DE102018209999A1

DE102018209999A1 - Linear motion device with energy generating device

Info

Publication number: DE102018209999A1
Application number: DE102018209999.5A
Authority: DE
Inventors: Ricardo Ehrenpfordt; Lukas Lamprecht; Max Schellenberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-12-24
Also published as: CN110617305A

Abstract

Offenbart ist eine Linearbewegungsvorrichtung, die ein Führungsbauteil und eine darauf geführte bewegbare Führungskomponente aufweist, an der eine Energieerzeugungsvorrichtung (6; 36; 70) befestigt ist. Diese weist einen Generator (14; 40; 76) auf, der durch ein Reibrad (12; 34; 44; 74; 86; 96) angetrieben wird. Das Reibrad (12; 34; 44; 74; 86; 96) liegt an dem Führungsbauteil zum Abrollen an und durch ein Bewegen der Führungskomponente wird es rotatorisch angetrieben.Disclosed is a linear movement device which has a guide component and a movable guide component guided thereon, to which an energy generating device (6; 36; 70) is attached. This has a generator (14; 40; 76) which is driven by a friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96). The friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96) lies against the guide component for rolling and is moved in rotation by moving the guide component.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Linearbewegungsvorrichtung mit einer Energieerzeugungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a linear movement device with an energy generating device according to the preamble of claim 1.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Aus dem Stand der Technik sind Linearbewegungsvorrichtungen, die mit einer Energieerzeugungsvorrichtung ausgestattet sind, bekannt. Eine Linearbewegungsvorrichtung enthält ein Führungsbauteil, auf dem eine bewegliche Führungskomponente angeordnet ist. Um einen Verbraucher, beispielsweise einen Sensor mit elektrischer Energie zu versorgen, ist es möglich eine Energieerzeugungsvorrichtung in einer Linearbewegungsvorrichtung zu integrieren.Linear motion devices equipped with an energy generating device are known from the prior art. A linear movement device contains a guide component on which a movable guide component is arranged. In order to supply a consumer, for example a sensor, with electrical energy, it is possible to integrate an energy generating device in a linear movement device.

Aus DE 199 59 979 A 1 ist eine Linearbewegungsvorrichtung, die eine Spindelführung, mit einer Spindel als Führungsbauteil, aufweist, bekannt, bei der ein Reibrad auf der Spindel aufliegt. Das Reibrad ist ortsfest angeordnet und liegt in einem Bereich an der Spindel an, der sich eher an einem der äußeren Enden der Spindel befindet. Das Reibrad ist an einen Generator angeschlossen, der außerhalb der Spindelführung angebracht ist. Um einen Verbraucher, der an der beweglichen Führungskomponente, in Form einer Spindelmutter, angebracht ist, mit Energie zu versorgen, ist dieser Aufbau nachteilig, da ein Schleppkabel nötig ist, um den Verbraucher mit Strom versorgen. Das Schleppkabel benötigt außerdem zusätzlichen Bauraum und ist des Weiteren verschleißanfällig und damit kostenintensiv.Out DE 199 59 979 A 1, a linear movement device is known which has a spindle guide, with a spindle as a guide component, in which a friction wheel rests on the spindle. The friction wheel is arranged in a stationary manner and lies in an area on the spindle which is rather at one of the outer ends of the spindle. The friction wheel is connected to a generator that is attached outside the spindle guide. In order to supply energy to a consumer which is attached to the movable guide component, in the form of a spindle nut, this construction is disadvantageous since a trailing cable is required to supply the consumer with electricity. The trailing cable also requires additional installation space and is also susceptible to wear and therefore cost-intensive.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Linearbewegungsvorrichtung mit einer Energieerzeugungsvorrichtung zu schaffen, die auf vorrichtungstechnisch einfache und kostengünstige Weise elektrische Leistung generiert.In contrast, the invention has for its object to provide a linear movement device with an energy generating device that generates electrical power in a device-technical simple and inexpensive manner.

Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved according to the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist eine Linearbewegungsvorrichtung, die ein Führungsbauteil, wie beispielsweise eine Spindel einer Spindelschienenführung oder eine Profilschiene einer Profilschienenführung, eine auf dem Führungsbauteil bewegliche Führungskomponente, wie eine Spindelmutter oder einen Führungswagen, und eine Energieerzeugungsvorrichtung aufweist. Die Energieerzeugungsvorrichtung ist an der Führungskomponente angebracht und weist einen Generator auf, der über ein Reibrad angetrieben ist, und der bei einer rotatorischen Bewegung des Reibrades elektrische Energie generiert. Das Reibrad liegt dabei an dem Führungsbauteil an und wird durch ein Verschieben der Führungskomponente in Rotation versetzt.According to the invention, a linear movement device has a guide component, such as a spindle of a spindle rail guide or a profile rail of a profile rail guide, a guide component movable on the guide component, such as a spindle nut or a guide carriage, and a power generation device. The energy generating device is attached to the guide component and has a generator which is driven by a friction wheel and which generates electrical energy when the friction wheel rotates. The friction wheel lies against the guide component and is set in rotation by moving the guide component.

Vorteilhaft bei dieser Erfindung ist es, dass ein Verbraucher der bei der Führungskomponente und/oder der Energieerzeugungsvorrichtung vorgesehen ist mit elektrischer Energie, die der Generator generiert hat, versorgt werden kann und somit weder durch ein Schleppkabel noch durch Batterien mit elektrischer Energie versorgt werden muss. Somit werden die Lebensdauerzykluskosten gesenkt, da die Energieerzeugungsvorrichtung weitestgehend wartungsfrei ist. Durch das Integrieren der Energieerzeugungsvorrichtung am Führungswagen kann die Linearbewegungsvorrichtung außerdem in kleineren Bauräumen eingesetzt werden und ist weniger störanfällig. Vorteilhaft ist außerdem, dass bei jeder Bewegung der Führungskomponente Energie erzeugt wird, beispielsweise auch bei sehr langsamer Fahrt oder konstanter Geschwindigkeit und die Energieversorgung somit von einem Fahrprofil der Führungskomponente weitestgehend unabhängig ist.It is advantageous with this invention that a consumer which is provided in the guide component and / or the energy generating device can be supplied with electrical energy which the generator has generated and therefore does not have to be supplied with electrical energy either by a trailing cable or by batteries. The life cycle costs are thus reduced, since the energy generating device is largely maintenance-free. By integrating the energy generating device on the guide carriage, the linear movement device can also be used in smaller installation spaces and is less prone to failure. It is also advantageous that energy is generated with each movement of the guide component, for example even when driving very slowly or at constant speed, and the energy supply is therefore largely independent of a driving profile of the guide component.

Es ist vorteilhaft, wenn die Energieerzeugungsvorrichtung eine elektrische Schaltung enthält, die zur Bereitstellung einer konstanten Versorgungsspannung für den Verbraucher und/oder zu einer Lastanpassung der Versorgungspannung dient.It is advantageous if the energy generating device contains an electrical circuit that is used to provide a constant supply voltage for the consumer and / or to adapt the load to the supply voltage.

Des Weiteren hat die Energieerzeugungsvorrichtung vorzugsweise einen Energiespeicher, beispielsweise einen Akkumulator. Der Akkumulator soll vorteilhafterweise mit der erzeugten Energie der Energieerzeugungsvorrichtung geladen werden, die nicht direkt vom Verbraucher zum Ausführen einer Funktion genutzt wird. Mit anderen Worten wird der Akkumulator mit zeitweiser überschüssiger Energie des Generators gespeist. Somit kann eine Funktion des Verbrauchers ausgeführt werden, wenn sie mehr Energie benötigt, als in diesem Moment von der Energieerzeugungsvorrichtung bereitgestellt wird, und/oder eine Funktion kann auch genutzt werden, wenn die Führungskomponente nicht in Bewegung ist und die Energieerzeugungsvorrichtung somit zu diesem Zeitpunkt keine Energie generiert.Furthermore, the energy generating device preferably has an energy store, for example an accumulator. The accumulator should advantageously be charged with the generated energy of the energy generating device, which is not used directly by the consumer to perform a function. In other words, the accumulator is supplied with temporary excess energy from the generator. Thus, a function of the consumer can be carried out if it requires more energy than is currently being provided by the energy generation device, and / or a function can also be used if the guide component is not in motion and the energy generation device therefore does not at this time Energy generated.

