VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG EINES SPANNUNGSPULSES BEI ROTATION EINER UM EINE ROTATIONSACHSE ROTIERBAR GELAGERTEN WELLE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Spannungspulses bei Rotation einer um eine Rotationsachse rotierbar gelagerten Welle. Solche Vorrichtungen werden eingesetzt, um auch bei einem Stromausfall sicherzustellen, dass eine Messung vorgenommen werden kann und Umdrehungen der Welle nicht unbemerkt bleiben. Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise in US 4 829 248 A und DE 25 39 548 A1 beschrieben.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen mit einer ersten Magnetanordnung und einer zweiten, relativ zu der ersten Magnetanordnung um die Rotationsachse drehbaren Magnetanordnung bekannt, wobei die erste Magnetanordnung bistabil gehalten ist und eine erste stabile Halteposition und eine zweite, von der ersten Halteposition entlang der Rotationsachse beabstandete, stabile Halteposition aufweist. Nachteilig bei solchen Ausgestaltung ist, dass sie vergleichsweise voluminös sind.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung bereitzustellen, bei der die Vorrichtung weniger Platz beansprucht.

[0004] Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, dass eine Nord-Süd-Richtung der ersten Magnetanordnung und/oder der zweiten Magnetanordnung quer zur Rotationsachse verläuft, und die Vorrichtung eine Spannungserzeugungseinrichtung umfasst, die beim Übergang der ersten Magnetanordnung von der ersten stabilen Halteposition in die zweite stabile Halteposition einen Spannungspuls erzeugt.

[0005] Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine platzsparende Ausgestaltung möglich.

[0006] Die erfindungsgemäße Lösung kann mit den folgenden, jeweils für sich vorteilhaften und beliebig miteinander kombinierbaren Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen weiter verbessert werden.

[0007] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung verlaufen die Nord-Süd-Richtungen beider Magnetanordnungen quer zur Rotationsachse. Dadurch ist eine besonders platzsparende Ausgestaltung möglich.

[0008] In einer alternativen Ausgestaltung kann die Nord-Süd-Richtung der ersten Magnetanordnung oder der zweiten Magnetanordnung parallel zur Rotationsachse verlaufen. Eine solche Ausgestaltung kann in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse besonders platzsparend sein.

[0009] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Nord-Süd-Richtung der ersten Magnetanordnung und/oder der zweiten Magnetanordnung senkrecht zur Rotationsachse verlaufen. Eine solche Ausgestaltung kann in einer Richtung parallel zur Rotationsachse besonders platzsparend sein.

[0010] Um das System einfach zu halten, umfasst die Vorrichtung also eine Spannungserzeugungseinrichtung, die beim Übergang der ersten Magnetanordnung von der ersten Halteposition in die zweite Halteposition einen Spannungspuls erzeugt. Ein solcher Übergang kann insbesondere ein Umschnappen sein, bei dem beim Überschreiten einer Schwelle schlagartig von der ersten Halteposition in die zweite Halteposition gewechselt wird.

[0011] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Spannungserzeugungseinrichtung eine Spule umfassen und die erste Magnetanordnung in der zweiten Halteposition einen anderen Abstand von der Spule aufweisen als in der ersten Halteposition. Dadurch ist auf einfache Weise die Erzeugung des Spannungspulses möglich, da die verschiedenen Abstände der Magnetanordnung zur Induktion einer Spannung in der Spule führen.

[0012] Zur Erzeugung eines besonders starken Spannungsimpulses kann die erste Magnetanordung in mindestens einer der zwei Haltepositionen zumindest teilweise in die Spule hineinragen.

[0013] Ebenfalls zur Erzeugung eines besonders starken Spannungsimpulses kann die Spannungserzeugungseinrichtung zwei Spulen aufweisen. Die beiden Spulen können beispielsweise oben und unten an einer Leiterplatte angebracht sein, um besonders platzsparend und einfach zu montieren zu sein.

[0014] In einer weiteren Ausgestaltung kann die Spannungserzeugungseinrichtung mindestens einen Kondensator zur Erzeugung der Spannung aufweisen. Die Spannung kann beispielsweise durch Veränderung zweier Platten des Kondensators zueinander erzeugt werden. Eine solche Lösung kann beispielsweise platzsparender sein als eine Lösung mit einer Spule.

