DE2423205A1 - ROTATING COLLECTOR AND METHOD OF ITS MANUFACTURING - Google Patents
ROTATING COLLECTOR AND METHOD OF ITS MANUFACTURINGInfo
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Description
Vittorio Baldoni, Mailand/ItalienVittorio Baldoni, Milan / Italy
"Rotierender Stromabnehmer und Verfahren zu seiner Herstellung""Rotating pantograph and process for its manufacture"
Die Erfindung betrifft einen rotierenden Stromabnehmer mit einer Mehrzahl von in Gruppen angeordneten Kontaktringen und zugeordneten Bürsten, die zwischen gegenein-· ander verspannten elektrisch isolierenden Trenn- und Abstandselementen eingefügt sind, und ein Verfahren zur Herstellung dieses Stromabnehmers.The invention relates to a rotating current collector with a plurality of contact rings arranged in groups and associated brushes that are clamped between each other and electrically insulating separating and spacing elements and a method of manufacturing this pantograph.
Ein derartiger Stromabnehmer dient der Stromübertragung zwischen einem feststehenden und einem dagegen verdrehbaren Teil einer Maschine. Bei einer solchen Maschine, für die der erfindungsgemäße rotierende Stromabnehmer vorzugsweise wenn auch nicht ausschließlich anwendbar ist, handelt es sich insbesondere um einen Turmdrehkran* Insbesondere dient ein derartiger rotierender Stromabnehmer dazu, am drehbar angeordneten Maschinenteil befestigte Verbraucher mit elektrischer Energie zu versorgen. Diese elektrische' Energieversorgung erfolgt über elektrische Anschlüsse und. einen rotierenden Stromabnehmer der genannten Art mit Schleif- oder Kontaktringen, auf denen- bei Verdrehung des . beweglichen Maschinenteiles zur Stromabnahme SchleifkontaktsSuch a current collector is used to transmit current between a stationary one and one that can be rotated against it Part of a machine. In such a machine for which the rotating pantograph according to the invention is preferred even if not exclusively applicable, it is in particular a tower crane * in particular Such a rotating current collector is used to load consumers attached to the rotatably arranged machine part to be supplied with electrical energy. This electrical 'energy supply takes place via electrical connections and. a rotating pantograph of the type mentioned with slip rings or contact rings on which the . moving machine part for current pick-up of sliding contact
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oder Bürsten gleiten. - ■or brushing slide. - ■
Je nach dem aktuellen Anwendungsfall solcher Stromabnehmer ergibt es sich, daß diese zuweilen, aus einer Vielzahl von Kontaktringen end/ zugeordneten Bürsten zu Gruppen zusammengesetzt sind; die Erfordernis einer Vielzahl einzelner Stromabnehmerelemente (Kontaktring mit zugeordneter Bürste) ergibt sich insbesondere dann, wenn außer den Stromabnehmerelementen für die Energieversorgung zu Verbrauchern noch Stromabnehmerelemente für Signal- und Überwachungsschaltkreise erforderlich sind, so daß durchaus ein Stromabnehmer aus 50 oder gar 100 Kontaktringen mit zugeordneten Bürsten bestehen kann.Depending on the current application of such pantographs it follows that these sometimes end / associated brushes from a large number of contact rings are put together in groups; the requirement of a large number of individual current collector elements (contact ring with an assigned brush) is particularly the case when apart from the current collector elements for the energy supply To consumers, pantograph elements for signal and monitoring circuits are required are, so that quite a pantograph from 50 or even 100 contact rings with associated brushes can exist.
Daraus folgt, daß die Herstellung solcher Stromabnehmer wesentliche Schwierigkeiten bietet, schon deshalb, weil für den Aufbau solcher VieIfach-Stromabnehmer eine präzise Teilung zwischen den einzelnen Kontaktringen sichergestellt sein muß, um stets eine fluchtende und stabile Anordnung Kontaktring-Bürste für jedes einzelne aller Stromabnehmer- -elemente zu gewährleisten.It follows that the production of such pantographs offers significant difficulties, if only because a precise one for the construction of such multiple pantographs Division between the individual contact rings must be ensured in order to always ensure an aligned and stable arrangement Contact ring brush for every single one of all pantograph elements to ensure.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen rotierenden Stromabnehmer der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Aufbau eine stabile Fluchtung zwischen jedem Kontaktring und der zugeordneten Bürste gextfährleistet, die auch dann noch beibehalten bleiben soll, wenn der Stromabnehmer Stößen und Erschütterungen und sonstigen mechanischen Beanspruchungen, wie sie beim praktischen Einsatz der Maschine unvermeidlich sind, ausgesetzt ist. Dabei soll zugleich die elektrische Leistungsfähigkeit der Stromübertragung zwischen jedem Kontaktring und der zugeordneten Bürste nicht beschränkt noc.i sonstwie beeinträchtigt werden. . ;The object of the invention is therefore to provide a rotating current collector of the type mentioned to create the structure of a stable alignment between each contact ring and the assigned brush ensures that they can still be used should be retained if the pantograph is subject to shocks and vibrations and other mechanical loads, as they are unavoidable in the practical use of the machine. At the same time, the electrical Power transmission efficiency between each contact ring and the associated brush not restricted noc.i otherwise be affected. . ;
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Zugleich soll aus den genannten Gründen der zu schaffende Stromabnehmer je nach dem aktuellen Bedarf aus einer beliebigen Anzahl von Stromabnehmerelernen ten (Kontakt ringen. mit zugeordneten Bürsten) gruppierbar sein, "so daß nur eine geringe Anzahl von Ersatz- und/oder Reserveelementen vorrätig gehalten werden muß.At the same time, for the reasons mentioned, the pantograph to be created should consist of any Number of pantograph learnings (contact rings. with assigned brushes) can be grouped, "so that only a small number of replacement and / or reserve elements must be kept in stock.
