System zur Enerαieerzeuαunα für mobile Kommunikationscreräte System for Enerαieerzeuαunα for mobile communication devices
1. Gegenstand der Erfindung, Anwendungsgebiet1. Subject of the invention, field of application
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur elektrischen Energieerzeugung und -Versorgung insbesondere für mobile Kommunikationssysteme, das erfindungsgemäß die Rollbewegung von Rollen, z.B. bei Rollkoffern, für die Energieer- zeugung nutzt, indem Stabmagnete in den Rollen integriert sind und am Rahmen, Gehäuse eine oder mehrere Spulen zur Wandlung der magnetischen Feldänderung in eine elektrische Spannung, bzw. elektrischer Strom. Die Energie am Ende der Spule kann Zwischengespeichert, Verarbeitet oder direkt zur Energieversorgung von Kommunikationssysteme verwendet werden.The present invention relates to a system for electrical energy generation and supply, in particular for mobile communication systems, which, according to the invention, performs the rolling movement of rollers, e.g. for rolling cases used for energy generation by integrating bar magnets in the rollers and one or more coils on the frame, housing for converting the magnetic field change into an electrical voltage or electrical current. The energy at the end of the coil can be temporarily stored, processed or used directly to supply energy to communication systems.
2. Stand der Technik2. State of the art
Derartige Energieerzeugungssysteme werden bekanntermaßen mit Generatoren erreicht. Dabei erfolgt eine Umwandlung der mechanischen Arbeit in elektrische Energie.Such energy generation systems are known to be achieved with generators. The mechanical work is converted into electrical energy.
Der wichtigste Teil eines Stromgenerators ist neben dem rotierenden Anker, ein ruhendes Magnetfeld.The most important part of a power generator is, besides the rotating armature, a static magnetic field.
Das Magnetfeld wird durch Feldmagnete, gewöhnlich sind es Elektromagnete, die am inneren Umfang des Generatorgehäuses angebracht sind und bei Elektromagneten durch Gleichstrom erregt werden.
Der Anker, ein Eisenkern, der mit einer Reihe von elektrisch leitenden Drahtwicklungen versehen ist, wird durch mechanischer Kraft gedreht, so daß die Drahtwicklungen ein magnetisches Feld durchschneiden, hierdurch entsteht ein elek- trischer Strom.The magnetic field is generated by field magnets, usually electromagnets that are attached to the inner circumference of the generator housing and are excited by direct current in electromagnets. The armature, an iron core that is provided with a series of electrically conductive wire windings, is rotated by mechanical force so that the wire windings cut through a magnetic field, which creates an electrical current.
Der Strom wird vom rotierenden Anker, dem Kollektor, mit Hilfe von Bürsten abgenommen.The current is drawn from the rotating armature, the collector, with the help of brushes.
Des weiteren gibt es wie in der Offenlegungsschrift DE 100 44 490 AI (hier Schrift A) ein Energieerzeugungs- system, in dem rotierende Spulen, Induktionsspulen an statischen Permanentmagnetanordnungen vorbeigeführt werden.Furthermore, as in the published patent application DE 100 44 490 AI (here document A), there is an energy generation system in which rotating coils and induction coils are guided past static permanent magnet arrangements.
Ebenso wird mit der Offenlegungsschrift DE 199 25 765 AI (hier Schrift B) ein bürstenloser Außenläufer-Generator beschrieben.Likewise, the published patent application DE 199 25 765 AI (here font B) describes a brushless external rotor generator.
2.1 Nachteil des Standes der Technik2.1 Disadvantage of the state of the art
Nachteilig an den bekannten Verfahren und an der Schrift A, ist jedoch, das der rotierende Anker mit einer Spule versehen ist und ein konstantes Magnetfeld durchläuft.A disadvantage of the known methods and of the font A, however, is that the rotating armature is provided with a coil and passes through a constant magnetic field.
In einem Fall benötigt das System Bürsten oder Stromabnehmer. Durch die Rotation, verschleißt der Stromabnehmer, materiell durch Abrieb oder durch Oxidation der Kontaktfläche, das sich wieder in veränderte elektrische Parameter z.B. im Übergangswiderstand, negativ niederschlägt.In one case, the system requires brushes or pantographs. Due to the rotation, the pantograph wears out, materially through abrasion or through oxidation of the contact surface, which again changes into changed electrical parameters e.g. in the contact resistance, has a negative impact.
