DE102007030055A1

DE102007030055A1 - Energiewandler, Zähler mit Energiewandler, System mit Zähler, Verfahren zum Wandeln mechanischer in elektrische Energie, und Zählverfahren

Info

Publication number: DE102007030055A1
Application number: DE102007030055A
Authority: DE
Inventors: Frank Schmidt; Holger Eggert
Original assignee: Enocean GmbH
Current assignee: Enocean GmbH
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2027-06-30
Also published as: DE102007030055B4; EP2165073A1; JP2010531986A; CN101720391A; CN101720391B; EP2165073B1; US20110007862A1; DE602008003812D1; ATE490406T1; JP2015180890A; WO2009003799A1; US8531047B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Energiewandler, der vorgesehen ist, mechanische in elektrische Energie zu wandeln, und betrifft auch einen Zähler, welcher seine Betriebsenergie und auch die Zählinformation beziehungsweise die Zählimpulse von dem vorgenannten Energiewandler enthält. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie und betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb des Zählers mit der nach dem Verfahren gewonnenen elektrischen Energie. Auch betrifft die Erfindung ein System aus zumindest einem oder mehreren der vorgenannten Zähler.

Description

Die Erfindung betrifft einen Energiewandler, der vorgesehen ist, mechanische in elektrische Energie zu wandeln und betrifft auch einen Zähler, welcher seine Betriebsenergie und auch die Zählinformation beziehungsweise die Zählimpulse von dem vorgenannten Energiewandler enthält. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Wandeln mechanischen Energie in elektrische Energie und betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb des Zählers mit der nach dem Verfahren gewonnenen elektrischen Energie. Auch betrifft die Erfindung ein System aus zumindest einem oder mehreren der vorgenannten Zähler.
Zur Erfassung von Verbrauchsdaten sind Zähleinrichtungen oder mechanische Zählwerke bekannt, welche ausgebildet sind einen Volumenstrom eines Fluids zu erfassen. Diese mechanischen Zählwerke sind derart ausgebildet, dass mittels des Volumenstroms direkt oder indirekt zumeist ein Zählrad angetrieben wird, welches jede Umdrehung auf ein Zählwerk überträgt. Bei einem bekannten Querschnitt des Volumenstromes kann so jeder Umdrehung exakt ein bestimmtes Volumen zugeordnet werden. Somit ist mit dem Zählwerk der Volumenstrom erfasst. Solche mechanischen Volumenstromzähler verfügen in der Regel nicht über eine Verbindung zu weiteren Einrichtungen und müssen von „von Hand" abgelesen werden. Elektronische Fernabfrage, oder ähnliche Funktionen sind damit nicht zu realisieren. Vorteil an diesen Geräten ist eine hohe Betriebssicherheit, da diese Geräte eine hohe Standfestigkeit und Lebensdauer aufweisen und von Hilfsenergiequellen wie zum Beispiel elektrischer Energie unabhängig sind. Nachteilig daran ist jedoch, dass die durch das Gerät erfassten Daten nur manuell und nur vor Ort direkt am Gerät ablesbar sind.
Weiter ist allgemein bekannt, einen Volumenstrom auf der Grundlage der magnetisch induktiven Durchflussmessung zu erfassen. Dabei wird unter Ausnutzung des faradayschen Induktionsgesetzes eine elektrische Spannung induziert. Diese Spannung ist bei bekanntem Querschnitt einer strömenden Flüssigkeit ein Maß für den Volumenstrom. Dieses Messprinzip nutzt die Trennung bewegter Ladungen in einem Magnetfeld aus. Durch ein Rohr aus nicht magnetischem Werkstoff mit einer elektrisch isolierenden Auskleidung strömt die zu messende Flüssigkeit. In der Flüssigkeit enthaltene Ladungsträger werden durch ein senkrecht zur Strömungsrichtung liegendes Magnetfeld abgelenkt. Durch die Ladungstrennung entstehen hochohmige elektromotorische Kräfte welche an isoliert im Rohr angebrachten Elektroden aus korrosionsfestem Material elektrische Spannungen im Millivolt-Bereich erzeugen. Nachteil dieses Messprinzips ist die Begrenzung der Anwendbarkeit alleinig auf elektrisch leitfähige Flüssigkeiten. Für Gase ist das Verfahren aufgrund der mangelnden elektrischen Leitfähigkeit. Damit ist dieses Verfahren nicht auf alle Fluide anwendbar.
Weiter ist allgemein bekannt, eine Durchflussmessung und damit eine Erfassung des Volumenstromes nach dem so genannten Differenzdruckverfahren durchzuführen. Dabei wird die kinetische Energie eines Fluids umgewandelt in potentielle Energie welche sich als Druck messen lässt. Eine Blende, welche als Lochscheibe zur Verengung des Fließquerschnitts vorgesehen ist, zwingt das fließende Fluid zu einer Geschwindigkeitserhöhung. Die kinetische Energie wird erhöht. Dadurch wird gemäß dem Energieerhaltungssatz der Druck des Fluids nach der Blende geringer. Die potentielle Energie des Fluids verringert sich. Diese Druckdifferenz wird mit einem Sensor gemessen und in einer Auswerteeinrichtung in den Volumenstrom umgerechnet. Nachteilig daran ist, dass derartige Messanordnungen eine externe Energieversorgung benötigen. Diese ist entweder durch einen elektrochemischen Energiespeicher, zum Beispiel einen Akkumulator, oder durch eine Netzstromversorgung gebildet. Eine derartige Abhängigkeit führt zu hohem Wartungsaufwand oder Installationsaufwand, da eine erforderliche Netzstromversorgung bis zu dem betreffenden Zähler zu installieren ist, oder in regelmäßigen Zeitabständen der elektrochemische Energiespeicher, zum Beispiel die Batterie, erneuert werden muss. Insbesondere im Zusammenhang mit einem elektrochemischen Energiespeicher ist auch die zuverlässige und dauerhafte Energieversorgung nicht gesichert, sodass in Zeiten ohne elektrische Energieversorgung keine Messung beziehungsweise keine Volumenstromerfassung erfolgt. Auch eine netzabhängige Energieerfassung beziehungsweise Energieversorgung ist nicht grundsätzlich unterbrechungsfrei, sodass auch hier für den Zeitraum der Energieunterbrechung keine Volumenstromerfassung möglich ist.
