DE102008028465A1 - Elektromotor sowie Generator - Google Patents

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DE102008028465A1
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Dirk Gräfingholt
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Vorwerk and Co Interholding GmbH
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    • H02K31/02Acyclic motors or generators, i.e. DC machines having drum or disc armatures with continuous current collectors with solid-contact collectors
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (1) mit einem Permanentmagneten (9) und einem bewegbaren Teil (11) aus einem elektrisch leitfähigen Material, welches bewegbare Teil (11) um eine Achse (y) dreht, wobei von dem bewegbaren Teil (11) ein leitender Kontakt zu einem feststehenden Teil (10) gebildet ist, wobei weiter das bewegbare Teil (11) stromdurchflossen ist und der Strom die Bewegung des bewegbaren Teils (11) relativ zu dem feststehenden Teil (10) bewirkt. Um eine Verbesserung hinsichtlich der elektrischen Kontaktierung des beweglichen Teils zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass das bewegbare Teil (11) sich an dem feststehenden Teil (10) abwälzt und der Abwälzkontakt der Stromleitung dient.

Description

  • Die Erfindung betrifft zunächst einen Elektromotor mit einem Permanentmagneten und einem bewegbaren Teil aus einem elektrisch leitfähigen Material, welches bewegbare Teil um eine Achse dreht, wobei von dem bewegbaren Teil ein leitender Kontakt zu einem feststehenden Teil gebildet ist, wobei weiter das bewegbare Teil stromdurchflossen ist und der Strom die Bewegung des bewegbaren Teils relativ zu dem feststehenden Teil bewirkt.
  • Weiter betrifft die Erfindung einen Generator mit einem Permanentmagneten und einem bewegbaren Teil aus einem elektrisch leitfähigen Material, welches bewegbare Teil um eine Achse dreht, wobei von dem bewegbaren Teil ein leitender Kontakt zu einem feststehenden Teil gebildet ist, wobei weiter die Bewegung des bewegbaren Teils relativ zu dem feststehenden Teil einen Stromfluss bewirkt.
  • Elektromotoren bzw. Generatoren der in Rede stehenden Art sind bekannt, so insbesondere in Form sogenannter Unipolarmotoren bzw. -generatoren. Diese weisen beispielsweise als bewegbares Teil eine leitfähige, kreisförmige Scheibe auf, die senkrecht durchsetzt ist von einem Magnetfeld. Die Rotation des bewegbaren Teiles, hier der kreisförmigen Scheibe, ist erreicht bei Durchleiten eines Gleichstroms vom Mittelpunkt zum Kreisrand der Scheibe, wobei eine Kontaktierung der Scheibe über Schleifkontakte bzw. Bürsten erfolgt. Wird die Scheibe aktiv gedreht, so wird im Generatorbetrieb über die Kontaktierung ein Stromfluss erreicht.
  • Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Elektromotor bzw. einen Generator der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich der elektrischen Kontaktierung des beweglichen Teiles weiter zu verbessern.
  • Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen hinsichtlich des Elektromotors durch den Gegenstand des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich des Generators durch den Gegenstand des Anspruchs 2 gelöst, wobei jeweils darauf abgestellt ist, dass das bewegbare Teil an dem feststehenden Teil abwälzt und der Abwälzkontakt der Stromleitung dient. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine verbesserte elektrische Kontaktierung des bewegbaren Teils sowohl bei einem Elektromotor als auch bei einem Generator der in Rede stehenden Art erreicht. Die elektrische Verbindung ist hierbei ohne schleifende Übergänge allein durch Abwälzen oder Abrollen des bewegbaren Teiles an dem feststehenden Teil bzw. an dessen Kontaktbereichen hergestellt. Dies führt zu einem verbesserten Wirkungsgrad. Darüber hinaus ist die elektrische Kontaktierung zufolge der erfindungsgemäßen Lösung annähernd verschleißfrei, im Vergleich zu den bekannten Lösungen mit Schleif- oder Bürstenkontakten zumindest verschleißarm.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruchs 1 und/oder des Anspruches 2 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruches 1 und/oder des Anspruches 2 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig von Bedeutung sein.
  • So ist eine günstige Lösung dadurch erreicht, dass das bewegbare Teil als Zylinder geformt ist, wobei der Wälzkontakt an mit Bezug zu der Zylinderachse distanzierten Bereichen vorgesehen ist. Der Zylinder ist drehbar um seine Zylinderachse angeordnet. Die Zylinderwandung stellt durch Abwälzen an den zugeordneten Wälzkontakten des feststehenden Teiles die elektrische Kontaktierung her, wobei weiter bevorzugt die beiden elektrischen Wälzkontakte zugeordnet den in Achserstreckung des Zylinders betrachteten Enden des Zylin ders zugeordnet sind. Diese Anordnung findet insbesondere Anwendung, bei denen ein hoher Strom und eine niedrige Spannung sowie eine hohe Drehzahl bei niedrigem Drehmoment gewünscht ist.
  • Der das bewegbare Teil ausformende Zylinder kann unmittelbar der antreibende bzw. der im Zusammenhang mit einem Generator abtreibende Teil des Gerätes sein. In bevorzugter Ausgestaltung ist das bewegbare Teil, beispielsweise der Zylinder, zum Drehantrieb bzw. Drehabtrieb mit einer Welle verbunden. An dieser greift im Falle eines Generators ein die Welle drehender Antrieb an. Im Falle eines Elektromotors wird über die mit dem bewegbaren Teil verbundene Welle eine Vorrichtung oder dergleichen angetrieben. Hierbei kann weiter das bewegbare Teil über Übertragungsmittel auf die Welle einwirken. In bevorzugter Ausgestaltung weisen die Welle und das bewegbare Teil parallele Drehachsen auf, wobei eine Drehbewegung der Welle um ihre Längsachse weiter bevorzugt durch Drehen des bewegbaren Teiles um die Welle unter Beibehaltung der Parallelität der jeweiligen Drehachsen erreicht wird, dies weiter beispielsweise in Art einer Planetenanordnung des bewegbaren Teiles mit Bezug zur Welle.
  • Mit der Welle kann nur ein bewegbares Teil verbunden sein, welches über die Welle um die Wellenachse drehbar angetrieben wird bzw. welches bewegliche Teil bei einem Elektromotor durch planetenartiges Umlaufen der Welle letztere drehantreibt. In bevorzugter Ausgestaltung sind mit derselben Welle zwei oder mehr bewegbare Teile verbunden, zur verbesserten Auswuchtung des Systems.
