DE1806422A1

DE1806422A1 - Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Verbindung relativ zueinander sich bewegender elektrischer Leiter

Info

Publication number: DE1806422A1
Application number: DE19681806422
Authority: DE
Inventors: Pinslex Edward Allan; Bullis Robert Howard; Penney Albert Woodward
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1967-11-01
Filing date: 1968-10-31
Publication date: 1969-06-26
Also published as: JPS4913722B1; US3514553A; FR1589773A; DE1806422C3; DE1806422B2; GB1240690A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F.¥eickmann, Dr. Ing. A.Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

NÄ

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

UNITED AIRCRAKD CORPORATION,

400 Main Street, East Hartford, V. St. v. A,

900826/0930

Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Verbindung relativ zueinander sich bewegender elektrischer Leiter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung relativ zueinander sich bewegender elektrischer Leiter; die Erfindung betrifft insbesondere die Ausnutzung eines stromführenden Plasmas für eine elektrische Verbindung.

Bei bisher bekannten sich, bewegenden elektrischen Stromabnehmern ist der Arbeitsbereich durch verschiedene grundsätzliche Probleme beschränkt. Um an der Kontaktstelle verhältnismäßig geringe Verluste zu erhalten, erfordern mechanische Systeme eine starke iiormalkraft zwischen den sich bewegenden "Ji'lächen, die zwischen der Bürste und. dem Läufer eines elektrischen Laufmotors oder zwischen dem Fahrdraht und dem Stromabnehmer eines sich bewegenden Fahrzeugs vorhanden sind. Diese starke Hormalkraxt erzeugt eine -abnormal starke Reibung, die zur übermäßigen Abnutzung und Erwärmung des Schleif Stückes eines Stromabnehmers bzw. einer Bürste führt..

Es ist bekannt, aaß sogar bei mittleren Relativgeschwindigkeiten in dem -jeweiligen System vorhandene mechanische Mängel zu einer unkontrollierten Lichtbogenbildung führen, welche eine starke Abnutzung der mechanischer E]emente des Systems zur Folge hat. Dies führt wiederum zu hohen Austauschkosten und in einigen Fällen sogar zu katastrophalen Ausfällen während des Betriebs.

Ein weiteres bei sich-bewegenden Fahrzeugen auftretendes Problem ergibt sich aus dem Entlanggleiten eines Schleifstückes entlang einer durchhängenden Stromübertragungsleitung. Die durch das betreffende Schleifstück auf die Leitung normalerweise ausgeübte Kraft ruft nämlich mechanische Schwingungen entlang der Leitung hinter dem jeweiligen- Berührungspunkt hervor. Diese Schwingungen führen zu einer weiteren Schwierigkeit

in der Aufrechterhaltung eines guten Gleitkontaktes zwischen dem Stromabnehmer und der übertragungsleitung. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit, mit der ein Stromabnehmer "entlang einer übertragungsleitung gleiten kann, durch Reibungs- und Kontaktprobleme auf einen endlichen Wert beschränkt. Damit ist die maximale Arbeitsgeschwindigkeit des jeweiligen sich bewegenden Fahrzeugs festgelegt. Die Ursache hierfür kann in der maximalen Geschwindigkeit liegen, mit der die Mechanismen des Systems arbeiten können, oder in einer Beschränkung der Leistung (und % damit in der Geschwindigkeit), die bei Vorhandensein eines derartigen Gleitkontaktes bei einer Lichtbogen-Beschädigung übertragen werden kann. Die Ursache für eine solche Lichtbogenausbildung sind mechanische Mangel, die bei höheren Geschwindigkeiten auftreten. Durch die Forderung nach langen Leitungslängen bei einem großen Leitungsdurchmesser ist es darüber hinaus bisher unmöglich gewesen, für mechanische Verbindungen einen idealen Kontakt zwischen einem sich bewegenden Fahrzeug und einer Fahrdrahtleitung herzustellen. i

i''ür einen Betrieb bei sehr hohen Geschwindigkeiten ist es schwierig und teuer, ein Servosystem oder ein durch Federn belastetes System zu entwickeln, das einen guten elektrischen Kontakt zwischen einer über eine große Entfernung sich erstreckenden übertragungsleitung und dem Kontakt-Stromabnehmer eines Fahrzeugs gewährleistet. Bei höheren Geschwindigkeiten tritt nämlich eine Eigenschaft des Systems zutage, derzufolge