Es ergibt sich daraus die Aufgabe der Erfindung, einen sicheren Betrieb und damit eine sichere Erfassung des Volumenstroms zu ermöglichen und dabei den Betriebsaufwand oder den Installationsaufwand zu senken.
Diese Aufgabe wird durch einen Energiewandler gemäß Patentanspruch 1, einem Zähler gemäß Patentanspruch 13, einem System gemäß Patentanspruch 20, einem Verfahren gemäß Patentanspruch 22 und dem Zählverfahren gemäß Patentanspruch 29 gelöst. Mit den Maßnahmen, die in den zu diesen Patentansprüchen direkt oder indirekt untergeordneten Patentansprüchen beschrieben sind, sind diese Maßnahmen in vorteilhafter Weise weitergebildet.
Im Folgenden sind die vorgeschlagenen Maßnahmen anhand des prinzipiellen Gegenstands und des prinzipiellen Verfahrens erläutert.
Es ist ein Energiewandler vorgeschlagen, bei dem ein erstes und ein zweites Element vorgesehen ist, wobei das erste Element mechanische Energie, zum Beispiel in Form einer Bewegung aufnimmt und an ein Koppelelement übergibt. Das Koppelelement dient zur mechanischen Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Element und ist als mechanischer Energiespeicher ausgebildet. Das zweite Element ist als elektromechanischer Wandler ausgebildet, der mechanische Energie in elektrische Energie wandelt. Es eignen sich dazu verschiedene Wandlersysteme die verschiedenen physikalischen Prinzipien folgen. So sind zum Beispiel elektromagnetische Wandler, piezoelektrische Wandler oder auch andere elektromechanische Wandler geeignet.
Volumenströme von Fluiden, wobei als Fluide Gase oder Flüssigkeiten bezeichnet sind, können abhängig vom Bedarf in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen fließen. Es sind also auch sehr geringe Fließgeschwindigkeiten denkbar. Aus diesem Grunde ist das Koppelelement als Energiespeicher vorgesehen, welcher die mechanische Energie, die durch das erste Element in das Koppelelement eingebracht wird, aufsammelt und nach dem Erreichen eines Umschlagpunkt bei einem vorbestimmbaren oberen Energieniveau, kurzzeitig an das zweite Element abgibt. Kurzzeitig bedeutet dabei, dass die Zeit, in der die Energieabgabe an das zweite Element erfolgt, kürzer ist, als die Dauer für die Aufnahme der Energie. Die Zeitdauer und der zeitliche Verlauf der Energieabgabe von dem Koppelelement an das zweite Element sind dabei unabhängig von der Zeitdauer und dem zeitlichen Verlauf der Energieaufnahme von dem Koppelelement aus dem ersten Element. Somit kann, durch Variation des oberen Energieniveaus, durch Variation der Ausführungsform des Koppelelements und durch Variation der Ausführungsform des zweiten Elements, eine schnelle Energieabgabe an das zweite Element erfolgen, so dass das zweite Element zu einer Bewegung angeregt wird. Die somit angeregte Bewegung erlaubt eine Wandlung der mechanischen Energie in elektrische Energie und ermöglicht dabei auch noch ein Spannungs- und Stromstärkeniveau, mit dem elektrische Verbraucher wie zum Beispiel elektronische Schaltungen betreibbar sind. Die Geschwindigkeit einer Bewegung an einem elektromechanischen Wandler wirkt sich direkt auf die erzeugbare elektrische Spannung eines elektromechanischen Energiewandlers aus. Vorteilhaft ist an den oben beschriebenen Maßnahmen, dass damit dieser Grundsatz unabhängig von der Geschwindigkeit des Fluids berücksichtigt wird.
Damit ist auch erreicht, dass bei sehr geringen Fließgeschwindigkeiten, bei denen eine direkte Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Element keine Bewegungsenergie am zweiten Element verursachen würde, in sinnvoller Höhe elektrische Energie erzeugt werden kann, die auch zu einer Weiterverwendung oder gar als Energiequelle verwendbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, das sich die oben beschriebenen Maßnahmen unabhängig von der Temperatur, oder der Stoffzusammensetzungen oder physikalischer Eigenschaften des Fluids anwenden lassen. Die beschriebenen Maßnahmen wirken unabhängig davon, ob das das zu messende Fluid gasförmig oder flüssig, elektrisch leitfähig oder isolierend ist. Auch ist die Fluidtemperatur in Bezug auf die Durchführbarkeit der oben beschriebenen Maßnahmen ohne Bedeutung.
Elektrische Energie ist erst ab einem bestimmten Spannungspotential sinnvoll für weiter- oder nachgeschaltete Einrichtungen verwendbar. Aber erst ab einer bestimmten Geschwindigkeit einer Zustandsänderung oder einer Bewegung ist ein entsprechendes Spannungspotential generierbar. Mit einer langsamen Strömungsgeschwindigkeit würde sich ein ausreichendes Spannungspotential ohne die oben genannten Maßnahmen nicht bilden lassen. Der Vorteil des vorgeschlagenen Energiewandlers begründet sich demnach darauf, dass die mechanische Energie mittels des ersten Elements auf das Koppelelement übertragen wird und in diesem verlustfrei speicherbar ist. Ab dem Umschlagpunkt bei einem vorbestimmbaren oberen Energieniveau wird diese ebenso verlustfrei mit Ausnahme von geringen Reibungsverlusten an den elektromechanischen Energiewandler abgegeben. Dieser wandelt dann, unter Berücksichtigung seines Wirkungsgrades, die mechanische Energie in elektrische Energie um.
Dadurch, dass der Zeitanteil der Abgabe der mechanischen Energie an das zweite Element, und damit an den elektromechanischen Energiewandler, unabhängig von der Zeit des Eingangs der Energie in das Koppelelement ist, ist der elektrische Energieimpuls, der dabei gewonnen wird, stets von gleicher Qualität. Das heißt die dadurch erzeugbare Spannung ist ebenfalls gleich.
