nach Anspruch 11 zur drehbaren Lagerung einer Walze, insbesondere einer Führungswalze für Papierbahnen.
- Aus der Praxis ist bekannt, aus der Drehbewegung eines Lagers, insbesondere eines Wälz- oder Gleitlager, im Betrieb elektrische Energie zu erzeugen. Hierzu sind insbesondere Wälzlager bekannt, in die eine Energieerzeugungseinheit baulich integriert ist. Speziell sind Wälzlager bekannt, bei denen die Energieerzeugungseinheit als Klauenpolgenerator ausgebildet ist. Der Klauenpolgenerator umfasst dabei einen ersten Klauenring mit einer in Umfangsrichtung des Wälzlagers verlaufenden Abfolge von ersten Klauen, einen zweiten Klauenring mit einer in Umfangsrichtung des Wälzlagers verlaufenden Abfolge von zweiten Klauen, eine von den beiden Klauenringen umgebene Induktionsspule, die die Drehachse des Wälzlagers umläuft, wobei die beiden Klauenringe in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Der Klauenpolgenerator umfasst weiter eine in Umfangsrichtung verlaufende Abfolge von magnetischen Polen. Steht eine erste Klaue des ersten Klauenrings einem ersten Pol, beispielsweise einem Nordpol, gegenüber, wird ein magnetischer Kreis über eine in Umfangsrichtung benachbarte zweite Klaue, nämlich eine Klaue des zweiten Klauenrings zu einem in Umfangsrichtung benachbarten zweiten, ungleichnamigen, magnetischen Pol, in diesem Fall einem Südpol, gebildet, der die Induktionsspule umgibt. Dreht sich der Lagerring mit den beiden Klauenringen weiter, steht die zweite Klaue dem Nordpol gegenüber und die erste Klaue einem Südpol, so dass sich die Richtung des die Induktionsspule umgebenden magnetischen Kreises umkehrt und in der Induktionsspule eine magnetische Spannung erzeugt wird. In ein Wälzlager integriert, sind die beiden Klauenringe sowie die Induktionsspule an einem der beiden Lagerringe des Wälzlagers befestigt.
- An Wälzlager mit einer Energieerzeugungseinheit, insbesondere an Wälzlager mit einem Klauenpolgenerator, wird von der Praxis gefordert, für den Klauenpolgenerator nur einen geringen zusätzlichen Bauraum vorzusehen bzw. vorhandenen Bauraum auszunutzen, so dass das Wälzlager mit dem Klauenpolgenerator von Standardabmessungen möglichst wenig abweicht.
- Aus der Praxis sind weiter Lagertypen wie Pendelrollen-Lager oder Gelenklager bekannt, die neben einer Drehbewegung auch eine Verkippung der beiden Lagerringe des Lagers zueinander ermöglichen. Bei einer derartigen Verkippung wird die Klaue eines der Klauenringe gegenüber dem zugeordneten magnetischen Pol geneigt, so dass sich der Spalt zwischen der Klaue und dem magnetischen Pol, über den hinweg der magnetische Kreis geschlossen werden soll, im wesentlichen verbreitert und der magnetische Kreis nur unvollständig geschlossen wird. Klauenpolgeneratoren sind daher für Lagertypen wie Pendelrollen-Lager oder Gelenklager bzw. allgemeiner für Lager, die zusätzlich zu einer Drehung auch eine Verkippung der beiden Lagerringe ermöglichen sollen, zur Energieerzeugung bisher wenig geeignet.
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WO 2011/000362 A1 -
US 6,838,794 B2 beschreibt ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, mit einem ersten Lagerring, einem zweiten Lagerring und einer Energieerzeugungseinheit, die als Klauenpolgenerator ausgestaltet ist. Der Klauenpolgenerator umfasst einen an dem ersten Lagerring befestigten ersten Klauenring mit einer entlang eines Umfangs des ersten Lagerrings umlaufenden Abfolge von ersten Klauen, einen an dem ersten Lagerring befestigten zweiten Klauenring mit einer entlang des Umfangs des ersten Lagerrings umlaufenden Abfolge von zweiten Klauen, und eine zwischen den beiden Klauenringen angeordnete magnetische Induktionsspule. Das Lager umfasst weiter eine entlang eines Umfangs des zweiten Lagerrings umlaufende, als Magnetring ausgebildete Abfolge von magnetischen Polen sowie eine zwischen den beiden Klauenringen angeordnete magnetische Induktionsspule, wobei sich von einem ersten magnetischen Pol des Magnetrings über eine erste Klaue des ersten Klauenrings und über eine zweite Klaue des zweiten Klauenrings ein geschlossener, die Induktionsspule umlaufender magnetischer Kreis zu dem bezüglich des ersten magnetischen Pols ungleichnamigen zweiten magnetischen Pol des Magnetrings schließt. Die Induktionsspule ist in einer im Querschnitt U-förmigen Aufnahme angeordnet, wobei die Schenkel des U durch die beiden Klauenringe gebildet sind, und wobei die beiden Klauenringe durch den Boden des U miteinander in magnetisch leitender Verbindung stehen, so dass der magnetische Fluss durch die erste Klaue in dem ersten Schenkel des U, dann durch den Boden des U und danach durch eine zweite Klaue in dem zweiten Schenkel des U geführt wird. Der Boden des U liegt an dem ersten Lagerring an und reduziert den Bauraum zwischen den beiden Lagerringen, der für die Aufnahme einer möglichst hohen Anzahl von Windungen der Induktionsspule zur Verfügung steht. Als Maßnahme zur Erhöhung der Anzahl der Windungen der Induktionsspule wird vorgeschlagen, jeweils eine Ausnehmung an den Mantelflächen der beiden gegenüberliegenden Lagerringen vorzusehen und die Induktionsspule sowie die Abfolge der magnetischen Pole in der jeweiligen Ausnehmung anzuordnen. Hierzu sind bauliche Veränderungen an den beiden Mantelflächen der beiden Lagerringe erforderlich, insbesondere sind beide Lagerringe in Richtung der Drehachse verlängert ausgebildet, derart, dass die Laufbahn in der ersten Hälfte der axialen Erstreckung und der Klauenpolgenerator in der anderen Hälfte der axialen Erstreckung angeordnet ist. Auch in diesem Fall ist die Nachrüstung eines in Montagestellung befindlichen Lagers mit einem Klauenpolgenerator nicht möglich, ohne das Lager komplett auszutauschen. -
US 2005/0174011 A1 - Aufgabe der Erfindung
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Lager anzugeben, das eine Nachrüstung mit einem Klauenpolgenerator ermöglicht.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Lager gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Klauenringe und die Induktionsspule mit einem ersten Trägerring auf einer Stirnfläche des ersten Lagerrings befestigt sind, dass die magnetischen Pole mittels eines zweiten Trägerrings auf der Stirnfläche des zweiten Lagerrings befestigt sind, wobei die magnetischen Pole mittels eines Rückschlussrings aus einem magnetisch leitenden Material untereinander magnetisch leitend verbunden sind, und wobei die beiden Klauenringe mittels eines Flussleitrings magnetisch leitend verbunden sind.