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das betreffende System nicht schnell genüg auf Änderungen in der Höhe, im Durchmesser oder im Zustand des Leitungsdrahtes zu reagieren und damit einen guten elektrischen Kontakt sicherzustellen vermag.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Verbindung zwischen beweglichen elektrischen Leitern zu schaffen, bei der mit den Problemen einer unkontrollierten Lichtbogenbildung, einer übermäßigen Abnutzung, einer mechanischen Ausrichtung und Schmierung sowie mit den Forderungen nach mechanischem Kontakt zwischen den relativ zueinander sich bewegenden elektrischen Leitern in einer Laufmaschine bzw. in einem sich bewegenden Fahrzeug verknüpfte Geschwindigkeitsbeschränkungen gemildert oder eliminiert sind.

Gemäß der Erfindung wird ein elektrischer Kontakt zwischen relativ zueinander sich bewegenden elektrischen Leitern durch ein gesteuertes Plasma hergestellt, das einen starken Strom zu führen vermag. Ferner werden Maßnahmen getroffen, durch die die Plasmasäule auf unterschiedliche Stellen der normalerweise in Bezug auf das Plasma feststehenden Elektrodenoberfläche auftrifft,, so daß sonst auftretende Wärme- und Erosionsprobleme abgeschwächt sind. Darüber hinaus ist die auftretende Leistung herabgesetzt. Weiterhin wird die Stromführungseigenschaft des Plasmas durch Verwendung von schwach ionisierenden Materialien ' oder-Verbindungen derartiger Materialien.im Bereich des Plasmas noch verstärkt¹.

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Weitere Merkmale der Erfindung betreffen Einzelheiten von Einrichtungen, die eine Drehbewegung einer Plasma-Elektrode bewirken. Ferner gestatten diese Einrichtungen, mit Hilfe eines Gases eine Entionisation des Plasmabereiches zum Zwecke der Unterbrechung des durch das Plasma übertragenen Stromes vorzunehmen.

Im Bereich des Plasmas wird ferner eine gesteuerte Umgebungsathmosphäre benutzt, welche die Stromführungseigenschaften f

des Plasmas zu steigern und damit zu regeln gestattet. Dabei ist es auch möglich, den durch das Plasma fließenden Strom durch Einleiten einer geringen Menge an elektrisch negativem Gas in die Umgebungsathmosphäre unterbrechen zu können. Die Umgebungsathmosphäre kann sich aus der Strömung von Kühlgasen zusammensetzen, wie sie in einigen Fällen in schweren Maschinen benutzt werden. Um eine übermäßige Erwärmung und eine Materialerschöpfung des elektrischen Kontaktes, zwischen dem und dem Plasma normalerweise eine Relativbewegung vorhanden ist, zu ä

verhindern, wird gemäß der Erfindung bei dem jeweiligen Fahrzeug ferner ein fester Kontakt während eines AnIaufvorganges sowie bei niedrigen Geschwindigkeiten benutzt. Dieser feste Kontakt wird'bei Erreichen einer bestimmten Arbeitsgeschwindigkeit von der Fahrdrahtleitung weggezogen. An dieser Stelle geht die mechanische Gleitkontakt-Stromübertragunc; auf eine Plasma-Stromübertragung über.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach-. stehend anhand von Zeichnungen an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Draufsicht eine Ausführungsform einer Laufmaschine gemäß der Erfindung. . S¹Ig. 2 zeigt eine Ansicht entlang der in Fig. 1 eingetragenen Linie 2-2. -

Fig. 3 veranschaulicht an einem sich bewegenden Fahrzeug die Arbeitsweise der Erfindung bei hohen Geschwindigkeiten. Fig. 4 zeigt in einer Teilansicht die Arbeitsweise des Fahrzeugs gemäß Fig. 3 bei niedriger Geschwindigkeit. Fig. 5 zeigt in einer Teilschnitt-Vorderansicht eine gemäß der Erfindung aufgebaute Elektrode, die bei dem Fahrzeug gemäß Fig. 3 und 4 verwendbar ist.

