WO2015058761A1 - Wälzlager mit integriertem elektrischem generator - Google Patents

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bearing
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Thomas Rink
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Definitions

  • the present invention relates to a rolling bearing with integrated electric generator.
  • DE 202 02 536 U1 describes a device for monitoring a bearing assembly in a rolling mill with at least one bearing for supporting a rotating machine part relative to a stationary housing.
  • the storage comprises at least one sensor for detecting at least one process variable.
  • the sensor is connected to a transmitting unit, which transmits the measured sensor data, for example via radio or induction, to a transmitter.
  • an electric generator for power supply of sensor or sensor unit is integrated in the bearing assembly, an electric generator.
  • a first generator element is rotatably connected, which cooperates with a second, non-rotatably connected to the housing generator element.
  • a magnetic ring and a coil are arranged in the housing on the rotating machine part. When rotating the shaft of the magnetic ring induces an electrical voltage in the coil, which is forwarded to the transmitting unit.
  • DE 695 24 014 T2 shows a roller bearing with built-in electric generator.
  • the generator consists of a rotor, which rotates with the shaft and the inner ring, and a stator, which is attached to the outer ring.
  • the inner ring is constructed of two components.
  • the rotor in this embodiment comprises a spacer ring separating the two components of the inner ring and a series of permanent magnets circumferentially equidistant around the spacer ring.
  • the outer surface of the spacer ring on flats, in each of which a permanent magnet, preferably via an adhesive connection, is attached.
  • the stator attached to the outer ring has a lamellar structure with teeth and the teeth separating from each other winding slots. Each tooth carries a coil that surrounds the tooth.
  • the rolling bearing described is preferably used in a railway carriage for charging a battery, which feeds actuators for the rail car brakes. Summary of the invention
  • the object of the present invention is to provide a rolling bearing with an integrated electric generator available, the generator is characterized by a simple design and can be installed with little effort in the rolling bearing.
  • the rolling bearing according to the invention comprises two bearing rings, a cage arranged between the bearing rings for receiving rolling elements and an electric generator integrated in the rolling bearing.
  • the generator has at least one row of permanent magnets and a laminated core arranged in the circumferential direction on one of the two bearing rings with teeth, which each carry a coil winding.
  • the serving for receiving the laminated core bearing ring has a circumferential groove for receiving the laminated core.
  • the laminated core is divided into at least two subpackets.
  • the permanent magnets are arranged on the cage or on the other of the two bearing rings in the circumferential direction.
  • a significant advantage of the rolling bearing according to the invention is the fact that the integrated generator is characterized by a simple design. The number of components of the generator is limited to the essentials.
  • the use of a circumferential groove in the bearing ring allows a low-cost attachment of the laminated core in the bearing ring.
  • the division of the laminated core into at least two sub-packages facilitates the assembly of the laminated core.
  • the rolling bearing according to the invention can be used for the storage of a roller, for example a roller in a machine for steel production. In such rolls, for example, the pressure load is determined by means of a sensor. With the help of built-in rolling bearing electric generator, the sensor can be continuously supplied with the required energy.
  • the laminated core is preferably designed in Schenkelpolausment.
  • the magnetic return of the laminated core is provided by the laminated core itself.
  • the magnetic conclusion of the permanent magnets is taken over by the corresponding bearing component (bearing ring, cage), which is made of a magnetically conductive material.
  • the laminated core is divided into two laminated core halves.
  • the laminated core halves are arranged offset in the groove by one Polannons tint each other.
  • the laminated core is in turn divided into two laminated core halves.
  • the joints of the sheets of laminated core halves are designed as a half tooth.
  • the sheets of the laminated core halves located in the groove are preferably connected to one another at their joints.
  • the joints can be connected to each other via the wound around the split teeth coil winding.
  • additional connecting means such as spring clips, which hold the sheets together at the joints.
  • Another preferred embodiment uses a laminated core, which consists of a series of sub-packages, each sub-package comprising a tooth.
  • Each sub-package is fastened individually to an in-groove return ring, which can be done for example by means of a captive screw connection or press connection.
  • the return ring is preferably designed as a laminated core.
  • the laminated core of the return ring consists of two halves. The two halves of the return ring can be easily inserted into the groove.
  • the sheets of the laminated core and / or the return ring against each other are secured against rotation. This rotation can be done by the coil windings.
