DE10219959B4

DE10219959B4 - Slip ring or sliding track for the transmission of electrical signals between two mutually movable units

Info

Publication number: DE10219959B4
Application number: DE10219959A
Authority: DE
Inventors: Harry Schilling
Original assignee: Schleifring und Apparatebau GmbH
Current assignee: SCHILLING, HARRY, 85072 EICHSTAETT, DE
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2002-05-03
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2022-05-04
Also published as: DE10219959A1

Abstract

Schleifring oder Schleifbahn zur Übertragung elektrischer Signale zwischen zwei gegeneinander beweglichen Einheiten, wobei eine erste Einheit (1) eine entlang der Bahn der Bewegung angeordnete Leiterbahn (3) aus elektrisch leitfähigem Material aufweist und eine zweite Einheit (2) einen entlang der Leiterbahn (3) beweglichen Abgriff (4) zur Übertragung elektrischer Signale in die Leiterbahn (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterbahn (3) aus einem Widerstandsmaterial besteht, welches durch eines der folgenden Verfahren auf einen Träger aufgebracht ist:
– Dickschicht-Techniken
oder
– Aufbringen von Widerstandsfolien.Slip ring or slideway for transmitting electrical signals between two mutually movable units, wherein a first unit (1) has a conductor track (3) of electrically conductive material arranged along the path of movement and a second unit (2) along the conductor track (3) has movable tap (4) for transmitting electrical signals in the conductor track (3),
characterized in that
the conductor track (3) consists of a resistance material which is applied to a carrier by one of the following methods:
- thick film techniques
or
- Application of resistance foils.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft Systeme zur elektrischen Übertragung zwischen zwei gegeneinander beweglichen Einheiten. Diese werden beispielsweise als lineare Schleifbahnen in linear beweglichen Einheiten, wie Krananlagen oder als Schleifring zur Drehübertragung beispielsweise in Computertomografen eingesetzt.The The invention relates to systems for electrical transmission between two mutually movable Units. These are used, for example, as linear sliding tracks in linear moving units, such as crane systems or as a slip ring for rotary transmission used for example in computer tomographs.

Bei Schleifringen bzw. Schleifbahnen sind kontaktierende sowie kontaktlose Übertragungstechniken bekannt. Da das technische Funktionsprinzip von zur Drehübertragung sowie von linearen Schleifbahnen zur Linearen bzw. Kurvenförmigen dasselbe ist, wird in den folgenden Ausführungen nicht weiter zwischen diesen unterschieden. Die Begriffe werden synonym verwendet.at Slip rings or slideways are contacting and contactless transmission techniques known. Since the technical operating principle of the rotary transmission and from linear slideways to linear or curved ones, will be in the following versions no further distinction between these. The terms become synonymous used.

Die Funktionsweise einer kontaktierenden Übertragung wird nachfolgend am Beispiel eines Schleifrings kurz erläutert. Kreisförmige bzw. ringförmige Schleifbahnen sind einer ersten Einheit angebracht. Gegenüber dieser bewegt sich eine zweite Einheit, mit einem Schleifkontakt, welcher auf der Schleifbahn aufliegt und während der Bewegung mit dieser in schleifendem Kontakt steht. Über diesen galvanischen Kontakt kann nun elektrischer Strom übertragen werden. Über die bekannten Schleifkontaktanordnungen werden vorzugsweise Gleichströme oder niederfrequente Wechselströme übertragen.The Operation of a contacting transmission will be described below briefly explained using the example of a slip ring. Circular or annular Sliding tracks are attached to a first unit. Opposite this moves a second unit, with a sliding contact, which rests on the slideway and while moving with this in sliding contact. about This galvanic contact can now transmit electrical current become. about the known sliding contact arrangements are preferably direct currents or Transfer low-frequency alternating currents.