Diese Aufgabe wird bei einem rotierenden Stromabnehmer der eingangs genannten Art-dadurch gelöst, daß jeder der Kontaktringe mittels zumindest eines zwischen je zwei Trenn- und Abstandselementen eingeklemmten und elastisch verformbaren Stauchelementes konzentrisch zur Drehachse des Stromabnehmers drehfest verspannt.ist, in-dem zumindest ein Teil des äußeren Umfanges des Stauchelementes unter Einwirkung dosierten Klemmdruckes auf die Gruppen gegen die Innenwände der zugeordneten Kontaktringe anliegt und diese zugleich bezüglich der Drehachse radial und bezüglich der zugeordneten Bürsten axial festlegt.With a rotating current collector of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that each of the Contact rings by means of at least one clamped between two separating and spacing elements and elastic deformable upsetting element concentrically to the axis of rotation of the current collector clamped in a rotationally fixed manner, in-which at least a part of the outer circumference of the upsetting element under the action of metered clamping pressure on the groups against the inner walls of the associated contact rings rests and these at the same time radially with respect to the axis of rotation and with respect to of the assigned brushes axially.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht das elastisch verformbare Stauchelement aus mindestens einer elastisch Verformbaren, in die Breite quetschbaren Buchse, und die Buchsen für die Stromabnehmerelemente sind auf Zugstangen aufgezogen, mittels deren die Gruppe der Kontaktringe mit den zwischengefügten· Trenn- und Abstandselementen miteinander verspannt ist.According to an advantageous embodiment of the invention, there is the elastically deformable compression element made up of at least one elastically deformable element that can be squeezed in width Socket, and the sockets for the pantograph elements drawn on tie rods, by means of which the group of contact rings with the interposed separating and spacing elements is tense with each other.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäß aufgebauten rotierenden Stromabnehmers und des Verfahrens zu seiner Herstellung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles zur Erfindung. Es zeigt:Further features and advantages of the constructed according to the invention rotating pantograph and the process for its manufacture result from the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing Invention. It shows:
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Pig. 1 einen rotierenden Stromabnehmer nach der Erfindung im Aufriß, wobei einzelne Konstruktionsteile aufgebrochen dargestellt sind;Pig. 1 shows a rotating current collector according to the invention in elevation, with individual structural parts broken away are shown;
Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch den Stromabnehmer nach Fig. 1;FIG. 2 shows a horizontal section through the current collector according to FIG. 1;
Fig» 5 einen "'Schnitt durch einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Aufbaues, in vergrößertem Maßstab; undFIG. 5 is a section through part of that shown in FIG Structure, on a larger scale; and
Fig. Ψ einen Teilschnitt durch eine besondere und von der Darstellung in Fig. 1 bis Fig. j? abweichende Ausführungsform eines Kontaktringes für den erfindungsgemäßen Stromabnehmer. ". -Fig. Ψ a partial section through a special and from the Representation in FIG. 1 to FIG. different embodiment a contact ring for the pantograph according to the invention. ". -
Der in der Zeichnung dargestellte Stromabnehmer nach der Erfindung weist zwei verschiedene Typen von Stromabnehmerelement-Gruppen auf, nämlich je eine Gruppe aus Kontaktringen A mit zugeordneten Bürsten B als Schleifkontakten'für die Stromabnahme .The pantograph according to the invention shown in the drawing has two different types of current collector element groups, namely one group of contact rings A with each associated brushes B as sliding contacts for the power take-off .
In der folgenden Beschreibung wird lediglich auf"zwei Kontakt-, ringe mit zugeordneten Bürsten, also auf zwei Stromabnehmerelemente eingegangen, die einander axial benachbart sind.In the following description, only "two contact, rings with associated brushes, ie two current collector elements that are axially adjacent to each other.
Der in Fig. 1 dargestellte rotierende Stromabnehmer weist eine Grundplatte 10 auf, deren zentraler Teil mit einer Öffnung versehen ist, worin ein Kranz 13 einer ringförmigen Spannplatte 20 zum Abstützen der Gruppe der Kontaktringe A seinen Sitz hat. Die Spannplatte 20 ist mit einer Kabeleinführung für ein Kabel I4 versehen, dessen Adern an die einzelnen Kontaktringe der Kontaktring-Grupps A angeschlossen sind. Die ringförmige Spannplatte 20 weist an ihrem äußeren Umfang zumindest drei versetzt gegeneinander angeordnete Öffnungen auf. ZugeordneteThe rotating current collector shown in Fig. 1 has a Base plate 10, the central part of which is provided with an opening, wherein a rim 13 of an annular clamping plate 20 for supporting the group of contact rings A has its seat. The clamping plate 20 is with a cable entry for a cable I4, whose wires are connected to the individual contact rings the contact ring groups A are connected. The annular clamping plate 20 has at least three on its outer circumference openings arranged offset from one another. Assigned
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Zugstangen 22 dienen dazu, mittels Schraubmuttern 25 über eine Gegenplatte 2k die Kontaktringe Al, A2 ... usiv. der Kontaktring-Gruppe A sowie zwischen diesen angeordnete, aus elektrisch isolierendem Material . bestehende Trenn- und Abstandselemente kk;k5 miteinander- zu verspannen. . . "Tie rods 22 are used by means of screw nuts 25 via a counter plate 2k, the contact rings Al, A2 ... usiv. the contact ring group A and arranged between these, made of electrically insulating material. existing separating and spacing elements kk; k5 to be braced together. . . "
Die Gegenplatte 2k weist ein Zentralloch für einen der Befestigung dienenden Bolzen 2β auf, der in einer Buchse ruht, die das innere Führungselement eines selbstausrichtenden Lagers 30 bildet. Das äußere Führungselement dieses Lagers JO ist an einer Platte befestigt, die zweck-mäßigerweise an einer oberen Grundplatte 32 angelenkt ist* Die Kontaktring-Gruppe A ist also hängend befestigt und kann, sich dadurch während Drehbewegungen des Stromabnehmers selbsttätig ausrichten. .The counter-plate 2k has a central hole for a bolt 2β serving for fastening, which rests in a bushing which forms the inner guide element of a self-aligning bearing 30. The outer guide element of this bearing JO is attached to a plate which is conveniently hinged to an upper base plate 32 * The contact ring group A is therefore attached in a suspended manner and can thereby align itself automatically during rotary movements of the pantograph. .
