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Die Erfindung betrifft eine Linearbewegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein derartige Linearbewegungsvorrichtung in Form eines Linearwälzlagers ist aus der
DE 10 2004 026 369 A1 bekannt. Allen Wälzkörperumläufen des Linearwälzlagers ist ein Zahnrad zugeordnet, welches jeweils im Bereich der gebogenen Umlenkkanäle in Eingriff mit den Wälzkörpern steht. Die Zahnräder sind untereinander drehgekoppelt, so dass die Wälzkörper in den verschiedenen Wälzkörperumläufen synchron laufen.
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Aus der
DE 199 59 979 A1 ist eine Linearbewegungsvorrichtung bekannt, welche ein Linearwälzlager und einen Gewindetrieb umfasst. Die Linearbewegungsvorrichtung ist mit einem elektrischen Generator ausgestattet, der über ein Reibradgetriebe mit der Spindel des Gewindetriebs in Drehantriebsverbindung steht. Die vom elektrischen Generator abgegebene Energie kann zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers in Form einer Schmiervorrichtung verwendet werden, der Bestandteil der Linearbewegungsvorrichtung ist. Die Linearbewegungsvorrichtung braucht nicht gesondert mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Die typischerweise mittels eines Elektromotors zugeführte mechanische Energie wird mit dem elektrischen Generator in elektrische Energie umgewandelt.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein elektrischer Verbraucher, der Bestandteil einer sehr kompakten Linearbewegungsvorrichtung ist, mit Energie versorgt werden kann, ohne dass Energiezuführleitungen erforderlich sind. Der entsprechende elektrische Generator ist sehr einfach und kostengünstig aufgebaut. Er ist besonders gut vor Umgebungseinflüssen geschützt. Er stellt genügend elektrische Leistung für die Versorgung von in einer Linearbewegungsvorrichtung typischerweise anzutreffenden elektrischen Verbrauchern, wie beispielsweise einem Wegmesssystem oder einem Lebensdauerüberwachungssystem, bereit.
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Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass zumindest ein elektrischer Generator vorgesehen ist, welcher jeweils in Drehantriebsverbindung mit einem zugeordneten ersten oder zweiten Zahnrad steht. Die Linearbewegungsvorrichtung kann als Linearwälzlager ausgebildet sein, wobei der Läufer der entsprechende Führungswagen ist, wobei die Stange die entsprechende Führungsschiene ist. Die Linearbewegungsvorrichtung kann als Wälzkörpergewindetrieb ausgebildet sein, wobei der Läufer die entsprechende Mutter ist, wobei die Stange die entsprechende Gewindespindel ist. Vorzugsweise ist jedem Zahnrad ein einziger elektrischer Generator zugeordnet. Vorzugsweise ist ein einziger elektrischer Generator vorgesehen, welcher einer Reihe von Wälzkörpern zugeordnet ist. Dieser hat typischerweise genügend elektrische Leistung, um den elektrischen Verbraucher zu versorgen.