[0015] Alternativ oder zusätzlich kann die Spannungserzeugungseinrichtung mindestens ein Piezoelement aufweisen, bei dem durch eine Veränderung einer Dimension, beispielsweise einer Länge, eine Spannung erzeugt wird.

[0016] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Vorrichtung eine Halteeinrichtung aufweisen, die die erste Magnetanordnung in der ersten und in der zweiten Halteposition hält. Dies ermöglicht ein einfaches Halten.

[0017] Die Halteeinrichtung kann elastisch verformbar sein, so dass ein Bewegen von der ersten Halteposition in die zweite Halteposition und zurück möglich ist. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung elastisch verformbare Elemente wie Federn umfassen.

[0018] Um die erste Halteposition und die zweite Halteposition auf einfache Weise zu erzeugen, kann die Halteeinrichtung mechanisch bistabil sein. Insbesondere kann die Halteeinrichtung als bistabiles Element ausgestaltet sein, bei dem ein abrupter Übergang zwischen der ersten Halteposition und der zweiten Halteposition erfolgt.

[0019] In einer einfach herzustellenden und platzsparenden Ausgestaltung kann die Halteeinrichtung membranförmig sein. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung als flaches, kreisförmiges Element ausgestaltet sein. Es kann etwa aus einem Blech geschnitten, gestanzt und/oder geprägt sein.

[0020] Um eine sichere Befestigung zu ermöglichen, kann die Halteeinrichtung entlang eines Umfangs befestigt sein. Bei einer membranförmigen Ausgestaltung kann ein Element, an dem die Halteeinrichtung befestigt ist, beispielsweise eine Nut aufweisen, in die die Halteeinrichtung eingesetzt werden kann.

[0021] In einer einfach zu realisierenden Ausgestaltung kann die Halteeinrichtung an mehreren Punkten entlang des Umfangs befestigt sein.

[0022] Um Platz und zusätzliche Elemente einzusparen, kann ein Teil der Welle als Magnetanordnung ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Welle bzw. ein Ende der Welle magnetisiert sein.

[0023] Ferner kann für eine platzsparende Ausgestaltung und um zusätzliche Elemente einzusparen, ein Teil der Halteeinrichtung als Magnetanordnung ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Teil magnetisiert sein.

[0024] Die Vorrichtung kann besonders platzsparend sein, wenn die Rotationsachse durch die erste und/oder die zweite Magnetanordnung verläuft. Der Platzbedarf zur Seite hin ist dadurch reduziert.

[0025] Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einer ersten Rotationsposition der Welle ein Nordpol der ersten Magnetanordnung einem Nordpol der zweiten Magnetanordnung gegenüberliegt und/oder ein Südpol der ersten Magnetanordnung einem Südpol der zweiten Magnetanordnung gegenüberliegt, und in einer zweiten Rotationsposition der Welle ein Südpol der ersten Magnetanordnung einem Nordpol der zweiten Magnetanordnung gegenüberliegt und/oder ein Nordpol der ersten Magnetanordnung einem Südpol der zweiten Magnetanordnung gegenüberliegt. Dadurch wird in der ersten Rotationsposition eine abstoßende Kraft und in der zweiten Rotationsposition eine anziehende Kraft zwischen den beiden Magnetanordnungen erzeugt. Dies kann insbesondere dazu führen, dass die erste Magnetanordnung bei einer Rotation von der zweiten Magnetanordnung von der ersten Halteposition in die zweite Halteposition und wieder zurück überführt wird. Auf weitere Elemente wie zusätzliche Magnetanordnungen zum Zurückholen kann daher verzichtet werden. Insbesondere können sich die Pole in den Rotationspositionen jeweils fluchtend gegenüberliegen, um eine maximale Wirkung zu erzielen.

[0026] In einer platzsparenden Ausgestaltung kann sich ein Halteelement um die erste Magnetanordnung herum erstrecken. Beispielsweise kann die erste Magnetanordnung in einem Zentrum einer kreisförmigen, membranförmigen Halteeinrichtung angeordnet sein. Die Halteeinrichtung kann die erste Magnetanordnung umschließen oder umgeben.