Grundsätzlich ist es möglich, den Schleifkontakt in geringem Abstand über der Schleifbahn zu bewegen, so dass ausschließlich eine kapazitive Kopplung zwischen der Schleifbahn und den Schleifkontakt besteht. Über diese kapazitive Kopplung können hochfrequente Signale bzw. hochfrequente Signalanteile übertragen werden. Bei Übertragung hochfrequente Signale treten insbesondere bei geschlossenen Schleifbahnen, wie sie beispielsweise bei Schleifringen eingesetzt werden, Reflexionen und Probleme mit Mehrwegeausbreitung auf. Reflexionen sind nur schwer vermeidbar, da konventionelle Schleifbahnen nur schlecht Reflexionsfrei abschließbar sind. Die Mehrwegeausbreitung ergibt sich dadurch, dass ein in der Schleifbahn eingespeistes Signal diese in beiden Richtungen durchläuft. Abhängig vom Abstand des Abgriffs von dem Einspeisepunkt kann dieser nun die Signale, welche sich auf beiden Wegen ausbreiten, abgreifen. Sind Abgriff und ein Speisepunkt nicht exakt gegenüber positioniert, so werden zwei Signale mit unterschiedlichen Laufzeiten von Speisepunkt aus abgegriffen. Dies führt zu einer unvermeidlichen Verzerrung und Bandbreitenbegrenzung der Signale.Basically it is possible move the sliding contact a short distance above the grinding path, so that only a capacitive coupling between the grinding path and the sliding contact consists. about This capacitive coupling can be high-frequency Signals or high-frequency signal components are transmitted. In transmission High-frequency signals occur, in particular with closed sliding tracks, as used for example in slip rings, reflections and problems with multipath propagation. Reflections are hard avoidable, as conventional sliding tracks are poorly reflective-free lockable are. The multipath propagation results from the fact that a in the Sliding track fed signal passes through this in both directions. Depending on Distance of the tap from the feed point, this can now the Signals that propagate in both ways, tap down. are Tap and a feed point not positioned exactly opposite, so be two signals with different transit times from feed point tapped. this leads to to an inevitable distortion and bandwidth limitation of Signals.

Für den mechanischen Aufbau derartiger Schleifringe sind verschiedene Technologien bekannt. So können beispielsweise massive Schleifbahnen, welche aus zylindrischen Metallkörpern herausgedreht wurden zusammen mit Isolierkörpern zu einem Schleifring mit mehreren Übertragungswegen gestapelt werden. Derartige Schleifringe zeichnen sich durch hohe Lebensdauer aus. Allerdings sind die Herstellungskosten relativ hoch. Günstiger in der Herstellung sind meist Schleifringe, welche auf Leiterplatten in Form gedruckter Schaltungen realisiert sind. Hier ist die Schleifbahn eine kreisförmige Leiterbahn auf der Leiterplatte. Allerdings sind hier in der Herstellung gegenüber der herkömmlichen Leiterplattentechnik eine Reihe spezieller zusätzlicher Verfahrensschritte notwendig. So wird die Leiterbahn mit einer Oberflächenbeschichtung aus Silber oder Gold versehen. Derartige Schleifringe sind preisgünstiger als die zuvor beschriebenen massiven Schleifringe herzustellen, weisen aber eine geringere Lebensdauer auf. Ein in Leiterplattentechnik hergestellter Schleifring ist beispielsweise in der DE 196 01 965 A1 offenbart.Various technologies are known for the mechanical construction of such slip rings. For example, massive slideways that have been twisted out of cylindrical metal bodies, together with insulators, can be stacked into a slip ring with multiple transmission paths. Such slip rings are characterized by a long service life. However, the production costs are relatively high. More favorable in the production are usually slip rings, which are realized on printed circuit boards in the form of printed circuits. Here the slideway is a circular track on the circuit board. However, a number of special additional process steps are necessary here in the manufacture compared to the conventional printed circuit board technology. Thus, the track is provided with a surface coating of silver or gold. Such slip rings are cheaper to produce than the massive slip rings described above, but have a shorter life. A manufactured in printed circuit board slip ring is for example in the DE 196 01 965 A1 disclosed.