  • the inner sheets of laminated core and return ring can be secured by a locking against twisting.
  • the two outer panels are usually made without latching to facilitate assembly.
  • Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a rolling bearing according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 2 shows a detail Z from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of the rolling bearing according to the invention along a section line B-B in FIG. 1;
  • Fig. 4 is a detail Y of Fig. 3;
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the rolling bearing according to the invention in a second embodiment
  • Fig. 6 is a detail B of Figure 5;
  • FIG. 7 shows a longitudinal sectional view of the rolling bearing according to the invention along a section line A-A in FIG. 5;
  • FIG. 8 shows a detail A from FIG. 7;
  • Fig. 10 is a detail C of Fig. 9;
  • Fig. 1 1 is a cross-sectional view of the rolling bearing according to the invention in a third embodiment
  • FIG. 12 shows a detail X from FIG. 11
  • Fig. 13 is a longitudinal sectional view of the rolling bearing according to the invention along a section line A-A in Fig. 1 1;
  • FIG. 14 shows a detail Y from FIG. 13
  • Fig. 15 is a longitudinal sectional view of the rolling bearing according to the invention along a section line C-C in Fig. 1 1;
  • Figs. 1 and 3 show sectional views of a rolling bearing 01 according to the invention in a first embodiment.
  • the roller bearing 01 comprises an inner ring 02, an outer ring 03, a cage 04 and rolling bodies 05, which are held at the same distance by means of a cage 04.
  • the rolling bearing 01 shown is designed as a double-row roller bearing 01. Of course, single-row bearings are possible.
  • an electric generator 07 is integrated in the rolling bearing 01.
  • the structure of the electric generator 07 will be explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 4, which show detailed views of the rolling bearing 01.
  • the electric generator 07 comprises a series of permanent magnets 08, which are arranged on the cage 04 and fixed there in a suitable manner, for example via an adhesive connection.
  • the magnetic return of the permanent magnets 08 is taken over by the magnetically conductive cage 04.
  • the electric generator 07 comprises a laminated core 09 with a row of teeth 10 which is arranged in a circumferential groove 12 introduced into the inner ring 02.
  • the magnetic conclusion of the laminated core 09 is provided by the laminated core itself.
  • the laminated core 09 is designed in Schenkelpolaus Replacement. It is divided into two laminated halves.
  • the two laminated core halves are arranged offset in the groove 12 by a respective Polannonsmine to each other.
  • the individual sheets 13 of the laminated core 09 are torsionally sheet-packed and electrically isolated from each other.
  • the winding of the teeth 10 with coil windings 14 can be realized subsequently by a needle winder.
  • the coil windings 14 of the teeth 10 can be connected in series to achieve high output voltages at low speeds. 1-phase or 3-phase coil windings 14 are possible.
  • a 3-phase coil winding 14 can be switched in the star and in the triangle.
  • the coil support carrying the coil winding 14 preferably consists of two plastic half shells, such as PA 66, and is positioned around the respective tooth 10 by a snap connection.
  • the sheets 13 are secured against rotation against each other.
  • the inner plates 13 can additionally be secured against rotation by latching. be secured each other.
  • the two outer plates 13 are designed for easier installation without locking.
  • the rotation between the laminated core 09 and inner ring 02 can be prevented by a radial or axial dowel pin.
  • the laminated core 09 is again divided into two laminated core halves.
  • the sheets 13 of the laminated core halves, which are located on a level, are arranged individually or in block on the circumference of each other butt to one another.
  • the joints 15 of the sheets 13 of the laminated core halves are formed in the embodiment shown as a half tooth 10 (see Fig. 6).
  • the laminated core halves are in turn inserted into the circumferential groove 12 of the inner ring 02.
  • the coil windings 14 By the coil windings 14, the sheets 13 are secured against rotation against each other.
  • the inner plates 13 can be secured by a locking against rotation.
  • spring clip 17 see Fig. 6, 10
  • the joints 15 of the sheets 13 can be held together.
  • the coil winding 14, which is wound around the divided teeth 10 can also serve as a fuse.
  • the laminated core 09 consists of a number of sub-packages.
  • Each sub-package comprises a tooth 10 with a coil winding 14.
  • the sub-packages are each attached via a captive first screw 18 to a yoke ring 19.