Die obere Grundplatte 32, an der die Kontaktring-Gruppe A aufgehängt ist, ist mittels zweier oder mehrerer Gewindestangen J>k befestigt, die längs eines zur Drehachse des : Stromabnehmers konzentrischen Kreisringes angeordnet und mit ihren unteren Enden in der gegenüberliegenden Grundplatte 10 verankert sindo Zum Einstellen des Abstandes der Grundplatte 32 von der gegenüberliegenden Grundplatte 10 - bzw. von dem Lager 3o - wird die Grundplatte 32 mittels Mutternpaaren 35 an den Gewindestangen 34 gehaltert. Über die Mutternpaare 35 ist. es also möglich, die Axialeinstellung der gesamten Kontaktring-Gruppe A bezüglich der außerhalb feststehend angeordneten Bürsten-Gruppe B zu justieren.The upper base plate 32, on which the contact ring group A is suspended, is attached by means of two or more threaded rods J> k , which are arranged along a circular ring concentric to the axis of rotation of the current collector and anchored with their lower ends in the opposite base plate 10, etc. To adjust the distance between the base plate 32 and the opposite base plate 10 - or from the bearing 3o - the base plate 32 is held on the threaded rods 34 by means of pairs of nuts 35. About the pair of nuts 35 is. It is therefore possible to adjust the axial setting of the entire contact ring group A with respect to the brush group B, which is fixedly arranged outside.
Die Bürsten-Gruppen B sind ebenfalls an den Gewindestangen J befestigte Eine Aufteilung der Bürsten auf mehrere Gruppen B dient dazu, den axialen Platzbedarf des rotierenden Stromab-The brush groups B are also attached to the threaded rods J. The brushes are divided into several groups B to reduce the axial space requirement of the rotating power supply.
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nehmers noch weiter zu verringern, ohne daß es erforderlich wird, in gleichem Maße die Axialausdehnung der einzelnen Bürsten zu vermindern. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis Fig.3 sind die den Kontaktringen zugeordneten Bürsten in-zwei Gruppen zusammengefaßt, und zwar so, daß nebeneinanderliegenden Kontaktringen einander gegenüberliegend angeordnete Bürsten zugeordnet sind. Diese wechselweise Zuordnung ist insbesondere bei. den . Bürsten für. schmale Kontaktringe zweckmäßig; bei breiten Kontaktringen (in Fig. 1 der untere Teil der Kontaktring-Gruppe A) reicht gegebenenfalls der axiale Abstand dazu aus, nicht auf wechselseitige Anordnung der Bürsten zwecks Platzersparnis übergehen zu müssen.to reduce it even further, without the need for it will reduce the axial expansion of the individual brushes to the same extent. In the embodiment According to Fig. 1 to Fig.3, the brushes assigned to the contact rings are combined in two groups, and in such a way that adjacent contact rings are assigned brushes arranged opposite one another. This alternating assignment is particularly important in. the . Brushes for. narrow contact rings appropriate; with wide contact rings (in Fig. 1 the lower part of the contact ring group A) if the axial distance is sufficient for this purpose, not for the purpose of alternating arrangement of the brushes To have to pass over saving space.
In Fig. 3 ist in vergrößertem Maßstab ein Teilschnitt durch zwei axial einander benachbarte Kontaktringe der Kontaktring-Gruppe A und die zugeordnete Bürsten-Haiterung dargestellt, entsprechend etwa den in.Fig. 1 oben links aufgeschnitten dargestellten Konstruktionsteilen. Die dargestellten Kontaktringe Al, A2 sind grundsätzlich gleichermaßen für Starkstromübertragung .wie für Schwachstromübertragung geeignet, da sich diese Eignung ausschließlich aus der jeweiligen Dicke und Höhe der Kontaktringe ergibt.In Fig. 3 is a partial section through on an enlarged scale two axially adjacent contact rings of contact ring group A and the associated brush holder are shown, corresponding approximately to the in. 1 structural parts shown cut open at the top left. The illustrated Contact rings Al, A2 are basically equally suitable for high-voltage transmission and for low-voltage transmission suitable, as this suitability results exclusively from the respective thickness and height of the contact rings.