- Der erste Trägerring mit den beiden Klauenringen und der Induktionsspule bildet eine erste Baueinheit, die auf die Stirnfläche eines bereits in Betriebsstellung befindlichen Lagers nachträglich montiert werden kann. Weiter bildet der zweite Trägerring mit den magnetischen Polen eine zweite Baueinheit, die auf die Stirnfläche des ebenfalls in Betriebsstellung befindlichen zweiten Lagerrings ggf. nachträglich angebracht werden kann. Der die beiden Klauenringe magnetisch leitend verbindende Flussleitring stellt sicher, dass über den ersten Lagerring allenfalls nur Streuflüsse zum Schließen des magnetischen Kreises um die Induktionsspule betragen. Der die magnetischen Pole untereinander magnetisch leitend verbindende Rückschlussring stellt zudem sicher, dass der magnetische Kreis zwischen in Umfangsrichtung benachbarten, ungleichnamigen magnetischen Polen geschlossen wird.
- Die beiden Baueinheiten lassen sich getrennt herstellen und erst bei der Montage zu dem Klauenpolgenerator verbinden. Das Lager behält dabei seine standardisierten Abmessungen bei, wobei die beiden flachbauenden Trägerringe nur wenig Bauraum in Richtung der Drehachse des Lagers erforderlich machen.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwischen den Klauen und den magnetischen Polen ein Spalt ausgebildet ist, der zu der Drehachse geneigt ausgebildet ist. In einer Schnittebene, die die Drehachse enthält, verläuft der Spalt nicht im wesentlichen parallel zu der Drehachse, sondern bildet, zumindest in einer gedachten Verlängerung der Schnittkontur des Spaltes, einen Winkel mit der Drehachse. Der Spalt umgibt die Drehachse dabei nicht im wesentlichen zylindrisch, sondern es ist vorgesehen, dass der Spalt von mindestens einer nicht-zylindrischen Fläche begrenzt ist. Die mindestens eine nicht-zylindrische Fläche kann so gestaltet sein, dass die Fläche, über den der magnetische Kreis geschlossen wird, vergrößert wird, so dass bei der relativen Drehung der beiden Lagerringe eine starke Änderung der Umlaufrichtung des magnetischen Kreises um die Induktionsspule und somit eine besonders starke induzierte Spannung in den Windungen des elektrischen Leiters der Induktionsspule induziert wird.
- Vorzugsweise ist für die den Spalt vorgesehen, dass der zu der Drehachse geneigte Spalt einen im wesentlichen geraden Verlauf aufweist. Insbesondere sind für den Spalt als Begrenzung nicht-zylindrischen Flächen, insbesondere hinsichtlich einer möglichen Verkippung der beiden Lagerringe zueinander, vorgesehen, wobei beispielsweise eine der den Spalt begrenzenden Flächen in einer gedachten Verlängerung einer Laufbahn eines der Lagerringe ausgebildet ist. Bei einer Verkippung der Lagerringe zueinander bleibt dabei die Breite des Spaltes entlang dessen Erstreckung annähernd konstant, insbesondere dann, wenn die andere, den Spalt ebenfalls begrenzende Fläche parallel zu der ersten, als gedachte Verlängerung der Laufbahn des einen der beiden Lagerringe ausgebildet ist.
- Insbesondere kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Spalt im wesentlichen von mindestens einer konisch zulaufenden Fläche, insbesondere von zwei konisch zulaufenden Flächen, begrenzt ist.
- Alternativ zu mindestens einer konisch zulaufenden, den Spalt begrenzenden Fläche und als Alternative zu einem Spalt mit einem im wesentlichen geraden Verlauf kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Spalt einen gekrümmten, insbesondere im wesentlichen kreissegmentartig gekrümmten Verlauf aufweist. In einer die Drehachse enthaltenden Schnittebene weist der Spalt einen gekrümmten, insbesondere abschnittsweise kreissegmentförmigen Verlauf auf, wobei ein Krümmungsradius des Kreissegmentes des Spaltprofils in der Schnittebene einem Krümmungsradius der Laufbahn des Lagerringes entsprechen kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Spalt im wesentlichen von mindestens einer abschnittsweise sphärisch gekrümmten Fläche, insbesondere von zwei sphärisch gekrümmten Flächen, begrenzt ist.