[0027] In einer einfach auszuführenden Ausgestaltung kann die erste Magnetanordnung zwischen mindestens zwei Halteelementen gehalten sein. Die Halteelemente können beispielsweise als Arme oder Balken ausgestaltet sein, die ein Umschnappen der ersten Magnetanordnung von der ersten Halteposition in die zweite Halteposition erlauben. Die Halteelemente können insbesondere elastisch oder elastisch auslenkbar sein, um ein wiederholtes Bewegen mit einer gut definierten Kraft zu erlauben. Die Halteelemente können Teil der Halteeinrichtung sein.

[0028] Um insbesondere in einer Richtung der Rotationsachse Platz zu sparen, kann mindestens ein Halteelement bezüglich der Rotationsachse seitlich neben der ersten Magnetanordnung angeordnet sein. Insbesondere kann die gesamte Halteeinrichtung seitlich neben der ersten Magnetanordnung angeordnet sein.

[0029] Um eine sichere Befestigung zu ermöglichen, kann die erste Magnetanordnung eingespannt sein.

[0030] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die erste Magnetanordnung eine Nut zur Befestigung aufweisen. Damit kann die erste Magnetanordnung zum Beispiel an einer membranförmigen Halteeinrichtung oder einem flachen Befestigungselement einer Halteeinrichtung befestigt werden.

[0031] Vorteilhafterweise kann die Halteeinrichtung zumindest einen Teil einer Leiterplatte umfassen. Auf diese Weise kann Platz gespart werden, da auf der Leiterplatte weitere Elemente angeordnet sein können, die für die Spannungsversorgung oder für die Verarbeitung von Signalen benutzt werden können. Auf weitere externe Elemente kann daher verzichtet werden. Besonders flach ist die Ausgestaltung, wenn die Ebene der Leiterplatte durch die erste Magnetanordnung verläuft.

[0032] In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Halteeinrichtung in einer der beiden Haltepositionen zu der anderen Halteposition hin vorgespannt sein. Eine solche Halteeinrichtung kann zum Beispiel eine erste, stabile Halteposition aufweisen, wobei die erste Magnetanordnung in einer zweiten Halteposition zum Beispiel durch eine Kraft, wie die Magnetkraft, gegen die Vorspannung zur ersten Position hin gehalten ist. Die Vorspannung wird durch die Kraft überwunden.

[0033] Die erste und/oder die zweite Magnetanordnung können insbesondere Magneten, zum Beispiel Permanentmagneten, umfassen.

[0034] Insbesondere können die erste Magnetanordnung und/oder die zweite Magnetanordnung ein radiales Hallbach-Array umfassen, um eine besonders gerichtete Magnetisierung in einem bestimmten Bereich zu erzielen.

[0035] Ferner kann die die erste und/oder die zweite Magnetanordnung ein magnetisiertes Band umfassen. Eine solche Ausgestaltung kann besonders platzsparend sein.

[0036] Im Folgenden wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausgestaltungen mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Die dabei dargestellten vorteilhaften Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind jeweils voneinander unabhängig und können beliebig miteinander kombiniert werden, je nachdem, wie dies im Anwendungsfall notwendig ist.

[0037] Die erste Magnetanordnung kann ortsfest angebracht sein und die zweite Magnetanordnung kann im montierten Zustand an der Welle angebracht sein. Der Platzbedarf an der Welle kann dadurch gering sein.

[0038] In einer alternativen Ausgestaltung kann die zweite Magnetanordnung ortsfest angebracht sein und die erste Magnetanordnung im montierten Zustand an der Welle angebracht sein. Dadurch kann der Platzbedarf an dem ortsfesten Element, an dem die zweite Magnetanordnung geringer sein.

[0039] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung;

Fig. 2

eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Halteeinrichtung zusammen mit einer ersten Magnetanordnung;

Fig. 3

eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Halteeinrichtung zusammen mit einer ersten Magnetanordnung und

Fig. 4

eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer Halteeinrichtung zusammen mit einer ersten Magnetanordnung.