Die Innenwandung 40 eines jeden Kontaktringes ist mit wenigstens einem Einstich für die z.B. mittels Lötens vorgenommene Befestigung einer Metallzunge 42 (in Fig. 3 nur für den unteren Kontaktring dargestellt) versehen, die als ein Teil einer elektrischen Verbindung für den Anschluß der " diesem Kontaktring jeweils zugeordneten Ader des Anschlußkabels dient. Mittels dieser Metallzunge 42 ist also durch Aufstecken des Endes der Kabelader in einfacher Weise ein lösbarer Kabelendverschluß mit sicherem elektrischem Anschluß ohne großen Zeitaufwand herstellbar.The inner wall 40 of each contact ring is at least a puncture for the fastening of a metal tongue 42, e.g. by means of soldering (in Fig. 3 only for the lower contact ring shown) provided as part of an electrical connection for the connection of the "this Contact ring is used in each associated wire of the connection cable. This metal tongue 42 is therefore by plugging it on the end of the cable core in a simple manner a detachable cable termination with secure electrical connection without major Time expenditure can be produced.
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Jeder der Kontaktringe ist zwischen isolierenden Paaren von Trenn- und Abstandselementen 44,45 angeordnet, die dadurch zweifach, nämlich je einmal für die beiden einander benachbarten Kontaktringe, als Stütz- und Abstands- ' halterung ausgenutzt werden. -' Each of the contact rings is arranged between insulating pairs of separating and spacer elements 44, 45, which are thereby used twice, namely once each for the two adjacent contact rings, as a support and spacer bracket. - '
Diese.als Isolierringe dienenden Trenn- und Abstandselemente 44, 45 sind untereinander sowohl hinsichtlich ihrer Abmessungen als auch.hinsichtlich ihres Aufbaues gleich aufgebaut. Sie sind zweckmäßigerweise aus einem plastischen, gepreßten und isolierenden Werkstoff gefertigt.These separating and spacing elements 44, which serve as insulating rings, 45 are among themselves both in terms of their dimensions as well as having the same structure in terms of their structure. They are expediently made of a plastic, pressed and insulating material manufactured.
Jedes der, als Isolierring dienenden Trenn- und Abstandselemente 44,45 weist nahe seinem, inneren Umfange zum Hindurchführen der Zugstangen 22 in entsprechender Lage und Anzahl Öffnungen auf. Konzentrisch zu diesen Öffnungen weist darüber hinaus jedes dieser Trenn- und Abstand%lemente 44,45 auf einer seiner äußeren Flächen kreisförmige Einlassungen als Sitze 50 auf, in die unter geringem Spiel das Ende jeweils eines Stauchelementes in Form einer Buchse 52 hineinragt, durch die hindurch eine Zugstange 22 verläuft. Die Höhe dieser Buchsen ist im entspannten Zustand größer als die Dicke des jeweils zugeordneten Kontaktringes, die Dicke der Buchsen ist so gewählt, daß sie. beim Stauchen aufgrund axial einxvirkenden Druckes kraftschlüssig an die Innenwand 40 des jeweils zugeordneten. Kontaktringes anliegen. Auf diese Weise übt jede als Stauchelement dienende Buchse 52 beim Verspannen mittels der Zugstange 22 sowohl auf den zugeordneten Kontaktring als auch auf die beiderseits zugeordneten Trenn- und Abstandselemente 44,45 einen Druck aus, dessen Größe über die Spannkraft an der zugeordneten Zugstange 22 bei der Montage des erfindungsgemäßen rotierenden Stromabnehmers vorgebbar ist.Each of the separating and spacing elements serving as an insulating ring 44, 45 points near its inner circumference for guiding the tie rods 22 through in the appropriate position and number Openings on. In addition, each of these separating and spacing elements 44, 45 has one concentric to these openings its outer surfaces have circular recesses as seats 50 on, into which the end of each compression element in the form of a bushing 52 protrudes with little play, through which a pull rod 22 extends. The height of these sockets in the relaxed state is greater than the thickness of the respectively assigned one Contact ring, the thickness of the sockets is chosen so that they. when upsetting due to axially acting pressure frictionally on the inner wall 40 of the respectively assigned. Contact ring. In this way, each exercises as an upsetting element serving bush 52 when bracing by means of the pull rod 22 both on the assigned contact ring and on the separating and spacer elements assigned on both sides 44, 45 from a pressure, the size of which is determined by the clamping force on the associated pull rod 22 during assembly of the inventive rotating pantograph is predeterminable.
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Jedes der als Isolierring dienenden Trenn- und Abstandselemente 44, 45 weist auf seinen Außenflächen als Abstandshalter dienende Vorsprünge 43 auf, gegen die die äußere Fläche des jeweils benachbarten Kontaktringes anliegt. Darüber hinaus weist jedes Trenn- und Abstandselement 44,45 paarweise angeordnete Stifte 56 auf einer seiner Außenflächen ..auf.,, die als "seitliche. JStützelemejite für die mit der Kabelendklemme belastete Zunge 42 dienen.Each of the separating and spacer elements 44, 45 serving as an insulating ring has its outer surface as a spacer serving projections 43 against which the outer surface of the respective adjacent contact ring rests. In addition, each separating and spacer element 44, 45 pins 56 arranged in pairs on one of its outer surfaces ..on. ,, the as "lateral. JStützelemejite for those with the cable end clamp loaded tongue 42 serve.