- Ein Klauenpolgenerator mit einer den Spalt zwischen der Klaue und dem magnetischen Pol begrenzenden, nicht-zylindrischen Fläche ist insbesondere bevorzugt für den Fall vorgesehen, dass das Lager als Pendelrollen-Lager oder als Gelenk-Lager ausgebildet ist, mithin also eine Verkippung der beiden Lagerringe zueinander vorgesehen sein soll. Es versteht sich, dass auch andere Lagertypen, die eine Verkippung der Lagerringe zueinander zusätzlich zu der Drehung der beiden Lagerringe relativ zueinander ermöglichen, vorgesehen und mit einem derartigen Klauenpolgenerator ausgerüstet sein können.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Rückschlussring mit dem zweiten Trägerring einteilig ausgebildet ist, insbesondere, dass der zweite Trägerring aus einem magnetisch leitenden Material ausgebildet ist. Der Rückschlussring ist dabei magnetisch leitender Abschnitt des zweiten Trägerringes ausgebildet. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, das der Rückschlussring als ein von dem zweiten Trägerring unabhängiges, an dem zweiten Trägerring befestigtes Bauteil ausgebildet ist, insbesondere dann, wenn die magnetische Leitfähigkeit des zweiten Trägerrings gering ist oder wenn der zweite Trägerring eine für eine magnetisch leitende Verbindung der magnetischen Pole ungünstige Geometrie aufweist.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Erstreckung der magnetischen Pole in axialer Richtung größer ist als die Erstreckung der Klauen in axialer Richtung, insbesondere, dass die Erstreckung der magnetischen Pole in axialer Richtung das ca. 2-fache der Erstreckung der Klauen in axialer Richtung beträgt. Die magnetischen Pole stehen dabei in axialer Richtung, parallel zu der Drehachse des Lagers, über die Klauen über, so dass Verschiebungen des Lagers in axialer Richtung oder eine geringfügige Verkippung der beiden Lagerringe relativ zueinander den magnetischen Fluss, der den Spalt zwischen der Klaue und dem magnetischen Pol überbrückt, wenig unterbricht.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Flussleitring mit dem ersten Trägerring einteilig ausgebildet ist, insbesondere, dass der erste Trägerring aus einem magnetisch leitfähigen Material ausgebildet ist. Der Flussleitring ist als magnetisch leitfähiger Abschnitt des ersten Trägerrings ausgebildet, so dass der magnetische Kreis zwischen den beiden Klauenringen über den ersten Trägerring geschlossen wird; Streuflüsse durch den ersten Lagerring tragen nur sehr wenig zu dem magnetischen Kreis bei und werden in ihrer Wirkung auf die in der Induktionsspule erzeugte Wechselspannung unterdrückt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Flussleitring als von dem ersten Trägerring unabhängiges, an dem ersten Trägerring befestigtes Bauteil ausgebildet ist.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mindestens einer der Trägerringe mittels einer Schraubverbindung an der Stirnfläche des Lagerrings befestigt ist. Insbesondere beide Trägerringe können mit einer einfachen Schraubverbindung nachträglich an die bereits in Montagestellung befindlichen Lagerringe des Lagers angebracht werden und bei Bedarf wieder entfernt werden. Der Klauenpolgenerator kann somit beispielsweise zu Messzwecken, um einen Sensor mit Energie zu versorgen, vorübergehend an dem Lager angeordnet sein. Insbesondere kann die in dem Klauenpolgenerator in der Induktionsspule erzeugte Wechselspannung, beispielsweise deren Amplitude und / oder Frequenz, Teil einer Messgröße sein, die der Sensor erfasst.
- Eine bevorzugte Anwendung eines Lagers mit einem Klauenpolgenerator, insbesondere eines Lagers nach Anspruch 1, ist insbesondere in einer Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer Führungswalzen für Papierbahnen, zu sehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Drucksensor, insbesondere einen piezoelektrischen Drucksensor, auf der Mantelfläche der Walze angeordnet ist, wobei der Drucksensor von der Energieerzeugungseinheit des Lagers, insbesondere des Pendelrollenlagers, energetisch beaufschlagt ist.
- Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung.
- Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers in einer teilweise geschnittenen Ansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung, -
2 zeigt den Ausschnitt ‚Z’ aus1 in einer vergrößerten Darstellung, und -
3 zeigt ausschnittsweise eine teilweise geschnittene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers. - Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt ein als Wälzlager1 ausgebildetes Lager, das einen ersten Lagerring2 und einen zweiten Lagerring3 umfasst. Das Wälzlager1 ist zweireihig ausgebildet und umfasst zwei Reihen von Wälzkörpern4 , die als Pendelrollen ausgebildet sind. Die Wälzkörper4 werden von einem Lagerkäfig5 in Umfangsrichtung, bezogen auf eine Drehachse6 des Wälzlagers1 , sowie axial, also im wesentlichen parallel zu der Drehachse6 des Wälzlagers1 , geführt und beabstandet gehalten. Die beiden Reihen der Pendelrollen4 sind in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet. - Das Wälzlager
