DE19543383B4 - Schleifkontaktvorrichtung - Google Patents

Abstract

Schleifkontaktvorrichtung umfassend eine Kontaktbahn (2) eines Schleifrings sowie ein mit dieser in Schleifkontakt befindliches Kontaktbürstenelement, umfassend eine Bürste (1) und einen Bürstenhalter (3), welches sich relativ zur Kontaktbahn (2) bewegt, und wenigstens eine Fangvorrichtung (4) für das Auffangen der während der Bewegung entstehenden Abriebpartikel, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fangvorrichtung (4) elektrostatisch aufladbar ist, so dass die Abriebpartikel durch elektrostatische Kräfte in der Fangvorrichtung haltbar sind.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifkontaktvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Die erfindungsgemäße Schleifkontaktvorrichtung dient zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegender, im Schleifkontakt befindlicher 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 befindliches Kontaktbürstenelement aufweisen.
• Zur elektrischen Übertragung von Signalen oder zur bloßen elektrischen Kontaktierung werden Schleifringsysteme 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.
• In der der Erfindung zugrundeliegenden Druckschrift JP 06005340 A ist ein Schleifringssystem für Computertomographen offenbart. Eine auf einem Ring laufende Bürste sorgt hier für die Übertragung elektrischer Energie. Eine getrennt hiervon angeordnete Vorrichtung (5) zum Aufsammeln von Staub umfasst ein Teil (6) zum Sammeln von Staub und eine Röhre (7), zur Abführung der Staubteilchen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegender, in Schleifkontakt befindlicher Teile, derart weiterzubilden, dass sich während des Schleifkontaktes bildende 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 Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung zweier sich relativ bewegender, in Schleifkontakt befindlicher Teile wenigstens eine Fangvorrichtung für das Auffangen der während der Bewegung entstehenden Abriebpartikel auf.
• Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich; dass der Abrieb von Schleifkontakten, insbesondere von Schleifringen, die Isolation nicht nachhaltig beeinträchtigt.
• 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. Insbesondere 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 Kontaktbahn. Diese Partikel werden nun mit einer Fangvorrichtung, welche wahlweise in und/oder auch entgegen der Bewegungsrichtung 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 Sammelraumes gelangen können. Sind sie jedoch innerhalb des Sammelraumes, so können sie durch die kleine Einlassöffnung nur schwer nach Außen gelangen.
• In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Fangvorrichtung eine Falle, bspw. in Form einer schalenförmigen Innenkontur, die verhindert dass sich die Partikel wieder aus der Fangvorrichtung entfernen. Zusätzlich kann die Fangvorrichtung elektrostatisch aufladbar sein, so dass sich die Abriebpartikel durch elektrostatische Anziehungskräfte innerhalb der Fangvorrichtung sammeln.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Fangvorrichtung auch im Bereich seitlich der Bürste angeordnet, um Partikel aufzunehmen, die seitlich unter dem Druck der Bürste abplatzen können.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
• 1 Schematische Seitenansicht einer Schleifringanordnung mit einfacher Fangvorrichtung und
• 2 Schematische Seitenansicht einer Schleifringanordnung mit zweifacher Fangvorrichtung.
• 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung bestehend aus einer Bürste (1) sowie einer Kontaktbahn (2) zur elektrischen Kontaktgabe. Die Bürste wird vom Bürstenhalter (3) aufgenommen. Die Kontaktbahn bewegt sich beispielhaft in die durch den Pfeil (5) angegebene Richtung. Dabei werden Abriebpartikel erzeugt. Diese werden von der Fangvorrichtung (4) aufgenommen.
• 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung in der sich an beiden Seiten in und entgegen der Bewegungsrichtung Fangvorrichtungen (4A) und (4B) befinden.

Claims (7)

1. Schleifkontaktvorrichtung umfassend eine Kontaktbahn (2) eines Schleifrings sowie ein mit dieser in Schleifkontakt befindliches Kontaktbürstenelement, umfassend eine Bürste (1) und einen Bürstenhalter (3), welches sich relativ zur Kontaktbahn (2) bewegt, und wenigstens eine Fangvorrichtung (4) für das Auffangen der während der Bewegung entstehenden Abriebpartikel, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fangvorrichtung (4) elektrostatisch aufladbar ist, so dass die Abriebpartikel durch elektrostatische Kräfte in der Fangvorrichtung haltbar sind.
2. Schleifkontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktbürstenelement die wenigstens eine Fangvorrichtung (4) aufweist.
3. Schleifkontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fangvorrichtung (4) in Bewegungsrichtung des Kontaktbürstenelements relativ zur Kontaktbahn (2) hinter dem Kontaktbürstenelement angebracht ist.
4. Schleifkontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fangvorrichtung (4) in Bewegungsrichtung des Kontaktbürstenelements relativ zur Kontaktbahn (2) vor dem Kontaktbürstenelement angebracht ist.
5. Schleifkontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fangvorrichtung (4) eine schalenförmige Innenkontur aufweist, in der sich die Abriebpartikel sammeln.
6. Schleifkontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Fangvorrichtung seitlich am Kontaktbürstenelement relativ zur Bewegungsrichtung angebracht ist.
7. Schleifkontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fangvorrichtung (4) einen für die Abriebpartikel vorgesehenen Sammelraum aufweist, mit einer Öffnung, durch die die Abriebpartikel leicht ins Innere aber nicht nach außen gelangen.