In der in Schrift A beschriebenen und in jeder herkömmlichen dynamobasierten Lösung, rotiert eine Induktionsspule um eine Achse, bzw. in der Schrift B eine Permanentmagnetanordnung. Hierfür benötigt das Dynamosystem eine Achse, die nicht voll integriert ist und dadurch bei übermäßiger Beanspruchung, z.B. durch erhöhte Gewichte, wie bei einem überla-
denen Rollkoffer, verschleißen. Dies führt unter anderem zu Brüchen und ausgeschlagenen Lagern.In the description described in document A and in any conventional dynamo-based solution, an induction coil rotates around an axis, or in document B a permanent magnet arrangement. For this purpose, the dynamo system needs an axis that is not fully integrated and therefore in the event of excessive stress, for example due to increased weights, such as an overloaded those trolleys, wear out. Among other things, this leads to breaks and knocked out bearings.
Weiterhin ist besonders bei einer mobilen Energieversor- gung die aktuelle Mobilität, Robustheit und damit Service- und Reparatur-Freundlichkeit eine erhöhte technische Anforderung erforderlich, die sich in erhöhten Kosten wiederspiegelt.Furthermore, in the case of a mobile energy supply in particular, the current mobility, robustness and thus ease of service and repair is an increased technical requirement, which is reflected in increased costs.
Weiter sind rotierende Körper mit weiteren mechanischen und gleichzeitig elektrischen Funktionen, bekanntermaßen Schwachpunkte bei technischen Systemen. So verschleißt der rotierende Spulen-Generator schnell an Schwachpunkten wie Stromabnehmer, durch übermäßige Drehleistungen und Umweltbe- dingungen, z.B. beim schnellen Rollen, Laufen mit einem Rollkoffer, beim Einsatz bei extremer Kälte, Wärme, Schmutz und mechanischen Kräfteeinwirkungen.Furthermore, rotating bodies with other mechanical and at the same time electrical functions are known to be weak points in technical systems. The rotating coil generator wears out quickly at weak points such as pantographs, due to excessive turning power and environmental conditions, e.g. when rolling quickly, running with a trolley case, when used in extreme cold, heat, dirt and mechanical forces.
Derartige Probleme können bei den heute bekannten Systemen jederzeit auftreten.Such problems can occur at any time in the systems known today.
3. Aufgabe, Darstellung der Erfindung3. Task, representation of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät, System zu schaffen, das eine Energieversorgung für mobile Systeme ermöglicht z.B. im geschäftlichen Reiseverkehr, das die Mobilität unterstützt, in der Benutzung robust und nahezu wartungsfrei und verschleißfrei arbeitet.The object of the present invention is to provide a device or system which enables energy supply for mobile systems, e.g. in business travel, which supports mobility, is robust and almost maintenance-free and wear-free in use.
Diese Aufgabe wird durch ein System nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a system according to claim 1.
4. Lösung der Aufgabe, Darstellung der Erfindung4. Solution of the problem, representation of the invention
Die zugrundeliegende Idee der Erfindung ist es, daß entgegen der allgemeinen Energieerzeugungssysteme nicht die
elektrisch leitende Spule rotiert, sondern daß sich das Magnetfeld im rotierenden Rad um die elektrisch leitende Spule bewegt. Das rotierende Magnetfeld kann vorteilhaft in einem rotierenden Rad integriert, eingebettet sein, wobei die Spule im Gehäusekörper integriert ist.The basic idea of the invention is that contrary to the general power generation systems not electrically conductive coil rotates, but that the magnetic field in the rotating wheel moves around the electrically conductive coil. The rotating magnetic field can advantageously be integrated, embedded in a rotating wheel, the coil being integrated in the housing body.
5. Vorteile der Erfindung5. Advantages of the invention
Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen (siehe Fig. 1) hat das erfindungsgemäße System ( siehe Fig. 2) den Vorteil, daß mechanisch störende Einwirkungen auf die Funktionalität der Energieerzeugung ohne Belang sind.In contrast to conventional systems (see FIG. 1), the system according to the invention (see FIG. 2) has the advantage that mechanically disruptive effects on the functionality of the energy generation are irrelevant.
Dies zeigt sich dadurch, das kein mechanischer Ver- schleiß für die Funktionalität der Energieerzeugung vorliegt, das z.B. keine mechanisch verschleißende Bürsten oder oxidie- rende Stromabnehmer vorhanden sind, da eine feste Strom- und Spannungsabnähme an der Spule vorliegt .This is shown by the fact that there is no mechanical wear for the functionality of the energy generation, e.g. there are no mechanically wearing brushes or oxidizing current collectors because there is a fixed decrease in current and voltage on the coil.
Weiter ist die elektrisch leitende Spule, an deren Spulenende der Strom; Spannung abgenommen wird, vor mechanischer Beschädigung, Umwelteinflüssen geschützt, da sich der nun starre, nicht rotierende Spulenkörper in der Ummantelung des Transportgerätes integriert ist, insbesondere wenn es sich um elektrisch gut isolierende Stoffe, wie Kunststoff, Gummi handelt.Next is the electrically conductive coil, at the coil end of the current; Voltage is removed, protected from mechanical damage, environmental influences, since the now rigid, non-rotating coil body is integrated in the sheathing of the transport device, especially when it comes to electrically well-insulating materials such as plastic, rubber.
