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Die
Erfindung betrifft einen schaltbaren elektrischen Übertrager
zur Übertragung von elektrischer Energie oder elektrischen
Signalen/Daten auf ein drehendes System.
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Aus
dem Stand der Technik sind zur Übertragung von elektrischen
Signalen bzw. elektrischer Energie sowohl kontaktbehaftete als kontaktlose Übertrager
bekannt. Die kontaktlosen Systeme unterliegen an sich keinem Verschleiß,
sind jedoch aufgrund ihres Aufbaus teuer und haben nur wenige Übertragungskanäle.
Die kontaktbehafteten Systeme hingegen übertragen im Allgemeinen
von sogenannten Bürsten auf entsprechende Schleifbahnen
die entsprechenden Signale bzw. Energie, wobei sie dadurch einem
Verschleiß unterworfen sind. Diesen Verschleiß kann
man durch entsprechende Wartung beheben, indem die schleifenden
Bürsten erneuert werden. Eine Möglichkeit, den
Verschleiß zu verringern, liegt darin, dass die Bürsten
im Falle dessen, dass keine Übertragung stattfindet, von
der entsprechenden Schleifbahn abgehoben werden.
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Aus
dem Stand der Technik ist hierzu die
DE 10 2004 034 047 A1 bekannt,
worin eine Vorrichtung für einen Falzwerkzylinder beschrieben
ist, in dem die Stromversorgung für in dem Falzwerkzylinder
befindliche Stellantriebe mittels eines Schleifrings übertragen
wird. Um ein dauerndes Schleifen der Stromzuführkontakte
an den Einzelschleifringen zu vermeiden, sind die Kontakte von den
Einzelschleifringen abschaltbar ausgeführt. Die Schleifringe
befinden sich in einer axialen Anordnung auf dem Zylinder.
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Weiterhin
ist aus dem Stand der Technik die
DE 42 10 009 C2 bekannt. Darin beschrieben
ist eine Drehdurchführung zum Zuleiten eines Druckmediums
zu einem drehbar gelagerten Teil, insbesondere zu einem Zylinder
einer Druckmaschine. Die Zuleitung des Druckmediums erfolgt demgemäß,
dass an einem Stator außerhalb des Zylinders ein Druckluftanschluss
besteht, der mittels eines schaltbaren Kolbens an die Stirnfläche
des Zylinders gedrückt wird. In dem schaltbaren Kolben
befinden sich mehrere Kanäle, die getrennt voneinander
verschiedene Druckleitungen mit dem Zylinder verbinden. Die Druckleitungen
münden in einen sogenannten Ringkanal, der gegenüber
den anderen Ringkanälen mittels Dichtung abgedichtet ist.
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Ausgehend
von dem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin,
einen Übertrager für elektrische Energie bzw.
elektrische Signale/Daten derart zu verbessern, dass die aus dem Stand
der Technik bekannten Nachteile im Wesentlichen umgangen werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung schlägt deshalb
einen kontaktbehafteten Übertrager gemäß den
Merkmalen von Anspruch 1 vor, vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass ein sogenannter Schleifringteller auf einem drehbaren Zylinder
montiert ist, wobei gegenüberliegende, auf einem Stator
befindliche Bürsten an dem Schleifringteller an- und abstellbar
sind. Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass auf einem
Schleifringteller eine große Anzahl von Schleifringen vorgesehen
sein kann und damit eine große Anzahl von Kanälen
zur Übertragung der elektrischen Daten bzw. Signale oder
der elektrischen Energie gewährleistet ist. Der Schleifringteller
bietet weiterhin den Vorteil, dass dieser einen geringen Bauraum
benötigt und damit vorteilhaft in engen Konstruktionen
eingesetzt werden kann. Das An- und Abschalten der Bürsten
an die entsprechenden Schleifringkontakte hat den Vorteil, dass
der Verschleiß gering gehalten werden kann, weil eine ständige
Kontaktierung in dem Anwendungsgebiet nicht erforderlich ist.
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Vorteilhafterweise
befindet sich der Stator auf einem in axialer Richtung beweglichen
Kolben, der an dem Schleifringteller an- und abstellbar ist. Die An-
und Abstellung des Kolbens kann durch verschiedene Medien bewerkstelligt
werden. Eine Ausgestaltung ist derart vorgesehen, dass der Kolben pneumatisch
bewegbar ist. Dabei wird mittels einer vorgesehenen Steuerluft ein Überdruck
auf die Stirnseite des Kolbens gelegt, der dadurch gegen den Schleifringteller
verschoben wird. Die Bürsten setzen dann auf den Schleifring
auf und kontaktieren die im Inneren des Zylinders befindlichen Leitungen
mit den außerhalb des Zylinders befindlichen. Zur Steuerung der
Vorschubbewegung ist es vorgesehen, eine Dämpfung in Form
einer Drossel einzubauen, damit ein sanftes Aufsetzen der Bürsten
auf den Schleifringteller bewerkstelligt werden kann. In vorteilhafter Weise
ist ein justierbarer Anschlag vorgesehen, der eine Wegbegrenzung
für die Vorschubbewegung vorsieht. Neben der pneumatischen
Vorschubbewegung kann der Kolben mittels Hydraulik bewegt werden,
gegebenenfalls auch magnetisch oder alternativ dazu motorisch. Das
Medium bzw. die Ausgestaltung für die Vorschubbewegung
ist jedoch nicht auf die aufgeführten Mittel beschränkt.