[0040] In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Erzeugung eines Spannungspulses bei Rotation einer um eine Rotationsachse R rotierbar gelagerten Welle 2 gezeigt. An der Welle 2 ist eine zweite Magnetanordnung 12 angebracht, die zum Beispiel als Permanentmagnet ausgebildet sein kann. Die zweite Magnetanordnung 12 weist einen Nordpol N und einen Südpol S auf, wobei die vom Nordpol N zum Südpol S verlaufende Nord-Süd-Richtung 100, 102 der zweiten Magnetanordnung 12 quer zur Rotationsachse R verläuft. In dem gezeigten Beispiel verläuft die Nord-Süd-Richtung 102 insbesondere senkrecht zur Rotationsachse R, die parallel zu einer Längsrichtung L verläuft. Die Nord-Süd-Richtung 102 verläuft entlang einer Querrichtung Q, die senkrecht zur Längsrichtung L und zur Rotationsachse R verläuft. Die Querrichtung Q stellt eine radiale Richtung bezüglich der Welle 2 und der Rotationsachse R dar, wohingegen die Längsrichtung L eine Axialrichtung der Welle 2 ist.

[0041] Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine erste Magnetanordnung 11, die bistabil gehalten ist und eine erste stabile Halteposition 21 sowie eine zweite, von der ersten Halteposition 21 entlang der Rotationsachse R beabstandete, stabile Halteposition 22 aufweist, die mit gestrichelten Linien dargestellt ist.

[0042] Die erste Magnetvorrichtung 11 ist über eine Halteeinrichtung 70 an einer Leiterplatte 50 befestigt. Die Halteeinrichtung 70 kann zum Beispiel gemäß einer der Fig. 2, 3 oder 4 ausgestaltet sein. Zur Befestigung der Halteeinrichtung 70 an der ersten Magnetanordnung 11 kann die erste Magnetanordnung 11 eine Nut 85 aufweisen, in die die Halteeinrichtung 70 eingreifen kann. Die Halteeinrichtung 70 hält die erste Magnetanordnung 11 stabil in der ersten Halteposition 21 und in der zweiten Halteposition 22. Die Halteeinrichtung 70 ist als ein bistabiles Element ausgestaltet, so dass die erste Magnetanordnung 11 von der ersten Halteposition 21 in die zweite Halteposition 22 springt. Der Übergang zwischen den beiden Haltepositionen 21 und 22 ist abrupt.

[0043] Auch die erste Magnetanordnung 11 ist als Permanentmagnet ausgestaltet und weist einen Nordpol N und einen Südpol S auf. Wie auch bei der zweiten Magnetanordnung 12 verläuft die Nord-Süd-Richtung 100, 101 der ersten Magnetanordnung 11 quer zur Rotationsachse R und quer zur Längsrichtung L. Die Nord-Süd-Richtung 100, 101 verläuft wieder entlang einer Querrichtung Q, die senkrecht zur Längsrichtung L und zur Rotationsachse R steht. In der mit vollen Linien dargestellten ersten Halteposition 21 ist die Nord-Süd-Richtung 101 der ersten Magnetanordnung 11 jedoch entgegengesetzt zur Nord-Süd-Richtung 102 der zweiten Magnetanordnung 12 orientiert. In der Figur liegt der Nordpol N der ersten Magnetanordnung 11 links, wohingegen der Nordpol N der zweiten Magnetanordnung 12 rechts liegt.

[0044] Insbesondere liegt der Nordpol N der zweiten Magnetanordnung 12 entlang der Längsrichtung L dem Südpol S der ersten Magnetanordnung 11 fluchtend gegenüber. Gleichzeitig liegt der Südpol S der zweiten Magnetanordnung 12 in der Längsrichtung L dem Nordpol N der ersten Magnetanordnung 11 fluchtend gegenüber. Durch diese Ausgestaltung wird in der ersten Halteposition 21 die erste Magnetanordnung 11 durch die zweite Magnetanordnung 12 angezogen.

[0045] Die erste Magnetanordnung 11 ist relativ zur zweiten Magnetanordnung 12 um die Rotationsachse R rotierbar. In dem gezeigten Fall rotiert dabei die zweite Magnetanordnung 12 mit der Welle 2 mit. In einer nicht gezeigten anderen Ausgestaltung kann die erste Magnetanordnung 11 und eine Haltevorrichtung 70 auch mit der Welle 2 mitrotieren und die zweite Magnetanordnung an einem Gehäuse oder einem externen Element ortsfest angebracht sein.