Fig. 6 zeigt eine Teilschnittansicht entlang» der in Fig. 5 eingetragenen Linie 6-6.

Fig. 7 und δ zeigen eine Modifikation der Ausführungsform, gemäß Fig. 1 und 2.

In Fig. 1 ist eine normale elektrische Laufmaschine gezeigt, die durch einen Gleichstrommotor 10 gebildet sein kann. Diese Lauf maschine enthält einen Anker* 12 und zwei Feldwicklungen 14- und 16. Ein Kommutator oder Schleifring. 18 der Maschine 10 ist zwischen zwei drehbaren Elektroden 20 und 22 angeordnet;. Dieser Schleifring- ist mit den Elektroden 20 und 22 in Bereichen verbunden, in denen sich ggfs. ein Plasma 2A ausbildet. In

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Unterschied hierzu können die Elektroden 20, 22 auch auf parallel zur Achse des Motors verlaufenden Achsen angeordnet sein, wie dies in Fig. 7 und 8 veranschaulicht ist. Dabei können die Elektroden den Motor berühren, während dieser zu laufen beginnt. Sodann können die Elektroden von dem Motor weggeführt werden, so daß ein Lichtbogen entsteht, mit dessen Vorhandensein die Plasma-Stromführung beginnt, da die Achsen parallel verlaufen. Die Elektroden drehen sich bei laufendem Kommutator 18 bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sie von diesem Kummutator weggeführt werden und sich ein Lichtbogen ausbildet. Danach drehen sich diese Scheibenelektroden unter der Wirkung von Wirbelstromkräften weiter, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird. Die Scheibenelektroden können in Abhängigkeit, von einem normalen Zentrifugal-Regelsystem (nicht gezeigt) über irgendein geeignetes·Verbindungsglied 80a (Fig. 7 und 8) mit Hilfe eines Servosystems 82a mit dem Anker 12 in oder außer Kontakt gebracht werden. Indere geeignete Anordnungen können selbstverständlich ebenfalls benutzt werden. Die Erfindung kann im übrigen in einem Generatorsystem wie in einem Motorsystem angewendet werden.

Um eine zerstörende Erosion der Elektroden 20, 22 zu verhindern, wird ein (in Fig. 2 durch die Pfeile 27 und in Fig. 7 durch die Pfeile 27' angedeutetes) Magnetfeld benutzt, das unter dem Einfluß des durch die Motordrehung hervorgerufenen Wirbelstromes die Elektroden 20, 22 dreht. Dieser Effekt ergibt sich

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aus dem Faradayschen-Scheibendynamo-Prinzip, bei dem der durch die Elektroden 20, 22 fließende Strom mit dem Magnetfeld entsprechend zusammenwirkt. Diese Zusammenhänge sind in dem Buch "Electrical Engineering", McGraw Hill, 1952 von Davids, Section 316, näher beschrieben.

Die Elektroden 20, 22 sind in geeigneten elektrisch leitenden Lagern auf Wellen 26 und 28 in geeigneter Weise" gelagert. Ein Beispiel für derartige Lager wird in Verbindung mit Fig. 5 weiter unten näher erläutert. Kurz gesagt können als Lager abgedichtete Lager verwendet werden, die mit Quecksilber gefüllt sind, so daß eine elektrische Leitung nicht nur im ^s . ,. Bereich von Berührungspunkten zwischen den Lagern und den Lagerkäfigen erfolgt, sondern auf räumlich gleichmäßigen Grundflächen. Dadurch besteht eine elektrisch leitende metallische Verbindung bei irgendeiner Art eines Steuer- oder Nutzsystems von den sich ninht drehenden, die Elektroden 20,22 tragenden Wellen 26, 28 zu den Elektroden 20, 22 (und damit zu dem Motor selbst)hin. Selbstverständlich müssen geeignete' (Draganordnungen für die Wellen vorgesehen sein. Dies ist in Fig. 1 und 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt. Wie lediglich in Fig. 2 angedeutet ist, kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 eine steuerbare GasathmoSphäre über dem Lichtbogen benutzt werden. Wie aus Fig. 2 ersiöhtlich, kann an ein stark ionisierbares Gas 30, ein elektrisch negatives' Gas 32 und ein normale* Kühlgas 34 abgebende Gasquellen