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Es kann vorgesehen sein, dass zumindest ein elektrischer Generator ein Generatorgehäuse aufweist, in dem eine Generatorwelle drehbar aufgenommen ist, wobei das Generatorgehäuse am Läufer befestigt ist, wobei die Generatorwelle in Drehantriebsverbindung mit einem zugeordneten ersten Zahnrad steht. Der elektrische Generator kann beispielsweise von einem handelsüblichen und damit kostengünstigen Schrittmotor gebildet werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine zweite Zahnrad eine Erregerstruktur aufweist, die ferromagnetisch und/oder permanentmagnetisch ausgebildet ist, wobei dem zweiten Zahnrad zumindest eine Generatorspule zugeordnet ist, wobei die Erregerstruktur und die Generatorspule so ausgebildet sind, dass sie im Sinne eines elektrischen Generators zusammenwirken. Diese Lösung ist bedeutend kostengünstiger und kompakter als die mit Bezug auf das erste Zahnrad beschriebene Lösung. Die beiden Lösungen können grundsätzlich in einer Linearbewegungsvorrichtung gemeinsam verwendet werden. Bevorzugt ist es jedoch, wenn ausschließlich das zweite Zahnrad Verwendung findet. Die Erregerstruktur ist vorzugsweise auf einer Stirnseite des zweiten Zahnrads angeordnet, welche senkrecht zur Drehachse des genannten zweiten Zahnrads ausgerichtet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Erregerstruktur magnetisch leitfähige und magnetisch nicht leitfähige Abschnitte aufweist, welche im Wechsel endlos um eine Drehachse des betreffenden zweiten Zahnrads verteilt angeordnet sind. Die Erregerstruktur ist dementsprechend ferromagnetisch ausgebildet. Die genannten Abschnitte bewirken bei Drehung des zweiten Zahnrads einen sich ständig ändernden Verlauf des magnetischen Flusses, der wiederum eine elektrische Spannung in die zumindest eine Generatorspule induziert. Die genannten Abschnitte sind vorzugsweise periodisch verteilt um die Drehachse des betreffenden Zahnrads angeordnet.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad einen Grundkörper aus einem magnetisch nicht leitfähigem Material aufweist, wobei die Erregerstruktur von einer Platte gebildet wird, welche aus einem magnetisch leitfähigen Material besteht, wobei die magnetisch nicht leitfähigen Abschnitte von Durchbrüchen oder Vertiefungen in der Platte gebildet werden. Diese Erregerstruktur ist besonders einfach und kostengünstig. Die Platte ist vorzugsweise eben ausgebildet, wobei sie höchst vorzugsweise eine konstante Dicke aufweist. Die Platte kann aus Blech, insbesondere aus Stahlblech, hergestellt sein. Unter einem magnetisch leitfähigem Material soll insbesondere ein ferromagnetisches Material verstanden werden. Der genannte Grundkörper besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Die Platte ist vorzugsweise fest mit dem Grundkörper verbunden, beispielsweise verklebt. Soweit die magnetisch nicht leitfähigen Abschnitte als Vertiefungen ausgebildet sind, wird der Freiraum, welcher von den Vertiefungen umgrenzt wird, als magnetisch nicht leitender Abschnitt verstanden.
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Es kann ein Rückschlusskörper vorgesehen sein, welcher aus einem ferromagnetischen und/oder einem permanentmagnetischen Material besteht, wobei er so ausgebildet ist, dass er einen magnetischen Kreis bildet, welcher durch einen Luftspalt unterbrochen ist, wobei die Erregerstruktur zumindest abschnittsweise in dem Luftspalt angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Generatorspule abseits des Luftspalts um den Rückschlusskörper gewickelt ist. Mittels des permanentmagnetischen Abschnitts wird ein magnetischer Fluss erzeugt, welcher den Luftspalt durchsetzt. Wie oben erläutert, verändert sich der Verlauf dieses magnetischen Flusses aufgrund der Drehung des zweiten Zahnrads periodisch.