Zum Abgriff der Signale werden bei den meisten dieser Schleifkontaktanordnungen, sofern sie nicht zur Übertragung hoher Leistungen eingesetzt werden, meistens Kontakte aus einem Federdraht eingesetzt. Zur Verbesserung des Kontakts und der Leitfähigkeit enthalten diese meist einen höheren Anteil an Gold.To the Taps of the signals are common to most of these sliding contact arrangements, unless they are for transmission high performance are used, mostly contacts from one Spring wire used. To improve contact and conductivity These usually contain a higher proportion to gold.

Gerade bei der Übertragung von hochohmigen Sensorsignalen weisen diese Kontaktsysteme aber einen nicht zu vernachlässigen Rauschpegel auf. So ist bekannt, dass bei bestimmten Kontaktarten, insbesondere Kohle auf Metall, der Übergangswiderstand und das Rauschen mit zunehmendem Strom abnehmen. So ist gerade bei der Übertragung hochohmiger Sensorsignale mit niedrigen Strömen einen hoher Rauschpegel zu erwarten.Just in the transmission However, these contact systems exhibit high-resistance sensor signals not to neglect one Noise level on. So it is known that for certain types of contact, especially coal on metal, the contact resistance and the Remove noise with increasing current. So is just in the transmission of high impedance Sensor signals with low currents one high noise level to be expected.

Neben den in Form von Schleifringen bekannten Drehübertragern sind auch Potentiometer, beispielsweise aus der DE 35 13 561 C2 bekannt. Derartige Potentiometer weisen einen positionsabhängigen Widerstand auf. Dieser positionsabhängige Widerstand wird durch einen drehbaren ersten Schleifer abgetastet. Das derart abgetastete Signal wird nun über einen zweiten Schleifer mittels einer Schleifbahn wieder zur Basis des Potentiometers zurück übertragen. Damit können diese Potentiometer als Steuerelemente oder auch als Stellungsmelder, beispielsweise für Stellantriebe eingesetzt werden. Bei Potentiometern steht die Abhängigkeit des Widerstandes als Funktion der Position des Schleifers im Vordergrund. So ist es wichtig, diese an die jeweiligen Gegebenheiten, insbesondere Drehwinkel etc. anzupassen. Weiterhin sind Potentiometer regelmäßig so ausgebildet, dass eingespeistes und abgegriffenes Signal wieder auf der selben Seite der drehbaren Anordnung zur Verfügung gestellt werden.In addition to the known in the form of slip rings Drehübertragern are also potentiometers, for example from the DE 35 13 561 C2 known. Such potentiometers have a position-dependent resistance. This position-dependent resistor is scanned by a rotatable first grinder. The thus sampled signal is then transmitted back to the base of the potentiometer via a second slider by means of a sliding track. Thus, these potentiometers can be used as controls or as a position indicator, for example, for actuators. For potentiometers, the dependence of the resistance as a function of the position of the grinder is in the foreground. So it is important to adapt them to the respective conditions, in particular rotation angle etc. Furthermore, potentiometers are regularly designed so that fed and abgegrif Fenes signal are made available again on the same side of the rotatable assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schleifringe bzw. Schleifbahnen derart zu verbessern, dass sie gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Lebensdauer aufweisen, kostengünstiger herstellbar sind und insbesondere ein geringeres Kontaktrauschen aufweisen. Weiterhin sollen insbesondere im Falle der Übertragung hochfrequenter Signale die Reflexionen sowie die Störungen durch Mehrwegeausbreitung verringert werden.Of the Invention is based on the object, slip rings or sliding tracks be improved so that they compared to the prior art have improved life, are less expensive to produce and in particular have a lower contact noise. Farther especially in the case of transmission of high-frequency signals the reflections as well as the disturbances by Multipath propagation can be reduced.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.A inventive solution this Task is specified in claim 1. Further developments of the invention are the subject of the dependent Claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung elektrischer Energie zwischen wenigstens zwei gegeneinander beweglichen Einheiten umfasst eine entlang der Bahn der Bewegung angeordnete Leiterbahn aus elektrisch leitfähigen Material sowie einen entlang dieser Leiterbahn beweglichen Abgriff zur ein- bzw. Auskopplung elektrischer Signale. Die Leiterbahn besteht aus einem Widerstandmaterial, wie es beispielsweise für Potentiometer eingesetzt wird. Derartige Widerstandsmaterialien sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Um einen Träger mit Widerstandmaterial zu beschichten sind verschiedene Techniken bekannt. Dies sind Dickschicht-Techniken wie zum Beispiel Siebdruck, das Aufbringen von Widerstandsfolien wie zum Beispiel Plattieren, Dünnschichttechniken wie zum Beispiel Aufdampfen, Flammsprühen, Kathodenzerstäubung oder chemisches Aufbringen, welches selbst wieder mit oder ohne elekt rischen Strom erfolgen kann. Weiterhin sind auch pyrolytische Verfahren zur Beschichtung des Trägers mit den Widerstandmaterial geeignet.The inventive device for transmission electrical energy between at least two mutually movable Units comprise a track arranged along the path of movement made of electrically conductive Material and a movable along this track tap for input or output of electrical signals. The track exists made of a resistance material, as for example for potentiometers is used. Such resistance materials are in various embodiments known. To a carrier with To coat resistor material, various techniques are known. These are thick film techniques such as screen printing, the application of resistance foils such as plating, thin-film techniques such as vapor deposition, flame spraying, sputtering or chemical application, which itself again with or without electric Electricity can be done. Furthermore, pyrolytic processes are also for coating the carrier suitable with the resistance material.