  • the return ring 19 is designed as a laminated core.
  • the sheet metal package of the return ring 19 consists of two halves. The partial halves of the return ring 19 are inserted into the circumferential groove 12 of the inner ring 02 and secured by a captive second screw 20.
  • the sheets 13 of the laminated core 09 are compared secured against twisting.
  • the inner plates of the return ring 19 can be secured by a lock against rotation.
  • the two outer plates of the return ring 19 are designed for easier installation without locking.
  • the rotation between the return ring 19 and inner ring 02 can be prevented by the captive second screw 20. A change in length due to heat input is taken into account accordingly.
  • the electric generator 07 is bonded to a single diameter.
  • An individual adaptation to different bearing types is possible, but requires a circumferential adjustment of the electric generator 07.
  • the laminated core 09 can be varied in width depending on the sheet thickness. As a result, it is possible to influence directly the available winding space and the magnetic flux guidance, and thus the performance of the electric generator 07 can be determined.
  • the magnetic circuit must be adapted accordingly.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager (01) umfassend zwei Lagerringe (02, 03) und einen zwischen den Lagerringen (02, 03) angeordneten Käfig (04) zur Aufnahme von Wälzkörpern (05) sowie einen in das Wälzlager (01) integrierten elektrischen Generator (07) mit einer Reihe von Permanentmagneten (08) und einem in Umfangrichtung an einem der beiden Lagerringe (02, 03) angeordneten Blechpaket (09) mit Zähnen (10), welche jeweils einer Spulenwicklung (14) tragen. Das erfindungsgemäße Wälzlager zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der zur Aufnahme des Blechpakets (09) dienende Lagerring (02, 03) eine umlaufende Nut (12) zur Aufnahme des Blechpakets (09) aufweist, dass das Blechpaket (09) in mindestens zwei Teilpakete unterteilt ist, und dass die Permanentmagnete (08) am Käfig (04) oder am anderen der beiden Lagerringe (02, 03) in Umfangsrichtung angeordnet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Wälzlager mit integriertem elektrischem Generator
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager mit integriertem elektrischem Generator.
Hintergrund der Erfindung
Zur Überwachung wichtiger Prozessgrößen, wie Lagerkräfte oder Temperaturen, ist es bekannt, Sensoren in Lageranordnungen zur Lagerung drehender Maschinenteile, wie Walzen, zu integrieren. Die Energieversorgung der in die Lageranordnung integrierten Sensoren soll möglichst so gestaltet sein, dass die Lageranordnung aufwandsarm gewechselt werden kann und der Betrieb der Sensoren dauerhaft sichergestellt ist. In diesem Zusammenhang haben sich Energieversorgungssysteme als sinnvoll erwiesen, welche keine elektrischen Versorgungsleitungen zur Zuführung elektrischer Energie von außen benötigen. Bislang kommen zur Energieversorgung der in die Lageranordnung integrierten Sensoren häufig Systeme zum Einsatz, welche nach dem Prinzip der induktiven Übertragung oder auf Basis von Schleifringübertragern arbeiten. Schleifringübertrager haben den Nachteil, dass sie insbesondere bei hohen Drehzahlen stark verschleißbehaftet sind. Bei einem geringen Energiebedarf besteht auch die Möglichkeit der Batterieversorgung. Die Energieversorgung durch eine Batterie ist bauartbedingt ohne Nachladung jedoch endlich und da- her wartungsaufwendig.
Die DE 202 02 536 U1 beschreibt eine Vorrichtung zur Überwachung einer Lageranordnung in einem Walzwerk mit mindestens einem Lager zur Lagerung eines drehenden Maschinenteils gegenüber einem ortsfesten Gehäuse. Die Lagerung umfasst zumindest einen Sensor zur Erfassung mindestens einer Prozessgröße. Der Sensor ist mit einer Sendeeinheit verbunden, welche beispielsweise über Funk oder Induktion die gemessenen Sensordaten an einen Sender übermittelt. Zur Energieversorgung von Sensor bzw. Sensoreinheit ist in die Lageranordnung ein elektrischer Generator integriert. Mit dem sich drehenden Maschinenteil ist ein erstes Generatorelement drehfest verbunden, welches mit einem zweiten, mit dem Gehäuse drehfest verbundenen Generatorelement zusammenwirkt. Nach einer bevorzugten Ausführung sind auf dem sich drehenden Maschinenteil ein Magnetring und im Gehäuse eine Spule angeordnet. Beim Drehen der Welle induziert der Magnetring in der Spule eine elektrische Spannung, die an die Sendeeinheit weitergeleitet wird.