Wesentlich sind also die gegenseitigen Abmessungen der einzelnen Bauteile des Stromabnehmers, damit insbesondere die vorteilhafte Klemmwirkung der als Stauchelemente dienenden Buchsen 52 gewährleistet; ist..t.J3o -ist der .innere. Durchmesser, der Kontaktringe kleiner als der Durchmesser eines gedachten Kreises, der die gestauchten Buchsen 52 bei unbeeinflußter Auswölbung tangieren würde, wodurch die kraftschlüssige Einwirkung der einem Kontaktring zugeordneten Buchsen 52 (insbesondere dreier gegeneinander um 120° versetzt angeordneter Buchsen) gewährleistet ist, wenn die zunächst im ungespannten Zustand zusammengesetztenEinzelteile eines Stromabnehmers so-dann gegeneinander verspannt werden, damit die Buchsen gegen die Innenwandung 40 des Kontaktringes anliegen» Die Höhe der als Abstandshalter dienenden Vorsprünge 48 ist dadurch vorgegeben, daß diese nur dann fest an den Außenflächen der Kontaktringe aufliegen sollen, wenn die fertig montierte Kontaktring-Gruppe A vollständig zusammengespannt ist. Indem diese gegenseitige Abstimmung gewährleistet ist wird jeder Kontaktring zwangsläufig von der ihm zugeordneten Gruppe der Stauchelemente, also der Buchsen 52, gehalten und zwar auch dann schon, wenn die Kontaktring-Gruppe A aus den Kontaktringen mit den zwischengelegten Trenn- und Abstandselementen 44,45 noch nicht endgültig verspannt ist. Wird dann dieses Stapelpaket im Zuge der endgültigen Montage mittelsSo the mutual dimensions of the individual components of the pantograph are essential, so in particular the advantageous clamping effect of the bushes 52 serving as upsetting elements ensured; is..t.J3o -is the .inner. Diameter, the contact rings smaller than the diameter of an imaginary circle that the upset sockets 52 when unaffected Bulge would affect, whereby the force-locking action of the sockets 52 assigned to a contact ring (in particular three sockets offset from one another by 120 °) is guaranteed if the initially unclamped State of assembled individual parts of a pantograph so-then are clamped against each other so that the sockets rest against the inner wall 40 of the contact ring. The height of the projections 48 serving as spacers is dictated by the fact that these should only rest firmly on the outer surfaces of the contact rings when the finished assembled contact ring group A is fully clamped together. By ensuring this mutual coordination each contact ring is inevitably held by the group of upsetting elements assigned to it, that is to say the sockets 52 even if the contact ring group A consists of the contact rings with the interposed separating and spacer elements 44.45 is not yet finally tensed. This stacking package is then used in the course of the final assembly
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der Zugstangen 22 endgültig verspannt, so werden die Buchsen 52 infolge Stauchung noch weiter ausgebaucht, so daß sie sich..weiter gegen die Innenwandung 40 des zugeordneten Kontaktringes anquetscheh und diesen festklemmen. ■the tie rods 22 finally clamped, so the Bushings 52 bulged even further as a result of compression, so that they .. further against the inner wall 40 of the Pinch the associated contact ring and clamp it. ■
Die. als Isolier-, oder "Abstandringe wirkenden Trenn- und . Abstandselemente 44, 45 weisen jedes längs seines inneren Randes einen Kranz 58 auf, der im Zusammenwirken mit dem entsprechenden Kranz 58 des nächstbenachbarten Trenn- und Abstandselementes 44,45 insbesondere dazu dient, die elastisch gestauchte..Buchse 52 der Innenwandung 40 des zugeordneten Kontaktringes gegenüber abzustützen und damit die Verformung der Buchsen 52 von der Innenwandung des Kontaktringes fort zu begrenzen.The. separating and acting as insulating, or "spacer rings". Spacers 44, 45 each point along its interior Edge a wreath 58, which in cooperation with the corresponding wreath 58 of the next adjacent separating and Spacer element 44,45 is used in particular to the elastically compressed .. socket 52 of the inner wall 40 of the associated contact ring opposite to support and thus the deformation of the sockets 52 from the inner wall of the contact ring continued to limit.
Die äußeren Ränder jeden Kontaktringes weisen Flansche oO auf, die der axialen Führung der zugeordneten Bürste längs des Umfanges, also auf der Mantelfläche des Kontaktringes, dienen. ' .The outer edges of each contact ring have flanges oO on, the axial guidance of the associated brush along the circumference, i.e. on the outer surface of the contact ring, to serve. '.