[0046] Dreht sich die Welle 2 um die Rotationsachse R, so bewegen sich auch die Nordpole N und Südpole S der Magnetanordnungen 11, 12 relativ zueinander. Ist die Welle 2 um 180 Grad zu der in Fig. 1 gezeigten Position gedreht, so liegen sich die beiden Nordpole N und die beiden Südpole S der ersten Magnetanordnung 11 und der zweiten Magnetanordnung 12 fluchtend gegenüber. Aufgrund der daraus resultierenden abstoßenden Magnetkraft hat sich die erste Magnetanordnung 11 dann in die zweite Halteposition 22, die mit gestrichelten Linien dargestellt ist, bewegt. Der Übergang ist aufgrund des bistabilen Elements, das die Halteeinrichtung 70 bildet, sehr schnell.

[0047] Die Vorrichtung 1 verfügt des Weiteren über eine Spannungserzeugungseinrichtung 3, die insbesondere zwei Spulen 40, 41, 42 umfasst. Die Spulen 40, 41, 42 sind jeweils rotationssymmetrisch um die Längsachse L und die Rotationsachse R der Welle 2.

[0048] Durch die Bewegung der ersten Magnetanordnung 11, die entlang der Rotationsachse R der Längsrichtung L verläuft, wird in den Spulen 40, 41, 42 eine Spannung induziert, so dass in der Spannungserzeugungseinrichtung 3 ein Spannungspuls entsteht. In der zweiten Halteposition 22 weist die erste Magnetanordnung 11 einen anderen Abstand 44 zu jeder der Spulen 41, 42 auf. Insbesondere ist die erste Magnetanordnung 11 in mindestens einer der Haltepositionen 21 und 22 zumindest teilweise innerhalb eines Volumens, das von den Spulen 41, 42 aufgespannt wird.

[0049] Die Spulen 40, 41, 42 sind an einer Oberseite 51 bzw. einer Unterseite 52 der Leiterplatte 50 angeordnet, wodurch eine kompakte Ausgestaltung entsteht.

[0050] In nicht gezeigten, anderen Ausgestaltungen könnte eine Spannungserzeugungseinrichtung 3 einen Spannungspuls zum Beispiel auch durch Verformen eines Piezoelementes oder durch Änderung einer Lage einer Platte eines Kondensators erzeugen.

[0051] In der gezeigten Ausführungsform sind die beiden Nord-Süd-Richtungen 100, 101, 102 quer zur Rotationsachse R. Die Rotationsachse R verläuft durch die erste Magnetanordnung 11 und die zweite Magnetanordnung 12. Das Trägheitsmoment der Magnetanordnungen 11 und 12 ist dadurch gering, was insbesondere bei der Rotation der Welle 2 von Vorteil ist, da diese dann leichter bewegt werden kann, als eine Ausgestaltung bei der die zweite Magnetanordnung 12 abseits der Rotationsachse R angeordnet ist.

[0052] Halteelemente 76 der Halteeinrichtung 70 (dargestellt in den Figuren 2 und 3) sind bezüglich der Rotationsachse R seitlich neben der ersten Magnetanordnung 11 angeordnet, so dass die Vorrichtung 1 in der Längsrichtung L kompakt ist.

[0053] In der gezeigten Ausführungsform ist die erste Magnetanordnung 11 durch die Halteeinrichtung 70 in den beiden Haltepositionen 21, 20 mechanisch stabil gehalten. In anderen Ausgestaltungen könnte die erste Magnetanordnung 11 in mindestens einer der beiden Haltepositionen 21, 22 auch aufgrund von magnetischen Kräften oder anderen, externen Kräften gehalten sein. Beispielsweise könnte die Halteeinrichtung 70 so ausgestaltet sein, dass in mindestens einer der beiden Haltepositionen 21, 22 eine Vorspannung zur anderen Halteposition 22, 21 vorhanden ist, die durch die magnetische Kraft oder die externe Kraft überwunden ist.

[0054] In Fig. 2 ist eine erste Ausgestaltung einer Halteeinrichtung 70 gezeigt. Die Halteeinrichtung 70 umfasst insbesondere zwei als Streifen oder flache Balken ausgestaltete Halteelemente 76, die sich an gegenüberliegenden Seiten eines Permanentmagneten, der die erste Magnetanordnung 11 bildet, befinden. Die Halteelemente 76 können an den freien Enden an externen Elementen wie einer Leiterplatte 50 angebracht sein. Die erste Magnetanordnung 11 ist zwischen den beiden Halteelementen 76 gehalten und eingespannt. Die Halteelemente 76 sind elastisch und erlauben eine elastische Auslenkung entlang der Längsrichtung L und der Rotationsachse R.