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Es können wenigstens zwei Generatorspulen vorgesehen sein, welche so relativ zum Luftspalt und zur Erregerstruktur angeordnet sind, dass in jeder Drehstellung des zweiten Zahnrads der magnetische Kreis über zumindest eine der genannten Generatorspulen geschlossen wird. Hierdurch vermindert sich das sogenannte Rastmoment, welches aufgrund der Magnetkräfte auf das zweite Zahnrad einwirkt. Weiter erhöht sich die elektrische Leistung des elektrischen Generators. Vorzugsweise sind genau zwei Generatorspulen vorgesehen.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Drehlagerung das zumindest einen zweiten Zahnrads unter Verwendung der zugeordneten Wälzkörper und einer Abstützung an Zahnköpfen des betreffenden zweiten Zahnrads erfolgt. Damit kann auf eine gesonderte Achse zur Drehlagerung des zweiten Zahnrads verzichtet werden. Vorzugsweise liegen diejenigen Zahnköpfe, welche dem Wälzkörpereingriff gegenüber liegen, gleitend am umgebenden Läufer an. In Richtung der Drehachse ist das zweite Zahnrad vorzugsweise an den Seitenwänden des Luftspalts gleitend abgestützt. Der Läufer ist vorzugsweise mit Schmiermittel, insbesondere Schmierfett gefüllt, welches zumindest auch die Drehlagerung des zweiten Zahnrads schmiert. Das genannte Schmiermittel dient vorzugsweise auch der Schmierung des lastübertragenden Wälzkörpereingriffs.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine elektrische Generator zumindest mittelbar an einen elektrischen Verbraucher angeschlossen ist, wobei die am elektrischen Generator anliegende elektrische Impedanz verstellbar ist. Damit ist das Drehmoment, welches der elektrische Generator auf das erste bzw. zweite Zahnrad ausübt, verstellbar. Die genannte elektrische Impedanz ist vorzugsweise stetig verstellbar. Der elektrische Verbraucher und/oder eine zwischengeschaltete Steuervorrichtung können beispielsweise einen Transistor umfassen, der im Sinne einer Pulsbreitenmodulation zwischen einem leitfähigen und einem nicht leitfähigen Zustand umschaltbar ist, um die verstellbare elektrische Impedanz bereitzustellen.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine elektrische Generator an eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, die einen Schlaf- und einen Arbeits-Modus aufweist, wobei die Steuervorrichtung vom Schlaf- in den Arbeits-Modus versetzbar ist, wenn der elektrische Generator aufgrund einer Bewegung der Linearbewegungsvorrichtung eine elektrische Spannung bereitstellt. Die Steuervorrichtung erkennt damit selbsttätig, wenn die Linearbewegungsvorrichtung in Bewegung versetzt wird. Wenn die Linearbewegungsvorrichtung still steht, so dass der elektrische Generator keine Spannung abgibt, verbraucht die Steuervorrichtung im Schlaf-Modus besonders wenig elektrische Energie. Diese kann problemlos von einem Energiespeicher bereitgestellt werden. Die Steuervorrichtung umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor. Die Steuervorrichtung umfasst vorzugsweise einen Kondensator, welcher den Mikroprozessor im Schlaf-Modus mit elektrischer Energie versorgt. Vorzugsweise wird ein Interrupt des Mikroprozessors ausgelöst, wenn der elektrische Generator aufgrund einer Bewegung der Linearbewegungsvorrichtung eine elektrische Spannung bereitstellt. Aufgrund des Interrupts kann die eigentliche Nutzfunktion der Steuervorrichtung und/oder des daran angeschlossenen elektrischen Verbrauchers gestartet werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass der elektrische Generator an eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, welche so eingerichtet ist, dass anhand der vom elektrischen Generator aufgrund der Drehung des ersten bzw. zweiten Zahnrads bereitgestellten elektrischen Spannung der von der Linearbewegungsvorrichtung zurückgelegte Weg bestimmbar ist. Die Genauigkeit einer derartigen Wegmessung reicht beispielsweise aus, um die Restlebensdauer der Linearbewegungsvorrichtung zu ermittelten. Die vorgeschlagene Ermittlung des zurückgelegten Wegs ist besonders kostengünstig.
