DE102004005993A1 - Contact operation for producing an electric connection between a metal shaft and a metal tube running on the shaft works between stationary and moving/rotating parts - Google Patents

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Abstract

An electric connection is produced by a pulling/traction process so that a tube (2) has a slightly elliptic cross section. If the tube is pushed over a shaft (1), then the tube easily expands by elasticity and touches the shaft on two opposite sides. This transfers a current from the rotating shaft onto the tube.

Description

Der Übergang von elektrischen Strömen von einem beweglichen Teil zu einem stationären ist problematisch. Dies gilt besonders für Signal- oder Video-Ströme, da bei diesen kurzzeitige Unterbrechungen die Funktion stören.The transition of electrical currents moving from a moving part to a stationary one is problematic. This especially for Signal or video streams, since at These short-term interruptions disturb the function.

Die vorliegende Erfindung benutzt eine neuartige Konstruktion.The The present invention uses a novel construction.

Die in der 1 dargestellte Welle 1 rotiert. Das die Welle 1 umgebende Rohr 2 Ist nur sehr wenig im Innendurchmesser grösser als der Durchmesser der Welle.The in the 1 illustrated wave 1 rotates. That's the wave 1 surrounding pipe 2 Is very little inside diameter larger than the diameter of the shaft.

Das Rohr 2 hat eine dünne Wandung und ist z.B. aus Federbronze hergestellt.The pipe 2 has a thin wall and is made of spring bronze, for example.

Die Herstellung erfolgt z.B. durch einen Ziehprozess nach der Erfindung derart, dass das Rohr einen z.B. leicht eliptischen Querschnitt erhält. Schiebt man dieses Rohr über die Welle 1, dann federt es leicht auf und berührt die Welle An zwei gegenüberliegenden Seiten. Jetzt kann ein elektrischer Strom von der Rotierenden Welle auf das Rohr übertragen werden.The preparation is carried out, for example, by a drawing process according to the invention such that the tube is given a slightly elliptical cross-section, for example. Push this tube over the shaft 1 , then it bounces slightly and touches the shaft on two opposite sides. Now an electric current can be transmitted from the rotating shaft to the pipe.

Das federnde Rohr hat eine sehr flache Charakteristik, die nur im unteren Teil benutzt wird. Aus diesem Grunde verändert sich die Kontaktgabe nicht. Die beiden gegenüberliegenden kontaktgebenden Flächen des Rohres 2 ergeben einen Flächenkontakt und damit kleine Übergangswiderstände, da sich das Rohr der Welle anpasst. Es kommt hinzu, das bei Unrundheiten die beiden Berührungsflächen sich gegenseitig ausgleichen um so einen störungsfreien Stromübergang gewährleisten.The resilient tube has a very flat characteristic, which is used only in the lower part. For this reason, the contact does not change. The two opposite contact surfaces of the tube 2 result in a surface contact and thus small contact resistance, since the tube adapts to the shaft. In addition, in the case of non-circularity, the two contact surfaces compensate each other so as to ensure a trouble-free passage of current.

Es ist selbstverständlich, dass die Oberflächen der sich berührenden Teile, Welle und Rohr, sehr gut bearbeitet werden müssen. Um Korrosion zu verhindern ist auch ein Oberflächenschutz z.B. Edelmetall vorgesehen.It is self-evident, that the surfaces the touching one Parts, shaft and pipe, need to be handled very well. Around To prevent corrosion is also a surface protection, e.g. precious metals intended.

In der 2 ist für besondere Betriebsbedingungen eine andere Ausführungsart dargestellt. Hier ist das federnde Rohr bedeutend grösser als die Welle.In the 2 is shown for special operating conditions another embodiment. Here, the resilient tube is significantly larger than the shaft.

In dem Rohr sind spezielle Kontaktflächen 4 und 5 angebracht. Mit dieser Ausführung lassen sich auch Anwendungen mit höheren Umdrehungen /Min fertigen. Erfindunsgemäss kann das federnde Rohr auch anders geformt sein und aus nichtleitendem Material bestehen. In diesem Falle wird nur die federnde und anpassende Art dieses Aufbaues benutzt. Der Anschluss der beiden Berührungsflächen wird dann durch bewegliche Litzen 6 hergestellt.In the pipe special contact surfaces 4 and 5 are attached. With this version It is also possible to produce applications with higher revolutions per minute. Erfindunsgemäss the resilient tube can also be shaped differently and made of non-conductive material consist. In this case, only the resilient and adaptive nature used this construction. The connection of the two contact surfaces becomes then made by moving strands 6.