1 ist Teil einer Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer Walze, nämlich einer Führungswalze für Papierbahnen einer Druckmaschine, wobei eine konisch zulaufende Welle7 um die Drehachse6 drehbar gehalten wird. - Die Führungswalze weist einen Drucksensor auf, der den Anpressdruck der Papierbahn auf die äußere Mantelfläche der Walze erfasst, wobei der piezoelektrischen Drucksensor auf der Mantelfläche diese spiralartig umlaufend als Schicht vorgesehen ist. Der Drucksensor ist von dem Wälzlager
1 energetisch beaufschlagt. Hierzu umfasst das Wälzlager1 eine Energieversorgungseinheit8 . Die Energieversorgungseinheit8 ist als Klauenpolgenerator ausgebildet und umfasst eine in Umfangsrichtung umlaufende, insbesondere die Drehachse6 umlaufende, Induktionsspule9 . -
2 zeigt den Klauenpolgenerator8 in einer vergrößerten Darstellung. - Der Klauenpolgenerator
8 umfasst einen ersten Klauenring10 , der eine in Umfangsrichtung, bezogen auf die Drehachse6 , umlaufende Abfolge von ersten Klauen umfasst, wobei eine der ersten Klauen mit dem Bezugszeichen ‚11 ’ ausgewiesen ist. Die erste Klaue11 ist als im wesentlichen axial, also parallel zu der Drehachse6 abgestellter Abschnitt des ringförmigen, radial sich erstreckenden ersten Klauenrings10 ausgebildet. - Der Klauenpolgenerator
8 umfasst einen zweiten Klauenring12 mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Abfolge von zweiten Klauen, wobei die Schnittebene der Darstellung aus2 so gelegt ist, dass eine erste der zweiten Klauen oberhalb und eine in Umfangsrichtung benachbarte zweite der zweiten Klauen unterhalb der Papierebene angeordnet sind. Die Schnittebene der Darstellung von2 durchsetzt den zweiten Klauenring12 im Bereich des radial sich erstreckenden ringförmigen Abschnittes. Die beiden nicht erkennbaren zweiten Klauen des zweiten Klauenrings12 sind, ähnlich wie die erste Klaue11 des ersten Klauenrings10 , axial, also parallel zu der Drehachse6 gerichtet. - Die beiden Klauenringe
10 ,12 des Klauenpolgenerators8 umgeben die Induktionsspule9 , die in einer Aufnahme13 angeordnet ist, die die Induktionsspule9 zu drei Seiten umgibt, wobei die Klauen11 der Klauenringe10 ,12 die Induktionsspule9 an der verbliebenen vierten Seite der Aufnahme13 übergreifen Die Aufnahme13 ist aus einem magnetisch nicht-leitenden Material, nämlich einem spritzbaren Kunststoff, ausgebildet, und als innenseitig offener Hohlring mit im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt ausgebildet, wobei zwischen den Schenkeln des U die Induktionsspule9 aufgenommen ist und außen an den beiden Schenkeln des U der jeweilige Klauenring10 ,12 auf dem Schenkel des U aufliegt. - Die mit dem Bezugszeichen ‚
9 ’ ausgewiesene Induktionsspule weist zusätzlich zu einem metallischen Leiter, der die Drehachse6 mit mehreren Windungen umgibt, eine elektrisch leitende Vergussmasse auf, so dass ein formstabiler Verbund entsteht, der als Induktionsspule9 in die Aufnahme13 , nämlich die Öffnung des U, eingelegt werden kann. Die Klauen der beiden Klauenringe10 ,12 überdecken die Öffnung des U und verhindern ein Herausfallen der Induktionsspule9 aus der Aufnahme13 . - Der Klauenpolgenerator umfasst weiter eine in Umfangsrichtung, nämlich die Drehachse
6 , umlaufende Abfolge von magnetischen Polen, deren einer mit dem Bezugszeichen ‚14 ’ ausgewiesen ist. Benachbarte Pole sind dabei ungleichnamig, beispielsweise ist der magnetische Pol14 ein Nordpol und der jeweils benachbarte, oberhalb bzw. unterhalb der Papierebene befindliche magnetische Pol ein Südpol. Die magnetischen Pole14 sind dabei Abschnitte von plattenförmigen Permanentmagneten, die, in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet, so ausgerichtet sind, dass jeweils ein Pol in Richtung der Drehachse6 und damit in Richtung auf eine Klaue eines der beiden Klauenringe10 ,12 weist. - Die beiden Klauenringe
10 ,12 sind untereinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, derart, dass beispielsweise alle ersten Klauen11 des ersten Klauenrings10 einem Nordpol14 und alle zweiten Klauen des zweiten Klauenrings12 einem Südpol gegenüberliegen. - Damit bildet sich ein die Induktionsspule
9 und die dort aufgenommenen elektrisch leitenden Windungen umlaufender magnetischer Kreis, ausgehend von dem als Nordpol ausgebildeten ersten magnetischen Pol14 über einen Spalt zu der ersten Klaue11 des ersten Klauenrings10 , über das magnetisch leitfähige Material des Korpus des ersten Lagerrings2 zu dem zweiten Klauenring12 zu einer der zweiten Klauen des zweiten Klauenrings12 über den Spalt zu einem als Südpol ausgebildeten magnetischen Pol, der dem als Nordpol ausgebildeten magnetischen Pol14 in Umfangsrichtung benachbart ist. Bei der Drehung des Lagerrings2 um die Drehachse ändert sich die Orientierung des magnetischen Kreises, so dass in den Windungen des elektrischen Leiters in der Induktionsspule9 eine Wechselspannung induziert wird, die als Nutzspannung, insbesondere nach einer elektronischen Aufbereitung, abgegriffen wird. - Die beiden Klauenringe