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Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Generatorspule und der elektrische Verbraucher und gewünschtenfalls der Rückschlusskörper und gewünschtenfalls die Steuervorrichtung gemeinsam derart in eine Kunststoffmasse eingebettet sind, dass sie flüssigkeitsdicht umschlossen sind, wobei sie über ein Magnetfeld mit der Erregerstruktur wechselwirken. Die genannten Teile sind damit besonders gut vor Umgebungseinflüssen geschützt. Die Kunststoffmasse behindert die magnetische Wechselwirkung zwischen Erregerstruktur und Generatorspule nicht.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Läufer mit wenigstens einer Dichtung versehen ist, so dass sich zwischen dem Läufer und der Stange ein abgedichteter Raum ergibt, wobei der wenigstens eine elektrische Generator und/oder das wenigstens eine erste bzw. zweite Zahnrad und/oder der Rückschlusskörper und/oder der elektrische Verbraucher und/oder die Steuervorrichtung so im Läufer eingebaut sind, dass sie vollständig innerhalb das abgedichteten Raums angeordnet sind. Die genannten Teile sind damit besonders gut vor Umgebungseinflüssen geschützt.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine grobschematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung;
- 2 eine grobschematische Vorderansicht eines zweiten Zahnrads;
- 3 eine grobschematische Vorderansicht eines Rückschlusskörpers mit den Generatorspulen; und
- 4 eine Ansicht der Zahnabschnitte in Richtung der Drehachse des zweite Zahnrads.
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1 zeigt eine grobschematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung 10. Die Linearbewegungsvorrichtung 10 ist in Form eines Linearwälzlagers ausgebildet, bei dem der Läufer 20 entlang einer Längsachse 11 beweglich gegenüber der Stange 12 ist. Die Stange 12 ist in Form einer Führungsschiene ausgebildet, welche sich mit einer konstanten Querschnittsform entlang der Längsachse 11 erstreckt. In 1 ist die Stange 12 der Übersichtlichkeit halber neben dem Läufer 20 dargestellt, wobei sich der Läufer 20 tatsächlich derart auf der Stange befindet, dass die Wälzkörper 21 im Läufer 20 zugeordnete Laufbahnen an der Stange 12 berühren.
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Der Läufer 20 ist in Form eines Führungswagens ausgebildet, der im Querschnitt betrachtet U-förmig ausgebildet ist. Die Schnittebene der 1 verläuft parallel zur Längsachse 11 durch die beiden U-Schenkel des Läufers 20, so dass die Wälzkörper 21 sichtbar sind. Vorliegend sind zwei Reihen von endlos umlaufenden Wälzkörpern 21 vorgesehen, welche auf gegenüberliegenden Seiten der Stange 12 angeordnet sind. Häufig werden vier Reihen eingesetzt, wobei die Erfindung für jede beliebige Anzahl an Wälzkörperreihen verwendbar ist. Die Wälzkörper 21 sind vorliegend kugelförmig ausgebildet, wobei auch rollenförmige Wälzkörper verwendbar sind.
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Der Läufer 20 umfasst einen Hauptkörper 22, der vorzugsweise aus Stahl besteht, wobei er höchst vorzugsweise im Bereich des tragenden Wälzkörperkontakts gehärtet ist. An den Hauptkörper 22 schließt sich ein Einsatzkörper 23 an, in welchem das zweite Zahnrad 32 und der übrige Generator (siehe 4) aufgenommen sind. Der Einsatzkörper 23 ist fest mit dem Hauptkörper 22 verbunden, wobei er aus Kunststoff oder aus Metall bestehen kann. An beiden bezüglich der Längsachse 11 gegenüberliegenden Enden des Läufers 20 ist jeweils eine Endkappe 24 und eine Dichtung 25 angeordnet. In den, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Endkappen 24 sind gebogene Umlenkkanäle 26 angeordnet, welche die Tragzone 28 mit dem zugeordneten Rücklaufkanal 27 verbinden, so dass die Wälzkörper 21 endlos umlaufen können. Die Dichtungen 25 haben jeweils eine erste Dichtlippe aus einem Elastomer, welche die Stange 12 umfangsseitig dichtend berührt und zwar in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse 11 ausgerichtet ist. Zusätzlich können noch zweite Dichtlippen am Läufer 20 vorgesehen sein, die ebenfalls die Stange 12 berühren, wobei sie parallel zu Längsachse 11 ausgerichtet sind. Die ersten und die zweiten Dichtlippen bilden zusammen eine, vorzugsweise unterbrechungsfreie Dichtlippe, welche einen abgedichteten Raum zwischen der Stange 12 und dem Läufer 20 abdichtet. Das zweite Zahnrad 32 ist vorzugsweise vollständig innerhalb dieses abgedichteten Raums angeordnet. Je nach Größe des zweiten Zahnrads 32 kann es erforderlich sein, dieses mit einem Zahnradgehäuse 40 zu umschließen, welches fest mit dem übrigen Läufer verbunden ist, wobei es quer zur Längsachse 11 über den verbleibenden Läufer 20 übersteht. Das Zahnradgehäuse 40 ist vorzugsweise einstückig mit dem Einsatzkörper 23 ausgebildet. Es versteht sich, dass ein überstehendes Zahnradgehäuse 40 vorzugsweise vermieden wird.