Im in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zur Erfindung besteht jede Bürste aus wenigstens einer elastisch verformbaren, aus U-förmig gebogenen Metalldrähten gebildeten Gabel 62, vergleiche Fig. 2 und Fig.' 3« Die Arme jeder Gabel sind gekrümmt, um elastisch und in entgegengesetzten Richtungen gegen den Umfang des zugeordneten Kontaktringes anzuliegen. Das den Armen gegenüberliegende Endteil jeder Gabel weist eine gerade Strecke 64 auf, die an einem Metallgehäuse leitend, beispielsweise mittels einer Lötverbindung, befestigt ist. Das Metallgehäuse 66 weist Anschlüsse für elektrische Leiter auf. Die Längswände des Metallgehäuses 06 sind mit Querschlitzen versehen, so daß elastische Zungen 68 gebildetIn the exemplary embodiment of the invention shown in the drawing, each brush consists of at least one elastically deformable fork 62 formed from U-shaped bent metal wires, compare FIGS. 2 and 3. 3 «The arms of each fork are curved in order to rest elastically and in opposite directions against the circumference of the associated contact ring. The end part of each fork opposite the arms has a straight section 64 which is conductively attached to a metal housing, for example by means of a soldered connection. The metal housing 66 has connections for electrical conductors. The longitudinal walls of the metal housing 06 are provided with transverse slots so that elastic tongues 68 are formed
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werden, die an der Bodenwand 70 des Metallgehäuses 66 befestigt sind« Die Querwände des Metallgehäuses 66 sind offen und enden in Zungenpaaren 72 ,. die dazu dienen, die Kabelendklemmen C der hier angeschlossenen Leiter zu halten. Die Metallgehäuse 66 sind zwischen zwei Abstandsplattenpaaren 74,75 aus elektrisch, isolierendem Material angeordnet. Die-Metallgehäuse 66 gleichen -einander, da sich ihre Dicke je nach der Dicke der Kontaktringe verändert. Jede der isolierenden Abstandsplatten 74,75 weist auf einer ihrer Flächen einen polygonalen Schaft 76 auf, der im Falle des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispieles ein .Vierkant ist. Der Schaft J6 ist mit einer axialen Bohrung 78 versehen, di"e'einen für alle Abstandsp-latten 75*74 der. Bürsten-Gruppe-B-dienenden Stab J>k enthält. In der dem Schaft 76 gegenüberliegenden äußeren Fläche weist jede Abstandsplatte 75*74 einen eingelassenen Sitz 82 auf, in den das Ende des Schaftes der längs des Stabes j54 benachbarten Abs tandsplatte 74,75 eingreift. Auf diese V/eise ist zwischen den Abs tandsplatten 7^,75 zum Verklemmen und Distanzieren der einzelnen Bürsten-Halterungen der Bursten-Gruppe B eine drehsteife Verbindung geschaffen. ·which are attached to the bottom wall 70 of the metal housing 66 «The transverse walls of the metal housing 66 are open and end in pairs of tongues 72,. which are used to hold the cable end clamps C of the conductors connected here. The metal housings 66 are arranged between two pairs of spacer plates 74, 75 made of electrically insulating material. The metal housings 66 are identical to one another, since their thickness changes depending on the thickness of the contact rings. Each of the insulating spacer plates 74, 75 has on one of its surfaces a polygonal shaft 76 which, in the case of the embodiment shown in FIG. 2, is a square. The shaft J6 is provided with an axial bore 78 which contains a rod J> k serving for all spacer plates 75 * 74 of the brush group B. In the outer surface opposite the shaft 76, each spacer plate has 75 * 74 has a recessed seat 82 into which the end of the shaft of the spacer plate 74, 75 adjacent along the rod 54 engages. Brackets of the brush group B created a torsionally rigid connection.
Darüber hinaus weist jede Abstandsplatte 74,75 auf ihren beiden Außenflächen rechteckige Rastvertiefungen 84 zur Aufnahme und Halterung der elastisch verformbaren Zungen 68 der Längswände der Metallgehäuse 66 auf.In addition, each spacer plate 74, 75 has rectangular latching depressions 84 on its two outer surfaces for receiving and holding the elastically deformable tongues 68 of the longitudinal walls of the metal housing 66 .
Da der Abstand zwischen den Armen der einzelnen etetisch verformbaren Gabeln 62, also zwischen ihren mittleren Enden oder Köpfen 64, etwas kleiner als oder höchstens gleichgroß wie die Dicke des Schaftes 76 ist,ist es nach erfolgter Vorbereitung der Zusammenstellung der Gruppe von Abstandsplattenpaaren 74,75 dann möglich, für die Vervollständigung der Montage zur kompletten Bürsten-Gruppe B zwischen die ElementeSince the distance between the arms of the individual etetically deformable forks 62, i.e. between their middle ends or heads 64, is slightly smaller than or at most equal to the thickness of the shaft 76 , it is after the preparation of the assembly of the group of spacer plate pairs 74,75 then possible to complete the assembly of the complete brush group B between the elements
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eines Jeden Paares die Gabeln 62 einzufügen, und zwar so, daß die Köpfe 64 der Arme jeder Gabel 62 zwei der entgegengesetzten äußeren Flächen des polygonalen·Schaftes 76 umfassen« Infolge· dieses Montage-Arbeitsganges gelangen die Enden der elastisch verformbaren Zungen 68 des Metallgehäuses 66 zwangsläufig aufgrund ihres elastischen Zurückbiegens in Eingriff mit den rückwärtigen Enden der Äbstandsplattenpaare jk—75j- und zwar so, daß die Enden, sobald sie in die Endränder der Sitzvertiefungen 84 gelangen, hinter die Umfangswände dieser Sitzvertiefungen 84 einschnappen bzw. mit den Umfangswänden dieser Sitzvertiefungen 84 in festen Eingriff gelangen. Dadurch ist eine stabile mechanische Verbindung zwischen den genannten Abstandsplattenpaaren 74-75 einerseits und den elastisch verformbaren Gabeln 62 andererseits verwirklicht.insert of each pair, the forks 62, in such a way that the heads 64 of the arms of each fork 62, two of the opposite outer surfaces of the polygonal · shaft 76 include "As a result, · this mounting work gear reach the ends of the resiliently deformable tongues 68 of the metal shell 66 necessarily due to their elastic bending back into engagement with the rear ends of the spacer plate pairs jk- 75j- in such a way that the ends, as soon as they get into the end edges of the seat recesses 84, snap behind the peripheral walls of these seat recesses 84 or with the peripheral walls of these seat recesses 84 get into firm engagement. As a result, a stable mechanical connection between the aforementioned pairs of spacer plates 74-75 on the one hand and the elastically deformable forks 62 on the other hand is achieved.