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Für
die pneumatische, magnetische oder hydraulische Vorschubbewegung
ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass eine Feder dafür
sorgt, dass die Rückstellung des Kolbens bei Wegnahme des Druckes
erfolgt. Die motorische Vorwärtsbewegung kann in vorteilhafter
Weise durch Umkehrung der Drehbewegung des Motors derart aufgehoben
werden, dass keine Rückzugsfeder erforderlich ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung findet beispielsweise
in drehbaren Zylindern einer Druckmaschine Einsatz, wobei die jeweiligen
Zylinder als Papier führende Zylinder oder als Plattenzylinder ausgeführt
sein können. Derartige Zylinder sind mit einer Anzahl von
Stellmotoren ausgestattet, die beispielsweise für die Klemmung
der Druckplatte, die Verstellung verschiedener Ansaugkanäle
eines Papier führenden Zylinders oder die Verstellung der Phasenbeziehung
der verschiedenen Zylinder zueinander vorgesehen sind. Da die Übertragung
der elektrischen Energie bzw. der elektrischen Signale/Daten nur
im Falle der entsprechenden Verstellung erforderlich ist, bietet
die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil,
dass durch die abgestellten Kontakte der Verschleiß derart
minimiert werden kann, dass die Standzeiten gegenüber permanenten
Schleifkontakten deutlich erhöht wird.
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Die
Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
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1 zeigt
einen Zylinderzapfen (1), der in der Seitenwand (2)
einer Druckmaschine gelagert ist. Eine entsprechende Lagerung (3)
befindet sich zwischen dem Zylinderzapfen (1) und der Seitenwand (2).
Auf dem Zylinderzapfen (1) befindet sich drehfest montiert
ein Schleifringteller (4), der dadurch die Drehbewegung
des Zylinderzapfens (1) gleichermaßen ausführt.
Von dem Schleifringteller (4) führen Leitungen
(5) in das Innere eines an dem Zylinderzapfen (1)
angebrachten Zylinders. Auf dem Schleifringteller (4) sind
eine Reihe von Schleifringen (6) angebracht. Die Anzahl
der Schleifringe (6) wird bestimmt von der Anzahl der zur Übertragung
benötigten Kanäle bzw. durch den Querschnitt,
der zur Übertragung der elektrischen Energie für
die Antriebe benötigt wird. Die Schleifringe (6)
sind mit den Leitungen (5) verbunden.
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Den
Schleifringen (6) gegenüber befinden sich sogenannte
Bürsten (7), die als Federkontakte ausgeführt
sind. Die Bürsten (7) sind an einem Stator (8)
angeordnet und mit Leitungen (9) verbunden. Beim Kontaktieren
der Bürsten (7) mit den Schleifringen (6)
werden die Leitungen (5) und (9) miteinander verbunden.
Der Stator (8) ist fest mit einem Kolben (10)
verbunden. Dieser Kolben (10) ist entsprechend dem Pfeil
(11) beweglich gelagert, wodurch Bürsten (7)
und Schleifringe (6) zueinander an- bzw. abstellbar sind.
Die An- und Abstellung des Kolben (10) erfolgt dadurch,
dass dieser zusammen mit einem Gehäuse (12) einen
Hohlraum (13) bildet. Die Abdichtung des Hohlraums (13)
erfolgt mittels einer Dichtung (14), die in Form eines
Simmerrings zwischen dem Kolben (10) und dem Gehäuse
(12) angebracht ist. In den Hohlraum (13) wird
eine Steuer-Druckluft (15) eingeleitet, wodurch sich der
Kolben entlang des Pfeils (11) bewegt. Die Steuer-Druckluft
(15) wird über eine Zuleitung (16) in
das Gehäuse (12) eingeleitet. Eine Dämpfung
(19) verhindert, dass der Kolben (10) schlagartig
gegen den Schleifringteller (4) gedrückt wird.
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Zur
Verhinderung dessen, dass sich der Kolben (10) beim Anstellen
an den Schleifringteller (4) mit dreht, ist ein Passstift
(17) vorgesehen, der an dem Stator (8) angebracht
ist und in eine Bohrung (18) hin- und herbeweglich eintaucht.
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Zur
Verhinderung, dass sich die Federkontakte der Bürsten (7)
beim Anstellen verformen, ist ein justierbarer Anschlag (20)
vorgesehen, an dem der Kolben (10) wegbegrenzt anschlägt.
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Um
zu gewährleisten, dass der Kolben (10) sich beim
Abstellen der Steuer-Druckluft (15) in eine definierte
Position zurückstellt, ist eine Rückzugsfeder
(21) vorgesehen. Diese kann bei geschickter Dimensionierung
gleichzeitig als Dämpfung für die Steuerluft eingesetzt
werden.
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- 1
- Zylinderzapfen
- 2
- Seitenwand
- 3
- Lagerung
- 4
- Schleifringteller
- 5
- Leitungen
- 6
- Schleifring
- 7
- Bürsten
- 8
- Stator
- 9
- Leitungen
- 10
- Kolben
- 11
- Pfeil
- 12
- Gehäuse
- 13
- Hohlraum
- 14
- Dichtung
- 15
- Steuer-Druckluft
- 16
- Zuleitung
- 17
- Passstift
- 18
- Bohrung
- 19
- Dämpfung
- 20
- Anschlag
- 21
- Rückzugsfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004034047
A1 [0003]
- - DE 4210009 C2 [0004]