10 ,12 sowie die Induktionsspule9 sind an einem ersten Trägerring24 befestigt, der wiederum mittels einer ersten Schraube15 unter Ausbildung einer ersten Schraubverbindung an einer ebenen Stirnfläche16 des ersten Lagerrings2 flach aufliegend befestigt ist. Der erste Trägerring24 ist aus einem magnetisch gut leitfähigen Material ausgebildet, liegt eben und vollständig auf der Stirnfläche16 des ersten Lagerrings2 flach auf und umläuft die Stirnfläche16 des ersten Lagerrings2 vollständig. - Zwischen den beiden Klauenringen
10 ,12 ist Flussleitring17 vorgesehen, der die beiden Klauenringe10 ,12 magnetisch leitende verbindet und zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten der Klauenringe10 ,12 eingeklemmt angeordnet ist. - Die magnetischen Pole, insbesondere der mit dem Bezugszeichen ‚
14 ’ ausgewiesene, im Querschnitt dargestellte magnetische Pol des Permanentmagneten, sind an einem zweiten Trägerring18 befestigt, wobei der zweite Trägerring18 mittels einer zweiten Schraube19 unter Ausbildung einer zweiten Schraubverbindung an einer Stirnfläche20 des zweiten Lagerrings3 befestigt ist. Die magnetischen Pole sind untereinander mittels eines Rückschlussrings magnetisch leitend verbunden; insbesondere ist der mit dem Bezugszeichen ‚14 ’ ausgewiesene magnetische Pol mit den in Umfangsrichtung benachbarten, oberhalb bzw. unterhalb der Papierebene befindlichen, ungleichnamigen magnetischen Polen magnetisch leitend verbunden. Der Rückschlussring ist mit dem zweiten Trägerring18 einteilig ausgebildet, insbesondere ist der zweite Trägerring18 aus einem magnetisch leitenden Material ausgebildet. Der zweite Trägerring18 liegt vollständig auf der Stirnfläche20 des zweiten Lagerrings3 auf und umläuft die Drehachse als flachbauender Kreisring. Ebenso ist der erste Trägerring24 als flachbauender Kreisring ausgebildet, wobei die Erstreckung der beiden Trägerringe24 ,18 in Richtung der Drehachse6 (1 ) geringer ist als die Erstreckung der Wälzkörper4 in dieser axialen Richtung. -
2 zeigt ebenfalls, dass eine Erstreckung der magnetischen Pole, einschließlich des mit dem Bezugszeichen ‚14 ’ ausgewiesenen magnetischen Pols, in axialer Richtung, also parallel zu der Drehachse6 (1 ), größer ist als die Erstreckung der Klauen, einschließlich der ersten Klaue11 des ersten Klauenrings10 , in axialer Richtung, insbesondere, dass die Erstreckung der magnetischen Pole14 in axialer Richtung das ca. 2-fache der Erstreckung der Klauen11 in axialer Richtung beträgt. Weil das Lager1 als Pendelrollen-Lager ausgebildet ist, ist eine Verkippung des zweiten Lagerrings3 relativ zu dem ersten Lagerring2 möglich, so dass ein Spalt22 zwischen der Klaue11 und dem magnetischen Pol14 , der im nicht-verkippten Zustand des Lagers1 eine konstante Spaltbreite aufweist, im verkippten Zustand des Lagers1 eine veränderliche Spaltbreite zeigt, und zwar derart, dass die Spaltbreite in einem engen Bereich abnimmt, insgesamt aber zunimmt, und sich die Klaue11 relativ zu dem magnetischen Pol14 in axialer Richtung verschiebt. Die effektive Zunahme der Spaltbreite wird durch das Überstehen des magnetischen Pols14 über die Klaue11 in axialer Richtung, parallel zu der Drehachse6 , sowie insbesondere die Verschiebung der Klaue11 zu dem magnetischen Pol14 werden durch Verlängerung des magnetischen Pols14 in axialer Richtung etwas kompensiert, so dass die Verkippung nicht zu einer wesentlichen Schwächung oder Unterbrechung des magnetischen Kreises, der sich über den Spalt22 hinweg ausbildet, führt. - Der Spalt
22 wird in der in2 dargestellten Querschnittsdarstellung durch zwei im wesentlichen zylindrische, zu der Drehachse6 konzentrische Flächen, nämlich durch die Klaue11 sowie durch den magnetischen Pol14 , begrenzt, so dass der Spalt22 parallel zu der Drehachse6 sowie zu dieser konzentrisch verläuft. Der Spalt22 schließt keinen Winkel mit der Drehachse6 ein und schneidet die Drehachse6 nicht. -
3 zeigt ausschnittsweise ein zweites Ausführungsbeispiel eines Lagers1 , nämlich eines zweireihigen Pendelrollenlagers, mit einer als Klauenpolgenerator ausgebildeten Energieerzeugungseinheit. Im folgenden sollen insbesondere die Unterschiede zu dem in2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel herausgestellt werden, dabei bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder in ihrer technischen Wirkung vergleichbare Merkmale. -
3 zeigt einen Flussleitring, der einteilig mit dem ersten Trägerring24’ ausgebildet ist, insbesondere, dass der erste Trägerring24’ aus einem magnetisch leitfähigen Material ausgebildet ist, so dass der erste Trägerring24’ die beiden Klauenringe10 ,12 magnetisch leitend verbindet. Der erste Klauenring10 liegt abschnittsweise unmittelbar auf der Stirnfläche16 des ersten Lagerrings2 auf. Der magnetische Widerstand des ersten Trägerrings24’ ist jedoch im Vergleich zu dem des ersten Lagerrings2 so gering, dass Streuverluste über den ersten Lagerring2 , den Wälzkörper4 und den zweiten Lagerring3 vernachlässigbar sind und der magnetische Kreis im wesentlichen durch den ersten Trägerring24’ geschlossen wird. -