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ein Ventil 36 angeschlossen sein, das, wie dies auf dem Gebiet der Fluiddynamik an sich bekannt ist, durch eine Steuereinrichtung 38 einstellbar ist. Wenn die Laufmaschine in Betrieb gesetzt ist, kann das Ventil 36 durch die Steuereinrichtung 36 derart eingestellt werden, daß das stark ionisierbare Gas von der Quelle 30 in eine Kammer 40 eintritt. Dies fördert die Ausbildung einer Plasmaentladung zwischen den Elektroden 20, 22 und dem Kommutator oder Schleifring 18. μ

Danach kann die Steuereinrichtung 38 das Ventil 36 in eine solche Stellung bringen, in welcher das normale Kühlgas von der Quelle 34- in die Kammer 40 eintritt. Damit kann der Motor in' an sich bekannter Weise in einer gesteuerten Umgebungsathmosphäre laufen. Soll der Motor angehalten werden, und zwar ohne daß komplizierte und teuere Schalter hierfür zu verwenden sind, so kann das Plasma 24 gelöscht werden, indem ein von der Quelle 32 abgegebenes elektrisch negatives- Gas durch das Ventil 35 in die Kammer 40 eingeführt wird. Dadurch wird das Bestehen des Plasmas nicht mehr unterstützt, so daß die Maschine abgeschaltet wird.

In Fig. 3 bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines sich bewegenden Fahrzeugs gemäß der Erfindung dargestellt. Das Fahrzeug, wie ein Zug 50, ist dabei mit einem Scherenstromabnehmer 52 versehen, der einen an sich bekannten Servomechanismus 54 umfaßt. Der Servomechanismus 54- wird dazu benutzt, geeignete Hpheneinsteilungen des Scherenstromabnehmers 52 ' '

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vorzunehmen, wie sie beim Eintritt des Zuges in einen Tunnel erforderlich sind. Darüber hinaus dient der Servomechanismus dazu, entsprechende Einstellungen bei hohen und niedrigen Arbeitsgeschwindigkeiten vorzunehmen. Hierauf wird im Zusammenhang mit einem Merkmal der vorliegenden Erfindung weiter unten noch näher eingegangen. Der Servomechanismus kann durch geeignete und an sich bekannte Einrichtungen gesteuert werden, um in Abhängigkeit von einer Nachstell- und Auslöse-Steuereinrichtung 56 angehoben bzw. abgesenkt zu werden. Die Steuereinrichtung 56 enthält an sich bekannte Lauf-EinsteilSteuereinrichtungen, die von einer Einstell-Abtasteinrichtung 57 her steuerbar sind. Ferner umfaßt die Steuereinrichtung 56 Einrichtungen, die eine das normale Anheben und Absenken um einen geringen Betrag übersteigende Bewegung ausführen. Der betreffende Betrag ist gleich der Länge des Plasmas, v/ie es im jeweiligen Anwendungsfall der Erfindung erwünscht ist. Die Abtasteinrichtung.- 57 kann durch einen einfachen Arm gebildet sein, der durch zwei gegenüberliegende Rollen 59 geführt wird, so daß der Arm 61 sich dreht, wenn sich der Abstand zwischen dem Scherenstromabnehmer und der Fahrdrahtleitung ändert. Der Arm kann irgendein bekanntes Übertragungsglied,· wie ein Potentiometer, betätigen. Wenn der Zug sich in der Ruhestellung befindet und gerade in Betrieb gesetzt wird, oder wenn der Zug seine Fahrtverlangsamt um anzuhalten, kann der Scherenstromabnehmer 52 nach oben bewegt werden* so daß eine drehbare Elektrode 58 in Kontakt mit dem Fahrdraht 60 gelangt und mehr oder