Weiterhin kann die Welle, Anker höher belastet werden, da der Spulenkörper sich nicht wie bei herkömmlichen Systemen auf dieser befindet. Dies führt zu einer wartungsfreieren Nutzung.Furthermore, the shaft and armature can be subjected to higher loads because the coil body is not located on it as in conventional systems. This leads to maintenance-free use.
Des weiteren ist durch die Integrität der Magnetkörper, Stabmagnet in der Laufmasse des Rades optimal geschützt. Selbst Brüche des Stabmagneten durch äußere Einwirkungen auf die Stäbe, z.B. übermäßige Belastungen, haben keine negative
Wirkung auf das EnergieerzeugungsSystem, im Gegensatz zu herkömmlichen Energieerzeugungssystemen.Furthermore, the integrity of the magnetic body and bar magnet in the running mass of the wheel are optimally protected. Even breaks in the bar magnet due to external influences on the bars, eg excessive loads, have no negative effects Effect on the energy generation system, in contrast to conventional energy generation systems.
In einer weiteren Ausführungsform, ein System zum Erzeu- gen eines elektronischen Kurzschlusses der Spule, wird ein hierdurch entstehendes entgegenwirkendes Magnetfeld, zur Bremswirkung auf die Welle ausgenutzt.In a further embodiment, a system for generating an electronic short circuit of the coil, an opposing magnetic field that arises as a result is used for the braking effect on the shaft.
Dies kann für eine Bremswirkung im Gefälle genutzt werden, z.B. für ein Transportgerät, Koffer, das eine Höchstgeschwindigkeit im Gefälle nicht überschreiten soll .This can be used for braking on slopes, e.g. for a transport device, suitcase that should not exceed a maximum speed on a downhill gradient.
So kann dies besonders dadurch gelöst werden, daß bei Überschreitung einer Rollgeschwindigkeit, die proportional erzeugte Spannung, als Triggerung ausnutzt. Beim Eintritt der Spitzenspannung, TriggerSpannung, Triggerung wird über eine Steuerelektronik ein Kurzschluß am Spulenende des Spulenkörpers erzeugt. Hierdurch wird ein Gegenmagnetfeld der Spule aufgebaut und eine Bremswirkung auf die Welle stellt sich au- tomatisch ein.This can be solved in particular by using the proportional voltage generated as a trigger when a roll speed is exceeded. When the peak voltage, trigger voltage, triggering occurs, a short circuit at the coil end of the coil body is generated via control electronics. In this way, a counter magnetic field of the coil is built up and a braking effect on the shaft occurs automatically.
Weitere Vorteile der Erfindung liegen darin, daß eine mechanische Betätigung eines Gerätes, z.B. die zur Steuerung des Cursors dient, erfindungsgemäß zusätzlich zur Energiever- sorgung genutzt werden kann. Wird am Personalcomputer (PC) z.B. mittels einer Computer-Maus, Joystick, der Cursor auf dem Bildschirm gesteuert, kann erfindungsgemäß gleichzeitig die Bewegung der Kugel zur Energieversorgung der Computer- Maus verwendet werden, besonders wenn diese kabellos, funkbe- trieben ist.Further advantages of the invention are that mechanical actuation of a device, e.g. which is used to control the cursor and, according to the invention, can also be used for energy supply. Is on the personal computer (PC) e.g. By means of a computer mouse, joystick, which controls the cursor on the screen, according to the invention the movement of the ball can simultaneously be used to supply energy to the computer mouse, especially if it is wireless, radio-operated.