  • Die Permanentmagnete sind des weiteren in der Drehachse des bewegbaren Teiles distanziert zueinander angeordnet, so weiter bevorzugt mit einem Abstand, der größer gewählt ist als die axiale Länge des bewegbaren Teiles, beispielsweise des Zylinders jedoch derart, dass möglichst geringe Luftspalte ent stehen und dass die aufeinander zu gewandten Pole der Permanentmagnete den Stirnflächen der bewegbaren Teile zugeordnet sind.
  • In weiter bevorzugter Ausgestaltung sind die Permanentmagnete als Ringmagnete ausgebildet, dies weiter in bevorzugter Ausgestaltung im Zusammenhang mit einer zum Drehantrieb bzw. Drehabtrieb mit dem bewegbaren Teil verbundenen Welle, die die Ringmagnete zentral durchsetzt und so nach außen geführt sein kann.
  • Unabhängig von der Ausgestaltung der Permanentmagnete ist weiter erforderlich, dass gleiche Pole der Permanentmagnete einander zugewandt sind, so weiter in Abhängigkeit von der bei einem Elektromotor gewünschten Drehrichtung bzw. in Abhängigkeit von der bei einem Generator aufgebrachten Drehrichtung des bewegbaren Teiles entweder mit einer Anordnung, bei welcher die Nordpole oder die Südpole einander zugewandt angeordnet sind.
  • Die Drehrichtung des Elektromotors kann weiter alternativ auch durch eine Umkehrung der Stromrichtung erfolgen.
  • Die elektrische Kontaktierung durch Abwälzen ist in bevorzugter Ausgestaltung erreicht durch elektrisch leitende Ringschienen oder dergleichen, auf welchen die bewegbaren Teile, insbesondere in Form von Zylindern abwälzen. Hierbei können die Ringschienen kreisringförmig mit Bezug auf das bewegbare Teil radial außen angeordnet sein, dies weiter beispielsweise bei einer Ausgestaltung des feststehenden Teils in Form eines das bewegbare Teil und die Welle aufnehmenden Hohlzylinders, der wandungsinnenseitig die Ringschienen aufweist. Alternativ kann die Anordnung auch so gewählt sein, dass die der elektrischen Kontaktierung dienenden Ringschienen radial innen bezüglich des oder der bewegbaren Teile angeordnet sind und die bewegbaren Teile radial außen umlaufen.
  • Des weiteren können bei Anordnung von mehreren bewegbaren Teilen an derselben Welle diese über dieselben Ringschienen kontaktiert sein. Alternativ ist beispielsweise jedem bewegbaren Teil, weiter alternativ auch paarweise jeweils ein Ringschienenpaar zugeordnet, so dass die bewegbaren Teile elektrisch in Reihe geschaltet werden können.
  • Die Drehbewegung des bewegbaren Teiles, insbesondere in Ausgestaltung eines Zylinders um die Zylinderachse ist in weiter bevorzugter Ausgestaltung erreicht durch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen bewegbarem Teil und feststehendem Teil, dies weiter beispielsweise durch Zahneingriff, wozu der sich drehende Zylinder eine umlaufende Außenverzahnung und das diesem zugeordnete feststehende Teil eine entsprechende wandungsinnenseitig umlaufende Gegenverzahnung aufweist.
  • Auch besteht die Möglichkeit, die Ringmagnete mit dem bewegbaren Teil zusammenzufassen zur Abwälzung auf dem funktionell lediglich als Stromleiter ausgebildeten feststehenden Teil. Dies erweist sich als vorteilhaft insbesondere im Zusammenhang mit einer Ausbildung des bewegbaren Teiles insgesamt als Wälzkörper, wobei der Wälzkörper als solcher nur relativ zueinander feststehende Bauteile aufweist. Ein Abwälzen bzw. Abrollen des so gestalteten bewegbaren Teiles auf beispielsweise linearen Stromleitern führt unmittelbar daraus zu einer Umsetzung der Rotation in einen Vortrieb, womit bei Auflegung einer Gleichspannung auf die Stromleiter ein elektromotorischer Vortrieb des bewegbaren Teiles erreicht ist. Wird hingegen das bewegbare Teil aktiv durch Abwälzen über die Stromleiter geführt, so ist ein Generatoreffekt erreicht, wobei die indizierte Spannung über die Stromleiter abgegriffen wird.
  • Im Falle einer elektromotorischen Nutzung der vorbeschriebenen Lösung kann diese beispielsweise zum Antrieb von Spielzeug- bzw. Modellfahrzeugen ge nutzt werden. Zudem ist durch die gewählte Lösung bei einfachem Aufbau eine Linearmaschine ohne elektrische Kommutierung sowie ohne Frequenzumrichter geschaffen, dies weiter bei guter Ausnutzung des Magnetfeldes, da die Permanentmagnete in dem bewegbaren Teil mitgeführt werden. Zum verbesserten Vortrieb des bewegten Teils kann der Stromleiter als Zahnstange oder Zahnkranz ausgebildet sein, um eine kraftschlüssige Verbindung zu erreichen. Alternativ kann eine stromlose, nicht magnetische, zwischen den stromführenden Schienen liegende einzelne Zahnschiene verwendet werden.
  • Das bewegbare Teil weist zudem ein elektrisch leitfähiges Rohr auf, dem die Permanentmagnete zugeordnet sind. Das elektrisch leitfähige Rohr ist beispielsweise ein Kupfer- oder Aluminiumrohr insbesondere nah an den stirnseitigen Enden mit einer geringen Wandungsdicke, um ein unerwünschtes Gegenmoment, erzeugt durch das durch das Rohr laufende Magnetfeld, zu reduzieren.
  • In bevorzugter Ausgestaltung sind die Permanentmagnete jeweils endseitig in dem leitfähigen Rohr aufgenommen. Entsprechend sind die Permanentmagnete von dem leitfähigen Rohr umlaufend umfasst und im Rohrinneren angeordnet.
  • Die Anordnung der Permanentmagnete ist weiter so gewählt, dass eine Teilungsebene eines Permanentmagneten zwischen Nord- und Südpol senkrecht zur Rohrachse und/oder senkrecht zur Drehachse des bewegbaren Teiles verläuft, wobei weiter gleiche Pole der Permanentmagnete zugewandt ausgerichtet sind.