Die DE 695 24 014 T2 zeigt ein Wälzlager mit eingebautem elektrischem Ge- nerator. Der Generator besteht aus einem Rotor, der mit der Welle und dem Innenring rotiert, und einem Stator, der am Außenring befestigt ist. Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Innenring aus zwei Bauteilen aufgebaut. Der Rotor umfasst bei dieser Ausführung einen Abstandsring, der die beiden Bauteile des Innenrings voneinander trennt, und eine Reihe von Dauermagneten, die in gleichen Abständen in Umfangsrichtung um den Abstandsring angeordnet sind. Zur Aufnahme der Dauermagneten weist die Außenfläche des Abstandsrings Abflachungen auf, in welchen jeweils ein Dauermagnet, vorzugsweise über eine Klebeverbindung, befestigt ist. Der am äußeren Ring befestigte Stator weist eine Lamellenstruktur mit Zähnen und die Zähne voneinander trennender Windungsschlitze auf. Jeder Zahn trägt eine Spule, die den Zahn umgibt. Das beschriebene Wälzlager wird vorzugsweise in einem Eisenbahnwagen zur Ladung einer Batterie verwendet, welche Betätigungsgeräte für die Eisenbahnwagenbremsen speist. Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wälzlager mit einem integrierten elektrischen Generator zu Verfügung zu stellen, wobei der Generator sich durch eine einfache Bauweise auszeichnet und aufwandsarm in das Wälzlager eingebaut werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Wälzlager gemäß dem beigefügten Anspruch 1 . Das erfindungsgemäße Wälzlager umfasst zwei Lagerringe, einen zwischen den Lagerringen angeordneten Käfig zur Aufnahme von Wälzkörpern sowie einen in das Wälzlager integrierten elektrischen Generator. Der Generator besitzt mindestens eine Reihe von Permanentmagneten und ein in Umfangrich- tung an einem der beiden Lagerringe angeordnetes Blechpaket mit Zähnen, welche jeweils eine Spulenwicklung tragen. Der zur Aufnahme des Blechpakets dienende Lagerring weist eine umlaufende Nut zur Aufnahme des Blechpakets auf. Das Blechpaket ist in mindestens zwei Teilpakete unterteilt. Die Permanentmagnete sind am Käfig oder am anderen der beiden Lagerringe in Um- fangsrichtung angeordnet.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Wälzlagers ist darin zu sehen, dass sich der integrierte Generator durch eine einfache Bauweise auszeichnet. Die Anzahl der Komponenten des Generators ist auf das Wesentliche be- schränkt. Die Verwendung einer umlaufenden Nut im Lagerring ermöglicht eine aufwandsarme Befestigung des Blechpakets im Lagerring. Die Unterteilung des Blechpakets in mindestens zwei Teilpakete erleichtert die Montage des Blechpakets. Das erfindungsgemäße Wälzlager kann zur Lagerung einer Walze, beispielsweise einer Walze in einer Maschine für die Stahlfertigung eingesetzt werden. Bei derartigen Walzen wird zum Beispiel die Druckbelastung mittels Sensor ermittelt. Mit Hilfe des im Wälzlager eingebauten elektrischen Generators kann der Sensor kontinuierlich mit der erforderlichen Energie versorgt werden. Das Blechpaket ist vorzugsweise in Schenkelpolausführung ausgeführt. Der magnetische Rückschluss des Blechpakets wird durch das Blechpaket selbst bereitgestellt. Der magnetische Rückschluss der Permanentmagnete wird durch die entsprechende Lagerkomponente (Lagerring, Käfig) übernommen, die aus einem magnetisch leitfähigen Material gefertigt ist.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Blechpaket in zwei Blechpakethälften unterteilt ist. Die Blechpakethälften sind in der Nut um jeweils einen Polteilungsfaktor zueinander versetzt angeordnet. Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Blechpaket wiederum in zwei Blechpakethälften unterteilt. Bei dieser Ausführung sind die Stoßstellen der Bleche der Blechpakethälften als halber Zahn ausgeführt. Die in der Nut be- findlichen Bleche der Blechpakethälften sind an ihren Stoßstellen vorzugsweise miteinander verbunden. Im einfachsten Fall können die Stoßstellen über die um die geteilten Zähne gewickelte Spulenwicklung miteinander verbunden sein. Es können jedoch auch zusätzlicher Verbindungsmittel, wie Federbügel zum Einsatz kommen, welche die Bleche an den Stoßstellen zusammenhalten.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform verwendet ein Blechpaket, welches aus einer Reihe von Teilpaketen besteht, wobei jedes Teilpaket einen Zahn umfasst. Jedes Teilpaket ist einzeln an einem in der Nut angeordneten Rückschlussring befestigt, was beispielsweise mittels einer verliersicheren Schraub- Verbindung oder Pressverbindung erfolgen kann.