Um einen oberes mechanisches Energieniveau und damit einen Umschlagpunkt zu bestimmen, an dem die mechanische Energie an das zweite Element, den elektromechanischen Energiewandler, abgegeben wird, ist eine Haltekraft vorgesehen, die vorbestimmbar ist. Das heißt, wird mechanische Energie mittels dem ersten Element in das Koppelelement eingebracht, so wird mittels dieser Haltekraft verhindert, dass das Koppelelement die Energie sofort auf das zweite Element überträgt. Erst dann, wenn ausreichend mechanische Energie im mechanischen Energiespeicher eingebracht ist, wird ab einem vorbestimmbaren oberen Energieniveau die Haltekraft überschritten. Die mechanische Energie wird dann an das zweite Element abgegeben und die im Koppelelement verbleibende gespeicherte mechanische Energie nimmt ab.
Das Prinzip, welches den oben beschriebenen Maßnahmen zu Grunde liegt, eignet sich nicht nur für die Aufnahme oder die Energiegewinnung aus einen langsam fließenden Fluidstrom, sondern eignet sich auch zur Wandlung von mechanischer in elektrische Energie, wenn die mechanische Energie durch kleine Bewegungen oder langsame Bewegungen gegeben ist. Ein Beispiel hierfür ist eine temperaturschankungsbedingte Größenänderung eines festen Körpers. Abhängig davon, welche Bewegungsform in elektrische Energie gewandelt werden soll, ist das erste Element des oben beschriebenen Prinzips ausgebildet entweder mittels einer Drehbewegung oder mittels einer Längsbewegung die mechanische Bewegung und damit die mechanische Energie aufzunehmen.
Um die erforderliche Haltekraft einzubringen, ist es möglich, entweder das zweite Element direkt oder die Kopplung zwischen Koppelelement und dem zweiten Element, oder das Koppelelement direkt mittels eines Halteelements zu halten. Das Halteelement kann dabei durch ein magnetisches Element, eine Kupplung oder ähnliche Vorrichtungen gebildet sein. Die Ausführungsform des Haltelements ist bevorzugt so gebildet, dass nach dem Überwinden der Haltekraft ein möglichst hoher Anteil der im mechanischen Energiespeicher, dem Koppelelement, gespeicherten Energie an das zweite Element übergeben werden kann. Verluste durch Reibung im Haltelement sollten auf ein Minimum reduziert sein. Aus diesem Grunde eigenen sich zum Beispiel Halteelemente die auf mechanischer Reibung beruhen nur bedingt. Bevorzugt sind magnetisch wirksame Halteelemente vorgesehen.
Mit einem magnetischen Halteelement ergibt sich der Vorteil, dass mittels verschiedener Parameter die Haltekraft des Haltelements beeinflussbar ist. Damit ist auch die Menge an mechanischer Energie, die im mechanischen Energiespeicher gespeichert ist, einstellbar. So ist zum Beispiel durch die Beabstandung des magnetischen Elementes zu einem damit korrespondierenden weiteren magnetischen Element die Haltekraft einstellbar. Als weiteres magnetisches Element eignet sich zum Beispiel ein Dauermagnet, oder ein ferromagnetisches Bauteil, oder eine Spule. Eine Spule bietet zudem die Möglichkeit durch den Stromfluss durch die Spule die magnetische Kraft zu beeinflussen und damit auch die Haltekraft zu beeinflussen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mechanische Energiespeicher durch ein mechanisches Federelement gebildet, welches zum Beispiel eine Spiralfeder ist. Mechanische Energiespeicher haben gegenüber anderen, zum Beispiel elektrischen Energiespeichern den Vorteil, dass die darin gespeicherte Energie keinerlei Verlusten unterliegt. So ist zum Beispiel eine gespannte Feder in der Lage, mechanische Energie zu speichern, und unabhängig von der Dauer der Speicherung dieser Energie wird sie diese vollständig zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder abgeben können. Damit unterscheiden sich mechanische Energiespeicher zu elektrischen Energiespeichern wesentlich, denn die elektrischen Energiespeicher erleiden Verluste an der gespeicherten Energie, wobei die Verluste durch Kriechströme entstehen. Dadurch verringert sich die in einem elektrischen Energiespeicher gespeicherte elektrische Ladung.
Alternativ zum Halteelement kann der elektromechanische Wandler durch einen Schrittmotor ausgebildet sein, so dass die durch den Schrittmotor gebildete Haltekraft beim Wechsel von einem ersten Schritt auf einen nachfolgenden Schritt als Haltekraft für den Energiespeicher verwendbar ist. Damit ist vorteilhaft erreicht, dass Haltekraft und Energiewandler durch eine bauliche Einheit in dem Schrittmotor realisierbar sind.
Es ist weiter zur Lösung der Aufgabe ein Zähler vorgesehen, dessen Energieversorgung und Messwertermittlung durch einen elektromechanischen Energiewandler gemäß dem vorstehend beschriebenen Prinzip gegeben ist. Dazu ist der Energiewandler mit einer elektronischen Verarbeitungseinrichtung gekoppelt. Um nun zu einem zählbaren und auswertbaren Ergebnis und damit zu einem berechenbaren und zählbaren Volumenstrom zu gelangen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Zählers der elektromechanische Wandler derart ausgelegt, dass eine vorbestimmbare Wegstrecke oder ein vorgegebener Drehwinkel einer vorbestimmten Maßeinheit des Volumenstroms entspricht. Ist der elektromechanische Wandler als Schrittmotor ausgebildet, welcher für jede vollständige Umdrehung vier Schritte gleicher Größe benötigt, so werden zum Beispiel pro Umdrehung des elektromechanischen Wandlers, vier Impulse generiert. Ein Impuls entspricht dann einem Drehwinkel von 90°. Abhängig von dem Querschnitt des Volumenstroms ist somit einer jeden 90°-Drehung und damit jedem elektrischen Impuls ein exakter Volumenstrom zuzuordnen. Um nun zum Ergebnis des gesamten Volumenstroms pro Zeiteinheit zu gelangen, sind lediglich die Impulse zu zählen und mit dem Volumenstrom zu multiplizieren der einem Impuls zugeordnet ist.