[0055] In Fig. 3 ist eine zweite Ausgestaltung einer Halteeinrichtung 70 gezeigt. Hier sind vier als flache Balken ausgestaltete Halteelemente 76 vorhanden, die jeweils 90 Grad versetzt zueinander an der ersten Magnetanordnung 11 angebracht sind. Eine solche Ausgestaltung kann zum Beispiel verwindungssteifer sein als die Ausgestaltung in Fig. 2.

[0056] Bei der Ausgestaltung gemäß der Fig. 4 ist die erste Magnetanordnung 11 im Zentrum einer kreisförmigen Halteeinrichtung 70 angebracht. Die Halteeinrichtung 70 ist eine membranförmige Halteeinrichtung, d.h. sie ist sehr flach und im Wesentlichen zweidimensional. Dadurch ist eine kompakte Ausgestaltung möglich. Entlang eines Umfangs 75 kann die Halteeinrichtung 70 an einem externen Element, das ortsfest sein kann, angebracht sein. Eine Befestigung kann insbesondere entlang des gesamten Umfangs 75 vorhanden sein, so dass eine sichere Anbringung möglich ist. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung 70 in eine Nut eines externen Elementes eingesetzt sein.

[0057] In der gezeigten Ausführungsform ist die erste Magnetanordnung ein separates Element, das in eine Öffnung der Halteeinrichtung 70 eingesetzt ist. In einer nicht näher gezeigten Ausgestaltung kann auch ein Teil der Halteeinrichtung 70 als erste Magnetanordnung 11 oder als zweite Magnetanordnung 12 ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Teil der Halteeinrichtung 70 magnetisiert sein und so als Magnetanordnung 11, 12 fungieren.

[0058] Die erste Magnetanordnung 11 befindet sich zwischen zwei Spulen 41, 42 und wird von einem Halteelement 70 gemäß der Fig. 4 gehalten. Bei einer Rotation der Welle 2 und damit der zweiten Magnetanordnung 12 wird die erste Magnetanordnung 11 wieder entlang der Rotationsachse R angezogen und abgestoßen und erzeugt dadurch Strom- und Spannungsimpulse in den Spulen 41, 42.

[0059] In weiteren alternativen Ausgestaltung kann mindestens eine der Magnetanordnungen 11, 12 als ein radiales Hallbach-Array oder als ein magnetisiertes Band ausgestaltet sein.

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Erzeugung eines Spannungspulses bei Rotation einer um eine Rotationsachse (R) rotierbar gelagerten Welle (2),
mit einer ersten Magnetanordnung (11) und einer zweiten, relativ zu der ersten Magnetanordnung (11) um die Rotationsachse (R) drehbaren Magnetanordnung 12, wobei die erste Magnetanordnung (11) bistabil gehalten ist und eine erste stabile Halteposition (21) und eine zweite, von der ersten Halteposition (21) entlang der Rotationsachse beabstandete, stabile Halteposition (22) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Nord-Süd-Richtung (100, 101)der ersten Magnetanordnung (11)und/oder der zweiten Magnetanordnung (12) quer zur Rotationsachse (R) verläuft,
wobei die Vorrichtung (1) eine Spannungserzeugungseinrichtung (3) umfasst, die beim Übergang der ersten Magnetanordnung (11) von der ersten stabilen Halteposition (21) in die zweite stabile Halteposition (22) einen Spannungspuls erzeugt.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , wobei die Spannungserzeugungseinrichtung (3) eine Spule (40, 41, 42) umfasst und die erste Magnetanordnung (11) in der zweiten stabilen Halteposition (22) einen anderen Abstand (44) von der Spule (40, 41, 42) aufweist als in der ersten stabilen Halteposition (21).

3. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Vorrichtung (1) eine Halteeinrichtung (70) aufweist, die die erste Magnetanordnung (11) in der ersten stabilen Halteposition (21) und in der zweiten stabilen Halteposition (22) hält.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3 3, wobei die Halteeinrichtung (70) eine membranförmige Haltevorrichtung ist.