Der Rückschlussring ist vorzugsweise als Blechpaket ausgeführt. Das Blechpaket des Rückschlussrings besteht aus zwei Teilhälften. Die beiden Teilhälften des Rückschlussrings lassen sich problemlos in die Nut einlegen.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Bleche des Blechpakets und/oder des Rückschlussrings gegeneinander gegen Verdrehen gesichert. Diese Verdrehsicherung kann durch die Spulenwicklungen erfolgen. Zusätzlich können die inneren Bleche von Blechpaket und Rückschlussring durch eine Verrastung gegen Verdrehen gesichert sein. Die beiden äußeren Bleche werden in der Regel ohne Verrastung ausgeführt, um die Montage zu erleichtern.
Des Weiteren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn Blechpaket oder Rückschlussring und der die Nut aufweisende Lagerring gegeneinander gegen Verdrehen gesichert sind. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Spulenwicklungen der einzelnen Zähne in Reihe geschaltet. Hierdurch kann eine hohe Ausgangsspannung bei niedrigen Drehzahlen erreicht werden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 ein Detail Z aus Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Querschnittansicht des erfindungsgemäßen Wälzlagers entlang einer Schnittlinie B-B in Fig. 1 ;
Fig. 4 ein Detail Y aus Fig. 3;
Fig. 5 eine Querschnittansicht des erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 ein Detail B aus Fig.5;
Fig. 7 eine Längsschnittansicht des erfindungsgemäßen Wälzlagers entlang einer Schnittlinie A-A in Fig. 5;
Fig. 8 ein Detail A aus Fig. 7;
Fig. 9 eine Längsschnittansicht des erfindungsgemäßen Wälzlagers entlang einer Schnittlinie C-C in Fig. 5;
Fig. 10 ein Detail C aus Fig. 9;
Fig. 1 1 eine Querschnittansicht des erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer dritten Ausführungsform;
Fig. 12 ein Detail X aus Fig. 1 1 ;
Fig. 13 eine Längsschnittansicht des erfindungsgemäßen Wälzlagers entlang einer Schnittlinie A-A in Fig. 1 1 ;
Fig. 14 ein Detail Y aus Fig. 13;
Fig. 15 eine Längsschnittansicht des erfindungsgemäßen Wälzlagers entlang einer Schnittlinie C-C in Fig. 1 1 ;
Fig. 16 ein Detail Z aus Fig. 15. Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Fig. 1 und 3 zeigen Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 01 in einer ersten Ausführungsform. Das Wälzlager 01 umfasst einen Innenring 02, einen Außenring 03, einen Käfig 04 und Wälzkörper 05, welche mittels Kä- fig 04 in gleichem Abstand gehalten werden. Das gezeigte Wälzlager 01 ist als zweireihiges Wälzlager 01 ausgeführt. Es sind natürlich auch einreihige Wälzlager möglich. In das Wälzlager 01 ist ein elektrischer Generator 07 integriert.