Da mit jedem elektrischen Impuls, erzeugt durch den vorstehend beschriebenen elektromechanischen Wandler, ausreichend Spannung und damit elektrische Energie erzeugt wird, um eine nachgeschaltete elektrische beziehungsweise elektronische Einrichtung zu betreiben, ist es möglich, mit jedem einzelnen erzeugten elektrischen Impuls die Verarbeitungseinrichtung zu betreiben und auch nachgeschaltete Einrichtungen, zum Beispiel eine Funk-Sendeeinrichtung oder eine Funk-Sende-Empfangseinrichtung mit dem Energiewandler zu koppeln, und auf diese Weise mit jedem elektrischen Impuls ein Funksignal abzusenden, das von einer entfernten Empfangseinrichtung empfangbar ist. Ein solches elektrisches Funksignal beinhaltet dann zum Beispiel Identifikationsmerkmale des Senders, beziehungsweise des Zählers, sodass in der entfernten Empfangseinrichtung auch entsprechende Berechnungen und Zuordnungen zum Volumenstrom durchführbar sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, zusätzlich zur Verarbeitungseinrichtung einem elektronischen Speicher zu versehen, der dazu eingerichtet ist, die Anzahl der elektrischen Impulse zu zählen und aufzusummieren. Bevorzugt ist der elektronische Speicher in die Verarbeitungseinrichtung integriert. Damit kann eine vorbestimmbare Anzahl von Impulsen gesammelt und summiert werden, und erst ab Erreichen einer vorbestimmbaren Summe von Impulsen wird ein Funksignal abgesendet. Somit ist der vergleichsweise energieintensive Vorgang des Sendens eines Funksignals auf ein Minimum begrenzbar. Im Gesamten ist damit auch die Energiebilanz des Zählers optimierbar. Was besonders deshalb von Vorteil ist, da die Quelle für die verfügbare elektrische Energie lediglich die Bewegung des Fluids ist, dessen Volumenstrom zu erfassen ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, eine elektrische Spannungsgleichrichteeinheit dem elektromechanischen Wandler nachzuschalten und damit eine Gleichspannung zu erzeugen, die in einen elektrochemischen oder elektrokapazitiven Energiespeicher, wie zum Beispiel einen Kondensator geladen werden kann. Sämtliche Komponenten des Zählers, welche zu ihrem Betrieb elektrische Energie benötigen, wie zum Beispiel die Auswerteeinrichtung und die elektrische Speichereinrichtung und die Funk-Sende- oder Funk-Sende-Empfangseinrichtung sind dann mit der elektrischen Energie aus diesem elektrischen Energiespeicher versorgbar. Parallel ist dabei vorzusehen, dass ein Impulssignal zum Zählen der Impulse erhalten bleibt, sodass die elektrische Speichereinheit und die elektronische Verarbeitungseinrichtung auch eine Information über die Anzahl der Impulse erhält. Dieses Signal ist parallel zur Gleichrichteeinheit der elektronischen Verarbeitungseinheit zugeführt.
Mit einem Zähler, dem vorstehende beschriebenen Prinzip folgend, ist ein System möglich, bei dem ein Zähler im Verbund mit weiteren Zählern gemeinsam wirkt, und die Daten an eine zentrale Einheit übermittelt. Die zentrale Einheit empfängt dann die von den Zählern abgesendeten Signale sowie deren Dateninhalte, wertet diese aus und verarbeitet sie weiter.
Sind die einzelnen Zähler mit einer Funk-Sende-Empfangseinheit ausgestattet, kann auch jeder Zähler Daten eines benachbarten Zählers empfangen, gegebenenfalls in der Verarbeitungseinheit weiteren Berechnungen zuführen, abspeichern und schließlich gemeinsam mit seinen eigenen Daten an die zentrale Empfangseinheit weitersenden. Somit ist es möglich, auch über große Distanzen einen Zähler, über seine Funkreichweite hinaus, entfernt von der zentralen Empfangseinheit anzuordnen. Denn über benachbarte Zähler werden die Daten des entfernten Zählers bis zur zentralen Einheit durchgeleitet.
Zudem ist auch durch die an den Zählern vorgesehene Empfangseinheit eine von der zentralen Einheit ausgegebene Benachrichtigung, Datenänderung, Firmware-Update oder verschiedenes mehr in Richtung der Zähler per Funkübertragung möglich. Die zentrale Einheit ist dazu eingerichtet, mittels der Zähler und der durch die Ergebnisse übermittelten Parameter weitere Aktionen auszulösen, oder in Abhängigkeit von einer Useranfrage eine Aktion gegebenenfalls auch gegenüber den Zählern auszulösen.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels für einen Energiewandler, einen Zähler und einem System mit dem Zähler, unter Zuhilfenahme von schematischen Darstellungen in insgesamt 12 Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 die schematische Darstellung eines Energiewandlers,
2 ein Energielade- und -entladediagramm des mechanischen Energiespeichers,
3 eine teilschematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Energiewandlers,
4 eine schematische Darstellung eines Zählers,
5 eine schematische Darstellung eines Schrittwandlers,
6 eine schematische Darstellung eines Zählers,
7 eine schematische Darstellung eines Zählers,
8 eine schematische Darstellung eines Systems mit Zähler,
9 ein Schaltbild einer Gleichrichteeinrichtung mit Kondensator,
10 ein Spannungs-Zeit-Diagramm am elektromechanischen Energiewandler,
11 ein Spannungs-Zeit-Diagramm der Gleichrichteeinheit und
12 ein weiteres Spannungs-Zeit-Diagramm der Gleichrichteeinheit.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektromechanischen Wandlers E gemäß dem vorstehend beschriebenen Prinzip, bei dem ein erstes Element 1 mit einem zweiten Element 2 über ein Koppelelement 3 gekoppelt ist. Das Koppelelement 3 ist als mechanischer Energiespeicher ausgebildet. Das erste Element 1 ist dazu eingerichtet, die Bewegung eines Mediums beziehungsweise die daraus folgende Bewegungsenergie in das Koppelelement 3 übertragen. Das Koppelelement 3 ist mit dem zweiten Element 2 derart gekoppelt, dass erst eine durch ein Halteelement 9 gebildete Haltekraft zu überwinden ist, ehe das zweite Element 2 in eine Bewegung geführt wird. Das zweite Element 2 umfasst dabei einen elektromechanischen Energiewandler und wandelt somit die eingebrachte mechanische Energie in elektrische Energie um.