Diese Widerstandsmaterialien sind in vielfältigen Widerstandsbereichen erhältlich. Vorzugsweise ist für eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein möglichst niedriger Widerstandsbereich auszuwählen. Wesentlich wichtiger ist jedoch meist das Kontaktrauschen. So kann bei hochohmigen Systemen auch einen höherer Übergangswiderstand akzeptiert werden. In einem solchen Fall ist bevorzugt das Widerstandmaterial unter dem Gesichtspunkt eines geringen Kontaktrauschens auszuwählen.These Resistor materials are available in a variety of resistance ranges available. Preferably is for a device according to the invention one possible low resistance range. Much more important however, is usually the contact noise. This is the case with high-impedance systems also a higher contact resistance be accepted. In such a case, the resistance material is preferred to select from the viewpoint of low contact noise.

Es können auch erfindungsgemäß mehrere Leiterbahnen bzw. mehrere Abgriffe miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise auf einer Leiterbahn eine Kombination aus mehreren Abgriffen, welche sich wahlweise mechanisch miteinander gekoppelt oder auch unabhängig voneinander bewegen, vorgesehen sein. So ist die gleichzeitige Signalübertragung zum mehreren unabhängig voneinander beweglichen Einheiten möglich. Ebenso können auch mehrere Leiterbahnen vorgesehen sein. Insbesondere ist es sinnvoll mehrere Leiterbahnen und mehrere Abgriffe zu gleichzeitigen Übertragung mehrerer Signale vorzusehen. Es wird hier nicht zwischen Signalen und Energie unterschieden, da diese gegenseitig austauschbar sind. Allerdings ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise zu Übertragung kleiner Energien bzw. kleiner Ströme geeignet.It can also according to the invention a plurality of conductor tracks or several taps are combined with each other. So, for example on a track a combination of several taps, which Optionally coupled to each other mechanically or independently move, be provided. Such is the simultaneous signal transmission to several independent movable units possible. Likewise, too be provided a plurality of interconnects. In particular, it makes sense multiple tracks and multiple taps for simultaneous transmission provide several signals. It does not get here between signals and energy as they are mutually interchangeable. However, the device according to the invention preferably for transmission small energies or small currents suitable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stehen Leiterbahnen und Abgriff in galvanischem Kontakt miteinander. Diese entspricht der klassischen Ausgestaltung als kontaktierender Schleifring. Sie ist insbesondere auch zur Übertragung kleiner bis mittlerer Leistungen, wie beispielsweise zur Energieversorgung von beweglichen Schaltungsteilen einsetzbar.In a further advantageous embodiment of the invention Conductor tracks and tap in galvanic contact with each other. These corresponds to the classic design as a contacting slip ring. It is especially for transmission small to medium-sized services, such as for energy supply used by moving circuit parts.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Leiterbahn und Abgriff in einem geringem Abstand voneinander angeordnet. Dadurch wird ein mechanischer Kontakt und der damit verbundene Abrieb sowie die erhöhte Reibung der beiden gegenüber beweglichen Komponenten vermieden werden. Eine Signalkopplung ist und beispielsweise mittels der Kapazität zwischen Leiterbahn und Abgriff möglich. Ebenso ist eine Signalkopplung, welche auf induktiven Eigenschaften von Leiterbahn und Abgriff beruht, realisierbar. Durch die kapazitive Kopplung sind insbesondere hochfrequente Signale bzw. hochfrequente Signalanteile gut übertragbar.In a further advantageous embodiment of the invention are conductor track and tap arranged at a small distance from each other. Thereby becomes a mechanical contact and the associated abrasion as well the increased Friction of the two opposite moving components are avoided. A signal coupling is and for example by means of the capacitance between trace and tap possible. Likewise is a signal coupling, which on inductive properties based on trace and tap, realizable. By the capacitive Coupling are in particular high-frequency signals or high-frequency Signal components well transferable.