  • Insbesondere bei Zuordnung der Permanentmagnete zu dem bewegbaren Teil ist weiter der Wälzkontakt bzw. jeder Wälzkontakt zu dem feststehenden Teil der jeweiligen Teilungsebene zwischen dem Nordpol und dem Südpol eines Permanentmagneten zugeordnet. Entsprechend wirkt das funktionell bevor zugt lediglich als Stromleiter dienende feststehende Teil nahe der Teilungsebene eines Permanentmagneten elektrisch auf die Außenwandung des elektrisch leitfähigen Rohres ein.
  • Um einen gezielt geführten magnetischen Rückschluss zu ermöglichen, weist das bewegbare Teil in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ein Gehäuse auf, welches Gehäuse Führungsöffnungen ausbildet, zum Eingriff der Wälzkontakte, insbesondere zum Eingriff der funktionell lediglich als Stromleiter ausgebildeten feststehenden Teile, die das bewegbare Teil, weiter insbesondere das elektrisch leitfähige Rohr desselben kontaktieren. Das Gehäuse ist zur Erzielung eines magnetischen Rückschlusses aus magnetisch leitfähigem, vorzugsweise weichmagnetischem Material gefertigt.
  • Die Wälzkontakte des feststehenden Teils sind in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes als Wälzschienen ausgebildet, die zugleich der Führung des beweglichen Teiles beim Abwälzen dienen, so weiter in Form von Führungsschienen, die zugleich einen elektrischen Strom leiten. Diese Strom- bzw. Wälzschienen können linear oder kreisförmig geführt sein, weiter auch in einer Kombination aus linearer und kreisförmiger Ausrichtung. Darüber hinaus können diese Schienen beispielsweise auch aus einer Horizontalebene gekippt angeordnet sein.
  • Zur Reduzierung von Wirbelstromverlusten im feststehenden Teil, insbesondere bei Ausbildung der feststehenden Teile als Wälzkontakte, weiter als Wälzschienen, ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass die Wälzkontakte voneinander elektrisch isolierte Bereiche aufweisen. Der Abstand der isolierten Wälzkontaktbereiche, insbesondere in Wälzrichtung betrachtet, entspricht in bevorzugter Ausgestaltung dem 10- bis 100-Fachen des Durchmessers eines mit dem Wälzkontakt zusammenwirkenden Permanentmagneten. So entspricht der Abstand der Wälzkontaktbereiche bei einem beispielhaften Magnetdurchmesser von 8 mm etwa 80 bis 800 mm.
  • In weiter alternativer Ausgestaltung ist die elektrische Verbindung zwischen den Wälzkontakten durch die Pole eines Akkumulators gegeben. Es ist so bei einem Elektromotor die Verlagerung der Energiequelle in das verfahrbare Teil erreicht, wobei weiter die beweglichen Teile unter Wälzkontaktierung auf einer elektrisch leitfähigen Fläche, beispielsweise Fahrbahnfläche abrollen bzw. walzen. Die Kontaktierung der Fahrbahnfläche erfolgt bspw. über Kontaktringe, Kontaktummantelungen wie Folien oder Beschichtungen, die an den beweglichen Teilen umlaufend angeordnet sind, dies bei einer Rotationsachse des beweglichen Teiles, die parallel zur Fahrbahnfläche verläuft. Die Kontaktringe sind bevorzugt der Teilungsebene der Permanentmagnete zugeordnet, wobei weiter zur elektrischen Verbindung ein Pol des Permanentmagneten zumindest bis zur Teilungsebene durch eine elektrisch leitfähige Schicht überdeckt ist. Letztere ist mit einem Pol des Akkumulators verbunden.
  • Die elektrisch leitfähige Schicht ist in einer Ausführungsform durch eine elektrisch leitfähige Kappe gebildet, die den Permanentmagneten zumindest bis zur Teilungsebene überdeckt und mit einem Pol des Akkumulators in Verbindung steht. Auch kann die elektrisch leitfähige Schicht durch eine Kontaktummantelung, wie beispielsweise durch einen Folienmantel oder alternativ durch eine elektrisch leitfähige Beschichtung gebildet sein. So ist weiter beispielsweise eine Kupferfolie mit einer Stärke von 0,02 bis 0,05 mm, beispielsweise 0,035 mm im Zusammenhang mit einem Magnetdurchmesser von 6 bis 10 mm, beispielsweise 8 mm vorgesehen. Zumindest im Kontaktierungsbereich mit den Wälzkontakten bzw. dem feststehenden Bereich kann weiter eine Veredelung bzw. Edelmetallbeschichtung der Oberfläche vorgesehen sein.
  • Es können weiter diesbezüglich ein- oder mehrzellige Akkumulatoren verwendet werden, welche weiter hinsichtlich der abgebenden Spannung steuerbar, weiter bevorzugt fernsteuerbar sind. So kann mit dem bewegbaren Teil rotierend mitgeführt ein Fernsteuerempfänger oder Fahrtregler vorgesehen sein. Mit zwei getrennt steuerbaren beweglichen Teilen oder mit separaten Lenkvorrichtungen können darüber hinaus freie Fahrtrichtungswechsel auf einer elektrisch leitfähigen Fahrbahnfläche durchgeführt werden.
  • Der Akkumulator ist in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes unter elektrischer Verbindung mit den Wälzkontakten in einem die Permanentmagnete jeweils endseitig tragenden Gehäuse aufgenommen. Hierbei sind weiter bevorzugt die Wälzkontakte, die Permanentmagnete, die elektrisch leitfähigen Schichten wie Kappen, sowie die Pole und der Akkumulator mechanisch fest miteinander verbunden. Das Gehäuse ist weiter bevorzugt elektrisch isoliert ausgebildete, beispielsweise bestehend in Form eines Kunststoffrohres.
  • Zur Fernsteuerung des Akkumulators, gegebenenfalls auch zur Fernsteuerung einer Bewegungsrichtung der Anordnung ist in dem Gehäuse weiter eine Empfängereinheit aufgenommen. Auch diese ist fest in dem Gehäuse verankert, weist darüber hinaus bevorzugt eine in dem Gehäuse aufgenommene gesonderte Stromversorgung auf, dies beispielsweise in Form einer auswechselbaren Batterie.
  • Das Gehäuse zur Aufnahme des Akkumulators und weiter bevorzugt zur Aufnahme der Empfängereinheit sowie deren Stromversorgung dient in weiterer Ausgestaltung zugleich auch als Träger für eine Empfangsantenne der Empfangseinheit. Diese ist in bevorzugter Ausgestaltung aus dem Rohrinnern von der Empfangseinheit ausgehend nach radial außen geführt und wandungsaußenseitig des Gehäuses auf diesem aufgewickelt.