In der Zusammenschau der 1 mit der 2 ist gezeigt, in welcher Form und in welchem zeitlichem Ablauf die Energie in den mechanischen Energiespeicher 3, der durch das Koppelelement 3 gebildet ist, eingespeichert wird. Dem Diagramm liegt eine gleichmäßige Bewegung des ersten Elements 1 zugrunde. Die ansteigende Flanke E_in zeigt den Eintrag der mechanischen Energie in das Koppelelement 3 und damit in den mechanischen Energiespeicher 3. Die Gleichmäßige Bewegung des ersten Elements 1 ist zum Beispiel in einem Versuchsaufbau durch einen Elektromotor herstellbar, der mittels eines Getriebes das erste Element antreibt. An einem Einbauort ist eine derart gleichmäßige Bewegung durch Schwankungen der Fleißgeschwindigkeit nur selten gegeben. Im Diagramm ist ein unteres Energieniveau EU und ein oberes Energieniveau EO durch eine jeweils parallel zur Zeitachse T gestrichelt dargestellte Linie gebildet. Im Nullpunkt beginnend wird über die Zeit t durch eine gleichförmige und stetige Bewegung des ersten Elementes ein Energieeintrag E_in in das Koppelelement eingebracht. Mit dem Erreichen des oberen Energieniveaus EO ist die Haltekraft des Halteelements 9 erreicht, sodass die mechanische Energie aus dem mechanischen Energiespeicher 3 an das zweite Element 2 abgegeben wird. Die Übergabe E_out der mechanischen Energie aus dem Energiespeicher 3 an das zweite Element 2 erfolgt in kürzerer Zeit, als der Aufladeprozess E_in. Dieser Abgabeprozessor E_out läuft im Vergleich zum Energieeintrag in den mechanischen Energiespeicher nahezu schlagartig ab. Durch die in das zweite Element 2 eingebrachte Energie wird diese zu einer Bewegung angeregt die im zweiten Element 2 in elektrische Energie gewandelt wird. Diese elektrische Energie ist zum Betrieb nachgeschalteter elektrischer oder elektronischer Einrichtungen verwendbar. Ist der elektromechanische Energiewandler 2 ein elektromagnetischer Energiewandler, so ergibt sich aus der Geschwindigkeit der Flussänderung des magnetischen Flusses und damit auch der Geschwindigkeit der Bewegung die Höhe der gewonnenen elektrischen Spannung.
Demnach wird deutlich, wo im Besonderen die Vorteile einer derartigen Energiewandlung liegen. Unabhängig davon, mit welcher Geschwindigkeit das erste Element 1 bewegt wird, sammelt das Koppelelement 3 die Bewegungsenergie auf und speichert sie in Form von statischer Energie ab. Mit dem Überschreiten des Haltepunktes am oberen Energieniveau E0 wird schlagartig die als statische Energie gespeicherte Energie in kinetische Energie am zweiten Element 2 gewandelt. Dort erfolgt die Wandlung der kinetischen Energie zu elektrischer Energie. Eine direkte Wandelung der kinetischen Energie am ersten Element 1, welche das erste Element 1 in das Koppelelement 3 einbringt, würde kein oder zumindest keine messbares und damit auch keine verwendbares elektrische Energieniveau erzeugen.
3 zeigt eine schematische Ausführungsform, bei der das erste Element 1 als ein drehbares Element ausgebildet ist. Der mechanische Energiespeicher 3 und damit auch das Koppelelement 3 sind durch ein mechanisches Federelement gebildet, welches die in ihm gespeicherte Energie ebenfalls in Form einer Drehbewegung an das zweite Element 2 weitergibt. Ein Halteelement 9, im Ausführungsbeispiel ein magnetisches Halteelement 9 ist vorgesehen, welches mittels eines Dauermagneten welcher an der Koppelstelle zwischen dem Federelement 3 und dem zweiten Element 2 angeordnet ist. Das Haltelement verhindert die Übergabe der mechanischen Energie an das zweite Element, bis die Haltekraft des Haltelements 9 überwunden ist.
Die 4 zeigt einen Zähler Z, welcher einen elektromechanischen Energiewandler E wie vorstehend beschrieben als Energiequelle und als Quelle für Zählimpulse verwendet. Die durch den elektromechanischen Wandler 2 erzeugte elektrische Energie wird ebenso impulsartig wie sie erzeugt wird, an eine Auswerteeinrichtung 5 übergeben. Die Auswerteeinrichtung 5 ist dazu elektrisch mit dem zweiten Element 2 gekoppelt. Die Auswerteeinrichtung 5 ist mit der durch das zweite Element 2 erzeugten elektrischen Energie betreibbar. Somit ist die Anzahl der Zählimpulse mittels der Auswerteeinrichtung auch auswertenbar. Dazu genügt es, mit jedem Zählimpuls die Auswerteeinrichtung mit einem Energiestoß zu versorgen, damit kann die Auswerteeinrichtung die Zahl der Energiestöße erfassen und ist mit jedem Energiestoß auch mit ausreichend elektrischer Energie versorgt um die Auswertung durchzuführen.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Schrittmotors wie er Beispielhaft bei einem Zähler Z verwendbar ist. Der Schrittmotor ist so ausgebildet, dass er nach jeweils 90°-Drehwinkel einen elektrischen Impuls erzeugt. Dazu sind auf einer Achse insgesamt vier magnetische Elemente im jeweils gleichen Abstand von 90° zueinander angeordnet. Somit wird für jede 90°-Drehung ein elektrischer Impuls erzeugt. Ein zweites Element 2 mit einem solchen ausgebildeten Schrittmotor, beziehungsweise Schrittwandler, würde also der Auswerteeinrichtung 5 je vollständiger Umdrehung vier elektrische Impulse zuführen.
Wird nun zum Beispiel durch den Volumenstrom eines Fluids am ersten Element eine Drehbewegung von zehn Umdrehungen in den mechanischen Energiespeicher 3, beziehungsweise in das Koppelelement 3 eingelagert, so sind diese zehn Umdrehungen im Koppelelement gespeichert. Ist die Haltekraft mittels des Haltelements 9 so justiert, dass nach zehn Umdrehungen die Haltekraft überwunden ist, werden 10 Umdrehungen, beziehungsweise das Energieäquivalent zu diesen zehn Umdrehungen an das zweite Element abgegeben. Es werden also 10 Umdrehungen an das Element 2 nach dem Überschreiten des oberen Energieniveaus EO abgegeben. Bei der Verwendung des Schrittwandlers gemäß der 5 ergeben sich dann 40 Einzelimpulse die der Auswerteeinrichtung 5 zugeführt werden. Mit diesen 40 Einzelimpulsen ist auch ein über 40 Einzelimpulse andauerndes Wechselstromsignal gegeben, mit dem die Auswerteeinrichtung 5 betreibbar ist.