5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 4, wobei die Halteeinrichtung (70) entlang eines Umfangs (75) befestigt ist.

6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Teil der Welle (2) als Magnetanordnung (11, 12) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5 wobei ein Teil der Halteeinrichtung (70) als Magnetanordnung (11, 12) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Rotationsachse (R) durch die erste Magnetanordnung (11) und/oder die zweite Magnetanordnung (12) verläuft.

9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in einer ersten Rotationsposition der Welle (2) ein Nordpol (N) der ersten Magnetanordnung (11) einem Nordpol (N) der zweiten Magnetanordnung (12) gegenüberliegt und/oder ein Südpol (S) der ersten Magnetanordnung (11) einem Südpol (S) der zweiten Magnetanordnung (12) gegenüberliegt, und in einer zweiten Rotationsposition der Welle (2) ein Südpol (S) der ersten Magnetanordnung (11) einem Nordpol (N) der zweiten Magnetanordnung (12) gegenüberliegt und/oder ein Nordpol (N) der ersten Magnetanordnung (11) einem Südpol (S) der zweiten Magnetanordnung (12) gegenüberliegt.

10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei sich ein Halteelement (76) um die erste Magnetanordnung (11) herum erstreckt.

11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 wobei die erste Magnetanordnung (11) zwischen mindestens zwei Halteelementen (76) gehalten ist.

12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens ein Halteelement (76) bezüglich der Rotationsachse (R) seitlich neben der ersten Magnetanordnung (11) angeordnet ist.

13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5 und 7 wobei die Halteeinrichtung (70) zumindest einen Teil einer Leiterplatte (50) umfasst.

14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die erste Magnetanordnung (11) und/oder die zweite Magnetanordnung (12) ein radiales Hallbach-Array und/oder ein magnetisiertes Band umfassen.

Claims

1. Device (1) for generating a voltage pulse during the rotation of a rotating shaft (2) mounted around a rotation axis (R)
with a first magnet assembly (11) and a second magnet assembly (12) rotatable relative to the first magnet assembly (11) around the axis of rotation (R), whereby the first magnet assembly (11) is held bistably and has a first stable holding position (21) and a second stable holding position (22) spaced apart from the first holding position (21) along the axis of rotation,
characterised in that
a north-south direction (100, 101) of the first magnet assembly (11) and/or the second magnet assembly (12) extends diagonally to the axis of rotation (R), the device (1) comprising a voltage generating device (3) which generates a voltage pulse when the first magnet assembly (11) passes from the first stable holding position (21) to the second stable holding position (22).

2. Device (1) in accordance with claim 1, wherein the voltage generating device (3) comprises a coil (40, 41, 42) wherein the first magnet assembly (11) has a different distance (44) from the coil (40, 41, 42) in the second stable holding position (22) than in the first stable holding position (21).

3. Device (1) in accordance with claim 1 or 2, wherein the device (1) comprises a holding device (70), wherein the holding device (70) keeps the first magnet assembly (11) in the first stable holding position (21) and in the second stable holding position (22)

4. Device (1) in accordance with claim 3, wherein the holding device (70) is a membrane-shaped holding device.

5. Device (1) in accordance with claim 3 and 4, wherein the holding device (70) is fixed along a circumference (75).

6. Device (1) in accordance with any preceding claim, wherein a part of the rotating shaft (2) is formed as a magnet assembly (11, 12).

7. Device (1) in accordance with claims 3 to 5, wherein a part of the holding device (70) is designed as a magnet assembly (11, 12).

8. Device (1) in accordance with any preceding claim, wherein the axis of rotation (R) runs through the first magnet assembly (11) and/or the second magnet assembly (12).

9. Device (1) in accordance with any preceding claim, wherein in a first rotational position of the rotating shaft (2) a north pole (N) of the first magnet assembly (11) is opposite to a north pole (N) of the second magnet assembly (12) and/or a south pole (S) of the first magnet assembly (11) is opposite to a south pole (S) of the second magnet assembly (12), wherein in a second rotational position of the rotating shaft (2), a south pole (S) of the first magnet assembly (11) is opposite to a north pole (N) of the second magnet assembly (12) and/or a north pole (N) of the first magnet assembly (11) is opposite to a south pole (S) of the second magnet assembly (12).