  • Das feststehende Teil ist in einer Ausgestaltung eine elektrisch leitfähige Fläche, beispielsweise Fahrbahnfläche. Diese kann eine durchgehende flächige Gestaltung aufweisen. Zur Verringerung von Wirbelstromverlusten innerhalb der Fahrbahnfläche, dies aufgrund der relativ zur Fahrbahn sich bewegenden Magnete, ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, dass die elektrisch leitfähige Fläche lamellenartig unterteilt ist. Diese Lamellen sind bevorzugt punktuell miteinander elektrisch verbunden. Mittels Kaskadierung mehrerer solcher lamellenartig aufgebauter Flächen können größere Flächen abgedeckt werden.
  • Die vorbeschriebene Lösung eignet sich insbesondere für akkubetriebene Spielzeug- bzw. Modellfahrzeuge, die frei, das heißt nicht geführt, beispielsweise schienengeführt auf einer elektrisch leitfähigen Fahrbahnfläche bewegbar sind.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine, einen Elektromotor oder im Umkehrbetrieb einen Generator bildende Anordnung in einer ersten Ausführungsform;
  • 2 eine der 1 entsprechende Darstellung, eine zweite Ausführungsform betreffend;
  • 3 in einer perspektivischen Darstellung eine dritte Ausführungsform mit einem bewegbaren Teil aus einem leitfähigen Rohr mit integrierten Permanentmagneten, welches bewegliche Teil auf Stromleitern abwälzt;
  • 4 den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3;
  • 5 die Herausvergrößerung des Bereiches V in 4;
  • 6 eine der 3 entsprechende Darstellung, jedoch eine vierte Ausführungsform betreffend;
  • 7 ein Stromleiter in alternativer Ausführungsform;
  • 8 den Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in 6;
  • 9 die Anordnung in einer weiteren Ausführungsform;
  • 10 in perspektivischer Darstellung einen Permanentmagneten mit zuordbarer, elektrisch leitfähiger Kappe;
  • 11 eine der 10 entsprechende Darstellung bei weiterer Zuordnung eines Kontaktbügels und eines Akkumulators;
  • 12 eine Längsschnittdarstellung durch eine Anordnung gemäß 9, eine weitere Ausführungsform betreffend;
  • 13 in perspektivischer Darstellung ein der Anordnung gemäß 9 oder 10 zuordbares feststehendes Teil als lamellenartige Fläche;
  • 14 eine Draufsicht auf eine Anordnung einer Mehrzahl von untereinander elektrisch verbundenen, lamellenartigen Flächen.
  • Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 eine Anordnung zur Ausformung eines Elektromotors 1 bzw. in der Umkehrung der Funktionsweise als Generator 2. Nachstehend ist mit Bezug zu 1 die Funktions weise eines Elektromotors 1 beschrieben. Die Ausführungen hinsichtlich der Ausgestaltung der gezeigten Anordnungen sind auch unmittelbar auf einen Generator 2 übertragbar.
  • Die Anordnung weist zunächst ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 3 auf. Diese langgestreckt zylinderförmige Gehäuse 3 besitzt in Längserstreckung betrachtet jeweils endseitig eine den Hohlraum überdeckende Decke 4 bzw. einen dieser gegenüberliegenden Boden 5. Sowohl die Decke 4 als auch der Boden 5 sind zentral mit einem kreisförmigen Durchbruch 6 versehen, zum Durchtritt einer entsprechend die Decke 4 und den Boden 5 zentral durchsetzenden Welle 7.
  • Letztere ist koaxial ausgerichtet zur Gehäuseachse im Bereich der Durchbrüche 6 über Lager 8 an dem Gehäuse 3 relativ zu diesem drehbar gehaltert.
  • Jeweils dem Hohlraum des Gehäuses 3 zugewandt ist sowohl innenseitig der Decke 4 als auch innenseitig des Bodens 5 jeweils ein Permanentmagnet 9 in Form eines Ringmagneten angeordnet. Diese sind zentral durchsetzt von der Welle 7.
  • Die Anordnung der Permanentmagnete 9 ist weiter so gewählt, dass gleiche Pole derselben zugewandt sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Nordpole der Permanentmagnete 9 zugewandt angeordnet, während die Südpole der Decke 4 bzw. dem Boden 5 zugewandt angeordnet sind.
  • Die Permanentmagnete 9 sind des weiteren fest an dem das feststehende Teil 10 bildenden Gehäuse 3 befestigt, während die Welle 7 relativ zu den Permanentmagneten 9 drehbewegbar ist.
  • Weiter sind die Permanentmagnete 9 mit Bezug auf die Wellenachse x mit Abstand zueinander angeordnet. In diesem Abstandsraum erstrecken sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei bewegbare Teile 11 ausbildende Zylinder 12, deren Drehachsen y parallel zu der Wellenachse x verlaufen. Die beiden Zylinder 12 sind diametral gegenüberliegend zu der Welle 7 angeordnet und an der Welle 7 gehaltert. Hierzu sind die Zylinder 12 mit Zylinderachsen 13 durchsetzt, um welche die Zylinder frei drehbar sind. Die parallel zur Welle 7 verlaufenden Zylinderachsen 13 sind über radial zur Welle 7 ausgerichtete Tragarme 14 an der Welle 7 festgelegt, zur drehfesten Anordnung der Zylinderachsen 13 an der Welle 7.
  • Des weiteren weisen die Zylinder 12 wandungsaußenseitig, mittig ihrer Längserstreckung eine umlaufende Außenverzahnung 15 auf. Diese Außenverzahnungen 15 wirken mit einer wandungsinnenseitig des Gehäuses 3 ausgeformten, umlaufenden Innenverzahnung 16 zusammen, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung erreicht ist. Alternativ kann diesbezüglich auch eine reibschlüssige Verbindung ausgebildet sein.
  • Weiter zugeordnet der Gehäuseinnenwandung sind Wälzkontakte 17 in Form umlaufender Ringschienen vorgesehen. Die beiden Wälzkontakte 17 kontaktieren die Mantelflächen der Zylinder 12 nahe der in Achsrichtung betrachteten Endbereiche derselben, sind entsprechend beidseitig der gehäuseseitigen Innenverzahnung 16 positioniert.