Ausführungsbeispiele, bei denen Übersetzungsgetriebe in Verbindung mit dem Koppelelement 3 vorgesehen sind, sollen hier nicht näher beschrieben werden. Dennoch ist die Verwendung eines Übersetzungsgetriebes zum Energieeintrag E_in in das Koppelelement sowie auch zum Energieaustrag E_out aus dem Koppelelement möglich und abhängig vom Einsatzbereich des elektromechanischen Energiewandlers E und des Zählers Z auch von Vorteil.
Die 6 zeigt einen Zähler dessen Ausführungsform gegenüber der bisher beschriebenen Ausführungsform weitergebildet ist. Der Zahler Z der 6 umfasst, in die Auswerteeinrichtung 5 integriert, eine elektronische Recheneinheit 7 und einen elektronischen Speicher 8. Die elektrische Energieversorgung der Auswerteeinrichtung 5 und damit der in ihr integrierte elektronische Speicher 8 und die elektronische Recheneinheit 7 werden mittels einer Gleichrichteeinrichtung 10 mit einer gleichgerichteten elektrischen Spannung versorgt. Der Gleichrichteeinrichtung zugeordnet ist eine elektrische Energiespeichereinrichtung 12 die durch einen Kondensator gebildet ist.
Ebenfalls im Ausführungsbeispiel der 6 ist vorgesehen, eine elektrische Funk-Sende- oder eine Funk-Sende-Empfangseinrichtung 6 vorzusehen, die mit der Auswerteeinheit 5 gekoppelt ist. Damit sind die Informationen der Auswerteeinheit 5 mit der Energie aus der Gleichrichteeinheit 10 über ein Funksignal versendbar. Lediglich zur Zählung der einzelnen Impulse ist zwischen der Gleichrichteeinheit 10 und dem zweitem Element 2 und damit zwischen der Gleichrichteeinheit 10 und dem elektromechanischen Energiewandler 2 ein Zählabgriff 11 vorgesehen. Mittels dieses Zählabgriffs ist der Auswerteeinheit 5 ein Signal mit den Zählimpulsen zugeführt.
Im dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Funk-Sende-Empfangseinheit 6 vorgesehen die ausgebildet ist die von der Auswerteeinheit 5 berechneten Daten zusammen mit einem Identifikationscode zu versenden und zusätzlich auch Funksignale anderer Zähler oder auch Funksignale einer zentralen Sende-Empfangseinrichtung ZE zu empfangen. Die Auswerteeinheit 5 ist mit der Funk-Sende-Empfangseinheit gekoppelt und ausgebildet bidirektional mit dieser Daten auszutauschen. Somit sind empfangene Daten der Auswerteeinheit 5 und damit der Speichereinheit 8 und/oder auch der Recheneinheit 7 zuführbar. Somit sind komplexe Auswertungen durch hinzuziehen der Informationen aus der Empfangseinheit möglich. Auch ein Update einer im Zähler vorgesehenen Software zur Berechnung von Volumenströmen ist so möglich. Auch können andere Parameter des Volumenstromes dem Zähler zugeführt werden, so dass zum Beispiel ein Wechsel des zu erfassenden Mediums dem Zähler auf diese Weise vermittelbar ist. Damit entfällt ein aufwändiges Neukalibrieren oder gar eine Neumontage des Zählers wenn das zu erfassende Medium durch ein anderes ersetzt werden soll. Mit der Funk-Sende-Empfangseinheit ist damit auch ein Befehl von außen für den Zähler empfangbar, welcher zu unterschiedlichen Zwecken heranziehbar ist, abhängig von der Ausführungsform des Zählers können somit auch Umkalibrierungen auf andere Zählmedien erfolgen.
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel das einen besonders einfach und damit kostengünstig aufgebauten Zähler umfasst. Jeder einzelne Impuls des elektromechanischen Wandlers wird direkt der Funk-Sende-Einheit 6 zugeführt und bewirkt das Senden eines impulsartigen Funksignals. Eine zentrale Sende-Empfangseinheit empfängt die impulsartig gesendeten Signale und ermittelt aus der Anzahl der empfangenen Impulse den am Zähler erfassten Volumenstrom. Diese Ausführungsform ist für Montageorte mit wenigen oder keinen Störelementen geeignet und günstig in der Herstellung und auch im Betrieb.
8 zeigt ein System, das gebildet ist aus einer Mehrzahl von Zählern Z, wobei diese jeweils mit Funk-Sende-Empfangseinheiten 6 ausgestattet sind. Somit ist jeder Zähler Z des Systems ausgebildet Daten benachbarter Zähler zu empfangen und dann diese gemeinsam mit den eigenen Daten zu versenden. Die Darstellung zeigt Rohrleitungen auf denen jeweils ein Zähler angeordnet ist. Die Rohrleitungen sind in Pfeilrichtung von einem Fluid durchströmt. Der Zähler der der zentralen Empfangseinheit ZE räumlich am nächstliegenden ist, leitet die von einem weiter entfernten Zähler Z empfangene Datenmaterial an die Zentrale Empfangseinheit 6 weiter. Somit sind auch Funkstrecken überwindbar, die über die Reichweite eines einzelnen Zählers Z hinausgehen. Bevorzugt ist die Zentrale Empfangseinheit ZE auch zu einem Sendebetrieb geeignet, so dass ein bidirektionaler Datenaustausch über eine Funkübertragung mit einem oder mehreren Zählern möglich ist.
Die 9 zeigt in einem Schaltplan, die elektrische Gleichrichteeinheit 10, die eingerichtet ist, die aus dem elektromechanischen Energiewandler 2 gewonnenen Impulse in ein Gleichstromsignal zu wandeln und dieses einer elektrischen Speichereinrichtung 12 zuzuführen. Im Ausführungsbeispiel ist die elektrische Speichereinrichtung durch einen Kondensator mit 220 μF gebildet.