Vorzugsweise ist die Energieerzeugungsvorrichtung zur Stromversorgung eines Sensorsystems, beispielsweise eines Mikrofons und/oder eines Körperschallsensors und/oder eines Beschleunigungssensors vorgesehen. Durch die Integration einer solchen Sensorik können beispielsweise Laufgeräusche und/oder Maschinenvibrationen detektiert werden und somit der Verschleiß der Linearbewegungsvorrichtung und/oder einzelner Komponenten überwacht werden.The energy generating device is preferably provided for the power supply of a sensor system, for example a microphone and / or a structure-borne noise sensor and / or an acceleration sensor. By integrating such a sensor system, for example, running noises and / or machine vibrations can be detected and thus the wear and tear on the Linear motion device and / or individual components are monitored.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Linearbewegungsvorrichtung eine Auswerteeinheit aufweist. Diese kann mit dem Sensorsystem und/oder der Energieerzeugungsvorrichtung einen Informationsaustausch betreiben. Durch eine Erfassung des Verlaufs eines Nutzenergiesignals der Energieerzeugungsvorrichtung, dazu gehören beispielsweise ein Spannungsverlauf und/oder eine Frequenz und/oder eine Signalform, der erzeugten Spannung des Generators, kann die Auswerteeinheit beispielsweise Informationen oder Zustände, wie beispielsweise eine Geschwindigkeit der Führungskomponente ableiten. Des Weiteren kann durch eine Aufzeichnung und/oder Auswertung des Nutzenergiesignals eine Zustandsüberwachung der Linearbewegungsvorrichtung und/oder des Reibrades realisiert werden. Dazu wird aus dem Nutzenergiesignal ein Schlupf zwischen Reibrad und Führungsbauteil abgeschätzt, und daraus beispielsweise ein Verschleiß des Reibrads und/oder ein Schmierzustand der Linearbewegungsvorrichtung und/oder eine Verschmutzung einer Laufbahn eines Wälzkörpers der Linearbewegungsvorrichtung detektiert. Die Auswerteieinheit ist beispielsweise bei der Führungskomponente vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann eine externe Auswerteeinheit vorgesehen sein, die beispielsweise per Funk mit dem Sensorsystem und/oder der Energieerzeugungsvorrichtung kommuniziertIt is also advantageous if the linear movement device has an evaluation unit. This can operate an information exchange with the sensor system and / or the energy generating device. By detecting the course of a useful energy signal of the energy generating device, which includes, for example, a voltage course and / or a frequency and / or a signal form, the generated voltage of the generator, the evaluation unit can derive information or states, such as a speed of the guide component, for example. In addition, condition monitoring of the linear movement device and / or of the friction wheel can be implemented by recording and / or evaluating the useful energy signal. For this purpose, a slip between the friction wheel and the guide component is estimated from the useful energy signal, and wear, for example, of the friction wheel and / or a lubrication state of the linear movement device and / or contamination of a raceway of a rolling element of the linear movement device is detected therefrom. The evaluation unit is provided, for example, in the management component. Alternatively or additionally, an external evaluation unit can be provided, which communicates, for example, by radio with the sensor system and / or the energy generation device

Durch die Verknüpfung von Informationen des Sensorsystems und der Energieerzeugungsvorrichtung, insbesondere über die Auswerteeinheit, können außerdem weitere vorteilhafte Erkenntnisse gewonnen werden. Dazu gehört beispielsweise die Aufzeichnung von Vibrationen bei bestimmten Geschwindigkeiten, fachsprachlich auch fahrtgeschwindigkeitsabhängige Eigenmoden genannt, die dazu genutzt werden können Verschleiß oder Störungen schon frühzeitig zu erkennen.By linking information from the sensor system and the energy generating device, in particular via the evaluation unit, further advantageous knowledge can also be obtained. This includes, for example, the recording of vibrations at certain speeds, also known as speed-dependent eigenmodes, which can be used to detect wear or faults at an early stage.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist es, wenn das Sensorsystem aktiv ist, wenn die Führungskomponente in Bewegung ist und vorzugsweise im Übrigen inaktiv oder im Wesentlichen inaktiv ist, also wenn keine Bewegung der Führungskomponente stattfindet. Alternativ oder zusätzlich kann die Abtastrate, die den zeitlichen Abstand zwischen Messungen des Sensorsystems bestimmt, der Bewegung der Führungskomponente angepasst werden. Die Auswerteeinheit kann also die Aktivität des Sensorsystems entsprechend des Nutzenergiesignals steuern. Beispielsweise kann bei einer schnelleren Bewegung der Führungskomponente der zeitliche Abstand zwischen Messungen verkürzt werden und bei langsamer Fahrt verlängert. So kann Energie eingespart werden, da die Messung durch das Sensorsystem nicht kontinuierlich erfolgt, sondern nach Bedarf.A further advantageous embodiment of the invention is when the sensor system is active, when the guide component is in motion and preferably, moreover, is inactive or essentially inactive, that is to say when there is no movement of the guide component. Alternatively or additionally, the sampling rate, which determines the time interval between measurements of the sensor system, can be adapted to the movement of the guide component. The evaluation unit can therefore control the activity of the sensor system in accordance with the useful energy signal. For example, with a faster movement of the guide component, the time interval between measurements can be shortened and extended when driving slowly. In this way, energy can be saved because the measurement by the sensor system is not continuous, but as required.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, Fahrprofilmuster oder einen Abschnitt eines Fahrprofilmusters zu ermitteln. Das Fahrprofilmuster oder der Abschnitt beschreibt beispielsweise die Bewegung der Führungskomponente und/oder das Nutzenergiesignal und/oder die Ladung des Energiespeichers und/oder den Energieverbrauch des Sensorsystems über der Zeit. Das aktuelle Fahrprofilmuster oder der Abschnitt wird vorzugsweise mit einem oder mehreren Fahrprofilmuster verglichen, die in einer Datenbank hinterlegt sein können, die beispielsweise in der Auswerteeinheit integriert ist und/oder sich auf einem Server befindet, auf den durch beispielsweise kabelloser Datenübertragung zugegriffen werden kann. Stimmt das aktuelle Fahrprofilmuster oder der Abschnitt ganz oder auch nur teilweise mit einem oder auch mehreren hinterlegten Fahrprofilmustern überein, so können über die Auswerteeinheit insbesondere Voraussagen angestellt werden, wie ein zukünftiges Fahrprofilmuster aussieht. Es kann also beispielsweise das hinterlegte Fahrprofilmuster, das dem aktuellen Fahrprofil am nächsten kommt, für Voraussagen verwendet werden. Somit können beispielsweise Funktionen des Sensorsystems und/oder der Auswerteeinheit, die viel Energie benötigen, wie beispielsweise ein Senden von Informationen über Funk, die die Maximalleistung der Energieerzeugungsvorrichtung und/oder des Energiespeichers abrufen, zeitlich so gesteuert werden, das andere Funktionen nicht beeinträchtigt werden und/oder zu einem Zeitpunkt geplant werden an dem die Energieerzeugungsvorrichtung genügend Leistung bereitstellt. Somit kann beispielsweise ein Energiespeicher verwendet werden, der weniger Kapazität besitzt und somit auch einen kleineren Bauraum benötigt und auch kostengünstiger ist.In a further embodiment of the invention, it is possible to determine driving profile patterns or a section of a driving profile pattern. The driving profile pattern or the section describes, for example, the movement of the guide component and / or the useful energy signal and / or the charge of the energy store and / or the energy consumption of the sensor system over time. The current driving profile pattern or the section is preferably compared with one or more driving profile patterns, which can be stored in a database that is integrated, for example, in the evaluation unit and / or is located on a server that can be accessed by, for example, wireless data transmission. If the current driving profile pattern or the section completely or only partially matches one or more stored driving profile patterns, predictions can be made in particular about what a future driving profile pattern will look like via the evaluation unit. For example, the stored driving profile pattern that comes closest to the current driving profile can be used for predictions. Thus, for example, functions of the sensor system and / or the evaluation unit that require a lot of energy, such as, for example, sending information via radio that call up the maximum output of the energy generation device and / or the energy store, can be timed in such a way that other functions are not impaired and / or are scheduled at a time when the energy generating device provides sufficient power. Thus, for example, an energy storage device can be used which has less capacity and thus also requires a smaller installation space and is also less expensive.