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Leiterbahn und Abgriff derart ausgebildet sind, dass sie in Ruhelage in mechanischem Kontakt stehen. Durch die Bewegung der beiden Teile gegeneinander baut sich ein dünner Luftfilm (Bernoulli – Effekt, Hydrodynamisches Parodoxon) zwischen Leiterbahn und Abgriff auf, welche eine unmittelbare Berührung der Komponenten verhindert. In diesem Falle kann auf Grund der Kapazität zwischen Leiterbahn und Abgriff weiterhin eine Signalübertragung stattfinden.A Another embodiment of the invention provides that conductor track and Tap are designed such that they are in rest position in mechanical Standing in contact. By moving the two parts against each other a thinner builds up Air film (Bernoulli effect, Hydrodynamic Parodoxon) between trace and tap, which an immediate touch prevents the components. In this case, due to the capacity between Trace and tap continue to take place a signal transmission.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leiterbahn an mehreren Punkten niederohmig bzw. mittels einer definierten Impedanz mit einem gemeinsamen Speisepunkt verbunden. Erfolgte Einspeisung ausschließlich an einem Punkt, so ist für den Fall, dass der Abgriff die Leiterbahn in unmittelbarer Nähe dieses Punktes berührt, der Übergangswiderstand am geringsten. Berührt der Abgriff die Leiterbahn an der von der Kontaktierung am weitesten entfernten Stelle, so ist der Übergangswiderstand maximal. Durch eine Einspeisung an mehreren Punkten kann der mittlere Übergangswiderstand reduziert werden. Erfolgt beispielsweise eine Einspeisung an vier gleich verteilten Punkten, so ist der mittlere Wege zwischen zwei Speisepunkten auf ein Viertel reduziert. Entsprechend reduziert sich auch der maximale Übergangswiderstand. Allerdings tritt nun eine periodische Schwankungen des Übergangswiderstandes auf. Diese kann beispielsweise zur Positionserkennung eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the conductor is connected at a plurality of points low impedance or by means of a defined impedance with a common feed point. If the feed was only at one point, then in the case where the tap touches the track in the immediate vicinity of this point, the contact resistance is the lowest. If the tap touches the trace at the furthest point from the contact, the contact resistance is maximum. By feeding at several points, the middle transition Resistance can be reduced. If, for example, an injection takes place at four equally distributed points, then the mean distance between two feed points is reduced to one quarter. Accordingly, the maximum contact resistance is reduced. However, a periodic fluctuation of the contact resistance now occurs. This can be used for example for position detection.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leiterbahn auf einer leitfähigen Fläche aufgebracht. Diese leitfähigen Fläche ist vorzugsweise niederohmig mit dem Speisepunkt verbunden. Durch die leitfähige Fläche erfolgter Stromfluss nicht längs der Leiterbahn vom Speisepunkt zum Abgriff, sondern von der leitfähigen Fläche durch die Dicke der Leiterbahn zum Abgriff. Somit wird dem Strom ein wesentlich geringerer Widerstand entgegengesetzt. Beträgt beispielsweise die gesamte Weglänge der Leiterbahn 100 mm und die Dicke der Leiterbahn 100 Mikrometer, so ist bei dieser Ausgestaltung der Übergangswiderstand auf 1/1000 reduziert. Durch diese Ausgestaltung erreicht man nahezu die Leitfähigkeit der leitenden Fläche verbunden mit den guten Übertragungseigenschaften der Leiterbahn.In a further advantageous embodiment of the invention is the Printed circuit trace applied on a conductive surface. This conductive area is preferably low impedance connected to the feed point. By the conductive one area The current flow is not lengthwise the trace from the feed point to the tap, but from the conductive surface through the Thickness of the trace for tapping. Thus, the current is a significant opposed by less resistance. For example, is the total path length of the Trace 100 mm and the thickness of the trace 100 microns, so is in this embodiment, the contact resistance to 1/1000 reduced. By this configuration, one achieves almost the conductivity the conductive surface coupled with the good transmission characteristics the conductor track.