In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist der erfindungsgemäßerotierende Stromabnehmer zwei einander gegenüber angeordnete Bürsten-Gruppen B auf, wobei die Gabeln 62 für Schwachstromübertragung für axial aufeinanderfolgende Kontaktringe abwechselnd aufeinander gegenüberliegenden Seiten des Stromabnehmers angeordnet sind, um dessen axiale Bauhöhe zu vermindern, wie es oben bereits dargelegt wurde.In the embodiment shown in the drawing, the inventive rotating current collector has two of each other oppositely arranged brush groups B, the forks 62 for low power transmission for axially successive Contact rings are arranged alternately on opposite sides of the current collector to its axial To reduce the overall height, as has already been explained above.
Die Gabeln der Bürsten bestehen je aus elastisch verformbaren Metalldrähten, deren Querschnitt kreisförmig ist. In der. . Praxis können diese Gabeln 62 zwar auch aus Drähten mit beliebigen anderen Querschnitten hergestellt v/erden, ein kreisförmiger Querschnitt bietet jedoch den Vorteil, daß er sich leicht ausführen läßt.The forks of the brushes are each made of elastically deformable Metal wires, the cross section of which is circular. In the. . In practice, these forks 62 can also consist of wires with any desired other cross-sections produced v / earth, but a circular cross-section has the advantage that it can can be carried out easily.
Die Auflage jeder Gabel 62 auf der Mantel- oder Oberfläche des zugehörigen Kontaktringes wird, wie schon ausgeführt, durch Flansche 60 gesichert und kann noch dadurch verbessertThe support of each fork 62 on the jacket or surface of the associated contact ring is, as already stated, secured by flanges 60 and can thereby be improved
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werden, daß in diese Mantelfläche, auf der die zugeordnete Bürste gleitet., umlaufende Nuten 86 eingeformt sind, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dieses erbringt insbesondere dann einen wesentlichen weiteren Vorteil für die Funktionstüchtigkeit des erfindungsgemäßen rotierenden Stromabnehmers, wenn sich jede Bürste aus mehreren Gabeln 62 zusammensetzt» Denn dann v/erden durch die Nuten 86 nicht nur in vorteilhafter Weise die Arme aller Gabeln 62 definiert geführt, sondern insbesondere wird darüber hinaus nun ai.ch jedes Paar der Arme in definiertem Abstand vom benachbarten Paar gehalten, mit der Folge, definierte getrennte Berührungsflächen-Bahnen einzuhalten und damit der Energieübertragung einen geringeren elektrischen Widerstand zwischen Kontaktring und Bürste entgegenzusetzen.be that in this lateral surface on which the associated Brush slides., Circumferential grooves 86 are formed, such as it is shown in FIG. In particular, this then provides a further significant advantage for functionality of the rotating current collector according to the invention, if each brush consists of several forks 62 composed “Because then the grooves 86 not only define the arms of all forks 62 in an advantageous manner but in particular ai.ch is now also being used each pair of arms is held at a defined distance from the adjacent pair, with the result that defined separate contact surface paths adhere to and thus the energy transfer a lower electrical resistance between Oppose contact ring and brush.
Der erfindungsgemäß aufgebaute rotierende Stromabnehmer zeichnet sich also neben betrieblichen Vorteilen bei seinem praktischen Einsatz insbesondere auch dadurch aus, daß die Montage wesentlich vereinfacht und erleichtert ist und aus wenigen Standard-Bauelementen Stromabnehmer mit beliebiger Anzahl von Kontaktringen und entsprechend zugeordneten Bürsten verwirklicht werden können.The rotating pantograph constructed according to the invention is characterized by its operational advantages in addition to its practical use in particular also from the fact that the assembly is significantly simplified and facilitated and from few standard components current collectors with any number of contact rings and assigned accordingly Brushes can be realized.
Zur Montage der Kontaktring-Gruppe A werden die Kontaktringe in der gewünschten Reihenfolge unter Zwischenlage von vorzugsweise jeweils drei als Stauchelementen dienenden Buchsen zwischen zwei aufeinanderfolgenden und als Isolierringen dienenden Trenn- und Abstandselementen 44,45 axial aufgereiht, die auf Zugstangen 22 so aufgezogen sind, daß die Innenwandungen 40 der Kontaktringe an den Außenwänden der Buchsen anliegen.. Daraufhin wird die gelochte Grundplatte 20 und die Gegenplatte 24 befestigt und dann auf jede Zugstange 22 die Schraubmuttern 25 aufgesetzt und zunächst nur schwach angezogen. Die so vormontierte Kontalctring-Gruppe A wird dannTo assemble the contact ring group A, the contact rings in the desired sequence with the interposition of preferably three bushings each serving as compression elements axially lined up between two successive separating and spacing elements 44, 45 serving as insulating rings, which are drawn on tie rods 22 so that the inner walls 40 of the contact rings on the outer walls of the sockets abut .. Then the perforated base plate 20 and the counter plate 24 is attached and then on each tie rod 22 the Screw nuts 25 put on and only slightly tightened at first. The so pre-assembled Kontalctring group A is then
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mittels des Lagers 28-J5O an der oberen Grundplatte j?2 aufgehängt und daraufhin diese zusammen mit den Bürsten-Gruppen B so auf der Bodenplatte 10 befestigt, daß die Arme der Gabeln 62 der Bürsten gegen die Außenflächen der zugeordneten Kontaktringe anliegen.by means of bearing 28-J5O on the upper base plate j? 2 hung up and then these together with the brush groups B so attached to the bottom plate 10 that the arms of the forks 62 of the brushes against the outer surfaces of the assigned contact rings.