  • Jeder Wälzkontakt 17 ist mit einer nach außen geführten elektrischen Leitung 18 verbunden, dies weiter unter isolierter Anordnung der Wälzkontakte 17 an der Gehäuseinnenwandung.
  • Im Falle eines Elektromotors 1 wird mittels der elektrischen Kontaktierung über die Wälzkontakte 17 auf die Zylindermantelflächen der Zylinder 12, weiter in folge der Unipolarinduktion über die Permanentmagnete 9 eine Drehung der Zylinder 12 um ihre Drehachsen y erreicht, was über den Kraftschluss zwischen den Verzahnungen eine planetenartige Bewegung der Zylinder 12 um die Wellenachse x bewirkt, die zum Antrieb der Welle 7 führt. Hierbei wälzen die Zylinder 12 mit ihren Mantelwandungen auf den Wälzkontakten 17 ab. Die Leitungen 18 sind hierbei an eine Spannungsquelle angeschlossen.
  • Bei Ausbildung als Generator 2 wird die Welle 7 aktiv angetrieben, wobei durch die aktive Drehung der beweglichen Teile 11 (Zylinder 12) unter Abwälzung über die Wälzkontakte 17 eine Gleichspannung erzeugt wird.
  • Alternativ zu der dargestellten Lösung können jedem Zylinder 12 auch gesonderte Wälzkontakte 17 zugeordnet sein, so dass die läuferartigen Zylinder 12 in Reihe geschaltet werden können. Weiter ist auch ein Abrollen der Zylinder 12 auf einem zwischen diesen liegenden zylindrischen Bauteil, bevorzugt mit gleichem Durchmesser wie die Zylinder 12, möglich, welches zentrale Bauteil die Wälzkontakte 17 als umlaufende Ringe trägt.
  • Ein gezielt geführter magnetischer Rückschluss ist durch die nicht mit rotierenden stirnseitigen Permanentmagnete 9 und durch Ausgestaltung des Gehäuses 3 mit vorzugsweise weichmagnetischen Eigenschaften erreicht.
  • Die 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Anordnung, basierend auf der Ausführungsform gemäß 1. In dieser Ausführungsform ist das zylindrische, bewegbare Teil 11 drehfest auf der Welle 7 gehaltert. Jeweils stirnseitig des Zylinders 12 ist ein drehfest mit Zylinder sowie drehfest mit der Welle 7 vorgesehener Permanentmagnet 9 angeordnet, dies auch hier mit einander zuweisenden gleichen Polen.
  • Jeweils etwa in der Trennebene zwischen Nordpol und Südpol ist jeder Permanentmagnet 9 bzw. das zusammen mit dem Zylinder 12 gebildete bewegbare Teil 11 umfasst von einer elektrisch leitfähigen Außenverzahnung 15. Diese wirkt in einer Querebene zur Welle 7 betrachtet mit zwei diametral gegenüberliegend angeordneten, leitfähigen Stirnzahnrädern 27 zusammen. Diese sind entsprechend auf der gleichen Querebene wie die Außenverzahnung 15 positioniert, mit Drehachsen, die parallel verlaufend zur Wellenachse x ausgerichtet sind. Die Drehachsen der Stirnräder 27 sind über radial von der Welle 7 abragende Tragarme 14 an der Welle 7 gehaltert.
  • Wandungsinnenseitig des das feststehende Teil 10 bildenden Gehäuses 3 ist jeweils zugeordnet einem Paar von Stirnzahnrädern 27 eine umlaufende, einen Wälzkontakt 17 ausformende Innenverzahnung 16 vorgesehen, die mit der Außenverzahnung der zugeordneten Stirnzahnräder 27 zusammenwirkt. Diese elektrisch leitfähigen Innenverzahnungen 16 sind mit Elektroleitungen 18 versehen.
  • Die 3 bis 5 zeigen eine Ausgestaltung eines Elektromotors 1 in Form eines Linearmotors mit einer Energiezuführung von Außen.
  • Das bewegbare Teil 11 besteht hierbei aus einem elektrisch leitfähigen Rohr 19, welches im Innern, jeweils einem Ende des Rohres 19 zugeordnet einen Permanentmagneten 9 in Form eines Scheibenmagneten aufnimmt. Auch hier sind gleiche Pole der Permanentmagnete 9 zugewandt angeordnet, dies weiter unter axialer Beabstandung derselben.
  • Die Rohrachse nimmt die Zentralachsen der Permanentmagnete auf, wobei die Rohrachse zugleich die Drehachse y des bewegbaren Teiles 11 ist.
  • Das so gestaltete bewegbare Teil 11 liegt mit der Mantelfläche des Rohres 19 auf den Wälzkontakten 17 auf. Diese stellen das feststehende Teil 10, das in dieser Ausführungsform funktionell lediglich als Stromleiter ausgebildet ist.
  • Die Kontaktierung der Rohrmantelwandung durch die Wälzkontakte 17 erfolgt im Bereich einer Teilungsebene T zwischen dem Nordpol und dem Südpol des jeweiligen Permanentmagneten 9, welche Teilungsebene T senkrecht zur Drehachse y verläuft.
  • Bei entsprechender elektrischer Kontaktierung der Wälzkontakte 17 (Gleichspannung) rollt bzw. walzt das zylinderförmige, bewegbare Teil 11 auf den linearen, Stromschienen formenden Wälzkontakten 17 ab mit unmittelbar daraus folgender Umsetzung der Rotation in einen Vortrieb. Hierbei können die Wälzkontakte 17 und/oder die Kontaktflächen des Rohres 19 als Zahnstangen bzw. Zahnkränze ausgebildet sein, um eine kraftschlüssige Verbindung zu erreichen.
  • Gemäß der Detaildarstellung in 5 läuft ein Anteil des aus dem Permanentmagneten 9 tretenden Feldes innerhalb der Wandstärke des Rohres 19 zum Magneten 9 zurück. Dieser Feldanteil verläuft in entgegengesetzter Richtung bezogen auf das innerhalb des Magneten 9 liegenden Feldes und sorgt daher für ein dem nutzbaren Drehmoment entgegengesetztes Drehmoment, sobald die Anordnung zum Betrieb als Motor wie beschrieben von Strom durchflossen wird. Im Generatorbetrieb erzeugt dieser Feldanteil eine Gegenspannung zur nutzbaren Spannung, sobald das bewegliche Teil 11 in Rotation versetzt wird.