3 zeigt weiter, dass der Spalt22’ zwischen der Klaue11 und dem magnetischen Pol14 unter einem Winkel zu der Drehachse6 (1 ) verläuft; der Spalt22’ ist insbesondere zu der Drehachse6 geneigt. Insbesondere ist der Spalt22’ nicht mehr durch zwei zylindrische Flächen begrenzt. In der Darstellung von3 , in einer die Drehachse6 enthaltenden Schnittebene, wird zwischen der Klaue11 und dem magnetischen Pol14 der Spalt22’ ausgebildet, der von zwei im wesentlichen nicht-zylindrischen Flächen begrenzt ist. Der Spalt22’ weist dabei einen im wesentlichen geraden, zu der Drehachse6 geneigten Verlauf auf. Die Steigung der Geraden entspricht dabei einer Tangente an eine Laufbahn21 der Wälzkörper4 nahe der Stirnfläche20 des zweiten Lagerrings3 ; dabei stellt der Spalt22’ eine gedachte Verlängerung der Laufbahn21 , ggf. parallel in radialer Richtung verschoben, dar. - Die Klaue
11 sowie der magnetische Pol14 sind bezogen auf die Drehachse6 (1 ) geneigt angeordnet und bilden jeweils eine konisch zulaufende Fläche, die den Spalt22’ begrenzt, wobei die konisch zulaufenden Flächen konzentrisch ausgebildet sind. Die Klaue11 ist dazu um mehr als 90°, beispielsweise um ca. 110° von dem im wesentlichen ebenen radialen Abschnitt des ersten Klauenrings10 abgestellt. Weiter ist der zweite Trägerring18 so ausgestaltet, dass er eine Schräge23 aufweist, die der Klaue11 gegenüberliegt und auf der der Permanentmagnet mit dem magnetischen Pol14 angeordnet ist, so dass der Spalt22’ von annähernd konstanter Spaltbreite entsteht. Die Erstreckung des magnetischen Pols14 in Richtung der Schräge23 entspricht dabei der Erstreckung der Klaue11 parallel zu der Richtung der Schräge23 , so dass insbesondere der magnetische Pol14 die Klaue11 in axialer Richtung, parallel zu der Drehachse6 (1 ), nicht wesentlich übersteht. - Der Neigungswinkel der Schräge
23 ist so gewählt, dass die beiden den Spalt22’ begrenzenden Flächen in einer gedachten Verlängerung der Laufbahn21 des zweiten Lagerrings3 ausgebildet sind. Insbesondere bildet die Schräge23 die gedachte, in diesem Fall gerade, Verlängerung einer Tangente an den Querschnitt der Laufbahn21 nahe der Stirnfläche20 des zweiten Lagerrings3 . Der Querschnitt der Klaue11 ist dann parallel zu der Verlängerung der Tangente ausgebildet. Damit bilden die Klauen der beiden Klauenringe10 ,12 sowie die magnetischen Pole der eine jeweils konisch zulaufende Kontur aus. - Abweichend von dem vorbeschriebenen, zweiten Ausführungsbeispiel kann anstelle von zwei konischen Flächen, die den Spalt
22’ begrenzen, vorgesehen sein, dass der Spalt einen gekrümmten, insbesondere im wesentlichen kreissegmentartig gekrümmten, Verlauf aufweist. Der Spalt wird dabei im wesentlichen von mindestens einer abschnittsweise sphärisch gekrümmten Fläche, insbesondere von zwei sphärisch gekrümmten Flächen, begrenzt. Der kreissegmentartig gekrümmte Verlauf des Spaltprofils in einer die Drehachse6 enthaltenden Schnittebene weist dann einen Krümmungsradius auf, der dem der Laufbahn21 nahe der Stirnfläche20 des zweiten Lagerrings3 entspricht. - Bei den beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen war jeweils vorgesehen, dass die Kontaktfläche des ersten Trägerrings
24 mit der Stirnfläche16 des ersten Lagerrings2 sowie die Kontaktfläche des zweiten Trägerrings18 mit der Stirnfläche20 des zweiten Lagerrings3 in einer gemeinsamen, gedachten Ebene25 (1 ) liegt. Dabei steht der Klauenpolgenerator nur wenig über die beiden Stirnflächen16 ,20 des Lagers1 über und ist sehr flachbauend ausgebildet. Die Laufbahn21 der Wälzkörper4 reicht bis unmittelbar an dem Klauenpolgenerator8 heran, so dass die Lagerringe2 ,3 des Lagers1 in axialer Richtung, parallel zu der Drehachse1 , keinen zusätzlichen Bauraum erfordern, um den Klauenpolgenerator8 aufnehmen zu können. - Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen war jeweils vorgesehen, dass die Klauenringe
10 ,12 sowie die Induktionsspule an dem ersten Lagerring2 , der sich mit der Welle7 dreht, und die magnetischen Pole14 an dem feststehenden zweiten Lagerring3 drehfest befestigt sind. Es versteht sich, dass die magnetischen Pole14 auch an dem sich drehenden Lagerring, in den beiden obigen Ausführungsbeispielen also an dem ersten Lagerring2 , und die Einheit aus den Klauenringen10 ,12 sowie der Induktionsspule9 an dem feststehenden Lagerring3 befestigt sein kann. - Bei den vorstehend beschriebenen beiden Ausführungsbeispielen war das Lager
1 jeweils als Wälzlager, nämlich als Pendelrollenlager mit zwei Reihen von Wälzkörpern4 , ausgebildet. Es versteht sich, dass das Wälzlager auch andere Rollen als Wälzkörper, beispielsweise Kegelrollen oder Zylinderrollen, aufweisen kann. Das Wälzlager kann insbesondere als ein- oder mehrreihiges Kugellager, insbesondere als Schrägkugellager, ausgebildet sein. Es versteht sich ferner, dass das Lager auch als Gleitlager, insbesondere als Gelenklager, ausgebildet sein kann. - Bei den vorstehend beschriebenen beiden Ausführungsbeispielen war der Rückschlussring, der die magnetischen Pole