Um einen Kontakt des Reibrades mit dem Führungsbauteil zu gewährleisten ist die Energieerzeugungsvorrichtung vorzugsweise mit einer Feder oder einem elastischen Element, wie beispielsweise einer Schraubenfeder und/oder einer Schenkelfeder und/oder einer Spiralfeder und/oder einer Kugelfeder und/oder einer Evolutfeder und/oder einer Tellerfeder und/oder Tellerfederpaketen, ausgestattet. Über die Feder kann dann das Reibrad mit einer Kraft in Richtung des Führungsbauteils beaufschlagt werden. Denkbar ist auch das Reibrad elastisch als Feder auszugestalten. Die Feder weist vorzugsweise eine flache Steifigkeitskennlinie auf, damit beispielsweiße bei einem Verschleiß des Reibrades, der beispielsweise eine Entspannung der Feder zur Folge hat und/oder auch bei einem mechanischen Nachstellen der Feder, das dazu dient den Verschleiß auszugleichen, weiterhin keine zu niedrige oder zu große Anpresskraft des Reibrades an das Führungsbauteil von der Feder erzeugt wird. Ein weiterer Vorteil einer Integration einer Feder in die Energieerzeugungsvorrichtung ist es, dass Unebenheiten einer Laufbahn des Reibrads ausgeglichen werden und so ein ständiger Kontakt zwischen Reibrad und Führungsbauteil gewährleistet werden kann. Die Feder stützt sich vorzugsweise am Führungsbauteil ab.In order to ensure contact of the friction wheel with the guide component, the energy generating device is preferably provided with a spring or an elastic element, such as for example a coil spring and / or a leg spring and / or a spiral spring and / or a ball spring and / or an evolution spring and / or Belleville washer and / or Belleville washer packages. A force in the direction of the guide component can then be applied to the friction wheel via the spring. It is also conceivable to design the friction wheel as a spring. The spring preferably has a flat stiffness characteristic so that, for example, when the friction wheel wears, which results, for example, in a relaxation of the spring and / or when the spring is mechanically adjusted to compensate for the wear, it does not become too low or too low great contact pressure of the friction wheel on the guide component of the Spring is generated. Another advantage of integrating a spring into the energy generating device is that unevenness in a raceway of the friction wheel is compensated for and constant contact between the friction wheel and the guide component can be ensured. The spring is preferably supported on the guide component.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Energieerzeugungsvorrichtung eine Verbindung, beispielsweise ein Getriebe, zwischen Reibrad und Generator auf. Dabei ist es möglich, dass das Reibrad und der Generator auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind. Diese Ausführung ist besonders kostengünstig umsetzbar. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass ein Getriebe die Verbindung zwischen Reibrad und Generator schafft. Es sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten denkbar, wie beispielsweise ein Stirnradgetriebe und/oder ein Kegelradgetriebe und/oder ein Schneckengetriebe und/oder ein Riemengetriebe. Ein Vorteil der Verwendung eines Getriebes ist es, dass das Reibrad und der Generator hinsichtlich ihrer Lagerung entkoppelt sind und dass ein Lager des Generators somit nicht mit der Anpresskraft des Reibrads beaufschlagt wird und somit die Langlebigkeit des Generators gewährleistet werden kann. Des Weiteren macht es beispielsweise ein Stirnradgetriebe möglich die Triebwelle des Reibrades in Richtung einer Anlagefläche des Reibrades am Führungsbauteil zu verschieben, während die Triebwelle des Generators parallel zu der Triebwelle des Reibrades ist und einen größeren Abstand zu der Anlagefläche aufweist. Somit kann das Reibrad mit einem kleineren Radius gestaltet werden. Dies hat zur Folge, dass das Reibrad ein geringeres Massenträgheitsmoment und eine kleinere Kontaktfläche und somit bessere dynamische Eigenschaften aufweist. Auch eine Drehzahlübersetzung ist möglich. So kann eine Triebwelle des Generators eine höhere Drehzahl aufweisen, als eine Triebwelle des Reibrads, und somit kann auch bei einer sehr langsamen Bewegung der Führungskomponente Energie im Generator generiert werden. Auch eine kompakte Bauweise der Energieerzeugungsvorrichtung ist umsetzbar, durch den Einsatz eines Getriebes, das beispielweise die Triebwellen des Generators und des Reibrads angewinkelt, insbesondere senkrecht, zueinander anstellt.In a further embodiment of the invention, the energy generating device has a connection, for example a gear, between the friction wheel and the generator. It is possible that the friction wheel and the generator are attached to a common shaft. This version is particularly inexpensive to implement. A further embodiment provides that a transmission creates the connection between the friction wheel and the generator. Various design options are conceivable, such as a spur gear and / or a bevel gear and / or a worm gear and / or a belt gear. An advantage of using a gearbox is that the friction wheel and the generator are decoupled with regard to their mounting and that a bearing of the generator is therefore not subjected to the contact pressure of the friction wheel and the longevity of the generator can thus be guaranteed. Furthermore, a spur gear makes it possible, for example, to move the drive shaft of the friction wheel in the direction of a contact surface of the friction wheel on the guide component, while the drive shaft of the generator is parallel to the drive shaft of the friction wheel and is at a greater distance from the contact surface. This means that the friction wheel can be designed with a smaller radius. The consequence of this is that the friction wheel has a lower moment of inertia and a smaller contact area and thus better dynamic properties. A speed ratio is also possible. For example, a drive shaft of the generator can have a higher speed than a drive shaft of the friction wheel, and thus energy can be generated in the generator even when the guide component moves very slowly. A compact design of the energy generating device can also be implemented by using a gear unit which, for example, angled, in particular perpendicularly, the drive shafts of the generator and the friction wheel.

Vorzugsweise ist die Triebwelle des Generators und/oder des Reibrads über jeweils mindestens ein oder vorzugsweise mindestens zwei Lager gelagert. Die unabhängige Lagerung der Triebwelle des Reibrades und/oder des Generators durch ein oder mehrere Lager hat zum Vorteil, dass eine Entkopplung der Triebwellen von Reibrad und Generator daraus folgt und somit eine Wellenentlastung stattfindet. Zudem kann ein oder die Lager mit Dichtungen versehen werden, die das Getriebe und/oder den Generator abdichten. Das Getriebe und der Generator können in einem Gehäuse angeordnet sein und das oder die Lager, die eine oder mehrere Triebwellen aus dem Gehäuse führen, können abgedichtet sein. Das Reibrad ist dabei vorzugsweise immer außerhalb des Gehäuses angeordnet. Durch die Abdichtung wird die Energieerzeugungsvorrichtung unempfindlicher gegenüber Schmutz und Flüssigkeiten, wie beispielsweise, Späne, Staub und/oder Kühlschmierstoffemulsion. Insbesondere sind Gehäusedurchgänge des Gehäuses, die von der oder den Triebwelle(n) durchsetzt sind, abgedichtet.The drive shaft of the generator and / or of the friction wheel is preferably mounted via at least one or preferably at least two bearings. The independent mounting of the drive shaft of the friction wheel and / or of the generator by means of one or more bearings has the advantage that a decoupling of the drive shafts from the friction wheel and generator ensues and thus shaft relief takes place. In addition, one or more bearings can be provided with seals that seal the gearbox and / or the generator. The transmission and the generator can be arranged in a housing and the bearing or bearings that lead one or more drive shafts out of the housing can be sealed. The friction wheel is preferably always arranged outside the housing. The seal makes the energy generating device less sensitive to dirt and liquids, such as, for example, chips, dust and / or cooling lubricant emulsion. In particular, housing passages of the housing which are penetrated by the drive shaft (s) are sealed.