Der Aufbau des elektrischen Generators 07 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 und 4 näher erläutert, die Detailansichten des Wälzlagers 01 zeigen. Der elektrische Generator 07 umfasst eine Reihe von Permanentmagneten 08, welche am Käfig 04 angeordnet sind und dort auf geeignete Art und Weise, beispielsweise über eine Klebeverbindung, befestigt sind. Der magnetische Rück- schluss der Permanentmagneten 08 wird durch den magnetisch leitfähigen Käfig 04 übernommen. Des Weiteren umfasst der elektrische Generator 07 ein Blechpaket 09 mit einer Reihe von Zähnen 10, welches in einer, in den Innenring 02 eingebrachten umlaufenden Nut 12 angeordnet ist. Der magnetische Rückschluss des Blechpakets 09 wird durch das Blechpaket selbst bereitgestellt. Das Blechpaket 09 ist in Schenkelpolausführung ausgeführt. Es ist in zwei Blechpakethälften unterteilt. Die beiden Blechpakethälften sind in der Nut 12 um jeweils einen Polteilungsfaktor zueinander versetzt angeordnet. Die einzelnen Bleche 13 des Blechpakets 09 sind verdrehsicher blechpaketiert und miteinander elektrisch isoliert verbunden. Die Bewicklung der Zähne 10 mit Spulenwicklungen 14 kann im Anschluss durch einen Nadelwickler realisiert wer- den. Die Spulenwicklungen 14 der Zähne 10 können zur Erzielung hoher Ausgangsspannungen bei niedrigen Drehzahlen in Reihe geschaltet werden. Es sind 1 -phasige oder auch 3-phasige Spulenwicklungen 14 möglich. Eine 3- phasige Spulenwicklung 14 kann im Stern und im Dreieck geschaltet werden. Der die Spulenwicklung 14 tragende Spulenträger besteht vorzugsweise aus zwei Halbschalen aus Kunststoff, wie PA 66, und ist durch eine Schnappverbindung um den jeweiligen Zahn 10 positioniert. Durch die Spulenwicklungen 14 werden die Bleche 13 gegeneinander gegen Verdrehen gesichert. Die inneren Bleche 13 können zusätzlich durch eine Verrastung gegen Verdrehen zu- einander gesichert werden. Die beiden äußeren Bleche 13 werden zur einfacheren Montage ohne Verrastung ausgeführt. Das Verdrehen zwischen Blechpaket 09 und Innenring 02 kann durch einen radialen oder axialen Passstift verhindert werden.
Die Fig. 5, 7 und 9 zeigen Schnittansichten des erfindungsgemäßen Wälzlagers 01 in einer zweiten Ausführungsform. Die Fig. 6, 8 und 10 zeigen Detailansichten dieser Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist das Blechpaket 09 wiederum in zwei Blechpakethälften unterteilt. Die sich auf einer Ebe- ne befindenden Bleche 13 der Blechpakethälften werden einzeln oder im Block am Umfang jeweils stumpf zueinander angeordnet. Die Stoßstellen 15 der Bleche 13 der Blechpakethälften sind bei der gezeigten Ausführung als halber Zahn 10 ausgeformt (siehe Fig. 6). Die Blechpakethälften werden wiederum in die umlaufende Nut 12 des Innenrings 02 eingelegt. Durch die Spulenwicklun- gen 14 werden die Bleche 13 gegeneinander gegen Verdrehen gesichert. Zusätzlich können auch hier die inneren Bleche 13 durch eine Verrastung gegen Verdrehen gesichert werden. Durch Federbügel 17 (siehe Fig. 6, 10) können die Stoßstellen 15 der Bleche 13 zusammengehalten werden. Als Sicherung kann jedoch auch die Spulenwicklung 14 dienen, welche um die geteilten Zäh- ne 10 gewickelt wird.
Die Fig. 1 1 , 13 und 15 zeigen Schnittansichten des erfindungsgemäßen Wälzlagers 01 in einer dritten Ausführungsform. Die Fig. 12, 14 und 16 zeigen Detailansichten dieser Ausführungsform. Im Unterschied zu den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen besteht bei der hier gezeigten Ausführungsform das Blechpaket 09 aus einer Reihe von Teilpaketen. Jedes Teilpaket umfasst einen Zahn 10 mit einer Spulenwicklung 14. Die Teilpakete sind jeweils über eine verliersichere erste Schraube 18 an einem Rückschlussring 19 befestigt. Der Rückschlussring 19 ist als Blechpaket ausgeführt. Das Blech- paket des Rückschlussrings 19 besteht aus zwei Teilhälften. Die Teilhälften des Rückschlussrings 19 werden in die umlaufende Nut 12 des Innenrings 02 eingelegt und durch eine verliersichere zweite Schraube 20 gesichert. Durch die Spulenwicklungen 14 werden die Bleche 13 des Blechpakets 09 gegenei- nander gegen Verdrehen gesichert. Zusätzlich können die inneren Bleche des Rückschlussrings 19 durch eine Verrastung gegen Verdrehen gesichert werden. Die beiden äußeren Bleche des Rückschlussrings 19 werden zur einfacheren Montage ohne Verrastung ausgeführt. Das Verdrehen zwischen Rück- schlussring 19 und Innenring 02 kann durch die verliersichere zweite Schraube 20 verhindert werden. Eine Längenänderung durch Wärmeeintrag ist entsprechend berücksichtigt.