14 der Permanentmagnete untereinander magnetisch leitend verbindet, mit dem zweiten Trägerring18 einteilig und als magnetisch leitender Abschnitt des zweiten Trägerrings18 ausgebildet. Dabei bestand der zweite Trägerring18 vollständig aus einem magnetisch leitenden Material. Es versteht sich, dass ein Rückschlussring aus einem magnetisch leitenden Material zusätzlich zu dem zweiten Trägerring18 vorgesehen sein und an dem zweiten Trägerring18 befestigt sein kann, insbesondere, wenn die Bohrungen für die Aufnahme der zweiten Schraube19 oder Aufnahmevorrichtungen für andere Befestigungsmittel die magnetische Leitfähigkeit des zweiten Trägerrings18 abschnittsweise unterbrechen und inhomogen werden lassen. Der magnetische Rückschlussring kann beispielsweise als Band aus einem magnetisch gut leitenden Material, insbesondere aus einem Wälzlagerstahl, aus Eisen oder einem ferromagnetischen Stahl, ausgebildet sein, das in den auf die Klauen11 weisenden Teil des zweiten Trägerrings18 eingelassen ist. - Ergänzend zu den beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen kann noch ein Haltering vorgesehen sein, in den die Permanentmagnete mit den magnetischen Polen
14 eingelegt und in Umfangsrichtung des zweiten Trägerrings18 fixiert angeordnet sind, wobei der Haltering aus einem magnetisch nicht-leitenden Material wie Messing ausgebildet sein kann. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Wälzlager
- 2
- erster Lagerring
- 3
- zweiter Lagerring
- 4
- Wälzkörper
- 5
- Lagerkäfig
- 6
- Drehachse
- 7
- Welle
- 8
- Energieerzeugungseinheit
- 9
- Induktionsspule
- 10
- erster Klauenring
- 11
- erste Klaue
- 12
- zweiter Klauenring
- 13
- Aufnahme
- 14
- magnetischer Pol
- 15
- erste Schraube
- 16
- Stirnfläche des ersten Lagerrings
2 - 17
- Flussleitring
- 18
- zweiter Trägerring
- 19
- zweite Schraube
- 20
- Stirnfläche des zweiten Lagerrings
3 - 21
- Laufbahn
- 22, 22’
- Spalt
- 23
- Schräge
- 24, 24’
- erster Trägerring
- 25
- Ebene
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2011/000362 A1 [0005]
- US 6838794 B2 [0006]
- US 2005/0174011 A1 [0007]
Claims (12)
- Lager, insbesondere Wälzlager (
1 ), umfassend einen ersten Lagerring (2 ), einen zweiten Lagerring (3 ), und eine als Klauenpolgenerator ausgebildete Energieerzeugungseinheit (8 ), wobei der Klauenpolgenerator (8 ) einen ersten Klauenring (10 ) mit einer Abfolge von ersten Klauen (11 ) und einen in Umlaufrichtung der Drehachse (6 ) versetzten zweiten Klauenring (12 ) mit einer Abfolge von zweiten Klauen umfasst, wobei die beiden Klauenringe (10 ,12 ) eine die Drehachse (6 ) umlaufende Induktionsspule (9 ) umgeben, wobei die Klauen (11 ) der beiden Klauenringe (10 ,12 ) mit einer die Drehachse (6 ) umlaufenden Abfolge von magnetischen Polen (14 ) die Induktionsspule (9 ) umgebenden magnetische Kreise ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauenringe (10 ,12 ) und die Induktionsspule (9 ) mit einem ersten Trägerring (24 ;24’ ) auf einer Stirnfläche (16 ) des ersten Lagerrings (2 ) befestigt sind, dass die magnetischen Pole (14 ) mittels eines zweiten Trägerrings (18 ) auf der Stirnfläche (20 ) des zweiten Lagerrings (3 ) befestigt sind, wobei die magnetischen Pole (14 ) mittels eines Rückschlussrings aus einem magnetisch leitenden Material untereinander magnetisch leitend verbunden sind, und wobei die beiden Klauenringe (10 ,12 ) mittels eines Flussleitrings (17 ) magnetisch leitend verbunden sind. - Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Klauen (
11 ) und den magnetischen Polen (14 ) ein Spalt (22’ ) ausgebildet ist, der zu der Drehachse (6 ) geneigt ist. - Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (
22’ ) einen im wesentlichen geraden Verlauf aufweist. - Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt einen gekrümmten, insbesondere im wesenlichen kreissegmentartig gekrümmten, Verlauf aufweist.
- Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der den Spalt (
22’ ) begrenzenden Flächen in einer gedachten Verlängerung einer Laufbahn (21 ) eines der Lagerringe (3 ) ausgebildet ist. - Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (
1 ) als Pendelrollen-Lager oder als Gelenk-Lager ausgebildet ist. - Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussring mit dem zweiten Trägerring (
18 ) einteilig ausgebildet ist, insbesondere, dass der zweite Trägerring (18 ) aus einem magnetisch leitenden Material ausgebildet ist. - Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung der magnetischen Pole (
14 ) in axialer Richtung größer ist als die Erstreckung der Klauen (11 ) in axialer Richtung, insbesondere, dass die Erstreckung der magnetischen Pole (14 ) in axialer Richtung das ca. 2-fache der Erstreckung der Klauen (11 ) in axialer Richtung beträgt. - Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flussleitring mit dem ersten Trägerring (
24’ ) einteilig ausgebildet ist, insbesondere, dass der erste Trägerring (24’ ) aus einem magnetisch leitfähigen Material ausgebildet ist. - Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Trägerringe (
14 ) mittels einer Schraubverbindung an der Stirnfläche (16 ) des Lagerrings (2 ) befestigt ist. - Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer Walze, insbesondere einer Führungswalze für Papierbahnen, gekennzeichnet durch ein Lager, insbesondere ein Pendelrollen-Wälzlager (
1 ), nach einem der Ansprüche 1 bis 10. - Lageranordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Drucksensor, insbesondere einen piezoelektrischen Drucksensor, auf der Mantelfläche der Walze, wobei der Drucksensor von der Energieerzeugungseinheit des Wälzlagers energetisch beaufschlagt ist.