Das Reibrad der Energieerzeugungsvorrichtung ist vorzugsweise derart gestaltet, dass es eine vergleichsweise kleine Auflagefläche auf dem Führungsbauteil aufweist, um eine hohe Flächenpressung zwischen Reibrad und Führungsbauteil zu gewährleisten. In einer Ausgestaltung der Erfindung hat das Reibrad einen Auflagebereich, der im unbelasteten Zustand einen Radius aufweist. Dieser Auflagebereich geht vorzugsweise tangential in eine lineare einseitige oder keilförmige Verbreiterung des Reibrades über. Im Bereich der Befestigung an die Triebwelle weist das Reibrad beispielsweise eine konstante Dicke auf. Das Reibrad kann auch derart gestaltet sein, dass es auf der Umfangsseite und/oder im äußeren Bereich eine Nut aufweist, in die ein, insbesondere elastischer, Reibring eingebracht werden kann. Der Reibring ist vorzugsweise in Form einen O-Ringes gestaltet, der einen, insbesondere im unbelasteten Zustand, kreisförmigen Querschnitt aufweist. Ein Vorteil dieser Ausführung ist es, dass der O-Ring gewechselt werden kann, beispielsweise, weil der Ring zu alt oder zu verschlissen ist, und dass unterschiedliche O-Ringe, insbesondere O-Ringe mit unterschiedlich großem Querschnitt, in das gleiche Reibrad eingesetzt werden können und somit der Außendurchmesser des Reibrades variiert werden kann.The friction wheel of the energy generating device is preferably designed such that it has a comparatively small contact surface on the guide component in order to ensure a high surface pressure between the friction wheel and guide component. In one embodiment of the invention, the friction wheel has a support area which has a radius in the unloaded state. This contact area preferably changes tangentially into a linear one-sided or wedge-shaped widening of the friction wheel. In the area of attachment to the drive shaft, the friction wheel has a constant thickness, for example. The friction wheel can also be designed in such a way that it has a groove on the peripheral side and / or in the outer region, into which a, in particular elastic, friction ring can be introduced. The friction ring is preferably designed in the form of an O-ring, which has a circular cross section, in particular in the unloaded state. An advantage of this embodiment is that the O-ring can be changed, for example because the ring is too old or too worn, and that different O-rings, in particular O-rings with different cross-sections, are used in the same friction wheel can and thus the outer diameter of the friction wheel can be varied.

Vorzugweise weist das Reibrad eine Laufbahn auf dem Führungsbauteil auf, die nicht einer oder den Lauffläche/n der Wälzkörper der Führungskomponente entspricht. Somit ist ein Einfluss des Reibrades auf den Verschleiß der Wälzkörper- oder Wälzkörperführungsflächen ausgeschlossen. Eine konstruktive Anpassung der Wälzkörperführungsflächen ist nicht notwendig und somit hat die Integration der Energieerzeugungsvorrichtung keinen Einfluss auf die Laufeigenschaften der Wälzkörper.The friction wheel preferably has a raceway on the guide component that does not correspond to one or the running surface (s) of the rolling elements of the guide component. An influence of the friction wheel on the wear of the rolling element or rolling element guide surfaces is thus excluded. A design adjustment of the rolling element guide surfaces is not necessary and thus the integration of the energy generating device has no influence on the running properties of the rolling elements.

Die Energieerzeugungsvorrichtung weist vorteilhafterweise ein Gehäuse auf. Dieses ist vorzugsweise an einer Stirnseite der Führungskomponente angeordnet. Die Stirnseite der Führungskomponente weist in Richtung der Längsachse des Führungsbauteils. Somit verändert und/oder verkleinert die Energieerzeugungsvorrichtung die Anbaufläche des Führungswagens nicht, an die ein oder mehrere Anbauteile, beispielsweise eine Werkstückaufnahme, angebracht werden können.The energy generating device advantageously has a housing. This is preferably arranged on an end face of the guide component. The end face of the guide component points in the direction of the longitudinal axis of the guide component. Thus, the energy generating device does not change and / or reduce the mounting area of the guide carriage to which one or more attachments, for example a workpiece holder, can be attached.

Vorzugsweise ist das Gehäuse der Energieerzeugungsvorrichtung derart gestaltet, dass es nicht senkrecht oder radial zur Bewegungsrichtung der Führungskomponente über die Führungskomponente herausragt. Dies hat den Vorteil, dass Anbauteile, die über den Führungswagen herausragen auf der Anbaufläche angeordnet werden können und dass eine Bauraumvergrößerung senkrecht zur Bewegungsrichtung nicht nötig ist. The housing of the energy generating device is preferably designed in such a way that it does not protrude perpendicularly or radially to the direction of movement of the guide component over the guide component. This has the advantage that add-on parts that protrude above the guide carriage can be arranged on the mounting surface and that an increase in installation space perpendicular to the direction of movement is not necessary.

Die Linearbewegungsvorrichtung kann als Spindelführung gestaltet sein. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungsbauteil eine Spindel auf der mindestens eine Spindelmutter, die Wälzkörper aufweisen kann, als Führungskomponente, beweglich angeordnet ist.The linear movement device can be designed as a spindle guide. In this embodiment of the invention, the guide component is a spindle on which at least one spindle nut, which can have rolling elements, is movably arranged as a guide component.

Vorteilhaft ist es, dass das Gehäuse der Energieerzeugungsvorrichtung, das an einer Stirnseite der Spindelmutter angeordnet ist, eine etwa U-förmige Ausgestaltung aufweist. Vorzugsweise übergreift das Gehäuse die Spindel im Querschnitt gesehen maximal um 180 °, womit kein Hintergreifen erfolgt und das Gehäuse einfach montierbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Energieerzeugungsvorrichtung auf schon montierte Linearbewegungsvorrichtungen auf einfache Weise angebracht werden kann und als Nachrüstlösung zur Energieerzeugung genutzt werden kann. Außerdem ist somit eine Wartung der Energieerzeugungsvorrichtung kostengünstiger und weniger zeitintensiv, da das Gehäuse leichter entfernbar ist.It is advantageous that the housing of the energy generating device, which is arranged on an end face of the spindle nut, has an approximately U-shaped configuration. The housing preferably extends over the spindle, viewed in cross section, by a maximum of 180 °, so that there is no engagement behind and the housing is easy to assemble. This offers the advantage that the energy generating device can be easily attached to already installed linear movement devices and can be used as a retrofit solution for energy generation. In addition, maintenance of the energy generating device is therefore less expensive and less time-consuming, since the housing can be removed more easily.

Vorzugsweise weist die Spindel eine Laufbahn für das Reibrad auf, die in einem Bereich zwischen zumindest einer wendelförmigen Führungsfläche der Spindel für die Wälzkörper liegt. Mit anderen Worten die, vorzugsweise ebenfalls wendelförmige, Laufbahn des Reibrades liegt in einem Bereich mit dem größten Durchmesser der Spindel. Ein Vorteil davon ist es, dass kein Eingriff in die Konstruktion der Spindel oder der Spindelmutter notwendig ist, und dass die Führungsfläche der Wälzkörper keine Beeinflussung durch das Reibrad erfährt.The spindle preferably has a raceway for the friction wheel, which lies in a region between at least one helical guide surface of the spindle for the rolling elements. In other words, the, preferably also helical, raceway of the friction wheel lies in an area with the largest diameter of the spindle. An advantage of this is that no intervention in the construction of the spindle or the spindle nut is necessary, and that the guide surface of the rolling elements is not influenced by the friction wheel.