6. Ausführungsweg, Beschreibung von Ausführungsbeispielen6. Execution route, description of exemplary embodiments
6.1 Überblick über die Erfindung6.1 Overview of the invention
6.1.1 Kurzbeschreibung der Abbildungen und Zeichnungen
In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen dargestellt, wobei die Erfindung aber selbstverständlich nicht auf die genauen Anordnungen und Instrumentalisierungen in den Zeichnungen beschränkt ist. Die Zeichnungen haben folgenden Inhalt:6.1.1 Brief description of the figures and drawings Preferred embodiments are shown in the drawings, although the invention is of course not restricted to the precise arrangements and instrumentalizations in the drawings. The drawings have the following content:
Fig.l zeigt das erfindungsgemäße System, Gerät, Fig.2 zeigt ein herkömmliches System, Gerät, Fig.3 zeigt das Prinzip der Einbettungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße Prinzip der Magnete, Fig.4 zeigt das Prinzip der Einbettungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße Prinzip der Spule, Fig.5 ist ein Anwendungsbeispiel für ein Transportge- rät, Einrad Koffer,1 shows the system according to the invention, device, FIG. 2 shows a conventional system, device, FIG. 3 shows the principle of the possibility of embedding for the principle of the magnets according to the invention, FIG. 4 shows the principle of the possibility of embedding for the principle of the coil according to the invention, Fig. 5 is an application example for a transport device, unicycle case,
Fig.6 ist ein Anwendungsbeispiel für einen Rollkoffer, Fig.7 ist ein Anwendungsbeispiel für ein Sportgerät,Fig. 6 is an application example for a trolley case, Fig. 7 is an application example for a sports device,
Rollschuhe, Fig.8 ist ein Anwendungsbeispiel für ein Steuergerät, Computer-Maus, Joystick, Handy, Mikrotechnik,Roller skates, Fig. 8 is an application example for a control device, computer mouse, joystick, cell phone, microtechnology,
Fig.9 ist ein Anwendungsbeispiel für eine Modulbauweise bei Transportrollen, Fig.10 ist ein Flussdiagramm, in dem der Ablauf gemäß einem Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt ist, undFIG. 9 is an application example for a modular construction in transport rollers, FIG. 10 is a flow diagram in which the process according to one aspect of the arrangement according to the invention is shown, and
Fig.11 ist ein elektrisches Schaltbeispiel, in dem die weitere elektrische Verarbeitung der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt ist.11 is an electrical circuit example in which the further electrical processing of the arrangement according to the invention is shown.
6.2 Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen6.2 Detailed description of the preferred embodiments
Fig.l ist ein System, Gerät in dem das erfindungsgemäße System verwendet wird.
Das hier beschriebene System, Generator, Dynamomaschine besteht aus einem Stabmagneten 31, oder mehrere auf der Welle befestigte Spulen, der mit einer Reihe von Drahtschleifen, der Wicklung versehen ist (Elektromagnet) . Wird die Welle mit dem darauf befestigten Stabmagneten durch eine mechanische Kraft gedreht, so schneidet ein magnetisches Feld die Drahtwindungen, und es entsteht ein elektrischer Strom (Induktion) . Der Strom wird abgenommen am Ende der Spule 40 welches mit der äußeren Leitung 41,42 verbunden ist. Der Stabmagnet 31 ist oder kann innerhalb eines Rades 30 integriert sein.Fig.l is a system, device in which the system according to the invention is used. The system, generator, dynamo machine described here consists of a bar magnet 31, or several coils fastened to the shaft, which is provided with a series of wire loops, the winding (electromagnet). If the shaft with the bar magnet attached to it is rotated by a mechanical force, a magnetic field cuts the wire windings and an electrical current (induction) is generated. The current is drawn off at the end of the coil 40 which is connected to the outer line 41, 42. The bar magnet 31 is or can be integrated within a wheel 30.
Fig.2 zeigt ein herkömmliches System, GerätFig.2 shows a conventional system, device
Ein herkömmliches System, Generator, Dynamomaschine be- steht aus einem (gebogenen) Stabmagneten 31 Hufeisenmagneten, einer Spule 40 auf einem Anker, einem Eisenkern, der mit einer Reihe von Drahtschleifen, der Wicklung 40 versehen ist. Wird der Anker durch eine mechanische Kraft gedreht, so schneiden die Drahtwindungen ein magnetisches Feld, und es entsteht ein elektrischer Strom (Induktion) . Zur Abnahme des Stroms ist neben dem Anker auf der gemeinsamen Welle 11 der Kollektor (Kommutator) , der infolge dauernder Umschaltung den in der Ankerwicklung erzeugten Wechselstrom gleichrichtet, in einen pulsierenden Gleichstrom. Der Strom wird abgenommen 41,42 mit Hilfe der Bürsten 12, kleine Kohlenstücke, die auf dem Kommutator schleifen und mit der äußeren Leitung verbunden sind.A conventional system, generator, dynamo machine consists of a (bent) bar magnet 31 horseshoe magnet, a coil 40 on an armature, an iron core, which is provided with a series of wire loops, the winding 40. If the armature is rotated by a mechanical force, the wire windings cut a magnetic field and an electrical current (induction) is generated. To decrease the current, in addition to the armature on the common shaft 11, the collector (commutator), which rectifies the alternating current generated in the armature winding as a result of constant switching, is converted into a pulsating direct current. The current is drawn 41.42 with the help of the brushes 12, small pieces of coal that grind on the commutator and are connected to the outer line.
Da der Leiter während der Drehbewegung unterschiedlich starke Feldlinien schneidet, entsteht ein pulsierende Strom/ Spannung. Dabei ist die induzierte Spannung/Strom proportional zu der Menge der Feldlinien, die innerhalb eines Zeitintervalls geschnitten werden.Since the conductor cuts field lines of varying strength during the rotary movement, a pulsating current / voltage arises. The induced voltage / current is proportional to the amount of field lines that are cut within a time interval.
