DE19543383A1 - Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegenden, in Schleifkontakt befindlichen Teile - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegen­ den, in Schleifkontakt befindlichen Teile.

Derartige sich gegenseitig bewegenden Teile sind Elemente an sich bekannter Schleifringsysteme, die eine Kontaktbahn eines rotierbar gelagerten Schleifringes sowie ein mit der Kontaktbahn in Schleifkontakt befindlichen Kontaktbürstenelement aufweisen.

Zur elektrischen Übertragung von Signalen oder zur bloßen elektrischen Kontaktierung werden Schleifring­ systeme verwendet. Diese können als lineare Schleifkontakte oder auch als Schleifring ausgeführt werden. Hierbei bewegt sich ein Bürstenelement relativ zu einer Kontaktbahn. Der Begriff Bürstenelement steht hier für jeden bürstenförmigen, drahtförmigen oder stiftförmigen Kontakt, der aus Metall, leitenden Kunststoffen, Kohlematerialien und anderen, dem Stand der Technik entnehmbaren Materialien bestehen kann. Durch die mechanische Bewegung werden kleine Partikel abgeschliffen. Da diese vom Kontaktmaterial stammen, sind sie meistens gut leitend. Diese Partikel bilden einen feinen Staub, der sich auch auf der die Kontakte umgebenden Isolation absetzt. Dadurch werden die Isolationseigenschaften erheblich verschlechtert. Dies kann schließlich zu Durchschlägen oder Abbrand der Isolation führen. Durch regelmäßige Wartung der Schleifkontakte, bei der die Ablagerungen sorgfältig entfernt werden, kann Schäden vorgebeugt werden. In bestimmten Anwendungen sind jedoch lange Wartungs­ intervalle erforderlich. Bei Weltraumanwendungen ist eine Wartung während der gesamten Lebensdauer nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vor­ richtung zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegenden, in Schleifkontakt befindlichen Teilen, derart weiterzubilden, daß sich während des Schleifkontaktes bildenden Abriebpartikel die Isolation zwischen den Schleifkontaktbahnen nicht nachhaltig beeinflussen bzw. nicht beschädigen. Es soll erreicht werden, daß der Betrieb gattungsgemäßer Vorrichtungen weitgehend wartungsfrei erfolgen kann.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Aus­ führungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegenden, in Schleifkontakt befindlichen Teilen, wenigstens eine Fangvorrichtung für das Auffangen der während der in Schleifkontakt befindlichen, sich relativ bewegenden Teile entstehenden Abbriebpartikel auf.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, daß der Abrieb von Schleifkontakten, insbesondere von Schleifringen, die Isolation nicht nachhaltig beein­ trächtigt.

Der Abrieb entsteht durch die Bewegung des Kontaktes. Durch die relative Bewegung der Bürste gegenüber der Kontaktbahn ergeben sich zwei Vorzugsrichtungen, in die die Abriebpartikel geschleudert werden können. Insbeson­ dere im Weltraum wo die Bahnen der Partikel weder durch Gasatome und -moleküle noch durch Gravitation abgelenkt werden, verlaufen die Bahnen der Partikel parallel zur ebenen Kontaktbahn bzw. tangential zur gebogenen Kontakt­ bahn. Diese Partikel werden nun mit einer Fangvorrichtung, welche wahlweise in und/oder auch entgegen der Bewegungs­ richtung angeordnet ist, aufgefangen. Vorzugsweise weist die Fangvorrichtung einen Sammelraum auf, der von außen eine trichterförmige Einlaßöffnung aufweist, durch die die Abriebpartikel leicht ins Innere des Sam­ melraumes gelangen können. Sind sie jedoch innerhalb des Sammelraumes, so können sie durch die kleine Ein­ laßöffnung nur schwer nach außen gelangen.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung besitzt die Fangvorrichtung eine Falle, bspw. in Form einer schalenförmigen Innenkontur, die verhin­ dert daß sich die Partikel wieder aus der Fangvorrich­ tung entfernen. Zusätzlich kann die Fangvorrichtung elektrostatisch aufladbar sein, so daß sich die Ab­ riebpartikel durch elektrostatische Anziehungskräfte innerhalb der Fangvorrichtung sammeln.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Fangvorrichtung auch auf den Bereich seitlich der Bürste angeordnet, um Partikel aufzunehmen, die seitlich unter dem Druck der Bürste abplatzen können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Schematische Seitenansicht einer Schleifring­ anordnung mit einfacher Fangvorrichtung und

Fig. 2 Schematische Seitenansicht einer Schleifring­ anordnung mit zweifacher Fangvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung bestehend aus einer Bürste (1) sowie einer Kontaktbahn (2) zur elektrischen Kontaktgabe. Die Bürste wird vom Bürstenhalter (3) aufgegenommen. Die Kontaktbahn bewegt sich beispielhaft in die durch den Pfeil (5) angegebene Richtung. Dabei werden Abriebpartikel erzeugt. Diese werden von der Fangvorrichtung (4) aufgenommen.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung in der sich an beiden Seiten in und entgegen der Bewegung­ srichtung Fangvorrichtungen (4A) und (4B) befinden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegenden, in Schleifkontakt befindlichen Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Fangvorrichtung für das Auffangen der während der in Schleifkontakt befindlichen, sich relativ bewegenden Teile entstehenden Abbriebpartikel vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Teile aus einer Kontaktbahn eines rotierbar gelagerten Schleifringes sowie aus einem mit der Kontaktbahn in Schleifkontakt befindlichen Kontaktbürstenelement bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktbürstenelement eine Fangvorrichtung aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung in Bewegungsrichtung des Kontaktbürstenelementes relativ zur Kontaktbahn hinter dem Kontaktbürstenelement ange­ bracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung in Bewegungsrichtung des Kontaktbürstenelementes relativ zur Kontaktbahn vor dem Kontaktbürstenelement ange­ bracht ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung eine schalenförmige Innenkontur aufweist, in der sich die Abriebpartikel sammeln.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung elektrostatisch aufladbar ist, so daß die Ab­ riebpartikel durch elektrostatische Kräfte in der Fangvorrichtung haltbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Fangvorrichtungen auf seit­ lich am Kontaktbürstenelement relativ zur Bewegungs­ richtung angebracht sind, so daß auch seitlich weggeschleuderte Partikel auffangbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung einen für die Abriebpartikel vorgesehenen Sammelraum auf­ weist, mit einer Öffnung, durch die die Abriebpartikel leicht ins Innere aber nicht nach außen gelangen.