Elektromotoren, Schleifring-Übertrager, Signalgeber aller Art, Videosignalübertrager und eine ganze Reihe ähnlicher Geräte oder Geräteteile in Anlagen benötigen den Stromübergang von einem rotierenden Teil auf ein stationäres. Dieser Stromübergang besteht in der Regel aus einem runden Teil und einer federnden Gegenlage. Diese Gegenlage ist so konstruiert, dass sie in der Form einer Blattfeder am runden Teil aufliegt. Da es nicht sehr einfach ist in der Praxis eine gute und gleichbleibende Berührung zu erreichen, werden die verschiedensten Ausführungen benutzt.Electric motors, Slip ring transformer, Signalers of all kinds, video signal transmitters and a whole series of similar equipment or device parts in plants need the power transition from a rotating part to a stationary one. This power transition usually consists of a round part and a resilient counter-layer. This backrest is designed to be in the shape of a leaf spring rests on the round part. Since it is not very easy in practice to achieve a good and consistent touch the most different designs used.

Unter Zwischenschaltung von Kohlebürsten oder Kontakten z-T. aus Edelmetallen wird versucht, gute Ergebnisse zu erzielen. Für starke Ströme werden meistens Kohlebürsten benutzt, die durch Metallzusätze in der Lebensdauer verbessert werden. Bei kleinen Strömen und Signalspannungen ist es schwer, die richtige Konstruktion und Kombination der Kontaktmaterialien zu finden. Viele Störungen an derartigen Geräten haben hier ihre Ursache.Under Interposition of carbon brushes or Contacts z-T. Precious metals are trying to get good results too achieve. For strong currents are mostly carbon brushes used by metal additives be improved in life. At low currents and Signal voltages make it difficult to find the right design and combination of To find contact materials. Have many problems with such devices her cause here.

Geht man den Dingen auf den Grund, dann stellt es sich heraus, dass man für die verschiedensten Anwendungen auch verschiedene Konstruktionen benötigt. Maßgebend sind die Tourenzahl, die Höhe der Ströme und Spannungen und die Erschütterungen, denen ein Gerät während des Betriebes ausgesetzt ist. Für alle dies Dinge muss die günstigste Ausführung benutzt werden.going getting to the bottom of things, it turns out that you for the Different applications also different constructions needed. authoritative are the number of turns, the height the streams and tensions and the vibrations, which one device while is exposed to the operation. For All of these things must be the cheapest execution to be used.

In der 1 ist eine Welle 1 dargestellt. Über diese Welle wird ein dünnwandiges Rohr 2 geschoben, welches im Runden Zustand wenig grösser als die Welle ist. Dieses Rohr ist aus Federmaterial, also aus einer Metallfederlegierung und hat einen leicht elyptischen Querschnitt. Es liegt an 2 Seiten der Welle 1 an, wenn man es über die Welle schiebt. Bei Unrundheiten des Aufbaues gleichen sich Erfindungsgemäß unterschiedliche Drücke der beiden gegenüberliegenden Seiten aus. Der elektrische Übergangswiderstand der beiden Berührungsflächen wird z.T. dadurch ausgeglichen.In the 1 is a wave 1 shown. About this wave is a thin-walled tube 2 pushed, which in the round state is little bigger than the wave. This tube is made of spring material, ie of a metal spring alloy and has a slightly elliptical cross section. It lies on 2 sides of the wave 1 when you push it over the shaft. In the case of non-circularities of the construction, according to the invention, different pressures of the two opposite sides are equalized. The electrical contact resistance of the two contact surfaces is partially compensated thereby.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist in 2 dargestellt. Hier ist das ovale Rohr wesendlich grösser als die Welle. 3. In dem Rohr 1 sind z.B. 2 Kontaktteile 2 angebracht, die die Stromabnahme herstellen. Das Rohr 1 ist aus Isoliermaterial. In diesem Falle ist es notwendig die Kontaktteile 2 mit Litzen untereinander und mit der Zuleitung nach aussen zu verbinden.A particular embodiment of the invention is in 2 shown. Here the oval tube is bigger than the shaft. 3 , In the pipe 1 are eg 2 contact parts 2 attached, which produce the current decrease. The pipe 1 is made of insulating material. In this case it is necessary the contact parts 2 to connect with strands with each other and with the supply line to the outside.