Fig.3 zeigt das Prinzip der Einbettungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße Prinzip der Magnete.
Hierbei wird in einer Rolle 30 ein oder mehrere Magnete3 shows the principle of the possibility of embedding for the principle of magnets according to the invention. Here, one or more magnets are in a roll 30
31 oder Magnetpartikel integriert. Dies können wie in Figur 3a ein oder mehrere Stabmagnete sein, die längs zur Laufrich- tung liegen. Diese Magnete werden komplett vom Basismaterial31 or magnetic particles integrated. As in FIG. 3a, this can be one or more bar magnets, which lie along the direction of rotation. These magnets are made entirely from the base material
32 umschlossen. Die Materialeigenschaft des Basismaterials ist, daß es keine magnetisch abschirmende Wirkung hat. Dies heißt, das Magnetfeld muß das Material durchdringen, wobei ein magnetisch dämpfendes Basismaterial die Energieerzeugung negativ beeinflußt.32 enclosed. The material property of the base material is that it has no magnetic shielding effect. This means that the magnetic field must penetrate the material, with a magnetically damping base material negatively influencing the energy generation.
Anhand der Anordnung der Stabmagnete 31 hat das System unterschiedliche magnetische Vorzugsrichtungen erhalten. So ist in Figur 3a eine magnetische Vorzugsrichtung parallel zur rotierenden Achse und in Figur 3b eine magnetische Vorzugsrichtung senkrecht auf der rotierenden Achse dargestellt .Based on the arrangement of the bar magnets 31, the system has been given different magnetic preferred directions. For example, a preferred magnetic direction parallel to the rotating axis is shown in FIG. 3a and a preferred magnetic direction perpendicular to the rotating axis is shown in FIG. 3b.
In Figur 3c ist die Rolle 30 ausgefüllt mit mehreren, Stabmagnetpartikeln 31 die vom Basismaterial 32 umschlossen sind. Hierdurch kann der Integrationsprozeß der Stabmagnete 31 prozeßtechnisch optimal verarbeitet werden. Hierbei kann selbstverständlich ein magnetisches Feldmuster erstellt werden, daß sich ein magnetisch optimales Feldstärkemuster ergibt.In FIG. 3c, the roller 30 is filled with a plurality of bar magnet particles 31 which are surrounded by the base material 32. As a result, the integration process of the bar magnets 31 can be optimally processed in terms of process technology. Here, of course, a magnetic field pattern can be created that results in a magnetically optimal field strength pattern.
In Figur 3d ist die Rolle 30 mit mehrere Schichten vom Basismaterial 31, die unterschiedliche materielle Laufeigen- schaften haben, dargestellt. Hierdurch kann z.B. die Lauffläche der Rolle mit einem dichteren, mechanisch festeren, ab- riebstärkeren Material 33 beschichtet sein.FIG. 3d shows the roller 30 with several layers of the base material 31, which have different material running properties. This can e.g. the running surface of the roller can be coated with a denser, mechanically stronger, more abrasion-resistant material 33.
Fig.4 zeigt das Prinzip der Anordnungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße Prinzip des elektrisch leitenden Spulenkörpers .
In Figur 4a ist die Rolle 30 mit einem Stabmagneten 31, längs zur Laufrichtung, das vom Basismaterial 32 umschlossen ist. Der Spulenkörper 40 mit den Leiteranschlüssen 41,42 ist in Längsrichtung optimal zur Feldstärke in der Ummantelung 51 ausgerichtet .4 shows the principle of the arrangement possibility for the principle of the electrically conductive coil former according to the invention. In Figure 4a, the roller 30 with a bar magnet 31, longitudinal to the direction of rotation, which is surrounded by the base material 32. The coil former 40 with the conductor connections 41, 42 is optimally aligned in the longitudinal direction to the field strength in the casing 51.
In Figur 4b ist die Rolle 30 mit einem Stabmagneten 31, quer zur Laufrichtung, das vom Basismaterial 32 umschlossen ist. Der Spulenkörper 40 mit den Leiteranschlüssen 41,42 ist in Längsrichtung optimal zur Feldstärke in der Ummantelung 51 ausgerichtet .In Figure 4b, the roller 30 with a bar magnet 31, transverse to the direction of travel, which is surrounded by the base material 32. The coil former 40 with the conductor connections 41, 42 is optimally aligned in the longitudinal direction to the field strength in the casing 51.