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine zweite Leiterbahn vorgesehen welche an einem oder mehreren entgegengesetzt zur ersten Leiterbahn angeordneten Punkt kontaktiert ist. Weiterhin steht der Abgriff in gleichzeitiger Verbindung mit der ersten Leiterbahn und zumindest der zweiten oder einer weiteren Leiterbahn. Durch diese Anordnung lässt sich der mittlere Übergangswiderstand näherungsweise konstant halten.In another embodiment of the invention is at least a second Conductor provided which at one or more opposite contacted to the first track point. Farther the tap is in simultaneous connection with the first trace and at least the second or another trace. Through this Arrangement leaves the average contact resistance approximately keep constant.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abgriff derart ausgebildet dass er mindestens eine Leiterbahn an mehreren Stellen kontaktiert. Dadurch lässt sich ebenfalls der Übergangswiderstand sowie das Kontaktrauschen verringern und gleichzeitig die Zuverlässigkeit erhöhen. Erfolgt die Kontaktierung an mehreren, gegeneinander versetzten Stellen, so kann hierdurch ebenso wie bei mehrfacher Kontaktierung der Leiterbahn der Übergangswiderstand reduziert werden. Besonders vorteilhaft ist die Kombination aus mehrfacher Kontaktierung der Leiterbahn und gleichzeitiger Ausgestaltung mit mehreren, gegeneinander versetzten Abgriffen.In a further advantageous embodiment of the invention is the Tap designed such that it at least one conductor contacted several agencies. This also allows the contact resistance as well as reduce the contact noise while maintaining reliability increase. If the contact is made on several, staggered This can be done as well as with multiple contacting the trace of the contact resistance be reduced. Particularly advantageous is the combination of multiple contacting of the conductor and simultaneous design with several staggered taps.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Anzahl der Kontaktierungen der Leiterbahn sowie die Anzahl der Abgriffe unterschiedlich sind. Durch eine geeignete Auswahl dieser Anzahlen lässt sich weiter der mittlere Übergangswiderstand reduzieren, da dann nicht wie bei Gleichen Anzahlen alle Abgriffe gleich weit von den Kontaktierungen entfernt sind, sondern sich immer zumindest einer der Abgriffe wesentlich näher als die anderen an einer Kontaktierung befindet.A Another advantageous embodiment is that the number the contacts of the track and the number of taps are different. By a suitable selection of these numbers let yourself further the average contact resistance reduce, because then not as with equal numbers all taps are far away from the contacts, but themselves always at least one of the taps much closer than the others at one Contacting is located.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist eine zusätzliche Auswerteeinheit zur Auswertung des Übergangswiderstandes zwischen erster Einheit und zweiter Einheit auf. Aus dem Widerstandswert wird ein Positionssignal ermittelt und ausgegeben. Somit kann neben der Datenübertragung gleichzeitig eine Positionserkennung realisiert werden.A Another advantageous embodiment of the invention has an additional Evaluation unit for evaluating the contact resistance between the first Unit and second unit on. The resistance value becomes Position signal determined and output. Thus, in addition to data transmission at the same time a position recognition can be realized.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine zusätzliche Auswerteeinheit zur Auswertung des Übergangswiderstandes zwischen erster Einheit und zweiter Einheit vorgesehen, welche aus dem Widerstandswert einen Lebensdauerwert bzw. Verschleißwert errechnet. So kann je nach Ausgestaltung der Übergangswiderstand mit zunehmendem Verschleiß ansteigen bzw. im Falle einer niederohmigen Leiterbahn unter der Widerstandsschicht absinken. Diese Änderung des Widerstandswertes kann nun in eine Verschleißanzeige bzw. eine Anzeige der zu erwartenden Lebensdauer umgesetzt werden.In a further advantageous embodiment of the invention is a additional Evaluation unit for evaluating the contact resistance between provided first unit and second unit, which from the resistance value calculated a lifetime value or wear value. So depending on Design of the contact resistance increase with increasing wear or in the case of a low-resistance interconnect under the resistive layer fall. This change of the resistance value can now in a wear indicator or a display the expected lifespan are implemented.