  • Um den Anteil des magnetischen Flusses, der das Rohr 11 innerhalb des Wandstärkenbereichs durchsetzt, ist die Wandstärke a gering gehalten. So ist eine Rohrwandstärke a im, den Permanentmagneten 9 überdeckenden Bereich in einer Größenordnung von weniger als 1% bis 10% des Magnet-Durchmessers bevorzugt. Bei einem Magnet-Durchmesser von beispielsweise 10 mm ergibt sich so eine Wandstärke a von weniger als 0,1 bis 1 mm. Der in Axialrichtung außerhalb des beweglichen Teils 11 liegende Anteil des zurücklaufenden Magnetfeldes M erzeugt das Gegenmoment im feststehenden Teil 10 und sorgt so für die zum Betrieb der Anordnung notwendige Gegenkraft vom beweglichen auf das feststehende Teil.
  • Eine Wandstärke von weniger als 0,1 mm kann zweckmäßigerweise realisiert werden, indem die Permanentmagnete stirnseitig auf ein Rohr gleichen Durchmessers wie der Magnet-Durchmesser aufgeklebt sind, wobei das Rohr elektrisch leitfähig oder auch isoliert sein kann, darüber hinaus auch magnetisch oder unmagnetisch, und der so entstandene Gesamtkörper mit einer Lage selbstklebender bzw. aufkaschierter Metallfolie umhüllt wird. So ergeben sich beispielsweise bei Kupferfolie Wandstärken von beispielsweise 0,035 mm, dies weiter beispielsweise im Zusammenhang mit einem Magnet-Durchmesser von 8 mm, wobei die Permanentmagnete bspw. auf einem Rundholz von gleichfalls 8 mm Durchmesser stirnseitig befestigt sind. Die Kontaktierungsbereiche zum feststehenden Teil 10, hier weiter zu den Wälzkontakten 17 sind bevorzugt veredelt bzw. mit Edelmetall beschichtet.
  • Prinzipiell können die Permanentmagnete auch selbst den elektrisch leitenden Kontaktbereich darstellen und stirnseitig auf ein elektrisch leitfähiges Rohr gleichen Durchmessers aufgebracht sein, dies unter Sicherstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zu dem Rohr. Ein solches Rohr stellt dann lediglich das benötigte elektrisch leitende Zwischenstück dar.
  • Grundsätzlich ist für den geführten Strom die Leiterquerschnittsfläche ausreichend dimensioniert, die sich aus der Wandstärke bzw. Stärke der Beschichtung multipliziert mit ihrem mittleren Umfang ergibt. So wird bei einer Kupferfolie mit einer Stärke von 0,035 mm und einem Rohr- bzw. Magnet-Durchmesser von 8 mm ein Leitungsquerschnitt von etwa 0,9 mm2 erreicht, welche Quer schnittsfläche ausreichend ist für mindestens 10 A, da die Leiterlänge von der Teilungsebene T des einen Magneten zu der Teilungsebene des anderen Magneten relativ kurz ist, so beispielsweise 20 mm. Entsprechend liegt der Leiterwiderstand deutlich unter 1 mΩ.
  • Um einen gezielt geführten magnetischen Rückschluss zu erreichen, ist gemäß einer Weiterbildung (vgl. 6 bis 8) ein das Rohr 19 mit den darin aufgenommenen Permanentmagneten 9 umgreifendes, bevorzugt weichmagnetisches Gehäuse 20 vorgesehen. Dieses umfasst das Rohr 19 sowohl mantelwandseitig umlaufend als auch jeweils stirnseitig, dies weiter unter Belassung zweier mit Bezug auf die Drehachse y umlaufender Führungsöffnungen 21, durch welche die in diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt messerartigen Wälzkontakte 17 zur Kontaktierung der Rohrmantelwandung treten. Zugleich ist hierdurch eine Führung des abwälzenden, beweglichen Teils 11 quer zur Bewegungsrichtung gegeben.
  • Wie weiter aus der 7 zu erkennen, kann der messerartige Wälzkontakt 17 elektrisch voneinander isolierte Bereiche 28 aufweisen. Diese stützpfeilerartigen Bereiche 28 sind in Längserstreckung des Wälzkontakts 17 durch Isolierabschnitte 29 zueinander beabstandet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der in Wälzrichtung sich erstreckende Sockel 30 sowie die im Querschnitt dachartige, parallel zum Sockel 30 verlaufende Kontaktierungskante 31 aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet. Der vertikale Abstand von Sockel 30 zu Kontaktierungskante 31 ist durch die aus einem elektrisch isolierenden Material gebildeten Abschnitte 29 erreicht. In einem Abstand L in Längserstreckung des Wälzkontaktes 17 sind die Kontaktierungskante 31 und der Sockel 30 unter Durchbrechung der Isolationsbereiche elektrisch miteinander verbunden. Hierzu sind in Längserstreckung zwischen zwei Wandabschnitten 29 elektrisch leitfähige Stützen 32 eingezogen.
  • Die vorbeschriebene Ausgestaltung dient zur Reduzierung von Wirbelstromverlusten im feststehenden Teil bzw. in dem Wälzkontakt 17. Der Abstand L zwischen den einzelnen Stützen 32 zur Verbindung von Sockel 30 und Kontaktierungskante 31 entspricht bevorzugt dem 10- bis 100-Fachen des Magnet-Durchmessers, so weiter bei einem Magnet-Durchmesser von beispielsweise 8 mm 80 bis 100 mm.
  • 9 zeigt eine Ausführungsform eines Elektromotors mit mitgeführter Energiequelle. So ist hier die elektrische Verbindung zwischen den Wälzkontakten 17 durch die Pole 22, 23 eines Akkumulators 24 gegeben. Diese Pole 22 und 23 wirken auf elektrisch leitfähige Kappen 25, die ausgehend vom Akkumulator 24 jeweils nach axial außen öffnen.
  • In die Kappen 25 greifen Permanentmagnete 9 in Form von Scheibenmagneten, deren Körperachsen in Verlängerung zu der Akkumulatorachse ausgerichtet sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind gleiche Pole der Permanentmagnete 9 aufeinander zugewandt angeordnet.
  • Die Permanentmagnete 9 tragen des weiteren kontaktringartige Wälzkontakte 17. Diese sind senkrecht zur Drehachse y angeordnet, weiter zugeordnet der Teilungsebene T der Permanentmagnete 9.