In Figur 4c ist der Joystick 82 mit einem Stabmagneten 31, längs zum Steuerstab, das vom Basismaterial 32 umschlos- sen ist. Der Spulenkörper 40 mit den Leiteranschlüssen 41,42 ist zur Feldstärke des Magneten im Joystick in der Ummantelung 51 ausgerichtet.In FIG. 4c, the joystick 82 is provided with a bar magnet 31, longitudinally to the control bar, which is enclosed by the base material 32. The coil former 40 with the conductor connections 41, 42 is aligned with the field strength of the magnet in the joystick in the casing 51.
Fig.5 Anwendungsbeispiel für ein Transportgerät mit Ein- radFig. 5 Application example for a transport device with a unicycle
In Figur 5 wird ein Einrad Transportgerät, Rolltasche, Koffer gezeigt, in welches das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung integriert ist.FIG. 5 shows a unicycle transport device, roller bag, suitcase, in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated.
Im Einrad, Rolle 30 sind mehrere Stabmagnete 31 integriert. Innerhalb eines Stabilisationskörpers 51 für den Transportbehälter, Koffer ist die elektrisch leitende Spule 40 integriert mit den Spulenenden 41 und 42.Several bar magnets 31 are integrated in the unicycle, roller 30. The electrically conductive coil 40 is integrated with the coil ends 41 and 42 within a stabilizing body 51 for the transport container, case.
Fig.6 Anwendungsbeispiel für ein Koffer Transportgerät, RollkofferFig. 6 Application example for a suitcase transport device, trolley case
In Figur 6 wird ein Transportgerät, Rollkoffer gezeigt, in welches das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung integriert ist.
Im Rad, Rolle 30 sind eine oder mehrere Stabmagnete 31 integriert. Innerhalb eines Stabilisationskörper 51 für den Transportbehälter, Koffer ist die elektrisch leitende Spule 40 integriert mit den Spulenenden 41 und 42. Hierbei kann mit den Rollen 30 sowohl auf der rechten und/oder linken Seite das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung genutzt werden.FIG. 6 shows a transport device, trolley case, in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated. One or more bar magnets 31 are integrated in the wheel, roller 30. The electrically conductive coil 40 is integrated with the coil ends 41 and 42 within a stabilizing body 51 for the transport container, case. In this case, the principle of electrical energy generation according to the invention can be used with the rollers 30 both on the right and / or left side.
Fig. 7 Anwendungsbeispiel aus dem Sportgerätebereich, RollschuheFig. 7 application example from the sports equipment area, roller skates
In Figur 7 wird ein Bewegungsgerät, Sportgerät, Rollschuh gezeigt, in welches das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung integriert ist.FIG. 7 shows a movement device, sports device, roller skate, in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated.
In einer oder mehreren Rollen 30 sind mehrere Stabmagnete integriert. Innerhalb eines Stabilisationskörpers, Aufhänger 51 für die Rollen, Schuhe ist die elektrisch leitende Spule 40 integriert mit den Spulenenden 41 und 42. Hierbei kann mit einer oder mehrenden Rollen das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung genutzt werden.Several bar magnets are integrated in one or more rollers 30. The electrically conductive coil 40 is integrated with the coil ends 41 and 42 within a stabilizing body, hanger 51 for the rollers, shoes. The principle of electrical energy generation according to the invention can be used with one or more rollers.
Die Energie kann verwendet werden, zur straßengemäßen und sportlichen Beleuchtung des Gerätes. Die erzeugte Energie kann zur Beheizung des Innenschuhs oder zur Beleuchtung des Rollschuhs verwendet werden.The energy can be used for street and sporty lighting of the device. The energy generated can be used to heat the inner shoe or to illuminate the roller skate.
Fig. 8 sind Anwendungsbeispiele aus dem Steuerbereich, Computer-Maus, Joystick, Mobilfunkgerät, Mikrotechnik.8 are application examples from the control area, computer mouse, joystick, mobile device, microtechnology.
In Figur 8a wird eine Steuerung für einen Cursor auf einem Computerbildschirm gezeigt, in welches das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung integriert ist.
In einer oder mehreren Rollen 30 sind ein oder mehrere Stabmagnete integriert. Innerhalb eines Stabilisationskörpers, Aufhänger ist die elektrisch leitende Spule 40 integriert mit den Spulenenden 41 und 42. Hierbei kann mit einer oder mehrenden Rollen das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung genutzt werden.FIG. 8a shows a control for a cursor on a computer screen, in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated. One or more bar magnets are integrated in one or more rollers 30. The electrically conductive coil 40 is integrated with the coil ends 41 and 42 within a stabilizer body, hanger. The principle of electrical energy generation according to the invention can be used with one or more rollers.
Fig. 8b Anwendungsbeispiel aus dem Steuerbereich, mittels eines JoystickFig. 8b application example from the control area, using a joystick
In Figur 8b wird eine Gerät zur Steuerung beschrieben, in das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung integriert ist.FIG. 8b describes a control device in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated.