In'diesem Montagestadium werden aufgrund unvermeidlicher fertigungsbedingter Toleranzen schwerlich die'elastisch verformbaren Gabeln 62 bereits in gleicher Ebene wie die zugeordneten Kontaktringe liegen. Das erforderliche Ausjustieren der aufgereihten Bauteile gegeneinander erfolgt nun-dadurch-, daß'-die- Schraubenmuttern.-25 auf-den.Zugstangen fester angezogen werden und dabei die gegenseitige Lage der miteinander zusammenwirkende Teile kontrolliert wird, bis die gewünschte Ausfluchtung aller Teile erzielt ist. Bei diesem Festziehen der Sehraubenrnutfcem25 werden die elastisch verformbaren- Buchsen 52 noch weiter zusammengequetscht und damit ausgebeult, wodurch das Äußere V -« der Buchsen 52 . noch fester gegen die Innenwandungen 4-0 der Köntaktringe anzuliegen kommt und letztere damit sicher kraftschlüssig verklemmt werden. Da die Buchsen 52 im wesentlichen untereinander gleichförmig verformt werden, ist hierdurch die konzentrische Ausrichtung aller Kontaktringe .hinreichend gewährleistet. An dieser konzentrischen Ausrichtung wird auch dadurch noch nichts wesentliches geändert, daß die Schraubenmuttern.25 der einzelnen Zugstangen 22 gegebenenfalls ungleich fest angezogen werden, um die Parallelität des Abstands zwischen den einzelnen Kontaktringen gegebenenfalls beeinflussen zu können.At this stage of assembly, due to inevitable Production-related tolerances hardly die'elastic deformable forks 62 already lie in the same plane as the associated contact rings. The necessary adjustment the lined up components against each other is now done -by- that'-the-screw nuts-25 on-the-tie rods are tightened more tightly and the mutual position of the interacting parts is checked until the desired alignment of all parts is achieved. With this tightening of the screw nuts, they become elastic deformable bushings 52 squeezed together even further and thus bulged, whereby the outer V - «of the sockets 52. even tighter against the inner walls 4-0 of the contact rings come to rest and the latter are thus securely clamped in a non-positive manner. Since the sockets 52 essentially with each other are deformed uniformly, the concentric alignment of all contact rings is sufficient guaranteed. In this concentric alignment nothing essential is changed by the fact that the Screw nuts. 25 of the individual tie rods 22 may be tightened unequally to ensure parallelism to be able to influence the distance between the individual contact rings if necessary.
Nach so erfolgter Ausrichtung zwischen den Bürsten-Gruppen B und der Kontaktring-Gruppe A werden die Schraubenmuttern 25 ,35After alignment between the brush groups B and the contact ring group A has taken place in this way, the screw nuts 25, 35
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in beliebiger bekannter Weise gesichert, so daß die Kontaktringe untereinander und bezüglich, der Bürsten diese Lage fortan stabil beibehalten; denn die Buchsen 52, die als Stauchelemente dienen, sind aus Gummi oder einem dafür geeigneten elastisch verformbaren Material gefertigt und üben dank dieser Elastizität stets eine radiale Rückhalt— und Sperrwirkung aus, durch die die einmal vorgegebene Einstellung iinte;!* allen Arbeitsbedingungen beibehalten bleibt. Denn diese elastisch verformbaren Buchsen 52 wirken aufgrund der.Zugstangen 22 auch gegenseitig zusammen und werden gleichzeitig von diesen Zugstangen 22 sowie von den Lagersitzen 50 in den Trenn- und Abstandselementen 44,45 und schließlich zwischen den Innenwandungen 40 der kontaktringe und den vorspringenden Kränzen- 58 gehalten«. Zugleich findet eine Abstützung der Kontaktringe über die Kontaktzungen 42 und die an den Trenn- und Abstandselementan 44,45 paarweise befestigten Zapfen 56 statt, die neben dem kraftschlüssigen Angriff der Stauchelemente an die Innenwandung 40 als formschlüssiger Eingriff ein Verdrehen der Kontaktringe wirksam verhindern. -secured in any known manner, so that the contact rings with each other and with respect to the brushes keep this situation stable from now on; because the sockets 52, which serve as compression elements, are made of rubber or a suitable elastically deformable material and, thanks to this elasticity, always exercise a radial retention— and locking effect, through which the once specified setting is retained in all working conditions. Because these elastically deformable sockets 52 also interact with one another due to the pull rods 22 and are simultaneously from these tie rods 22 and from the bearing seats 50 in the separating and spacer elements 44, 45 and finally held between the inner walls 40 of the contact rings and the protruding rings 58 '. At the same time one finds Support of the contact rings via the contact tongues 42 and those attached in pairs to the separating and spacer elements 44, 45 Pin 56 instead, in addition to the frictional engagement of the upsetting elements on the inner wall 40 as a form-fitting Intervention effectively preventing the contact rings from twisting. -
Der erfindungsgemäße rotierende Stromabnehmer ist für verschiedendste Anwendungsfälle geeignet und kann hinsichtlich Einzeldetails im Rahmen 'der Erfindung vielfältigen Variationen unterworfen sein, denn die Erfindung ist nicht auf das dar- · gestellte und beschriebene Ausfunrungsbexspiel beschränkt, sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil-Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.The rotating pantograph according to the invention is for a wide variety of purposes Use cases suitable and can with regard to Individual details within the scope of the invention may be subject to numerous variations, because the invention is not limited to the posed and described Ausfunrungsbexspiel limited, it also includes all specialist modifications and partial sub-combinations the features and measures described and / or shown.
- Ansprüche -- Expectations -
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