DE29618105U1 - Energieerzeugungsvorrichtung als Batterie- bzw. Akkumulatorersatz - Google Patents

Energieerzeugungsvorrichtung als Batterie- bzw. Akkumulatorersatz

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine

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Description

• * &igr;
TR-Elektronic GmbH
Kemmerting 10
84533 Haiming
Beschreibung:
Energieerzeugungsvorrichtung als Batterie- bzw. Akkumulatorersatz
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie aus mechanischer Schwingungsenergie.
Üblicherweise werden trag- oder fahrbare Einrichtungen wie insbesondere Beleuchtungseinrichtungen batterie- oder akkumulatorbetrieben. An Fahrrädern befindet sich überwiegend ein Dynamo, der mit einem der Räder entweder durch Reibung oder über die Speichen gekoppelt ist. Durch den Betrieb des Dynamos erschwert sich jedoch der Antrieb des Fahrrades. Bei Verwendung von Batterien bzw. Akkumulatoren müssen diese in regelmäßigen Abständen ausgetauscht bzw. aufgeladen werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und kostengünstige Energiequelle zu schaffen, bei der kein Austausch- oder Ladeprozeß notwendig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß umfaßt die Energiequelle ein Elektromagnetsystem mit einer Spule und einem Spulenkern zumindest teilweise aus magnetisch leitendem Material und einem Permanentmagneten, wobei diese Komponenten so zueinander angeordnet sind, daß sie ein Feder-Masse-System bilden, bei dem Bewegungen wenigstens einer der beiden Komponenten, d.h. entweder des Elektromagnetsystems oder des Permanentmagneten, gegenüber der jeweils anderen Komponente in der Spule eine elektrische Spannung erzeugen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 Prinzip einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2a Prinzip einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2b Anordnung wie in Figur 2a, jedoch andere Lagerung,
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Figur 1 ist ein Magnet 3 auf eine Blattfeder 6 montiert. Das eine Ende der Blattfeder 6 ist noch mit einer Masse 8 beschwert, das gegenüberliegende Ende ist starr an einem Gehäuse 7 angebracht. Bei Erschütterungen führt das System Schwingungen aus und der Magnet taucht dadurch mehr oder weniger in den Luftspalt 9 der Spule 1 ein, wodurch eine Spannung induziert wird.
In Figur 2 ist das System mit einem Schalenkern 2, einer Spule 1 und einem Ringmagnet 3 aufgebaut. In den Halbschalenkern 2 wird eine geeignete Spule 1 eingelegt. Ein passender Ringmagnet 3 schließt das System ab und erzeugt einen magnetischen Fluß durch die Spule 1. Wird die Lage des Magneten 3 verändert, so wird in der Spule 1 eine Spannung induziert. Der Magnet kann gemäß Figur 2a in Richtung der Spulenachse A oder gemäß Figur 2b quer zur Spulenachse A schwingen. Es ist jedoch ebenso eine Lagerung 7 möglich, bei der der bewegliche Teil des Feder-Masse-Systems - in Figur 2 der Ringmagnet 3 - in allen 3 Raumachsen schwingen kann.
Gemäß der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung taucht der permanentmagnetische Anker 3 bei Schwingungen des Systems in die Spule 1 ein und erzeugt dadurch eine Spannung in ihr. Die Spule 1
befindet sich dabei beispielsweise in einem Becher 5 aus ferromagnetischem Material, wobei der Anker 3 in einem Kunststoffrohr 4 geführt wird. Der bewegliche Teil des erfindungsgemäßen Feder-Masse-Systems wird dabei durch Erschütterungen, Beschleunigungen oder Verzögerungen des Systems zu Schwingungen angeregt.
Die Erfindung läßt sich zur Detektion von Erschütterungen, d.h. als Erschütterungssensor oder auch als Bewegungsmelder, verwenden.
Eine weitere Anwendung ist der Einsatz als Generator, insbesondere für Beleuchtungen oder für optische oder akustische Signalgebungszwecke.

Claims (12)

TR-Elektronic GmbH Kemmerting 10 84533 Haiming Energieerzeugungsvorrichtung als Batterie- bzw. Akkumulatorersatz Schutzansprüche:
1. Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie aus mechanischer Schwingungsenergie, gekennzeichnet durch ein Elektromagnetsystem mit einer Spule (1) und einem Spulenkern (2) zumindest teilweise aus magnetisch leitendem Material und einem Permanentmagneten (3), wobei diese Komponenten so zueinander angeordnet sind, daß sie ein Feder-Masse-System bilden, bei dem Bewegungen wenigstens einer der beiden Komponenten, d.h. entweder des Elektromagnetsystems (1, 2) oder des Permanentmagneten (3), gegenüber der jeweils anderen Komponente in der Spule (1) eine elektrische Spannung erzeugen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem (1, 2) fixiert und der Permanentmagnet (3) demgegenüber beweglich ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (3) fixiert und das Elektromagnetsystem (1, 2) demgegenüber beweglich ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Feder-Masse-System aus einer Spule (1) mit Kern (2) und einem aus dauermagnetischem Material bestehenden Anker (3) zusammensetzt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (3) ein Tauchanker ist, der federnd gelagert ist und in das Spuleninnere eintaucht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5* clacfurch "gekennzeichnet, daß der Anker
(3) in einem Führungsrohr (4) beweglich gelagert ist
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker T-förmig ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung der beweglichen Komponente quer zur Spulenachse (A) verläuft.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung der beweglichen Komponente in der Richtung der Spulenachse (A) verläuft.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (2) ein ferromagnetischer Schalenkern ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (2) aus einem ferromagnetischen Becher (5) und einem der Ankerführung dienenden Kunststoffrohr,
(4) besteht.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (3) bzw. der Anker durch mindestens eine Feder (6) schwingend gelagert ist.
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