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Das erste Zahnrad 31 steht beispielsweise in Mitnahmeeingriff mit den Wälzkörpern 21, welche sich in einem zugeordneten Umlenkkanal 26 befinden. Seine Drehachse ist senkrecht zur Umlaufebene des entsprechenden Wälzkörperumlaufs ausgebildet, wobei sie den Krümmungsmittelpunkt des gebogenen Umlenkkanals 27 schneidet. Das erste Zahnrad 31 kann fest mit einer Generatorwelle 54 eines zugeordneten elektrischen Generators 51 verbunden sein, so dass es diesen antreibt. Dieser elektrische Generator 51 wird beispielsweise von einem kostengünstigen, handelsüblichen Schrittmotor gebildet. Die Generatorwelle 54 ist in einem zugeordneten Generatorgehäuse 53 drehbar gelagert. Auf eine gesonderte Drehlagerung des ersten Zahnrads 31 kann daher verzichtet werden. Die Ausrichtung der Generatorwelle 54 ist in 1 der Übersichtlichkeit halber parallel zur Zeichenebene dargestellt, wobei sie vorzugsweise senkrecht zur Zeichenebene der 1 ausgerichtet ist.
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Der elektrische Generator 51 ist ebenso wie der dem zweiten Zahnrad 32 zugeordnete elektrische Generator 52 an einen elektrischen Verbraucher 70 und eine Steuervorrichtung 71 angeschlossen. Bei dem elektrischen Verbraucher 70 kann es sich rein beispielhaft um ein Wegmesssystem handeln, mittels dem die Stellung des Läufers 20 relativ zur Stange 12 messbar ist. Es kann sich auch um eine Messvorrichtung handeln, mittels der eine äußere Last auf die Linearbewegungsvorrichtung 10 messbar ist. Der elektrische Verbraucher 70 ist vorzugsweise über die Steuervorrichtung 71 mit dem elektrischen Generator 51; 52 verbunden.
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2 zeigt eine grobschematische Vorderansicht eines zweiten Zahnrads 32. Das zweite Zahnrad 32 hat einen Grundkörper 33, welcher die Zähne 42 bildet. Der Grundkörper 33 besteht vorzugsweise aus einem magnetisch nicht leitenden Material, insbesondere aus Kunststoff. Er kann beispielsweise in Form einer ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgebildet sein, wobei er den in 2 dargestellten Umriss aufweist. Die Zähne 42 sind an die Wälzkörper angepasst, wobei sie untereinander gleich ausgebildet und gleichförmig verteilt um die Drehachse 30 des zweiten Zahnrads 32 angeordnet sind.