Um die Führung des Reibrades auf der Laufbahn zu verbessern und ein Überspringen des Reibrades in die Wälzkörperführungsfläche zu vermeiden, kann es von Vorteil sein, den Bereich der Laufbahn des Reibrades mit einer, insbesondere wendelförmigen, Nut auszustatten.In order to improve the guidance of the friction wheel on the raceway and to prevent the friction wheel from jumping into the rolling element guide surface, it can be advantageous to provide the region of the raceway of the friction wheel with a, in particular helical, groove.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Reibrad derart angestellt sein, dass die Drehebene des Reibrades bezüglich der Drehachse der Spindel einen Winkel aufweist, die dem Steigungswinkel eines Gewindegangs der Spindel entspricht. Somit kann das Reibrad sicherer auf der Laufbahn geführt werden und falls die Laufbahn mit einer Nut ausgestattet ist verkantet sich das Laufrad darin nicht. Die Triebwelle des Reibrades kann ebenfalls angestellt sein und/oder beispielsweise mit einem Kreuzgelenk ausgestattet sein, das einen, insbesondere parallelen, Einbau der Triebwelle des Reibrades zu der Spindeldrehachse ermöglicht. Ein Kreuzgelenk ist eine Kupplung, die eine Drehzahl von einer Welle auf eine andere übertragen kann, wobei die Wellen sich schneiden und der Schnittwinkel sich während der Bewegungsübertragung verändern kann. Mit anderen Worten, die Drehachse des Reibrads ist derart zur Drehebene der Spindel angeordnet, dass sich das Reibrad parallel zum Gewindegang dreht, was zu einer geringeren Reibung führt.In a further embodiment of the invention, the friction wheel can be set in such a way that the plane of rotation of the friction wheel has an angle with respect to the axis of rotation of the spindle which corresponds to the pitch angle of a thread turn of the spindle. This means that the friction wheel can be guided more safely on the track and if the track is equipped with a groove, the wheel does not jam in it. The drive shaft of the friction wheel can also be adjusted and / or can be equipped, for example, with a universal joint, which enables, in particular parallel, installation of the drive shaft of the friction wheel to the spindle axis of rotation. A universal joint is a coupling that can transfer a speed from one shaft to another, whereby the shafts intersect and the cutting angle can change during the transmission of motion. In other words, the axis of rotation of the friction wheel is arranged in relation to the plane of rotation of the spindle such that the friction wheel rotates parallel to the thread, which leads to less friction.

Die Linearbewegungsvorrichtung kann auch eine Profilschienenführung sein. Diese weist eine Profilschiene mit Profilaussparungen und einen Führungswagen, der Wälzkörper aufweisen kann, auf, der auf der Führungsschiene angeordnet ist.The linear movement device can also be a profile rail guide. This has a profile rail with profile recesses and a guide carriage, which can have rolling elements, which is arranged on the guide rail.

Das Gehäuse der Energieerzeugungsvorrichtung, das auf einer Profilschiene angebracht wird, ist vorzugsweise U-förmig ausgestattet. Schenkel des Gehäuses umgreifen vorzugsweise die Führungsschiene und greifen beispielsweise in die Profilaussparungen ein. Damit die Energieerzeugungsvorrichtung insbesondere als Nachrüstlösung dienen kann, kann das Gehäuse der Energieerzeugungsvorrichtung vorteilhafterweise senkrecht zur Bewegungsrichtung des Führungswagens montiert werden. Dazu weist das Gehäuse beispielsweise mehrere Teilstücke auf, die so trennbar sind, dass das Gehäuse montierbar ist. Vorzugsweise kann ein Gehäuseteilstück derart gestaltet sein, dass es zumindest denjenigen Teil des Gehäuses enthält, der in die Profilaussparung eingreift. Eine alternative oder zusätzliche Möglichkeit ist es das Gehäuse zumindest teilweise elastisch zu gestalten, sodass es kurzfristig zur Montage derart verformt werden kann, dass es senkrecht zur Bewegungsrichtung über die Profilschiene geschoben werden kann, sodass die Schenkel die Profilschiene umgreifen.The housing of the energy generating device, which is attached to a profile rail, is preferably U-shaped. Legs of the housing preferably grip around the guide rail and engage, for example, in the profile recesses. So that the energy generating device can serve in particular as a retrofit solution, the housing of the energy generating device can advantageously be mounted perpendicular to the direction of movement of the guide carriage. For this purpose, the housing has, for example, a number of sections which can be separated in such a way that the housing can be mounted. A housing section can preferably be designed such that it contains at least that part of the housing that engages in the profile recess. An alternative or additional possibility is to design the housing to be at least partially elastic, so that it can be deformed briefly for assembly in such a way that it can be pushed over the profile rail perpendicular to the direction of movement, so that the legs engage around the profile rail.

Die Laufbahn für das Reibrad ist auf der Profilschiene der Profilschienenführung vorzugsweise derart angeordnet, dass sie bei einem Führungswagen mit zwei oder mehr Wälzkörperreihen, zwischen den Wälzkörperlaufflächen angeordnet ist. Somit ist die Laufbahn vorzugsweise benachbart zu zumindest einer Wälzkörperlauffläche angeordnet, beispielsweise auch, falls nur eine Wälzkörperlauffläche vorgesehen ist. Somit ist auch hier eine konstruktive Veränderung der Profilschiene oder des Führungswagens nicht nötig. Außerdem befindet sich die Laufbahn des Reibrades somit in einem Bereich, der Schmierstoffe beinhaltet, um die Wälzkörper zu schmieren. Daran ist vorteilhaft, dass in diesem Ausführungsbeispiel der Schlupf des Reibrades zur Überprüfung des Schmiermittelzustandes genutzt werden kann.The track for the friction wheel is preferably arranged on the profile rail of the profile rail guide in such a way that it is arranged between the roller body running surfaces in a guide carriage with two or more rows of rolling elements. Thus, the raceway is preferably arranged adjacent to at least one rolling element running surface, for example also if only one rolling element running surface is provided. A design change of the profile rail or the guide carriage is not necessary here either. In addition, the raceway of the friction wheel is located in an area that contains lubricants to lubricate the rolling elements. This has the advantage that in this exemplary embodiment the slip of the friction wheel can be used to check the condition of the lubricant.

Figurenliste list of figures

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 in einer perspektivischen Ansicht eine Spindelführung mit Energieerzeugungsvorrichtung, gemäß einem jeweiligen Ausführungsbeispiel,
2 in einer weiteren perspektivischen die Ansicht einer Spindelführung mit Energieerzeugungsvorrichtung aus 1,
3 einen Teil eines Längsschnittes durch eine Spindel der Spindelführung aus 1,
4a bis 4c jeweils eine schematische Darstellung einer Energieerzeugungsvorrichtung einer Profilschienenführung, gemäß einem jeweiligen Ausführungsbeispiel,
5a bis 5d jeweils eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses einer Energieerzeugungsvorrichtung einer Profilschienenführung, gemäß einem jeweiligen Ausführungsbeispiel,
6a und 6b eine schematische Darstellung einer Energieerzeugungsvorrichtung mit angedeutetem Dichtungsraum, gemäß einem jeweiligen Ausführungsbeispiel und
7a und 7b jeweils eine schematische perspektivische Darstellung eines Reibrads der Energieerzeugungsvorrichtung, gemäß einem jeweiligen Ausführungsbeispiel.

Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with the aid of schematic drawings. Show it:

1 a perspective view of a spindle guide with energy generating device, according to a respective embodiment,
2 in a further perspective the view of a spindle guide with an energy generating device 1 .
3 a part of a longitudinal section through a spindle of the spindle guide 1 .
4a to 4c in each case a schematic representation of an energy generating device of a linear guideway, according to a respective exemplary embodiment,
5a to 5d each a perspective view of a housing of an energy generating device of a linear guideway, according to a respective embodiment,
6a and 6b a schematic representation of an energy generating device with indicated seal space, according to a respective embodiment and
7a and 7b each a schematic perspective view of a friction wheel of the energy generating device, according to a respective embodiment.

Gemäß 1 ist eine Spindelschienenführung 1 mit einer Spindel 2, auf der eine Spindelmutter 4 angeordnet ist, an der eine Energieerzeugungsvorrichtung 6 angebracht ist, dargestellt. Die Energieerzeugungsvorrichtung 6 hat ein Gehäuse 8, das die Spindel 2 der Spindelführung 1 umgreift. Das Gehäuse 8 ragt senkrecht zur Bewegungsrichtung nicht über die Spindelmutter 4 hinaus. Das Gehäuse 8 ist zudem in zwei Ebenen geteilt. Auf der Ebene, die radial beabstandet zur Spindel 2 angeordnet ist, ist auf einer äußeren Fläche eine Elektronik 10 befestigt. Die Elektronik 10 kann beispielsweise ein Sensorsystem und/oder eine Auswerteeinheit beinhalten. Zwischen den Ebenen und/oder auf der Ebene, die durch das Durchführen der Spindel 2 zweigeteilt ist und/oder auf einer inneren Fläche der äußeren Ebene, ist die Energieerzeugungsvorrichtung 6 angeordnet. Diese weist ein Reibrad 12 auf, das mit einem Generator 14 verbunden ist. An der Stelle an der das Reibrad 12 angeordnet ist, ist das Gehäuse 8 zur Spindel 2 hin offen. Dort liegt das Reibrad 12 an der Spindel 2 an.According to 1 is a spindle rail guide 1 with a spindle 2 on which a spindle nut 4 is arranged on which an energy generating device 6 is shown. The power generation device 6 has a housing 8th that the spindle 2 the spindle guide 1 embraces. The housing 8th does not project above the spindle nut perpendicular to the direction of movement 4 out. The housing 8th is also divided into two levels. At the level that is radially spaced from the spindle 2 is arranged, is an electronics on an outer surface 10 attached. The Electronic 10 can include, for example, a sensor system and / or an evaluation unit. Between the levels and / or at the level created by passing the spindle 2 is divided into two and / or on an inner surface of the outer plane, is the energy generating device 6 arranged. This has a friction wheel 12 on that with a generator 14 connected is. At the point where the friction wheel 12 is arranged is the housing 8th to the spindle 2 open towards. The friction wheel is located there 12 on the spindle 2 on.

Gemäß 2 umgreift das Gehäuse 8 der Energieerzeugungsvorrichtung 6 die Spindel 2 nur zur Hälfte in Umfangsrichtung der Spindel 2 gesehen, das bedeutet ungefähr 180 ° des Querschnitts der Spindel 2. Das Gehäuse 8 weist zur Spindelmutter 4 eine Befestigungsplatte 16 auf. Diese ist halbkreisförmig ausgebildet und bietet eine Befestigungsmöglichkeit des Gehäuses 8 mit der Spindelmutter 4, beispielsweise durch Schraubverbindungen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Spindelmutter 4 mit einem Flansch an einem Ende in axialer Richtung ausgestattet, an den beispielsweise eine Anschlusskonstruktion verschraubt werden kann. An dem Flansch der Spindelmutter 4 ist außerdem in diesem Beispiel die Befestigungsplatte 16 angebracht. Es ist gezeigt, dass die Drehachse der Spindel 2 und die Drehachse des Reibrades 12 angestellt sind. Der Anstellwinkel der Drehebene des Reibrades entspricht dem Steigungswinkel des Gewindes. Der Generator 14 weist in diesem Beispiel außerdem eine Verkabelung auf, die etwa parallel zur Drehachse der Spindel 2 verläuft und die den Generator 14 mit der Elektronik 10 verbindet.According to 2 encompasses the housing 8th the power generating device 6 the spindle 2 only half in the circumferential direction of the spindle 2 seen, that means about 180 ° of the cross section of the spindle 2 , The housing 8th points to the spindle nut 4 a mounting plate 16 on. This is semicircular and offers an attachment option for the housing 8th with the spindle nut 4 , for example by screw connections. In this embodiment, the spindle nut 4 equipped with a flange at one end in the axial direction, to which, for example, a connecting structure can be screwed. On the flange of the spindle nut 4 is also the mounting plate in this example 16 appropriate. It is shown that the axis of rotation of the spindle 2 and the axis of rotation of the friction wheel 12 are employed. The angle of attack of the plane of rotation of the friction wheel corresponds to the pitch angle of the thread. The generator 14 in this example also has cabling that is approximately parallel to the axis of rotation of the spindle 2 runs and the generator 14 with the electronics 10 combines.

In 3 ist eine wendelförmige Wälzkörperlauffläche 18 auf der Spindel 2 dargestellt. Zwischen der Wälzkörperlauffläche 18 befindet sich eine ebenfalls wendelförmige Fläche, die als Laufbahn 20 des Reibrades 12 genutzt wird. Diese weist außerdem eine wendelförmige Nut 22 auf, in der das Reibrad 12 geführt wird. Die Nut 22 hat dabei vorzugsweise eine geringere Tiefe, als die Wälzkörperlaufflächen 18 und ist etwas schmaler ausgestaltet. Die Spindel 2 hat eine Bohrung 24 auf ihrer runden Grundfläche, die beispielsweise dazu genutzt wird um einen Anschlag anzubringen.In 3 is a helical rolling element tread 18 on the spindle 2 shown. Between the rolling element tread 18 there is also a helical surface that serves as a track 20 of the friction wheel 12 is being used. This also has a helical groove 22 in which the friction wheel 12 to be led. The groove 22 preferably has a smaller depth than the rolling element running surfaces 18 and is a bit narrower. The spindle 2 has a hole 24 on its round base, which is used, for example, to attach a stop.