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weniger Strom in derselben Weise übertragen wird wie bei Verwendung eines gleitenden Stromabnehmers. Sofern.erwünscht, kann zur Erzielung einer größeren stromführenden Kontaktfläche ein Hilfs-Schleifstück verwendet werden, das die Elektrode bei niedrigen Geschwindigkeiten unterstützt. Der "Fahrdraht kann in an sich bekannter Weiss von einem Tragseil 62 getragen werden.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung kann die Elektrode 58 in dem EaIl, daß ein Fahrzeug, wie ein Zug 50, mit niedriger Geschwindigkeit fährt (wie mit einer Geschwindigkeit unter etwa 100 km/h), mit dem Fahrdraht 60 in Kontakt sein. Überschreitet die Geschwindigkeit des Zuges etwa 100 km/h, so bewirkt die Steuereinrichtung' 56, daß der Scherenstromabnehmer-vm seiner Normalstellung aus abgesenkt wird, und zwar um einen Betrag, der gleich der Länge des erforderlichen Plasmas ist. Während des Absenkens des Scherenstromabnehmers bildet sich zwischen der Elektrode 58 und dem Fahrdraht 60 ein Lichtbogen !

aus. Damit entwickelt sich ein vollständiges stromführendes

Plasma 64-, das bei von dem Fahrdraht 60 abgehobener Elektrode 58 ^; den Strom von dem Fahrdraht 60 zu der Elektrode 58 hin leitet. Sinkt die Fahrgeschwindigkeit des Zuges 50 unter eine Geschwindigkeit von ca. 100 km/h, so kann die Steuereinrichtung den Scherenstromabnehmer 52 wieder nach oben bewegen, so daß die Elektrode 58 den Fahrdraht 60 wieder berührt. Auf diese Weise werden zwei Aufgaben gelöst. Zum einen wird eine . '

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Stromleitung bei sehr hohen Geschwindigkeiten durch das Plasma bewirkt, ohne daß dabei die eingangs aufgeführten Probleme auftreten, und zum anderen wird bei niedrigen Geschwindigkeiten eine Stromführung in herkömmlicher Weise bewirkt, ohne daß dabei die Probleme eines möglichen Abbrennens des Fahrdrahtes auftreten. Derartige Probleme könnten auftreten, wenn eine konstante Plasmaströmung im Bereich eines kurzen Stückes der. Leitung 60 oder bei zu niedriger Geschwindigkeit aufträte (wie dies bei der Inbetriebsetzung der Lau'fmaschine der Fall ist, wenn hohe Ströme fließen). Die Stromübertragung von dem Fahrdraht 60 zu den in dem Zug 50 enthaltenen Motoren hin kann: in an sich bekannter V/eise über den Scherenstromabnehmer 52 erfolgen. Die Stromübertragung von der Elektrode 58 zu dem Scherenstromabnehmer 52 hin kann über geeignete Lager erfolgen, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 5 weiter unten noch näher beschrieben v/erden. Auf diese Weise wird das Plasma 64 bei hpheren Geschwindigkeiten benutzt, um einen Stromfluß von dem Fahrdraht über den Scherenstromabnehmer 52 und den Zug 50 nach Erde hin, und zwar zu den Schienen 66 hin, zu bewirken. Der Stromkreis verläuft dabei in an sich bekannter Weise über eine Stromquelle 68.

