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Elektrische Verbindung zwischen zwei koaxial angeordneten, relativ gegeneinander rotierenden Teilen
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verbindung zwischen zwei koaxial angeordneten, relativ gegeneinander rotierenden Teilen, von
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ausgebildeten Leiter versehen ist, welche Leiter nebeneinander liegen, wobei an einem um die ge- meinsame Drehachse der zu verbindenden Teile drehbaren Ausleger ebenfalls koaxial nebenein- ander liegende Führungsrollen gelagert sind, die ausserdem um ihre gemeinsame Achse drehbar sind und wobei die Leiter und die Führungsrol- len durch elektrisch leitenden, endlosen Draht oder Band verbunden sind.
Bisher wurde eine elektrische Verbindung zwi- schen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen, z. B. bei Elektromotoren und Generatoren da- durch hergestellt, dass Bürsten angeordnet wur- den, die auf Kollektoren schleiften. Diese Ver- bindungen haben den Nachteil, dass zwischen dem sich drehenden Teil (z. B. dem Anker) und der Bürste Funken auftreten, was zu Schwankun- gen der Stromstärke führen kann.
Besonders bei akustischen bzw. elektroakustischen Geräten sind einwandfreie elektrische Kontakte unbedingt erforderlich, da sonst hinderliche Störspannungen auftreten. Dies ist beispielsweise bei solchen Magnettongeräten der Fall, bei denen die Aufnahme- bzw. Abhörköpfe eine Drehbewegung vollführen. Für die Aufnahme oder die Wiedergabe der Luftschwingungen mittels z. B. eines Mikrophons oder eines Lautsprechers oder auch für die Umwandlung von elektrischen Schwingungen in eine magnetische Aufzeichnung oder für die Umwandlung dieser Aufzeichnung in eine andere Aufzeichnung ist es erforderlich, eine elektrische Verbindung zwischen den sich drehenden Köpfen und einem feststehenden Teil der Maschine herzustellen, welche Verbindung hohe Anforderungen erfüllen muss. Die bekannte Bürstenverbindung veranlasst dabei störende Unregelmässigkeiten in der Umwandlung.
Es sind bereits Einrichtungen zur Übertragung elektrischer Ströme, insbesondere eines Gleichstromes grosser Stärke von einem umlaufenden, auf einen feststehenden Leiter durch ein Planetengetriebe aus stromleitendem Material, unter Vermeidung von Schleifkontakten bekannt geworden, bei welchen als übertragungsglieder für die
Räder des Planetengetriebes endlose leitende Bän- der oder Seile Anwendung finden.
Erfindungsgemäss kreuzen die Drehachse der zu verbindenden Teile und die gemeinsame Achse der Führungsrolle einander lotrecht und die Füh- rungsrollen sind unabhängig voneinander dreh- bar, wobei nur ein elektrisch leitender endloser
Draht oder ein elektrisch leitendes endloses Band von einem der Leiter her über eine der Führungs- rollen nach dem andern Leiter und dann über die andere Führungsrolle nach dem zuerst genannten
Leiter geführt ist.
Gemäss der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass der Draht oder das Band sowohl gegenüber einem ringförmigen Leiter als auch gegenüber dem andern ringförmigen Leiter örtlich unbeweglich ist.
Es hat sich ergeben, dass diese Bauart nicht zu
Funken oder Krachen Anlass gibt, während durch die Wahl des Durchmessers und der Gestalt der ringförmigen Leiter dafür gesorgt werden kann, dass die Berührungsfläche zwischen den ringför- migen Leitern und dem Draht oder Band hin- reichend gross ist, um den übergangswiderstand klein zu halten.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 724429 ist eine Konstruktion bekanntgeworden, bei der immer zwei Bänder notwendig sind, wobei die Übergangswiderstände zwischen den Bändern und den Führungsrollen von Bedeutung sind. Ausserdem müssen die Führungsrollen auch als Leiter ausgeführt sein.
Demgegenüber ist bei dem Gegenstand vorliegender Erfindung nur ein einziger elektrisch leitender endloser Draht oder ein solches Band notwendig, wobei die Führungsrollen nicht als Leiter ausgeführt zu sein brauchen und die Übergangswiderstände zwischen dem Band und den Führungsrollen keine Rolle spielen.
An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Dabei sind die annähernd ringförmigen Leiter aus runden Scheiben gestaltet.
In der Figur sind Scheiben 1 und 2 koaxial nebeneinander angeordnet. Die Scheibe 1 ist um die zugehörige Welle 3 drehbar und die Scheibe 2 ist fest angeordnet. Die Scheiben 4 und 5 sind auch koaxial nebeneinander angeordnet und um ihre
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gemeinsame Achse 6 drehbar. Die Welle 6 ist um die gemeinsame Achse der Scheiben 1 und 2 dreh- bar gelagert. Die Welle 6 liegt vorzugsweise in einem gleichen Abstand von den Scheiben 1 und
2, während sie die Achse 3 senkrecht kreuzt.
Der Durchmesser der Scheiben 4 und 5 ist annähernd gleich dem Abstand zwischen den Scheiben 1 und 2. Der Durchmesser der Scheiben 1 und 2 ist annähernd gleich dem Abstand zwischen den Scheiben 4 und 5. Ein elektrisch leitender Draht 7 wird von der Scheibe 1 her über die Scheibe 4 nach der Scheibe 2 und von dort über die Scheibe 5 wieder nach der Scheibe 1 geführt.
Die Welle 6 ist mittels eines Armes 8 auf einer Achse 9 gelagert, die mit der Welle 3 in Flucht liegt. Wenn sich die Scheibe 1 z. B. mit einer Drehzahl 2 x in der Richtung des Pfeiles 10 dreht, drehen sich der Arm 8 mit den Scheiben 4 und 5 um die Achse 9 mit einer Drehzahl x. Infolgedessen rollt der Draht 7 an allen Scheiben klar ab, so dass kein Schleifen des Drahtes gegenüber einer der Scheiben stattfindet. Auf diese Weise wird ein guter elektrischer Kontakt zwischen den Scheiben 1 und 2 mittels des Drahtes 7 hergestellt.
Die ringförmigen Leiter, die in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel als Scheiben 1 und 2 ausgebildet sind, können zur Erhöhung des Kontaktdruckes auch vieleckig, z. B. sechseckig gestaltet sein. Im Rahmen der Erfindung sollen auch die Ausseneckpunkte eines sternförmigen Leiters gemeinsam als ein annähernd ringförmiger Leiter betrachtet werden. Weiter kann das Aussenprofil dieser Leiter mit Rücksicht auf die Form des Querschnittes des endlosen Leiters derart gewählt werden, dass der elektrische Kontakt selbstreinigend wird, z. B. indem eine V-Nut mit einem kleinen Spitzenwinkel oder indem Kontaktfedern oder Kontaktpunkte angebracht wer- den, längs deren der endlose Leiter streicht.
Selbstverständlich können zwischen den gegenseitig drehbaren Teilen mehrere solche Systeme vorgesehen werden, wobei die Führungsorgane dieser Systeme um die gemeinsame Achse zueinander über geeignete Winkel drehbar angeordnet werden können, so dass eine Anzahl unabhängiger, elektrischer Verbindungen erhalten wird.