Gemäß 4a ist eine Profilschiene 26 mit Profilaussparungen 28 dargestellt. In der jeweiligen Profilaussparung 28 sind Wälzkörperlaufflächen 30 eines Führungswagens vorgesehen, der auf der Profilschiene 26 beweglich angeordnet wird und der einen zweireihigen Wälzkörperumlauf aufweist. Zwischen diesen Wälzkörperlaufflächen 30 ist die Laufbahn 32 des Reibrades 34 angeordnet. Das Reibrad 34 der Energieerzeugungsvorrichtung 36 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf einer gemeinsamen Triebwelle 38 mit dem Generator 40 angeordnet. Die Triebwelle 38 und auch die Achse des zylinderförmigen Generators 40 sind seitlich der Profilschiene 26 und ungefähr senkrecht zu einer Oberfläche der Profilschiene 26 angeordnet, also einer Fläche die keine Profilaussparung 28 aufweist und die einer Fläche des Führungswagens gegenübersteht. In 4b ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen Reibrad 34 und Generator 40 aufgeführt. Hier ist ein Schneckenradgetriebe 42 schematisch dargestellt. Dieses ermöglicht, dass die Triebwelle des Reibrades 34 und die Triebwelle des Generators 40 nicht parallel, sondern senkrecht zueinander stehen. Dabei ist die Triebwelle des Reibrades 34 seitlich der Profilschiene 26 und senkrecht zur Oberfläche der Profilschiene 26 angeordnet. Die Triebwelle des Generators 40 ist über der Oberfläche der Profilschiene 26 angeordnet. Gemäß 4c ist das Reibrad 44 durch ein Stirnradgetriebe 46 mit dem Generator 40 verbunden, dabei sind die Triebwellen von Reibrad 44 und Generator 40 parallel angeordnet. Die Triebwellen sind seitlich der Profilschiene 26 und etwa senkrecht zur Oberfläche der Profilschiene 26 angeordnet. Da die Triebwelle des Reibrades 44 durch das Stirnradgetriebe 46 näher an der Profilschiene 26 angeordnet ist, also die Triebwelle von Reibrad 44 und Generator 40 versetzt ist, kann das Reibrad 44 in diesem Ausführungsbeispiel einen kleineren Durchmesser aufweisen und durch das Stirnradgetriebe 46 wird die Triebwelle des Reibrades 44 von der Triebwelle des Generators 40 entkoppelt und die Triebwelle des Generators 40 kann mechanisch entlastet werden.According to 4a is a profile rail 26 with profile recesses 28 shown. In the respective profile recess 28 are rolling element treads 30 of a carriage provided on the profile rail 26 is arranged movably and has a two-row rolling element circulation. Between these rolling element treads 30 is the career 32 of the friction wheel 34 arranged. The friction wheel 34 the power generating device 36 is in this embodiment on a common drive shaft 38 with the generator 40 arranged. The drive shaft 38 and also the axis of the cylindrical generator 40 are on the side of the profile rail 26 and approximately perpendicular to a surface of the profile rail 26 arranged, so a surface that has no profile recess 28 has and which faces a surface of the carriage. In 4b is another embodiment of the connection between the friction wheel 34 and generator 40 listed. Here is a worm gear 42 shown schematically. This enables the drive shaft of the friction wheel 34 and the drive shaft of the generator 40 not parallel, but perpendicular to each other. Here is the drive shaft of the friction wheel 34 to the side of the profile rail 26 and perpendicular to the surface of the profile rail 26 arranged. The Drive shaft of the generator 40 is above the surface of the profile rail 26 arranged. According to 4c is the friction wheel 44 through a spur gear 46 with the generator 40 connected, the drive shafts of the friction wheel 44 and generator 40 arranged in parallel. The drive shafts are on the side of the profile rail 26 and approximately perpendicular to the surface of the profile rail 26 arranged. Because the drive shaft of the friction wheel 44 through the spur gear 46 closer to the profile rail 26 is arranged, so the drive shaft of the friction wheel 44 and generator 40 is offset, the friction wheel 44 in this embodiment have a smaller diameter and through the spur gear 46 becomes the drive shaft of the friction wheel 44 from the drive shaft of the generator 40 decouples and the drive shaft of the generator 40 can be mechanically relieved.

In 5a ist das Gehäuse 54 der Energieerzeugungsvorrichtung 36, das senkrecht zur Bewegungsrichtung des Führungswagens auf der Profilschiene 26 angeordnet werden soll, dargestellt. Das Gehäuse 54 weist in diesem Ausführungsbeispiel, zwei Gehäuseschenkel 50 auf, die sich von einer Verbindungsplatte 52 trennen lassen. Somit können die Gehäuseschenkel 50, in die Profilaussparung 28 eingesetzt werden und dann die Verbindungsplatte 52 mit den Gehäuseschenkeln 50 verbunden werden. Somit ist eine Anbringung auf der Profilschiene 26 leicht möglich. In 5b wird ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Hier ist das Gehäuse 56 in zwei gleiche Teile geteilt, wobei ein Teil jeweils einen Gehäuseschenkel 50 und eine halbe Verbindungplatte 52 enthält. Durch Trennen der beiden Gehäuseteile kann auch hier das Gehäuse 56 leicht montiert werden. In 5c ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Gehäuse 58 ebenfalls in zwei Teile geteilt wurde. Dabei enthält ein Teil einen Gehäuseschenkel 50 und die Verbindungsplatte 52 und der andere Teil einen Gehäuseschenkel 50. Wichtig hierbei ist es, dass jeweils ein Gehäuseteil ein Teil des Gehäuses 58 enthält, das in die Profilaussparung 28 eingreift. Gemäß 5d lässt sich das Gehäuse 60 auch elastisch gestalten. Der Zustand des Gehäuses 60, ohne Krafteinwirkung ist dabei links zu sehen. Durch eine Krafteinwirkung lassen sich die Gehäuseschenkel 50 voneinander weg verbiegen und sich die Verbindungsplatte 52 ebenfalls verformen, wie in der Darstellung rechts gegeben.In 5a is the housing 54 the power generating device 36 , which is perpendicular to the direction of movement of the carriage on the profile rail 26 to be arranged. The housing 54 has two housing legs in this embodiment 50 on, which is from a connecting plate 52 let separate. Thus, the housing legs 50 , in the profile recess 28 be used and then the connecting plate 52 with the housing legs 50 get connected. This is an attachment on the profile rail 26 easily possible. In 5b Another embodiment is shown. Here is the case 56 divided into two equal parts, one part each a housing leg 50 and a half connecting plate 52 contains. The housing can also be separated by separating the two housing parts 56 can be easily assembled. In 5c An embodiment is shown in which the housing 58 was also divided into two parts. One part contains a housing leg 50 and the connecting plate 52 and the other part a housing leg 50 , It is important here that one housing part is part of the housing 58 contains that in the profile recess 28 intervenes. According to 5d the housing 60 also design elastic. The condition of the case 60 , can be seen on the left without the application of force. The housing legs can be exerted by force 50 bend away from each other and the connecting plate 52 also deform, as given in the illustration on the right.

In 6a ist eine Energieerzeugungsvorrichtung 70 mit einem Kegelradgetriebe 72, das das Reibrad 74 mit dem Generator 76 verbindet, dargestellt. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel das Reibrad 74 auf einer Triebwelle 78 angebracht, die von zwei Lagern 80 gehalten wird, sodass sich die Triebwelle 78 des Reibrades 74 durch eine äußere Krafteinwirkung nicht anstellen kann. Es ist außerdem ein Dichtungsraum 82 gegeben, der das Kegelradgetriebe 72 und die Lager 80 umfasst. Der Generator 76 und das Reibrad 74 sind dabei außerhalb des Dichtungsraums 82 angeordnet und die jeweiligen Triebwellen 78 durchbrechen den Dichtungsraum 82 und sind mit abgedichteten Lagern 80 versehen. Der Generator 76 ist wellenseitig mit seiner Stirnfläche dichtend am Dichtungsraum 82 angebracht, sodass trotz möglicherweise nicht dichtendem Generatorlager dennoch eine Abdichtung des Generators 76 insgesamt erzielt wird. Da besonders auf der Profilschiene beispielsweise Schmutz und/oder Schmiermittel zu finden ist, ist mindestens das Lager 80, das zwischen Reibrad 74 und Getriebe 72 angeordnet ist mit einer Dichtung versehen. Gemäß 6b ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Dichtungsraum 84, neben dem Kegelradgetriebe 72 und den Lagern 80, den Generator 76 umfasst. Das Reibrad 74 ist in diesem Beispiel auch außerhalb des Dichtungsraumes 84 angeordnet.In 6a is a power generation device 70 with a bevel gear 72 that the friction wheel 74 with the generator 76 connects, shown. The friction wheel is in this embodiment 74 on a drive shaft 78 attached by two bearings 80 is held so that the drive shaft 78 of the friction wheel 74 cannot cause by an external force. It is also a seal room 82 given the bevel gear 72 and the bearings 80 includes. The generator 76 and the friction wheel 74 are outside the sealing space 82 arranged and the respective drive shafts 78 break through the seal space 82 and are with sealed bearings 80 Mistake. The generator 76 is sealing on the shaft side with its end face on the sealing space 82 attached so that, despite the generator bearing possibly not sealing, the generator is still sealed 76 overall is achieved. Since dirt and / or lubricant can be found especially on the profile rail, at least the bearing 80 that between friction wheel 74 and gears 72 arranged is provided with a seal. According to 6b An embodiment is shown in which the sealing space 84 , next to the bevel gear 72 and the camps 80 , the generator 76 includes. The friction wheel 74 is also outside the sealing space in this example 84 arranged.