10. Device (1) in accordance with any preceding claim, wherein a holding element (76) extends around the first magnet assembly (11).

11. Device (1) in accordance with claims 1 to 9, wherein the first magnet assembly (11) is held between at least two holding elements (76).

12. Device (1) in accordance with claims 1 to 9, wherein at least one holding element (76) relating to the axis of rotation (R) is arranged laterally to the first magnet assembly (11).

13. Device (1) in accordance with claims 3 to 5 and 7, wherein the holding device (70) comprises at least a part of a circuit board (50).

14. Device (1) in accordance with any preceding claim, wherein the first magnet assembly (11) and/or the second magnet assembly (12) comprise a radial Hallbach-Array and/or a magnetized tape.

Revendications

1. Dispositif (1) permettant de générer une impulsion de tension lors de la rotation d'un axe (2) logé de manière rotative autour d'un axe de rotation (R), avec un premier agencement d'aimant (11) et un second agencement d'aimant (12) pouvant se mettre en rotation autour de l'axe de rotation (R), par rapport au premier agencement d'aimant (11), le premier agencement d'aimant (11) étant maintenu bistable et présentant une première position de maintien stable (21) et une seconde position de maintien stable (22) disposée à distance de la premier position de maintien (21) le long de l'axe de rotation,
caractérisé en ce que
une direction nord-sud (100, 101) du premier agencement d'aimant (11) et/ou du second agencement d'aimant (12) s'étend transversalement à l'axe de rotation (R), le dispositif (1) comprenant un dispositif générateur de tension (3), qui génère une impulsion de tension lors du passage du premier agencement d'aimant (11) de la première position de maintien stable (21) à la seconde position de maintien stable (22).

2. Dispositif (1) selon la revendication 1, le dispositif générateur de tension (3) comprenant une bobine (40, 41, 42) et le premier agencement d'aimant (11) dans la seconde position de maintien stable (22) présentant une distance (44) par rapport à la bobine (40, 41, 42) différente de celle dans la première position de maintien stable (21).

3. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 2, le dispositif (1) présentant un dispositif de maintien (70) qui maintient le premier agencement d'aimant (11) dans la première position de maintien stable (21) et dans la seconde position de maintien stable (22).

4. Dispositif (1) selon la revendication 3, le dispositif de maintien (70) étant un dispositif de maintien en forme de membrane.

5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 3 et 4, le dispositif de maintien (70) étant fixé le long d'une circonférence (75).

6. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 5, une partie de l'axe (2) se présentant sous la forme de l'agencement d'aimant (11, 12).

7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 3 à 5, une partie du dispositif de maintien (70) se présentant sous la forme de l'agencement d'aimant (11, 12).

8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 7, l'axe de rotation (R) s'étendant à travers le premier agencement d'aimant (11) et/ou le second agencement d'aimant (12).

9. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 8, dans une première position de rotation de l'axe (2) un pôle nord (N) du premier agencement d'aimant (11) se trouvant en face d'un pôle nord (N) du second agencement d'aimant (12) et/ou un pôle sud (S) du premier agencement d'aimant (11) se trouvant en face d'un pôle sud (S) du second agencement d'aimant (12), et dans une seconde position de rotation de l'axe (2) un pôle sud (S) du premier agencement d'aimant (11) se trouvant en face d'un pôle nord (N) du second agencement d'aimant (12) et/ou un pôle nord (N) du premier agencement d'aimant (11) se trouvant en face d'un pôle sud (S) du second agencement d'aimant (12).

10. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 9, un élément de maintien (76) s'étendant autour du premier agencement d'aimant (11).

11. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 9, le premier agencement d'aimant (11) étant maintenu entre au moins deux éléments de maintien (76).

12. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 9, au moins un élément de maintien (76) par rapport à l'axe de rotation (R) étant disposé sur le côté près du premier agencement d'aimant (11).

13. Dispositif (1) selon l'une des revendications 3 à 5 et 7, le dispositif de maintien (70) comprenant au moins une partie d'une carte de circuit imprimé (50).

14. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 13, le premier agencement d'aimant (11) et/ou le second agencement d'aimant (12) comprenant un réseau de Hallbach radial et/ou une bande magnétisée.

Zeichnung