Die Funktion dieses Aufbaues ist die gleiche wie die bei der 1.The function of this structure is the same as that of the 1 ,

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Ausführung benutzt, die einen grossen Teil der auftretenden Störungsmöglichkeiten verkraftet und allgemeiner angewendet werden kann.With the present invention is a Execution used, which copes with a large part of the occurring disturbance possibilities and can be applied more generally.

Claims (10)

Elektrische Kontaktgabe zwischen einem stationären und einem beweglichen oder rotierenden Teil.Electrical contact between a stationary and a movable or rotating part. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Welle aus Metall und einem auf dieser Welle laufenden Metallrohr eine elektrische Verbindung hergestellt wird.Arrangement according to claim 1, characterized that between a wave of metal and one on this shaft running metal pipe an electrical connection is made. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr aus Metall besteht, sehr dünnwandig ist und etwas grösser als die Welle bemessen wurde.Arrangement according to Claims 1 and 2, characterized that the tube is made of metal, is very thin-walled and slightly larger than the shaft was measured. Anordnung nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Metallrohr etwas elliptisch ist und im runden Zustand wenig grösser als die Welle bemessen wurde.Arrangement according to claims 1-3, characterized that the stationary one Metal tube is slightly elliptical and slightly larger in the round state than that Shaft was measured. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Rohr mit zwei Flächen die Welle berührt und sich dieser anpasst.Arrangement according to Claims 1 to 4, characterized that the stationary one Pipe with two surfaces the wave touches and this adapts. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Rohr in einer besonderen Verwendung wesentlich grösser ist als die Welle und in diesem Zwischenraum zwei oder mehr Kontaktstücke angebracht sind mit denen ähnliche Grundlagen des mechanischen Spiel gegeben sind wie in den Ansprüchen 2 bis 5 berichtet wurde. Das stationäre Rohr ist in diesem Falle nicht leitend.Arrangement according to claim 1, characterized that the stationary one Pipe is much larger in a particular use as the shaft and mounted in this space two or more contacts are similar basics with those the mechanical game are given as in claims 2 to 5 was reported. The stationary one Pipe is not conductive in this case. Anordnung nach Anspuch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Rohr aus nicht leitendem Material besteht. In diesem Falle müssen die Kontaktteile durch Litzen miteinander und dem Außenanschluss verbunden sein.Arrangement according to claims 1 to 7 characterized that the stationary one Tube made of non-conductive material. In this case, the contact parts be connected by strands with each other and the external connection. Anordnung nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Berührungsflächen eine mechanische Ausgleichsverbindung besteht die Unrundheiten ausgleicht durch Verlagerung der Andrücke.Arrangement according to claims 1-6, characterized that between the two contact surfaces a mechanical compensation compound exists which balances out-of-roundness by shifting the press. Anordnung nach Anspruch 1-5 und 6-7 dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Kopplung zwischen den anliegenden Kontaktflächen durch den Aufbau automatisch besteht.Arrangement according to claims 1-5 and 6-7, characterized that a mechanical coupling between the adjacent contact surfaces by the structure consists automatically. Anordnung nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, dass durch automatische Anpassung des Aufbaus Flächenkontakte entstehen.Arrangement according to claims 1-9, characterized that by automatic adjustment of the structure surface contacts arise.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1113022B (en) * 1958-11-19 1961-08-24 Otto Dunkel Contact device for transmitting electrical currents from a rotatable body to a stationary body or vice versa
US5501604A (en) * 1994-02-23 1996-03-26 Honeybee Robotics, Inc. Flexible band-gears for conducting power/signal across rotary joint
EP1337015A2 (en) * 2002-02-19 2003-08-20 Holzschuh GmbH & Co. KG Device for turnable electrical connection

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