Gemäß 7a ist eine Ausführungsform des Reibrades 86 gegeben. Das Reibrad 86 weist eine Auflagefläche 88 auf. Diese ist mit einem sich nach außen wölbenden Radius versehen. Das Reibrad 86 weist außerdem eine beidseitige keilförmige Verbreiterung 90 auf, die etwa tangential an die Auflagefläche 88 anschließt. In der Mitte des Reibrades 86 befindet sich der Befestigungsbereich 92. Dieser weist eine konstante Dicke und ein Loch 94 in der Mitte zur Befestigung auf. In 7b ist ein Ausführungsbeispiel eines Reibrades 96 gegeben, das zylindrisch geformt ist. In der Mitte ist ebenfalls ein Loch 94 zur Befestigung gegeben. Die Mantelfläche dieses Reibrades 96 ist mit einer Nut 98, in die ein elastischer Ring eingesetzt werden kann, versehen. Das Reibrad 96 weist des Weiteren Radien 100 im Übergangsbereich der Mantelfläche in die Grundfläche des Zylinders auf.According to 7a is an embodiment of the friction wheel 86 given. The friction wheel 86 has a contact surface 88 on. This is provided with a bulging radius. The friction wheel 86 also has a wedge-shaped widening on both sides 90 on, which is approximately tangential to the bearing surface 88 followed. In the middle of the friction wheel 86 is the fastening area 92 , This has a constant thickness and a hole 94 in the middle for attachment. In 7b is an embodiment of a friction wheel 96 given that is cylindrical in shape. There is also a hole in the middle 94 given for attachment. The outer surface of this friction wheel 96 is with a groove 98 , into which an elastic ring can be inserted. The friction wheel 96 also has radii 100 in the transition area of the lateral surface into the base of the cylinder.

Offenbart ist eine Linearbewegungsvorrichtung, die ein Führungsbauteil und eine darauf geführte bewegbare Führungskomponente aufweist, an der eine Energieerzeugungsvorrichtung (6; 36; 70) befestigt ist. Diese weist einen Generator (14; 40; 76) auf, der durch ein Reibrad (12; 34; 44; 74; 86; 96) angetrieben wird. Das Reibrad (12; 34; 44;74; 86; 96) liegt an dem Führungsbauteil zum Abrollen an und durch ein Bewegen der Führungskomponente wird es rotatorisch angetrieben.Disclosed is a linear movement device which has a guide component and a movable guide component guided thereon, on which an energy generating device ( 6 ; 36 ; 70 ) is attached. This has a generator ( 14 ; 40 ; 76 ) by a friction wheel ( 12 ; 34 ; 44 ; 74 ; 86 ; 96 ) is driven. The friction wheel ( 12 ; 34 ; 44 ; 74 ; 86 ; 96 ) lies on the guide component for rolling and by moving the guide component it is driven in rotation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Spindelführungspindle guide
22: Spindelspindle
44: Spindelmutterspindle nut
6; 36; 706; 36; 70: EnergieerzeugungsvorrichtungPower generation device
8; 54; 56; 58; 608th; 54; 56; 58; 60: Gehäusecasing
1010: Elektronikelectronics
12, 34; 44; 74; 86 ; 96 12, 34; 44; 74; 86; 96: Reibradfriction wheel
14; 40; 7614; 40; 76: Generatorgenerator
1616: Befestigungsplattemounting plate
18; 3018; 30: WälzkörperlaufflächeWälzkörperlauffläche
20; 3220; 32: Laufbahncareer
22; 9822; 98: Nutgroove
2424: Bohrungdrilling
2626: Profilschienerail
2828: Profilaussparungprofile recess
38; 7838; 78: Triebwelledrive shaft
4242: Schneckenradgetriebeworm gear
4646: StirnradgetriebeSpur gears
5050: Gehäuseschenkelhousing leg
5252: Verbindungsplatteconnecting plate
7272: Kegelradgetriebebevel gear
8080: Lagercamp
82; 8482; 84: Dichtungsraumseal chamber
8888: Auflageflächebearing surface
9090: Verbreiterungwidening
9292: Befestigungsbereichfastening area
9494: Lochhole
100100: Radienradii

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19959979 A [0003]

Claims

Linear motion device with a guide component, with a guide component guided and movable over the guide component, and with an energy generating device (6; 36; 70) provided on the guide component, the energy generating device (6; 36; 70) comprising a generator (14; 40 ; 76), which can be driven via a friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96), which rests on the guide component for rolling and is rotationally driven when the guide component is moved.

Linear motion device after Claim 1 , wherein the energy generating device (6; 36; 70) contains at least one electronic circuit and / or at least one energy store.

Linear motion device according to one of the Claims 1 or 2 , wherein the energy generating device (6; 36; 70) is configured to supply power to a sensor system of the linear movement device.

Linear motion device according to one of the Claims 1 to 3 , This has an evaluation unit which receives information from the sensor system and / or the energy generating device (6; 36; 70) and detects one or more actual information and thus determines at least part of a driving profile and stores this with one or more Compares driving profile patterns and thus determines a current driving profile pattern.

Linear motion device according to one of the Claims 1 to 4 , wherein the energy generating device (6; 36; 70) has at least one elastic element which acts on the friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96) of the energy generating device (6; 36; 70) with a force towards the guide component, which presses the friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96) against the guide component.

Linear motion device according to one of the Claims 1 to 5 , wherein the energy generating device (6; 36; 70) has a transmission which connects the friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96) with the generator (14; 40; 76).

Linear motion device according to one of the Claims 1 to 6 , wherein the energy generating device (6; 36; 70) has a housing (8; 54; 56; 58; 60) which is arranged on a longitudinally facing end face of the guide component.

Linear motion device according to one Claim 1 to 7 , wherein the housing (8; 54; 56; 58; 60) does not protrude beyond the guide component perpendicular to the direction of movement of the guide component.

Linear motion device according to one of the Claims 1 to 8th , wherein the friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96) has a raceway (20; 32) which bears against the guide component, which are arranged next to one or the tread (s) (18; 30) of rolling elements of the guide component ,

Linear motion device according to one of the Claims 1 to 9 wherein the linear movement device is a spindle guide (1) which has a spindle (2) as a guide component and a spindle nut (4) as a guide component, or wherein the linear movement device is a profile rail guide which has a profile rail (26) as a guide component and a guide carriage as a guide component ,

Linear motion device after Claim 10 , wherein the housing (8; 54; 56; 58; 60) of the energy generating device (6; 36; 70) is fastened to the spindle nut (4), is U-shaped and / or overlaps the spindle (2).

Linear motion device according to one Claim 10 or 11 , wherein the axis of rotation of the friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96) is angled to the axis of rotation of the spindle (2).

Linear motion device after Claim 12 , A plane of rotation in which the friction wheel (12; 34; 44; 74; 86; 96) lies with respect to the axis of rotation of the spindle (2) with an angle of attack which corresponds to the pitch angle of a thread of the spindle (2).

Linear motion device after Claim 10 , wherein the housing (8; 54; 56; 58; 60) of the energy generating device (6; 36; 70) is arranged on the profile rail (26), is U-shaped, engages over the profile rail (26) and into the profile recesses ( 28) of the profile rail (26) engages.

Linear motion device after Claim 14 , wherein the housing (8; 54; 56; 58; 60) is formed from at least two housing parts which can be separated in such a way that the housing (8; 54; 56; 58; 60) can be mounted on the profile rail (26) and / or the housing (8; 54; 56; 58; 60) is designed, at least in sections, in such a way that it is elastically deformable during assembly and at least one elastically deformable housing leg (50) can be pivoted away from a further housing leg (50).