Im Joystick, Griff 82, im unteren Ende des Joystick- Handgriffes, Kugelelement sind ein oder mehrere Stabmagnete integriert. Außerhalb des bewegten Bereiches, ist die elektrisch leitende Spule 40 integriert im Material 51 mit den Spulenenden 41 und 42.One or more bar magnets are integrated in the joystick, handle 82, in the lower end of the joystick handle, ball element. Outside the moving area, the electrically conductive coil 40 is integrated in the material 51 with the coil ends 41 and 42.
Fig. 8c Anwendungsbeispiel aus dem Kommunikationsbereich, Handy 83 und/oder mit einer digitalen Kamera 85.8c application example from the communication area, cell phone 83 and / or with a digital camera 85.
In Figur 8c wird eine Gerät zur Steuerung beschrieben, in dem das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung integriert ist.FIG. 8c describes a control device in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated.
Am Rand des Gerätes, Handy wird mittels eines Laufrades das Menü im Display 84 gesteuert. Im Laufrad 30 sind ein oder mehrere Stabmagnete 31 integriert. Außerhalb des bewegten Bereiches, ist die elektrisch leitende Spule 40 mit den Spulenenden 41 und 42.At the edge of the device, cell phone, the menu in the display 84 is controlled by means of an impeller. One or more bar magnets 31 are integrated in the impeller 30. Outside the moving area is the electrically conductive coil 40 with the coil ends 41 and 42.
Fig. 8d Anwendungsbeispiel aus der Mikrotechnik, ein Schreibgerät 86 mit einer Kugel 30.
In Figur 8d wird ein Schreibgerät aus dem Mikrotechnik beschrieben, in dem das erfindungsgemäße Prinzip der elektrischen Energieerzeugung integriert ist.8d application example from microtechnology, a writing instrument 86 with a ball 30. FIG. 8d describes a writing instrument from microtechnology in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated.
Die Laufkugel 30 am Rohrausgang 87 wird, beim Schreiben rollend, eingedrückt um einen Tintenfluß zu ermöglichen.The ball 30 at the tube outlet 87 is pressed in while rolling to allow ink flow.
In der Kugel 30 sind ein oder mehrere Stabmagnete 31 integriert. Außerhalb des bewegten Bereiches, ist die elek- trisch leitende Spule 40 mit den Spulenenden 41 und 42. Hierdurch können Mikroaggregate 88 betrieben werden, z.B. zum Regeln des Tintenflusses.One or more bar magnets 31 are integrated in the ball 30. Outside the moving area is the electrically conductive coil 40 with the coil ends 41 and 42. This allows micro-assemblies 88 to be operated, e.g. to regulate the ink flow.
Fig. 8e Anwendungsbeispiel aus der Mikrotechnik, eine elektrische Uhr 89 mit einem Schwungrad 30.8e application example from microtechnology, an electric clock 89 with a flywheel 30.
In Figur 8e wird eine Uhr aus der Mikrotechnik beschrieben, in dem das erfindungsgemäße Prinzip der elektrisch Energieerzeugung integriert ist.A clock from microtechnology is described in FIG. 8e, in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated.
Das Schwungrad 30, hat eine magnetische, einseitige Masse, Stabmagneten 31 integriert. Außerhalb des bewegten Bereiches, ist die elektrisch leitende Spule 40 mit den Spulenenden 41 und 42. Hierdurch können Mikroaggregate 88 betrieben werden, z.B. zum Regeln des Antriebsmotors.The flywheel 30 has a magnetic, one-sided mass, bar magnets 31 integrated. Outside the moving area is the electrically conductive coil 40 with the coil ends 41 and 42. As a result, micro-assemblies 88 can be operated, e.g. for regulating the drive motor.
Fig. 9 Anwendungsbeispiel für ein Modul-Aufbau bei Transportgeräten.Fig. 9 application example for a module structure in transport devices.
In Figur 9 wird ein Modul-Aufbau gezeigt, in welches das erfindungsgemäße Prinzip der elektrisch Energieerzeugung integriert ist.FIG. 9 shows a module structure in which the principle of electrical energy generation according to the invention is integrated.
In einer Rolle 30 sind mehrere Stabmagnete integriert. Innerhalb eines Aufhänger 51 ist die elektrisch leitende Spule 40 integriert mit den Spulenenden 41 und 42.
Fig.10 ist ein Flussdiagramm, in dem der Ablauf gemäß einem Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt ist.Several bar magnets are integrated in a roller 30. The electrically conductive coil 40 is integrated with the coil ends 41 and 42 within a hanger 51. 10 is a flowchart showing the process according to one aspect of the arrangement according to the invention.