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Das zweite Zahnrad 32 hat vorzugsweise keine der Drehlagerung dienende Achse. Die Drehlagerung erfolgt vorzugsweise durch den Eingriff der Zähne 42 mit den Wälzkörpern, wobei gegenüberliegend dazu die Zahnköpfe 41 an dem angepassten Einsatzkörper (Nr. 23 in 1) gleitend anliegen. Die vorzugsweise ebene Ober- und Unterseite des zweiten Zahnrads liegt vorzugsweise an einer jeweils zugeordneten Lagerfläche (Nr. 58 in 4) des Rückschlusskörpers gleitend an, die vorzugsweise eben und glatt ausgebildet ist.
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Das zweite Zahnrad 32 ist mit einer Erregerstruktur 34 ausgestattet. Diese wird vorzugsweise von einer gesonderten Platte 37 gebildet, die mit Durchbrüchen 38 versehen ist, wobei sie fest mit dem Grundkörper 33 verbunden, insbesondere verklebt ist. Die Platte 37 ist vorzugsweise eben mit einer konstanten Dicke ausgebildet, wobei sie beispielsweise von einem Stahlblech gebildet wird. Die Platte 37 besteht aus einem ferromagnetischen Material. Die Durchbrüche 38 bilden magnetisch nicht leitfähige Abschnitte 36, wobei die Bereiche, die in Umfangsrichtung zwischen den Durchbrüchen 38 angeordnet sind, magnetisch leitfähige Abschnitte 35 bilden. Die Durchbruch 38 sind vorzugsweise untereinander identische ausgebildet, wobei sie gleichförmig verteilt um die Drehachse 39 angeordnet sind. Vorzugsweise ist ein ungerade Anzahl an Durchbrüchen 38 vorgesehen, wobei beispielsweise sieben Durchbrüche 38 vorgesehen sind.
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Die Durchbrüche 38 haben beispielsweise einen Umriss, welcher einem Tortenstück ähnelt. Radial außerhalb und radial innerhalb der Durchbrüche bleibt jeweils Material stehen, so dass die Platte 37 mit den Durchbrüchen 38 ein einstückig zusammenhängendes Bauteil bildet, das einfach auf dem Grundkörper 33 befestigt werden kann.
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3 zeigt eine grobschematische Vorderansicht eines Rückschlusskörpers 56 mit den Generatorspulen 55. Der Rückschlusskörper 56 bildet zusammen mit dem zweiten Zahnrad (Nr. 32 in 2) einen elektrischen Generator 52. Das zweite Zahnrad 32 befindet sich dabei mit seiner Erregerstruktur (Nr. 34 in 2) im Luftspalt 57, wobei die Drehachse 39 des zweiten Zahnrads 32 zwischen den beiden Zahnabschnitten 61 des Rückschlusskörpers 56 angeordnet ist. Der magnetische Fluss verläuft hauptsächlich über die magnetisch leitfähigen Abschnitte der Erregerstruktur, welche sich genau unterhalb eines zugeordneten Unterzahnabschnitts (Nr. 62 in 4) befinden.
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Der magnetische Fluss wird vorzugsweise von einem Permanentmagneten 59 verursacht, wobei er über zwei ferromagnetische Abschnitte 60 zum Luftspalt 57 geleitet wird. Die ferromagnetischen Abschnitte 60 und der Permanentmagnet 59 sind derart fest miteinander verbunden, dass sie sich unter dem Einfluss der im Luftspalt wirkenden Magnetkräfte nicht verformen. Es ist auch denkbar, den Rückschlusskörper 56 ausschließlich aus permanentmagnetischem Material herzustellen, beispielsweise im Sinterverfahren.
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Der Luftspalt 57 wird in 4 oben von zwei Zahnabschnitten 61 des Rückschlusskörpers 56 begrenzt, um die jeweils eine Generatorspule 55 gewickelt ist.