Bei allen Ausführungsformen gilt, dass der elektrische Generator 07 an einen einzelnen Durchmesser gebunden ist. Eine individuelle Anpassung auf verschiedene Lagerbauarten ist möglich, erfordert aber eine Umfangsanpassung des elektrischen Generators 07. Das Blechpaket 09 kann in der Breite in Abhängigkeit der Blechstärke variiert werden. Hierdurch kann direkt auf den verfügbaren Wickelraum und die magnetische Flussführung Einfluss genommen werden und somit die Leistungsfähigkeit des elektrischen Generators 07 bestimmt werden. Lagerspezifisch ist der Magnetkreis entsprechend anzupassen.
Bezugszeichenliste
01 Wälzlager
02 Innenring
03 Außenring
04 Käfig
05 Wälzkörper
06 -
07 elektrischer Generator
08 Permanentmagnete
09 Blechpaket
10 Zähne
1 1 -
12 Nut
13 Bleche
14 Spulenwicklungen
15 Stoßstellen
16 -
17 Federbügel
18 verliersichere erste Schraube
19 Rückschlussring
20 verliersichere zweite Schraube

Claims

Patentansprüche
1 . Wälzlager (01 ) umfassend zwei Lagerringe (02, 03), einen zwischen den Lagerringen (02, 03) angeordneten Käfig (04) zur Aufnahme von Wälzkörpern (05) sowie einen in das Wälzlager (01 ) integrierten elektrischen Generator (07) mit einer Reihe von Permanentmagneten (08) und einem in Umfangrichtung an einem der beiden Lagerringe (02, 03) angeordneten Blechpaket (09) mit Zähnen (10), welche jeweils eine Spulenwicklung (14) tragen, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Aufnahme des Blechpakets (09) dienende Lagerring (02, 03) eine umlaufende Nut (12) zur Aufnahme des Blechpakets (09) aufweist, dass das Blechpaket (09) in mindestens zwei Teilpakete unterteilt ist, und dass die Permanentmagnete (08) am Käfig (04) oder am anderen der beiden Lagerringe (02, 03) in Umfangsrichtung angeordnet sind.
2. Wälzlager (01 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (09) in Schenkelpolausführung ausgeführt sind.
3. Wälzlager (01 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (09) in zwei Blechpakethälften unterteilt ist, und dass die Blechpakethälften in der umlaufenden Nut (12) um jeweils einen Polteilungsfaktor zueinander versetzt angeordnet sind.
4. Wälzlager (01 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (09) in zwei Blechpakethälften unterteilt ist, und dass die Stoßstellen (15) der Bleche der Blechpakethälften als halber Zahn (10) ausgeführt sind.
5. Wälzlager (01 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (13) der Blechpakethälften an ihren Stoßstellen (15) miteinander verbunden sind.
Wälzlager (01 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (09) eine Reihe von Teilpaketen aufweist, wobei jedes Teilpaket einen Zahn (10) umfasst, und dass jedes Teilpaket einzeln an einem in der umlaufenden Nut (12) angeordneten Rückschlussring (19) befestigt ist.
Wälzlager (01 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussring (19) als Blechpaket ausgeführt ist, und dass das Blechpaket des Rückschlussrings (19) aus zwei Teilhälften besteht.
Wälzlager (01 ) nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (13) des Blechpakets (09) und/oder des Rückschlussrings (19) gegeneinander gegen Verdrehen gesichert sind.
Wälzlager (01 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Blechpaket (09) oder Rückschlussring (19) und der die Nut (12) aufweisende Lagerring (02, 03) gegeneinander gegen Verdrehen gesichert sind.
10. Wälzlager (01 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenwicklungen (14) der Zähne (10) in Reihe geschaltet sind.
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