Im folgenden seien die Fig. 5 und 6 näher betrachtet. Wie aus Fig. 5 und 6 hervorgeht, kann die Elektrode .58 eine Walze ?0 umfassen, deren Außenteil mittels Versteifungsanordnungen 74 au.f einer Welle 72 gelanert ist. Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten .Ausführungsform sind die Versteifungsanordnungen 74

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auf der Welle 72 fest angeordnet. Die Welle 72 dreht sich dabei zusammen mit der Walze 70; sie kann in einer Lageranordnung oder in einem Lagerblock 76 gelagert sein, der seinerseits in geeigneter Weise in einem Rahmen 78 befestigt sein kann, welcher drehbar an dem Scherenstromabnehmer 52 angeordnet ist. Die Lageranordnung oder der Lagerblock 76 enthält eine abgedichtete (als Vollager bekannte) Kugellageranordnung mit einem einen Nippel 80 enthaltenden Zugang, durch den Queck- d silber in den abgedichteten Bereich der Lagerringe 82 eingeführt werden kann. Durch die Verwendung eines Quecksilber enthaltenden abgedichteten Lagers steht ein großer metallisch leitender Bereich zur Verfügung, über den ein von dem Plasma 64-gelieferter Strom in die Walze 58 und weiter zu dem Rahmen und ggfs. zu dem Scherenstromabnehmer 52 hin fließen kann. Der Strom kann in an sich bekannter Weise über ein Band 84- von dem Rahmen 78 zu den Elementen des Scherenstromabnehmers 52 hin fließen. Dadurch wird der Stromfluß um die Drehlager 86 zwischen , dem Rahmen 58 und den Scherenstromabnehmer 52 herumgeleitet. Im Unterschied hierzu kann jede bekannte und geeignete Stromführung von dem Rahmen 78 zu dem Scherenstromabnehmer hin erfolgen.

An jedem Ende der Walze 70 ist eine Vielzahl von Flügeln 88 vorgesehen. Diese Flügel bewirken, daß sich die Walze 70 auf eine Relativbewegung zwischen der Elektrode 58 und der UmgebungsathmoSphäre hin dreht. Mit

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anderen. Worten, ausgedrückt, heißt, dies, daß ein Stiftrad-Effekt ausgenutzt werden kann, um die Walze bei Vorhandensein eines Plasmas und fahrendeni Zug: kontinuierlich zu drehen. Dies führt dazu, daß jeweils eine neue, kühle Metallfläche in demjenigen Bereich-zur Verfügung steht,.in dem das.Plasma auf die .-W al ze 70 unterhalb des. Fahrdrahtes .auftritt. Dadurch werden heiße Metallfunken vermieden und damit ein .Erosieren des Metalls der Walze 70.

Die Walze 70 kann demgegenüber auch in geeigneter.Weise mit Hilfe von Elektromotoren oder in anderer Weise angetrieben werden,.um die ^urchfuhrung dervErfindung zu.bewirken.

Die Walze 70 kann eine Länge von mehreren: Dezimetern besitzen, so daß beim Entlangfahren eines diese'Walze enthaltenden Zuges unter einem Fahrdraht 60: Abweichungen, zwischen der Mittellinie des Zuges und der Stellung des Fahrdrahtes 60 nicht'verhindern, daß die Walze ?0 an dem Fahrdraht 60 anliegt. Auch wenn sich der Zug auf einem Gleis vorwärts und rückwärts bewegt, wird ein Teil der Walze 70 unmittelbar an.aeua Fahrdraht anliegen und bei niedriger Fahrgeschwindigkeit; einen Lont.alct mit dem Fahrdraht herstellen. Demgegenüber wird bei hohen Geschwindigkeiten zwischen Fahrdraht und Walze eine Plasmaströmung vorhanden sein. Die besondere Größe und Form der Elektrode 58 kann den jeweiligen Anwendungsfällen der. Erfindung entsprechend angepaßt.sein.