In Modul 100 wird eine Spannung, Strom mittels rotierender Magnete erzeugt und anschließend über ein Gleichrichter- Modul 110 wird nur eine bevorzugte Spannung/Stromrichtung durchgelassen oder in die gewünschte Form gewandelt.A voltage, current is generated in module 100 by means of rotating magnets and then only a preferred voltage / current direction is passed through or converted into the desired shape via a rectifier module 110.
Im Modul 120 wird aus dem pulsierenden Gleichstrom mittels Glättungskondensatoren eine Glättung der pulsierenden Spannung/Strom vorgenommen. Im Modul 130 kann die elektrische Energie gespeichert bzw. einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden.In module 120, the pulsating voltage / current is smoothed from the pulsating direct current by means of smoothing capacitors. The electrical energy can be stored in module 130 or subjected to further processing.
Fig. 11 elektrisches Schaltbeispiel, in dem die weitere elektrische Verarbeitung der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt istFig. 11 electrical circuit example, in which the further electrical processing of the arrangement according to the invention is shown
Im Modul 100 wird eine induzierte Spannung, Strom an der Spule 40 mittels rotierender Magnete erzeugt und anschließend über ein Gleichrichter-Modul 110, über eine Doppelweggleichrichtung in Graetz- oder Brückenschaltung weitergeleitet. Hierfür sind Dioden 111 erforderlich. Anschließende wird im Modul 120 die von den Gleichrichtern durchgelassene pulsierende Gleichspannung noch geglättet. Der Ladekondensator 121 wird bei ansteigender Spannung aufgeladen und liefert zwischen den beiden Höchstwerten der Spannung Strom an den Verbraucher. Hierbei ist das Bauteil 122 ein Siebkondensator, das den Gleichstrom sperrt, so daß sie voll am Verbraucher liegt. Da aus dem Kondensator 121 beide Ladungen abfließen, sinkt die Spannung am Ladekondensator 121. Der zum Verbraucher fließende Strom kann als Gleichstrom, dem ein Wechselstrom überlagert ist, betrachtet werden. Die Amplitude des Wechselstromes ist von der Kapazität des Kondensators und dem
aus dem Kondensators während der Spannungspause entnommenen Stroms, also vom Widerstand 132 des Verbrauchers abhängig.An induced voltage, current at the coil 40 is generated in the module 100 by means of rotating magnets and then passed on via a rectifier module 110, via a full-wave rectification in Graetz or bridge circuit. Diodes 111 are required for this. The pulsating DC voltage that is passed through by the rectifiers is then smoothed in module 120. The charging capacitor 121 is charged when the voltage rises and supplies current to the consumer between the two maximum values of the voltage. Here, the component 122 is a filter capacitor, which blocks the direct current, so that it lies entirely on the consumer. Since both charges flow out of the capacitor 121, the voltage at the charging capacitor 121 drops. The current flowing to the consumer can be regarded as a direct current on which an alternating current is superimposed. The amplitude of the alternating current is dependent on the capacitance of the capacitor and the current drawn from the capacitor during the voltage break, that is to say dependent on the resistance 132 of the consumer.
7. Gewerbliche Anwendbarkeit7. Industrial applicability
Das erfindungsgemäße Prinzip der elektrisch Energieerzeugung mittels einer oder mehreren Rollen 30 mit integrierten Stabmagneten 31 und externen Spulen kann besonders im Bereich der mobilen Kommunikation, zur sekundäre Energieversor- gung, besonders zum Laden von Batterien der Kommunikations- technik, z.B. in Transportbehältern, Rollkoffern für geschäftlich Reisende, Vielreisende.The principle according to the invention of electrical energy generation by means of one or more rollers 30 with integrated bar magnets 31 and external coils can be used particularly in the field of mobile communication, for secondary energy supply, especially for charging batteries in communication technology, e.g. in transport containers, trolleys for business travelers, frequent travelers.
Ebenso kann das Erfindungsgemäße System ebenso in der Meßtechnik Anwendung finden.The system according to the invention can also be used in measurement technology.
Des weiteren ist eine Anwendung im Bereich der Computerzusatzgeräte, Kommunikationsmittel, Handy, wo anhand einer mechanischen Bewegung, Joystick, Mouse, Steuerrad, mechani- sehe Bewegung geliefert wird und diese zur Energiezusatzversorgung verwendet werden kann.Furthermore, there is an application in the field of additional computer devices, means of communication, mobile phone, where mechanical movement, joystick, mouse, steering wheel, mechanical movement is used and this can be used to supply additional energy.
Im Consumerbereich, z.B. dem Modellbau zur Energieversorgung von elektrischen Systeme.
In the consumer area, e.g. the model building for the energy supply of electrical systems.