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Die Erfindung betrifft einen Stromverbraucher, insbesondere einen automatisch positionierbaren Stromverbraucher, der für die drahtlose Aufladung sowie für die drahtlose Auf- und Entladung sorgt. Außerdem sind eine automatische Drehung und eine magnetische Positionierung gewährleistet.
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Bei drahtloser Aufladung treten Verluste während der Übertragung unvermeidlich auf. Für einen maximalen Wirkungsgrad der drahtlosen Aufladung spielt eine präzise Anpassung zwischen zwei Funkübertragungsmodulen eine entscheidende Rolle.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist an einem Gehäuse 1 eines Stromverbrauchers 100 ein Ansatz 12 und eine Aussparung 13 angeordnet. Der Ansatz 12 und die Aussparung 13 sind so aneinander angepasst, dass der Ansatz 12 zur Positionierung in die Aussparung 13 eingreift. Beim sendeseitigen Stromverbraucher ist der Ansatz 12 oben und die Aussparung 13 unten ausgebildet, während beim empfangsseitigen Stromverbraucher die Aussparung 13 oben und der Ansatz 12 unten angeordnet ist. Zur Durchführung der drahtlosen Aufladung werden der Ansatz 12 und die Aussparung 13 des empfangsseitigen Stromverbrauchers mit der Aussparung 13 bzw. dem Ansatz 12 des sendeseitigen Stromverbrauchers so verbunden, dass die Funkübertragungsmodule 11 der beiden Stromverbraucher 100 genau nacheinander ausgerichtet sind. Damit wird der Wirkungsgrad bei der drahtlosen Aufladung verbessert.
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Bei dem oben erwähnten Beispiel handelt es sich nur um eine drahtlose Einwegaufladung. Zur Anwendung für eine drahtlose Auf- und Entladung in beidseitiger Richtung ist jedes der Stromverbraucher 100 sendbar und empfangbar. Wird die elektrische Energie des empfangsseitigen Stromverbrauchers drahtlos an einen weiteren empfangsseitigen Stromverbraucher weitergeleitet, sind die Ansätze und die Aussparungen der beiden empfangsseitigen Stromverbraucher an gleicher Stelle so angeordnet, dass die Ansätze nicht in die Aussparungen einrasten können. Wie in 2 gezeigt, kann einer der Stromverbraucher zur Positionierung verkehrt herum gestellt. Dies bereitet aber beim Gebrauch der herkömmlichen Konstruktion viel Schwierigkeiten. Es kann sogar einfach nicht für die Anwendung bei der drahtlosen Auf- und Entladung in beiden Richtungen geeignet sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatisch positionierbaren Stromverbraucher zu schaffen, der sowohl für die drahtlose Aufladung in einer Richtung als auch für die drahtlose Auf- und Entladung in beiden Richtungen sorgt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen automatisch positionierbaren Stromverbraucher, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Bei dem erfindungsgemäßen automatisch positionierbaren Stromverbraucher wird das Prinzip, dass ungleichnamige Magnetpole einander anziehen und gleichnamige Magnetpole einander abstoßen, eingesetzt, was eine praktische Positionierung durch die magnetische Kraft gewährleistet. Durch die Verwendung der frei rotierbaren Eigenschaft der magnetischen Einheit ergeben sich dann die automatische Rotation und die magnetische Positionierung. Damit sind eine drahtlose Aufladung in einziger Richtung sowie eine drahtlose Auf-/Entladung in beiden Richtungen realisierbar. Darüber hinaus braucht einer der Stromverbraucher beim Aufladen nicht auf den Kopf gestellt zu werden, was den Gebrauch in erheblichem Maße vereinfacht.
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Gemäß der Erfindung wird ein automatisch positionierbarer Stromverbraucher bereitgestellt, der Folgendes aufweist:
ein Gehäuse, in dem sich ein Funkübertragungsmodul befindet; und
eine magnetische Einheit, die ein erstes magnetisches Element, dessen positiver Pol nach außen gerichtet ist, und ein zweites magnetisches Element, dessen negativer Pol nach außen gerichtet ist, aufweist, wobei die magnetischen Elemente in liegender Weise zu einer Scheibe zusammengefügt sind, und wobei die magnetische Einheit frei rotierbar an einer Seite des Gehäuses angeordnet ist.
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Durch die Verwendung der frei rotierbaren Eigenschaft der magnetischen Einheit ergeben sich dann die automatische Rotation und die magnetische Positionierung. Damit sind eine drahtlose Aufladung in einziger Richtung sowie eine drahtlose Auf-/Entladung in beiden Richtungen realisierbar. Darüber hinaus braucht einer der Stromverbraucher (300) beim Aufladen nicht auf den Kopf gestellt zu werden, was den Gebrauch in erheblichem Maße vereinfacht.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Konstruktion;
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2 eine perspektivische Darstellung zweier Stromverbraucher gemäß 1, die noch nicht miteinander verbunden sind;
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3 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stromverbrauchers;
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4 einen Schnitt durch die Rückseite des erfindungsgemäßen Stromverbrauchers in 3;
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5 einen Schnitt durch die Rückseite eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stromverbrauchers;
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6 einen Schnitt durch die Rückseite eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stromverbrauchers; und
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7 einen Schnitt durch die Rückseite eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Stromverbrauchers.