Die 10, 11 und 12 zeigen ein Messdiagramm eins Versuchsaufbaus des vorstehend beschriebenen elektromechanischen Energiewandlers. Der mechanische Energiespeicher ist bei diesem Versuchsaufbau durch eine Spiralfeder gebildet. Der Energieeintrag und damit die Bewegung des ersten Elementes 1 ist durch einen mit diesem über ein Getriebe gekoppelten Elektromotor realisiert. Das zweite Element 2 ist durch einen Schrittmotor gebildet. Als Haltevorrichtung 9 sind zwei Magnete vorgesehen, wobei ein Magnet gestellfest und der zweite Magnet mit einer, zwischen der Spiralfeder und dem zweiten Element 2, angeordneten Achse gekoppelt ist. Die mechanische Energie wird langsam in das System eingebracht. Mit dem Zeitpunkt des Erreichens des oberen Energieniveaus EO beginnt das Diagramm. Ab diesem Zeitpunkt liefert der Schrittmotor elektrische Spannung. Mit dem beschriebenen Versuchsaufbau ist gemäß dem dargestellten Mess-Diagramm eine Spannung von 9 V Spitze-Spitze erreicht. Das Halteelement ist dabei derart ausgelegt, dass eine Haltekraft von 3 Nmm erreicht ist.
Mittels der vorstehend beschriebenen Gleichrichteeinrichtung 10 wird das durch den Schrittmotor erzeugte Spannungssignal gleichgerichtet und führt zu einem 2,2 V Spannungssignal am Ausgang des Kondensators. Dies zeigt die 11 in einem weiteren Mess-Diagramm des oben beschriebenen Versuchsaufbaus. Wird die Kapazität des Kondensators geringer, und damit auch die elektrische Belastung des elektromechanischen Wandlers geringer, ist eine Spannung von 5,3 V erzielbar. Die Haltekraft des Haltelements wurde dabei mit 3 Nmm begrenzt. Mit einer Beibehaltung dieses Maximaldrehmoments, aber einer Aufteilung der 360°-Drehung in zwei Halbdrehungen mit je 180°, ist die Induktion des Schrittmotors noch zu steigern. Eine weitere energetische Optimierung ist durch eine Optimierung des Kondensators möglich. Der Versuchsaufbau liefert eine Ausgangsleistung von nahezu 1 W/s. Damit ist eine elektronische Schaltung wie die oben beschriebenen Auswerteeinrichtung 5 und die oben beschriebene Funk-Sende-Empfangseinrichtung betreibbar. Zumal kein Dauerbetrieb der Schaltungen erforderlich ist, da sämtliche mechanische Bewegungen am ersten Element in den mechanischen Energiespeicher gespeichert werden. Damit lässt sich vollständig unabhängig von wartungs- oder störungsanfälligen Energiequellen eine lückenlose Volumenstromerfassung bilden und auch das Ergebnis der Volumenstromerfassung an eine entfernt angeordnete Zentrale Einheit mittels Funk übermitteln.

E: Energiewandler
1: erstes Element
2: zweites Element, elektromechanischer Wandler
3: Koppelelement, mechanischer Energiespeicher
E_in: Energieeintrag
E_out: Energieabgabe
Z: Zähler
5: Verarbeitungseinrichtung
6: Funksendeeinrichtung, Funksende-Empfangs-Einrichtung
7: Recheneinheit
8: elektronischer Speicher
9: Halteelement
10: Gleichrichteeinheit
11: Zählabgriff
12: elektrische Energiespeichereinrichtung
ZE: zentrale Sende-Empfangseinrichtung

Claims

Energiewandler (E) mit zumindest – einem ersten Element (1) und einem zweiten Element (2), wobei das erste Element (1) mit dem zweiten Element (2) mittels – eines Koppelelements (3) mechanisch gekoppelt ist und wobei das Koppelelement (3) ausgebildet ist, mechanische Energie sowohl zu speichern als auch gespeicherte mechanische Energie abzugeben, und wobei das erste Element (1) eine Bewegung eines Mediums aufnimmt und auf das Koppelelement (3) überträgt, und wobei ein Mittel vorgesehen ist, welches mit einer vorbestimmbaren Haltekraft eine Übertragung der Bewegung auf das zweite Element bis zum Überschreiten der Haltekraft verhindert, und das Koppelelement mechanische Energie an das zweite Element (2) abgibt und wobei das zweiten Element (2) als ein elektromechanischer Wandler ausgebildet ist, welcher die eingebrachte Bewegungsenergie in elektrische Energie wandelt.
Energiewandler (E) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (1) die Bewegung des Mediums in eine Drehbewegung oder eine Längsbewegung umsetzt.
Energiewandler (E) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekraft mittels eines Halteelements (9) gebildet ist.
Energiewandler (E) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (9) eine magnetische Haltekraft bildet.
Energiewandler (E) nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (9) zumindest einen ersten Magneten (M1) umfasst, welcher mit zumindest einem magnetisch wirksamen Element (M2) in Wechselwirkung steht, wobei der erste Magnet (M1) oder das magnetisch wirksame Element (M2) an einem gestellfesten Ort angeordnet ist, und das jeweils in Wechselwirkung stehende Element an dem zweiten Element (2) angeordnet ist.
Energiewandler (E), nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (3) durch ein Federelement gebildet ist.
Energiewandler (E) nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (3) durch ein mechanisches Federelement gebildet ist.
Energiewandler (E) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Wandler (2) als elektromagnetischer Wandler ausgebildet ist.
Energiewandler (E) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekraft durch den elektromagnetischen Wandler (2) gebildet ist.
Energiewandler (E) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Wandler (2) nach dem Prinzip eines Schrittmotors ausgebildet ist.
Energiewandler (E) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (1) direkt oder indirekt durch einen Fluidstrom angetrieben ist.
Energiewandler (E) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (2) drehbar gelagert ist.
Zähler (Z) mit einem Energiewandler (E) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 12, wobei der Energiewandler (E) mit einer elektronischen Verarbeitungseinrichtung (5) elektrisch gekoppelt ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung (5) mittels der durch den Energiewandler (4) erzeugten elektrischen Energie betrieben ist.