  • Wälzkontakte 17, Permanentmagnete 9, Kappen 25 sowie Pole 22, 23 und Akkumulator 24 sind mechanisch fest miteinander verbunden, wobei die Kappen 25 die elektrische Kontaktierung der Wälzkontakte 17 zu dem jeweiligen Pol 22, 23 des Akkumulators 24 bilden.
  • Weiter erfolgt über die Wälzkontakte 17 die Kontaktierung der in diesem Zusammenhang elektrisch leitfähigen Fläche 26, beispielsweise Fahrbahnfläche, welche Fläche 26 in diesem Ausführungsbeispiel das feststehende Teil 10 bildet.
  • Allein durch Aufsetzen des so gestalteten Elektromotors 1 auf eine elektrisch leitfähige Fläche 26 wird eine Rotation der Permanentmagnete 9 um die Drehachse y erreicht, was beispielsweise in vorteilhafter Weise für Spielzeug- bzw. Modellfahrzeuge genutzt werden kann.
  • Es können ein- oder auch mehrzellige Akkumulatoren verwendet werden. Mit dem durch die Kappen 25 gebildeten bewegbaren Teil 11 kann des weiteren ein Fernsteuerempfänger oder ein Fahrtregler rotierend mitgeführt werden. Mit zwei getrennt steuerbaren bewegbaren Teilen 11 oder mit separaten Lenkvorrichtungen können lenkbare ferngesteuerte Fahrzeug aufgebaut werden.
  • Die 10 bis 12 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher alternativ zu einer Kappe 25 der jeweilige Permanentmagnet 9 von einer, den Wälzkontakt 17 unmittelbar bildenden Umhüllung 33 umfasst ist. Diese Umhüllung ist elektrisch leitend ausgebildet, so insbesondere in Form einer vorgestanzten und kappenartig geformten Metallfolie, die zylinderartig dem Außendurchmesser des Permanentmagneten 9 angepasst geformt ist.
  • Der Permanentmagnet 9 weist stirnseitig, der Kontaktierung zum Akkumulator 24 zugewandt eine aufgeklebte Distanzscheibe 34 auf. Die Umhüllung 33 ist entsprechend der stufenartigen Gestaltung von Permanentmagnet 9 und aufgeklebter Distanzscheibe 34 angepasst geformt, so dass Abschnitte der Umhüllung 33 zugleich die umlaufende Wandung der Distanzscheibe 34 umfassen und radial nach innen auf die Stirnseite der Distanzscheibe 34 greifen.
  • Der Distanzscheibe 34 sowie den diese übergreifenden Umhüllungsabschnitten ist weiter eine Drahtschleife 35 zugeordnet. Diese ist vom Innendurchmesser her angepasst an den Außendurchmesser der Distanzscheibe 34 unter Berück sichtigung der Materialstärke der Umhüllung 33, die im Bereich zwischen 0,02 bis 0,04 mm liegt.
  • Die elektrisch leitfähige Drahtschleife 35 sitzt in Zuordnungsstellung pressgehaltert auf der umlaufenden Wandung der Distanzscheibe 34 auf und dient zum Einen der sicheren Halterung der Umhüllung 33 auf den Permanentmagneten 9 und zum Weiteren der elektrischen Kontaktierung der Umhüllung 33 zum zugewandten Pol 22, 23 des Akkumulators 24. Hierzu besitzt die Drahtschleife 35 radial nach innen einragende Kontaktenden 36. Beide Permanentmagnete 9 sind wie vorbeschrieben gestaltet und weisen gleiche Durchmesser und Dicken auf.
  • In 12 sind die wie vorstehend bestückten Permanentmagnete 9 über ein rohrförmiges Gehäuse 37 verbunden. Dieses ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kunststoffrohr gebildet, dessen Rohrachse in Verlängerung zu den Magnetachsen verläuft. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuses 37 entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser im Bereich der Drahtschleife 35. Der Rohraußendurchmesser ist kleiner gewählt als der Magnetaußendurchmesser.
  • In dem Gehäuse 37 ist der Akkumulator 34 aufgenommen. Dessen einer Pol 22 steht über eine Drahtbrücke 38 und über die zugeordnete Drahtschleife 35 mit der Umhüllung 33 eines Permanentmagneten 9 in Verbindung. Der gegenüberliegende Pol 23 des Akkumulators 24 ist unter Zwischenschaltung einer Transistorschaltung 39 und über eine weitere Drahtbrücke 40 elektrisch mit dem anderen Permanentmagneten 9 verbunden.
  • Weiter ist in dem Gehäuse 37 benachbart zum Akkumulator 24 eine Empfängereinheit 41 aufgenommen. Diese ist stromgespeist über eine weiter in dem Gehäuse 37 positionierte Batterie 42, dies weiter unter Zwischenschaltung der erwähnten Transistorschaltung 39.
  • Zum Aktivieren bzw. Deaktivieren der Empfängereinheit 41 ist zudem ein Einschalter 43 vorgesehen.
  • Eine der Empfängereinheit 41 zugeordnete Empfangsantenne 44 ist als drahtförmige Wickelantenne realisiert. Der Antennendraht ist ausgehend von der Empfängereinheit 41 nach radial außen auf die Mantelaußenfläche des Gehäuses 37 geführt und umfasst dieses spiralförmig.
  • Auch diese Anordnung ist allein durch Aufsetzen des so gestalteten Elektromotors 1 auf eine elektrisch leitfähige Fläche 26 in Rotation versetzbar, wobei die vorbeschriebenen Komponenten fest miteinander verbunden eine Einheit bilden, welche Einheit über die Empfängereinheit 41 fernsteuerbar ist.
  • Um Wirbelstromverluste innerhalb der Fahrbahnfläche zu minimieren, ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes die leitfähige Fläche 26 lamellenartig unterteilt (vgl. 13). Es liegen entsprechend bevorzugt quer zur Verfahrrichtung sich erstreckende, leitfähige Lamellen 45 vor, die parallel zueinander verlaufend gleichmäßig beabstandet sind. Die einzelnen Lamellen 45 sind über einen elektrisch leitenden, quer zur Erstreckungsrichtung der Lamellen 45 ausgerichteten Verbinder 46 verbunden.
  • Durch Kaskadierung mehrerer so gestalteter Flächen 26 gemäß der Darstellung in 14 können auch große elektrisch leitfähige Flächen unter Verringerung von Wirbelstromverlusten erreicht werden. Die Verbinder 46 werden über Querverbinder 47 miteinander elektrisch kontaktiert, womit alle Lamellen der so gestalteten Fläche 26 elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.