G-emäB einem weiteren Merkmal der Erfindung kann irgendein Metall aus einer Vielzahl von schwach ionisierenden Metallen in der Oberfläche der Walze 70 enthalten sein; dies ist aurch die mit 90 bezeichneten Punkte angedeutet. Als Metalle hierfür kommen in Frage:

Alkalimetalle ■ Erdalkalimetalle

Lithium Bariumoxyd

Natrium Kaliziumoxyd ä

Kalium Strotiumoxyd

Rubidium

Cäsium

Vorstehend ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem beweglichen Fahrzeug und einem Fahrdraht erläutert worden. Die Erfindung ist jedoch mit gleichen Vorteilen bei einem Dreischienensystem anwendbar. Im übrigen ist die Erfindung darauf und auf die vorstehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, sondern kann ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken noch in verschiedener Weise modifiziert v/erden.

SAD ORIGINAL

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur elektrischen Verbindung relativ zueinander sich bewegender elektrischer Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (58,60) nahe aneinander herangeführt werden und mit derart unterschiedlich hohen Potentialen beaufschlagt werden, daß sieh zwischen ihnen ein stromführendes Plasma (64-) ausbildet.

2. Vorrichtung'zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch relativ zueinander bewegbare elektrisch leitende Elektroden (58,60), von denen wenigstens einer Einrichtungen (88) zugeordnet sind, die der betreffenden Elektrode. (58) eine zusätzliche Bewegung erteilen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (58)» die zusätzlich bewegbar ist» im wtaentlichen Eylinderförmig ausgebildet und um ihre

drehbar ist*

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (58) in abgedichteten Lagern (76) läuft, in welchen ein flüssiges Metall enthalten ist, und daß der über diese Elektrode (58) geführte elektri sehe Strom -durch die Lager (76) und durch das flüssige Metall fließt·. ·

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

daß die Zylinderachse senkrecht zur Richtung der Relativbewegung der Elektroden (58,60) verläuft.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5_? dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Elektroden (58) ein schwach ionisierendes Metall eingelagert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden (20,22) einen äußeren, auf dem Rotor (18) einer elektrischen Laufmaschine (10) angeordneten elektrischen Kontakt umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Elektroden (20,22) um den Rotor (18) der elektrischen Laufmaschine (10) herum angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (20,22) im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und durch Wirbelstromeffekte drehbar sind, die bei einem sie durchfließenden Strom auftreten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (20,22) auf Achsen (26,28) gelagert sind, die parallel zur Achse der elektrischen Laufmaschine (10) verlaufen.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 1Q, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (62a in i'ig. δ) vorgesehen sind, :die die Elektroden (20,22 bzw. 20',22') selektiv in bzw. außer Kontakt mit dem äußeren Kontakt bringbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, a

^ekpni^einhno^;, l-iß bei Vorhandensein'zweier relativ fe zueinander beweglicher elektrisch leitender Elektroden (58,60) die eine Elektrode (58) eine auf einem beweglichen Fahrzeug (50) angeordnete Elektrode rst, während die andere Elektrode (60) eine feststehende, zur -Stromversortung des ]?ahrzeug.s (50) dienende- über— tragungsleitung ist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte eine Elektrode (58) an ihrem einen Ende Windflügel (88) enthält die so ausgerichtet sind, daß eine Relativbewegung des Fahrzeugs (50) -zu der TJmgebungs athmosphäre diese Windflügel •'(88) und .damit die Elektroide (58) in : Drehung .versetzt.

. Vorrichtung :nach einem ;der ,,Ams^rEetoe 2 Üis 13, -dadurch

:, daß iSünri-GtotunBen (36) Acorges;ehen sind, ;

die ein stark ionisierb-ares Uas (~$Q) iin :d;en B den elektriiSGiillexteeiiiäien iElektrxid

eii,, i±n mäl^ämm näms siiromfliteEeinide üälasma (

V). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (56) vorgesehen sind, die zur selektiven Löschung des Plasmas (24) ein elektrisch negatives Gas (32) in den Bereich zwischen den beiden elektrisch leitenden Elektroden (20,22) abzugeben vermögen, in welchem das stromführende Plasma (24) existiert.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15» dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Einrichtungen ($6) eine Anordnung (38) enthalten, die jeweils eines der Gase (30,52) auszuwählen vermag, so daß die durch das Plasma (24) erfolgende. • Stromführung selektiv verstärkbar oder unterdrückbar ist.

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