Beschreibung der Zeichnungendescription the drawings

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.The Invention will be described below without limiting the general inventive concept of exemplary embodiments described by way of example with reference to the drawings.

1 zeigt in allgemeiner Form schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. 1 shows in a general form schematically a device according to the invention.

2 zeigt eine Anordnung mit mehrfacher Kontaktierung der Leiterbahn. 2 shows an arrangement with multiple contacting of the conductor.

1 zeigt in schematischer Form eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht. Eine zweite Einheit (2) ist gegenüber einer ersten Einheit (1) beweglich angeordnet. Der Richtungspfeil (5) zeigt die Richtung der Bewegung an. Die erste Einheit (1) weist eine entlang der Bahn der Bewegung angeordnete Leiterbahn (3) auf. Diese Leiterbahn ist mittels der Kontaktierung (6) zur Stromführung anschließbar. Ein Abgriff (4) an der zweiten Einheit (2) dient zur Einkopplung bzw. Auskopplung elektrischer Signale in die Leiterbahn bzw. aus der Leiterbahn. 1 shows in schematic form a device according to the invention in side view. A second unit ( 2 ) is opposite a first unit ( 1 ) arranged movably. The directional arrow ( 5 ) indicates the direction of movement. The first unit ( 1 ) has a conductor track arranged along the path of the movement ( 3 ) on. This track is by means of contacting ( 6 ) can be connected to the power supply. A tap ( 4 ) at the second unit ( 2 ) is used for coupling or decoupling electrical signals in the conductor track or from the conductor track.