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Die Erfindung betrifft einen automatisch positionierbaren Stromverbraucher. In 3 und 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des automatisch positionierbaren Stromverbrauchers dargestellt, während 5 bis 7 das zweite, das dritte bzw. das vierte Ausführungsbeispiel zeigen.
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In den 3 und 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stromverbrauchers 300 gezeigt, der ein Gehäuse 3 und eine magnetische Einheit 4 aufweist.
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Wie aus den 4 bis 8 ersichtlich, weist ein erfindungsgemäßer Linearantrieb 10 ein Außenrohr 20, ein Mittelrohr 30 und ein Innenrohr 40 auf.
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Im Inneren des Gehäuses 3 befindet sich ein hier nicht näher dargestelltes Funkübertragungsmodul [verwiesen auf 1], das für die drahtlose Übertragung sorgt.
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Die magnetische Einheit 4 weist ein erstes magnetisches Element 41, dessen positiver Pol nach außen gerichtet ist, und ein zweites magnetisches Element 42 auf, dessen negativer Pol nach außen gerichtet ist. Die magnetischen Elemente 41, 42 sind in liegender Weise zu einer Scheibe zusammengefügt. Die magnetische Einheit 4 ist frei rotierbar an einer Seite des Gehäuses 3 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese an der Rückseite des Gehäuses 3 angeordnet, worauf die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll.
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An einer Seite des Gehäuses 3 ist eine Aufnahmenut 31 ausgebildet. Die magnetische Einheit 4 ist frei rotierbar in der Aufnahmenut 31 untergebracht. Die Aufnahmenut 31 ist randseitig mit einem Flanschteil 311 versehen, mit dem die magnetische Einheit 4 in der Aufnahmenut 31 lagebegrenzt ist. Außerdem sind die magnetischen Elemente 41, 42 zu einer halbierbaren Scheibe zusammengefügt, die aus einem ersten und einem zweiten Magneten besteht.
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Durch die oben erwähnte Gestaltung befinden sich die magnetische Einheit 4 in frei rotierbarem Zustand. Wenn eine drahtlose Auf- und Entladung zwischen zwei erfindungsgemäßen Stromverbrauchern 300 vorgenommen wird, ganz egal, ob diese als sendeseitiger oder empfangsseitiger Stromverbraucher eingesetzt werden, findet eine automatische Drehung durch das Prinzip statt, dass ungleichnamige Magnetpole einander anziehen und gleichnamige Magnetpole einander abstoßen, ohne einem der Stromverbraucher 300 verkehrt herum stellen zu müssen. Das heißt, das erste magnetische Element 41 des Stromverbrauchers 300 ist magnetisch mit dem zweiten magnetischen Element 42 des anderen Stromverbrauchers 300 verbunden. Gleichzeitig ist das zweite magnetische Element 42 des Stromverbrauchers 300 magnetisch mit dem ersten magnetischen Element 41 des anderen Stromverbrauchers 300 verbunden, was eine sichere Positionierung aneinander gewährleistet. In anderen Worten kann die magnetische Einheit 4 automatisch gedreht und durch magnetische Anziehungskraft positioniert werden. Auf diese Weise können die nicht näher dargestellten Funkübertragungsmodule der beiden Stromverbraucher 300 nacheinander ausgerichtet werden, was den Wirkungsgrad der drahtlosen Aufladung erhöht.
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In 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Stromverbraucher 300 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht demjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, dass die magnetische Einheit 4 in unterschiedlicher Weise angeordnet ist.
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Wie gezeigt, ist eine frei rotierbare Drehachse 32 senkrecht in der Aufnahmenut 31 drehbar gelagert. Die Drehachse 32 ist eingesteckt in der Mitte der magnetischen Einheit 4, beispielsweise im Mittelpunkt der scheibenförmigen, magnetischen Einheit 4 vorgesehen, sodass dieser in der Aufnahmenut 31 frei rotierbar ist. Die magnetische Einheit 4 kann beim Drehen der Drehachse 32 mitgedreht werden. Damit sind die automatische Drehung und die magnetische Positionierung gewährleistet. Bei der Aufnahmenut 31 kann auf das Flanschteil 311 verzichtet werden, da die magnetische Einheit 4 durch die Drehachse 32 in der Lage gehalten ist.