  • 1
    Elektromotor
    2
    Generator
    3
    Gehäuse
    4
    Decke
    5
    Boden
    6
    Durchbrüche
    7
    Welle
    8
    Lager
    9
    Permanentmagnet
    10
    Feststehendes Teil
    11
    Bewegbares Teil
    12
    Zylinder
    13
    Zylinderachse
    14
    Tragarm
    15
    Außenverzahnung
    16
    Innenverzahnung
    17
    Wälzkontakt
    18
    Leitungen
    19
    Rohr
    20
    Gehäuse
    21
    Führungsöffnungen
    22
    Pol
    23
    Pol
    24
    Akkumulator
    25
    Kappe
    26
    Fläche
    27
    Stirnzahnränder
    28
    Bereiche
    29
    Wandabschnitte
    30
    Sockel
    31
    Kontaktierungskante
    32
    Stützen
    33
    Umhüllung
    34
    Distanzscheibe
    35
    Drahtschleife
    36
    Kontaktenden
    37
    Gehäuse
    38
    Drahtbrücke
    39
    Transistorschaltung
    40
    Drahtbrücke
    41
    Empfängereinheit
    42
    Batterie
    43
    Einschalter
    44
    Empfangsantenne
    45
    Lamellen
    46
    Verbinder
    47
    Querverbinder
    L
    Abstand
    M
    Magnetfeld
    T
    Teilungsebene
    a
    Wandstärke
    x
    Wellenachse
    y
    Drehachse

Claims (33)

  1. Elektromotor (1) mit einem Permanentmagneten (9) und einem bewegbaren Teil (11) aus einem elektrisch leitfähigen Material, welches bewegbare Teil (11) um eine Achse (y) dreht, wobei von dem bewegbaren Teil (11) ein leitender Kontakt zu einem feststehenden Teil (10) gebildet ist, wobei weiter das bewegbare Teil (11) stromdurchflossen ist und der Strom die Bewegung des bewegbaren Teils (11) relativ zu dem feststehenden Teil (10) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (11) an dem feststehenden Teil (10) abwälzt und der Abwälzkontakt der Stromleitung dient.
  2. Generator (2) mit einem Permanentmagneten (9) und einem bewegbaren Teil (11) aus einem elektrisch leitfähigen Material, welches bewegbare Teil (11) um eine Achse (y) dreht, wobei von dem bewegbaren Teil (11) ein leitender Kontakt zu einem feststehenden Teil (10) gebildet ist, wobei weiter die Bewegung des bewegbaren Teils (11) relativ zu dem feststehenden Teil (10) einen Stromfluss bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (11) an dem feststehenden Teil (10) abwälzt und der Abwälzkontakt der Stromleitung dient.
  3. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (11) als Zylinder (12) geformt ist, wobei der Wälzkontakt (17) an mit Bezug zu der Zylinderachse distanzierten Bereichen vorgesehen ist.
  4. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (11) zum Drehantrieb bzw. Drehabtrieb mit einer Wel le (7) verbunden ist.
  5. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (7) und das bewegbare Teil (11) parallele Drehachsen (x, y) aufweisen.
  6. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass mit derselben Welle (7) zwei oder mehr bewegbare Teile (11) verbunden sind.
  7. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (9) in der Drehachse (y) des bewegbaren Teils (11) distanziert zueinander angeordnet sind.
  8. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (9) als Ringmagnete ausgebildet sind.
  9. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass gleiche Pole der Permanentmagnete (9) zugewandt sind.
  10. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (9) mit dem bewegbaren Teil (11) zusammengefasst zur Abwälzung auf dem funktionell lediglich als Stromleiter ausge bildeten feststehenden Teil vorgesehen sind.
  11. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (11) insgesamt als Wälzkörper ausgebildet ist, wobei der Wälzkörper als solcher nur relativ zueinander feststehende Bauteile aufweist.
  12. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (11) ein elektrisch leitfähiges Rohr (19) aufweist, dem die Permanentmagnete (9) zugeordnet sind.
  13. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (9) im Rohrinneren angeordnet sind.
  14. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilungsebene (T) eines Permanentmagneten (9) zwischen Nord- und Südpol senkrecht zur Rohrachse und/oder senkrecht zur Drehachse (y) des bewegbaren Teils (11) verläuft:
  15. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkontaktierung zu dem feststehenden Teil (10) der Teilungsebene (T) zwischen dem Nordpol und dem Südpol eines Permanentmagneten (9) zugeordnet ist.
  16. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (11) ein Gehäuse (20) aufweist und dass in dem Gehäuse (20) Führungsöffnungen (21) ausgebildet sind, zum Eingriff der Wälzkontakte (17).
  17. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkontakte (17) als Wälzschienen ausgebildet sind.
  18. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkontakte (17) voneinander elektrisch isolierte Bereiche (28) aufweisen.
  19. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L) der isolierten Wälzkontakt-Bereiche (28) in Wälzrichtung dem 10- bis 100-Fachen des Durchmessers eines Permanentmagneten (9) entspricht.
  20. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) aus magnetisch leitfähigem Material besteht.
  21. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen den Wälzkontakten (17) durch die Pole (22, 23) eines Akkumulators (24) gegeben ist.
  22. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Verbindung ein Pol des Permanentmagneten (9) zumindest bis zur Teilungsebene (T) durch eine elektrisch leitfähige Schicht überdeckt ist.
  23. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht durch eine elektrisch leitfähige Kappe (25) gebildet ist.
  24. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht durch eine Kontaktummantelung (33) gebildet ist.
  25. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (24) hinsichtlich seiner abgebenden Spannung steuerbar ist.
  26. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (24) fernsteuerbar ist.
  27. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (24) unter elektrischer Verbindung mit den Wälzkontakten (17) in einem die Permanentmagnete (9) jeweils endseitig tragenden Gehäuse (37) aufgenommen ist.
  28. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (37) weiter eine Empfängereinheit (41) für eine Fernsteuerung aufgenommen ist.
  29. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängereinheit (41) eine in dem Gehäuse (37) aufgenommene Stromversorgung aufweist.
  30. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (37) wandungsaußenseitig eine Empfangsantenne (44) trägt.
  31. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Teil (10) eine elektrisch leitfähige Fläche (26) ist.
  32. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Fläche (26) lamellenartig unterteilt ist.
  33. Elektromotor oder Generator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (45) elektrisch miteinander verbunden sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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