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US14/116,629 US20140079350A1 (en) | 2011-05-10 | 2012-04-17 | Bearing with an energy production unit, in particular self-aligning roller bearing for the mounting of a roller |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011082804A1 (de) | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Lager, insbesondere Wälzlager, mit einer Energieerzeugungseinheit |
DE102012222631A1 (de) | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lager, insbesondere Wälzlager |
DE102013218184A1 (de) * | 2013-09-11 | 2015-03-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager mit Energieerzeugungseinheit |
DE102013221269A1 (de) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager mit elektrischem Generator |
DE102014207209A1 (de) | 2014-04-15 | 2015-10-15 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager mit integriertem Klauenpolgenerator und Klauenpolgenerator |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014205812A1 (de) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Aktiebolaget Skf | Wälzlager |
CN103994142B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-05-04 | 浙江师范大学 | 一种用于电力设施的大尺度球轴承组件 |
CN103982556B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-05-04 | 浙江师范大学 | 一种用于风力发电机的转速自监测的球轴承 |
CN103982557B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-05-11 | 浙江师范大学 | 一种具有自测量系统的球轴承 |
DE102014212124B3 (de) * | 2014-06-24 | 2015-05-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Übertrager, Verfahren zu dessen Herstellung und Wälzlager mit integriertem Übertrager |
GB2531751A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Skf Ab | Bearing assembly with integrated generator |
FR3035695B1 (fr) * | 2015-04-29 | 2017-11-24 | Skf Ab | Roulement instrumente auto-ajustable et systeme mecanique equipe d'un tel roulement |
FR3035696B1 (fr) * | 2015-04-29 | 2017-11-24 | Skf Ab | Roulement instrumente auto-ajustable et systeme mecanique equipe d'un tel roulement |
GB2542421A (en) * | 2015-09-21 | 2017-03-22 | Skf Ab | Generator assembly and bearing equipped with the same |
AT521572B1 (de) * | 2018-08-29 | 2020-07-15 | Miba Gleitlager Austria Gmbh | Gleitlageranordnung |
DE102019108981B4 (de) * | 2019-04-05 | 2024-02-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radsatzlager für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Sensorik eines Radsatzlagers |
CN111379796B (zh) * | 2020-03-28 | 2022-02-22 | 上海拓泓机械科技有限公司 | 轴承式联轴器和直接电驱动以及发电的轴承和驱动系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6838794B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-01-04 | Ntn Corporation | Bearing assembly with electric power generator |
US20050174011A1 (en) | 2002-03-08 | 2005-08-11 | Ntn Corporation | Rotation detecting device and wheel support bearing assembly utilizing the same |
WO2011000362A1 (de) | 2009-07-03 | 2011-01-06 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lager mit energieerzeugungseinheit |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1270820A (en) * | 1917-07-06 | 1918-07-02 | Orlando W Hart | Roller-bearing. |
US1338939A (en) * | 1919-03-13 | 1920-05-04 | Arthur M Laycock | Roller-bearing |
US1493565A (en) * | 1922-07-13 | 1924-05-13 | Raboni Eduardo | Shoe |
US2361748A (en) * | 1941-12-15 | 1944-10-31 | Hoover Co | Dynamoelectric machine |
DE4135102C2 (de) * | 1991-10-24 | 1993-11-11 | Koenig & Bauer Ag | Lagerzapfen für Papierleitwalzen von Rotationsdruckmaschinen |
US5545936A (en) * | 1994-07-15 | 1996-08-13 | Davenport; Norban E. | C-stator type segmented zoned field dc-motor |
JPH08122349A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-17 | Nippon Seiko Kk | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
US6060800A (en) * | 1995-07-12 | 2000-05-09 | Minebea Co., Ltd. | Motor structure |
DE19528872A1 (de) * | 1995-08-05 | 1997-02-06 | Fag Automobiltechnik Ag | Radlagerung |
IT1284997B1 (it) * | 1996-09-13 | 1998-05-28 | Skf Ind Spa | Gruppo cuscinetto per assili ferroviari di vagoni merci |
JP4215389B2 (ja) * | 1997-09-22 | 2009-01-28 | ファグ オーエーエム ウント ハンデル アクチエンゲゼルシャフト | 自動調心ころ軸受 |
GB2330417B (en) * | 1997-10-17 | 1999-09-08 | Nsk Ltd | Rolling bearing unit with rotational speed sensor |
JP2991705B1 (ja) * | 1998-08-21 | 1999-12-20 | 株式会社シマノ | クローポール形発電機及び自転車 |
FI107062B (fi) * | 2000-02-09 | 2001-05-31 | Metso Paper Inc | Paperikoneen/kartonkikoneen kudoksen ohjain |
EP1177959B1 (de) * | 2000-08-01 | 2007-09-12 | Ntn Corporation | Radsupport mit Lageranordnung und Antiblockiersystem mit einer solchen Vorrichtung |
JP2002130262A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Ntn Corp | 非接触信号伝達機構付き軸受 |
US6879149B2 (en) * | 2001-03-13 | 2005-04-12 | Ntn Corporation | Wheel support bearing assembly |
WO2002095103A1 (de) * | 2001-05-21 | 2002-11-28 | Barmag Ag | Galette |
AU2003239161A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-10 | The Timken Company | Sealed spherical roller bearing for dragline swing shaft |
WO2004033995A1 (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Koyo Seiko Co., Ltd. | 転がり軸受装置 |
DE10329430B4 (de) * | 2003-07-01 | 2005-05-04 | Koenig & Bauer Ag | Walze mit integriertem Drucksensor |
JP2005098941A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Ntn Corp | ワイヤレスセンサ付軸受装置 |
ITTO20040138A1 (it) * | 2004-03-05 | 2004-06-05 | Skf Ab | Sensore passivo di velocita' per un cuscinetto volvente |
JP2006064082A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Jtekt Corp | 転がり軸受装置 |
DE102005042159B3 (de) * | 2005-08-30 | 2007-03-08 | ACHENBACH BUSCHHüTTEN GMBH | Meßrolle zur Messung der Bandzugspannung und/oder der Bandtemperatur von Bandmaterial |
DE102007037581A1 (de) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Verbrennungsmotor mit einem Wechselstromgenerator |
EP1988376B1 (de) * | 2007-05-01 | 2017-06-07 | JTEKT Corporation | Rollenlagervorrichtung mit Sensor |
-
2011
- 2011-05-10 DE DE102011075548.9A patent/DE102011075548B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-04-17 US US14/116,629 patent/US20140079350A1/en not_active Abandoned
- 2012-04-17 CN CN201280022832.2A patent/CN103547821B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-04-17 WO PCT/EP2012/056953 patent/WO2012152538A1/de active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050174011A1 (en) | 2002-03-08 | 2005-08-11 | Ntn Corporation | Rotation detecting device and wheel support bearing assembly utilizing the same |
US6838794B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-01-04 | Ntn Corporation | Bearing assembly with electric power generator |
WO2011000362A1 (de) | 2009-07-03 | 2011-01-06 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lager mit energieerzeugungseinheit |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011082804A1 (de) | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Lager, insbesondere Wälzlager, mit einer Energieerzeugungseinheit |
DE102012222631A1 (de) | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lager, insbesondere Wälzlager |
WO2014090236A2 (de) | 2012-12-10 | 2014-06-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Lager, insbesondere wälzlager |
DE102013218184A1 (de) * | 2013-09-11 | 2015-03-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager mit Energieerzeugungseinheit |
DE102013221269A1 (de) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager mit elektrischem Generator |
DE102014207209A1 (de) | 2014-04-15 | 2015-10-15 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager mit integriertem Klauenpolgenerator und Klauenpolgenerator |
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