Zähler (Z) nach dem Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Wandler (4) ausgebildet ist, zumindest einen elektrischen Impuls für jeden zurückgelegten vorbestimmten Drehwinkel oder jeder zurückgelegen vorbestimmter Wegstrecke zu erzeugen.
Zähler (Z) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Funksendeeinrichtung (6) oder eine Funksende- und Empfangseinrichtung (6) mit dem Energiewandler (4) gekoppelt ist, wobei diese mittels der durch den Energiewandler (E) erzeugten elektrischen Energie betrieben ist.
Zähler (Z) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (5) einen elektronischen Speicher (8) aufweist und/oder eine elektronische Recheneinheit (7) aufweist, welche eingerichtet ist die Anzahl der elektrischen Impulse zu erfassen und/oder zu speichern.
Zähler (Z) nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Impuls ein Funksendesignal erzeugt welches mittels einer entfernt angeordneten Funke-Emfangseinrichtung empfangbar und auswertenbar ist.
Zähler (Z) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der elektronischen Impulse additiv gesammelt wird, und ab einer vorbestimmbaren Summe die Verarbeitungseinrichtung (5) ein Funksendesignal in der Funksendeeinrichtung (6) auslöst mittels dem die Anzahl der Impulse gesendet wird.
Zähler (Z) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Spannungs-Gleichrichteeinheit (10) vorgesehen ist, welche mit dem elektromechanischen Wandler (2) und einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (12) gekoppelt ist, welche der Funksendeeinrichtung (6) oder der Funksendeempfangseinrichtung (6) und/oder der Auswerteeinheit (5) vorgeschaltet ist, und wobei diese die elektrische Energie zu deren Betrieb aus der elektrischen Energiespeichereinrichtung (12) bezieht/beziehen.
System mit zumindest einem Zähler (Z) gemäß einem der der vorgenannten Patentansprüche 13 bis 19, bei dem eine zentrale Empfangseinrichtung (ZE) vorgesehen ist, welche die Daten des Zählers (Z) empfängt, auswertet und in Abhängigkeit vorbestimmbarer Parameter Aktionen auslöst.
System nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zähler (Z) eine Funksende-Empfangseinrichtung (6) aufweist, wobei jeder Zähler (Z) ausgebildet ist, Daten eines benachbarten Zählers (Z) zu empfangen, zu speichern und gemeinsam mit den eigenen Daten abzusenden.
Verfahren zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie, bei dem ein erstes Element (1) eine mechanische Bewegung aufnimmt und ein zweites Element (2) mit dem ersten Element (1) derart mechanisch gekoppelt ist, dass die aus der Bewegung aufgenommene mechanische Energie vor der Übertragung an das zweite Element (2) in einen mechanischen Energiespeicher (3) gesammelt wird, wobei eine vorbestimmbare Haltekraft vorgesehen ist, welche das zweite Element (2) bis zu einem vorbestimmbaren oberen mechanischen Energieniveau im mechanischen Energiespeicher hält und das zweite Element die mechanische Energie in elektrische Energie wandelt.
Verfahren nach Patentanspruch 22, bei dem eine mechanische Feder (3) die mechanische Koppelung zwischen dem ersten Element (1) und dem zweiten Element (2) bildet.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 22 bis 23, bei dem die Haltekraft durch eine magnetische Haltekraft gebildet ist.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 22 bis 24, bei dem der elektromechanische Wandler (2) nach dem Prinzip eines Schrittmotors ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Patentanspruche 22 bis 25, bei dem das erste Element (1) direkt oder indirekt mittels eines Fluidstroms angetrieben ist.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 22 bis 26, bei dem das erste Element drehbar gelagert ist.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 19 bis 24, bei dem das zweite Element (2) drehbar gelagert ist.
Zählverfahren nach einem der Patentansprüche 22 bis 28, bei dem der elektromechanische Wandler (2) mit einer elektrischen Verarbeitungseinrichtung (5) elektrisch gekoppelt ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung (5) mittels der durch den elektromechanischen Wandler (2) erzeugten elektrischen Energie betrieben ist.
Zählverfahren nach einem der Patentansprüche 22 bis 29, bei dem der elektromechanische Wandler (2) ausgebildet ist, zumindest einen elektrischen Impuls zu erzeugen, welcher einem vorbestimmbaren Drehwinkel oder einer vorbestimmbaren Wegstrecke zugeordnet ist.
Zählverfahren nach einem der Patentansprüche 22 bis 30, bei dem eine Funksendeeinrichtung (6) oder eine Funksende- und Empfangseinrichtung (6) mit dem elektromechanischen Wandler (2) gekoppelt ist, wobei diese mittels der durch den elektromechanischen Wandler (2) erzeugten elektrischen Energie betrieben ist.
Zählverfahren nach einem der Patentansprüche 30 bis 31, bei dem die Verarbeitungseinrichtung (5) einen elektronischen Speicher (8) aufweist und/oder eine elektronische Recheneinheit (7) aufweist, welche eingerichtet ist die Anzahl der elektrischen Impulse zu erfassen und/oder zu speichern.
Zählverfahren nach Patentanspruch 32, bei dem jeder Impuls ein Funksignal erzeugt, welches mittels einer entfernt angeordneten Zentralen Emfangseinrichtung (ZE) empfangbar und auswertenbar ist.
Zählverfahren nach einem der Patentansprüche 30 bis 33, bei dem die Anzahl der elektronischen Impulse additiv gesammelt wird, und ab einer vorbestimmbaren Summe die Verarbeitungseinrichtung (5) ein Funksendesignal in der Funksendeeinrichtung (6) auslöst mittels dem die Anzahl der Impulse gesendet wird.
Zählverfahren nach einem der Patentansprüche 29 bis 34, bei dem die mittels dem elektromechanischen Wandler (2) erzeugte elektrische Spannung zumindest teilweise einer elektrische Spannungs-Gleichrichteeinheit (10) zugeführt wird, und die gleichgerichtete Spannung einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (12) zugeführt wird, wobei die Funksendeeinrichtung (6) oder die Funksendeempfangseinrichtung (6) und/oder der Auswerteeinheit (5) die elektrische Energie zu deren Betrieb aus der elektrischen Energiespeichereinrichtung (12) beziehen.