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4 zeigt eine Ansicht der Zahnabschnitte 61 in Richtung der Drehachse 39 des zweiten Zahnrads. Zum Luftspalt hin sind die beiden Zahnabschnitte 61 mit Unterzahnabschnitten 62 versehen, die jeweils durch eine Vertiefung 63 voneinander getrennt sind. Die Form der Unterzahnabschnitte 62 ist vorzugsweise an die Form der Durchbrüche (Nr. 38 in 2) angepasst. Die (schraffiert dargestellten) Unterzahnabschnitte 62 sind untereinander gleich ausgebildet. Ihr normaler Winkelabstand bzw. ihre normale Winkelbreite 64 entspricht derjenigen der magnetisch leitfähigen Abschnitte. Vorzugsweise ist eine gerade Anzahl von Unterzahnabschnitten 62 vorgesehen. Die Zahl der Unterzahnabschnitte 62 unterscheidet sich von der Zahl der magnetisch leitfähigen Abschnitte um Eins. In der Folge liegt zwischen den beiden Zahnabschnitten 61 ein erhöhter Winkelabstand 65 der Unterzahnabschnitte 62 vor, der doppelt so groß wie der normale Winkelabstand 64 ist.
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Der magnetische Fluss verläuft hauptsächlich über die Unterzahnabschnitte 62, die sich genau über einem magnetisch leitfähigen Abschnitt des zweiten Zahnrads befindet. Wenn sich das zweite Zahnrad dreht, verläuft der magnetische Fluss abwechselnd über eine der beiden Zahnabschnitte 61, da entweder die in 4 linken oder die in 4 rechten Unterzahnabschnitte 62 von den magnetisch leitfähigen Abschnitten überdeckt sind. Damit werden die dortigen Generatorspulen 55 von einem sich zeitlich ändernden magnetischen Fluss durchsetzt. Hierdurch wird eine elektrische Spannung in die Generatorspulen 55 induziert. Wegen der Unterzahnabschnitte 72 ist die Frequenz mit der sich der magnetische Fluss ändert besonders hoch. In der Folge ist auch die induzierte Spannung hoch. Mit dieser kann der elektrische Verbraucher 70 mit elektrischer Energie versorgt werden. Mittels der Steuervorrichtung 71 kann der Fluss der elektrischen Energie zum elektrischen Verbraucher 70 gesteuert werden. Vorzugsweise wird die elektrische Energie über die Steuervorrichtung 71 zum elektrischen Verbraucher 70 geleitet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Linearbewegungsvorrichtung
- 11
- Längsachse
- 12
- Stange
- 20
- Läufer
- 21
- Wälzkörper
- 22
- Hauptkörper
- 23
- Einsatzkörper
- 24
- Endkappe
- 25
- Dichtung
- 26
- Umlenkkanal
- 27
- Rücklaufkanal
- 28
- Tragzone
- 31
- erstes Zahnrad
- 32
- zweites Zahnrad
- 33
- Grundkörper des zweiten Zahnrads
- 34
- Erregerstruktur
- 35
- magnetisch leitfähiger Abschnitt
- 36
- magnetisch nicht leitfähiger Abschnitt
- 37
- Platte
- 38
- Durchbruch
- 39
- Drehachse des zweiten Zahnrads
- 40
- Zahnradgehäuse
- 41
- Zahnkopf
- 42
- Zahn
- 51
- elektrischer Generator, welcher dem ersten Zahnrad zugeordnet ist
- 52
- elektrischer Generator, welcher dem zweiten Zahnrad zugeordnet ist
- 53
- Generatorgehäuse
- 54
- Generatorwelle
- 55
- Generatorspule
- 56
- Rückschlusskörper
- 57
- Luftspalt
- 58
- Lagerfläche
- 59
- Permanentmagnet
- 60
- ferromagnetischer Abschnitt
- 61
- Zahnabschnitt
- 62
- Unterzahnabschnitt
- 63
- Vertiefung
- 64
- normaler Winkelabstand bzw. Winkelbreite
- 65
- erhöhter Winkelabstand
- 70
- elektrischer Verbraucher
- 71
- Steuervorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004026369 A1 [0002]
- DE 19959979 A1 [0003]