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In 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Stromverbraucher 300 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht demjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, dass die magnetische Einheit 4 in unterschiedlicher Weise angeordnet ist.
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Wie gezeigt, befindet sich ein Lager 33 im Inneren der Aufnahmenut 31. Ein frei rotierbarer Drehzapfen 32 ist senkrecht in der Aufnahmenut 31 drehbar gelagert. Der Drehzapfen 32 ist eingesteckt in der Mitte der magnetischen Einheit 4, beispielsweise im Mittelpunkt der scheibenförmigen, magnetischen Einheit 4 vorgesehen. Die magnetische Einheit 4 kann beim Drehen des Drehzapfens 32 mitgedreht werden. Damit sind die automatische Drehung und die magnetische Positionierung gewährleistet. Bei der Aufnahmenut 31 kann auf das Flanschteil 311 verzichtet werden, da die magnetische Einheit 4 durch den Drehzapfen 32 in der Lage gehalten ist.
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In 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Stromverbraucher 300 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel entspricht demjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, dass die magnetische Einheit 4 in unterschiedlicher Weise angeordnet ist.
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Wie gezeigt, befindet sich ein Lager 33 im Inneren der Aufnahmenut 31. Ein frei rotierbarer Drehzapfen 32 ist senkrecht in der Aufnahmenut 31 drehbar gelagert. Der Drehzapfen 32 ist eingesteckt in der Mitte der magnetischen Einheit 4, beispielsweise im Mittelpunkt der scheibenförmigen, magnetischen Einheit 4 vorgesehen. Die magnetische Einheit 4 kann beim Drehen des Drehzapfens 32 mitgedreht werden. Damit sind die automatische Drehung und die magnetische Positionierung gewährleistet. Bei der Aufnahmenut 31 kann auf das Flanschteil 311 verzichtet werden, da die magnetische Einheit 4 durch den Drehzapfen 32 in der Lage gehalten ist.
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Wie gezeigt, ist ein Zapfen 34 senkrecht in der Aufnahmenut 31 gelagert. Ein Lager 35 ist in der Mitte der magnetischen Einheit 4, beispielsweise im Mittelpunkt der scheibenförmigen, magnetischen Einheit 4 vorgesehen. Die magnetische Einheit 4 ist über das Lager 35 auf den Zapfen 34 aufgeschoben, wodurch diese frei rotierbar ist. Damit sind die automatische Drehung und die magnetische Positionierung gewährleistet. Bei der Aufnahmenut 31 kann auf das Flanschteil 311 verzichtet werden, da die magnetische Einheit 4 über das Lager 35 fest auf den Zapfen 34 aufgeschoben ist.
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Bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen kann der erfindungsgemäße Stromverbraucher 300 als elektronisches Handgerät, das in der Zeichnung dargestellt ist, als drahtloses Ladegerät, das für drahtlose Übertragung der elektrischen Energie sorgt, als alle Arten von Elektroautos, als elektrische Werkzeuge wie Elektrogeräte, alle Arten von mobilen elektrischen Geräten, usw. ausgeführt. Im Fall, dass ein Handy im Auto drahtlos aufgeladen werden muss, kann dieses einfach auf ein drahtloses Ladegerät im Auto gelegt werden, sodass die magnetische Einheit 4 automatisch in ihre Verriegelungsposition gedreht werden kann, ohne es zusätzlich blicken zu müssen und ohne die Aufmerksamkeit während der Fahrt zu reduzieren. Damit können sicherheitstechnische Anforderungen erfüllt werden.
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Bei dem automatisch positionierbaren Stromverbraucher wird das Prinzip, dass ungleichnamige Magnetpole einander anziehen und gleichnamige Magnetpole einander abstoßen, eingesetzt, was eine praktische Positionierung durch die magnetische Kraft gewährleistet. Durch die Verwendung der frei rotierbaren Eigenschaft der magnetischen Einheit 4 ergeben sich dann die automatische Rotation und die magnetische Positionierung. Damit sind eine drahtlose Aufladung in einziger Richtung sowie eine drahtlose Auf-/Entladung in beiden Richtungen realisierbar. Darüber hinaus braucht einer der Stromverbraucher 300 beim Aufladen nicht auf den Kopf gestellt zu werden, was den Gebrauch in erheblichem Maße vereinfacht.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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(des Stands der Technik)
- 100
- Stromverbraucher
- 1
- Gehäuse
- 11
- Funkübertragungsmodul
- 12
- Ansatz
- 13
- Aussparung
(der vorliegenden Erfindung) - 300
- Stromverbraucher
- 3
- Gehäuse
- 31
- Aufnahmenut
- 311
- Flanschteil
- 32
- Drehachse
- 33, 35
- Lager
- 34
- Zapfen
- 4
- magnetische Einheit
- 41
- erstes magnetisches Element
- 42
- zweites magnetisches Element