2 zeigt im oberen Teil in der Draufsicht eine Anordnung mit mehrfacher Kontaktierung der Leiterbahn. So ist die Leiterbahn (3) mittels der Kontaktierung (6) an den Kontaktierungspunkten (7a, 7b, 7c) kontaktiert. Der untere Teil von 2 stellt in Diagrammform den Übergangswiderstand als Funktion der Position des Abgriffs dar, wobei die Zuordnung des Weges maßstabsgetreu mit den oberen Teil aus Fig. zwei übereinstimmt. Die Kurve (8) zeigt den Übergangswiderstandes, wie er bei ausschließlicher Kontaktierung der Leiterbahn (3) an dem Kontaktierungspunkt (7a) verlaufen würde. In der Kurve (9) ist der Verlauf des Übergangswiderstandes bei gleichzeitiger Kontaktierung an den Kontaktierungspunkten (7a, 7b, 7c) dargestellt, wobei von einer niederohmigen Kontaktierung im Vergleich zum Übergangswiderstandes der Leiterbahn ausgegangen wird. So ist bereits in der Mitte des Weges zwischen den Kontaktierungspunkten (7a) und (7b) der Übergangswiderstand halb so groß, wie in Kurve (8), da die beiden Übergangswiderstände in Richtung zu dem Kontaktierungspunkt (7a) und dem Kontaktierungspunkt (7b) parallel geschaltet sind. Somit ergibt sich in diesem Beispiel mit einer dreifachen Kontaktierung 1/8 des Übergangswiderstandes verglichen mit einer einfachen Kontaktierung. 2 shows in the upper part in the plan view of an arrangement with multiple contacting of the conductor track. So is the track ( 3 ) by means of contacting ( 6 ) at the contact points ( 7a . 7b . 7c ) contacted. The lower part of 2 Graphically represents the contact resistance as a function of the position of the tap, wherein the mapping true to scale with the upper part of Fig. Two matches. The curve ( 8th ) shows the contact resistance, as he only contact the conductor track ( 3 ) at the contact point ( 7a ). In the curve ( 9 ) is the course of the contact resistance while contacting at the contact points ( 7a . 7b . 7c ), wherein a low-resistance contacting in comparison to the contact resistance of the conductor is assumed. So already in the middle of the path between the contact points ( 7a ) and ( 7b ) the contact resistance half as large as in curve ( 8th ), since the two contact resistances in the direction of the contact point ( 7a ) and the contact point ( 7b ) are connected in parallel. This results in this example with a triple contact 1/8 of the contact resistance compared to a simple contact.

11: Erste EinheitFirst unit
22: Zweite EinheitSecond unit
33: Leiterbahnconductor path
44: Abgrifftap
55: Richtungspfeilarrow
66: Kontaktierungcontact
77: Kontaktierungspunktecontact points
88th: Widerstandsverlauf bei einfacher Kontaktierungresistance profile with simple contact
99: Widerstandsverlauf bei dreifacher Kontaktierungresistance profile with triple contact

Claims

Slip ring or sliding track for transmitting electrical signals between two mutually movable units, wherein a first unit ( 1 ) a conductor track arranged along the path of the movement ( 3 ) of electrically conductive material and a second unit ( 2 ) one along the track ( 3 ) movable tap ( 4 ) for the transmission of electrical signals into the track ( 3 ), characterized in that the conductor track ( 3 ) is made of a resistive material deposited on a support by one of the following methods: thick-film techniques or deposition of resistive films.

Slip ring or slideway according to claim 1, characterized in that conductor track ( 3 ) and tap ( 4 ) are in galvanic contact with each other.

Slip ring or slideway according to claim 1, characterized in that conductor track ( 3 ) and tap ( 4 ) are arranged at a small distance from each other so that they do not touch, wherein the signal coupling is capacitive.

Slip ring or slideway according to claim 1, characterized in that conductor track ( 3 ) and tap ( 4 ) are configured such that they are in mechanical contact at rest and when moving at high speed, an air film between the conductor and tap is constructed, which prevents direct contact.

Slip ring or slideway according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor track ( 3 ) at several points ( 7 ) is connected at low impedance to a feed point.

Slip ring or slideway according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor track ( 3 ) is applied on a conductive surface.

Slip ring or sliding track according to one of the preceding claims, characterized in that at least one second conductor track is provided, which offset at one or more, preferably opposite to the first conductor track ( 3 ) arranged points and the tap is in simultaneous connection with the second or another conductor track.

Slip ring or slideway according to one of the preceding Claims, characterized in that a plurality of interconnected taps such are provided, that at the same time a trace at several Contact jobs.

Slip ring or slideway according to claim 5 or 8, characterized in that the number of contact points of the conductor track ( 3 ) and the number of taps ( 4 ) are different.

Slip ring or slideway according to one of the preceding Claims, characterized in that an additional evaluation unit for Evaluation of the contact resistance and for outputting a position signal, which consists of the contact resistance is determined is provided.

Slip ring or slideway according to one of the preceding Claims, characterized in that an additional evaluation unit for Evaluation of the contact resistance and to output a wear signal or display of the remaining operating time, which consists of the contact resistance is determined is provided.