DE7416708U - Rotierender Stromabnehmer, insbesondere für Turmdrehkräne - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPl.-ING. DR. M. RAU

D-8500 NORNDERG ESSEN WEINSTR ASSE 4-6 TELEFON 0? 11 / 20 37 27 TELEX 06 / 23135

G 74 16 708.1 Nürnberg, 21. 05. 1979

V. Baldoni ¹²°/⁶²

"Rotierender Stromabnehmer, insbesondere für Turmdrehkrane"

Die Erfindung betrifft einen rotierenden Bürsten-Stromabnehmer der im Oberbegriff deis Anspruches 1 genannten Art.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der DE-AS 12 65 282 zur Ableitung elektrischer Meßgrößen von rötierenflen MäsChirienteilen bekannt. Dort verlaufen Zugstangen außer durch Bohrungen in Trennringen auch durch koaxial damit verlaufende Bohrungen in den Kontaktringen, wobei die Trennringe mit ihren Innenmantelflächen auf einen Tragzylinder aufgespannt sind und die Bohrungen in den Kontaktringen derartige Durchmesser-Staffelungen aufv;eisen, daß jeder (segmentförmig 'zusammengesetzte) Kontaktring mit einer anderen der Zugstangen in unmittelbarer Berührung steht. Die Montage eines solchen Stromabnehmers ist jedoch ersichtlich kritisch, da einerseits durch entsprechende gegenseitige Lage der Kontaktring-Segmente und der Trennring-Segmente und andererseits durch gezielte Zuordnung von kleinen zu großen Bohrungsdurchmessern in den Kontaktring-Segmenten auch unter Betriebsbedingungen sichergestellt sein muß, daß nicht nur ein selbsttragender mechanischer Aufbau gegeben ist, sondern darüber hinaus nicht Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Kontaktringen über die Zugstangen auftreten.

Aus der US-PS 3 408 609 ist es für die elektrische Verbindung zwischen relativ zueinander rotierenden Teilen als solches bekannt, zur Montage des rotierenden Bürsten-Stromabnehmers exzentrisch zur Kontaktringanordnung verlaufende Zugstangen vorzusehen, die den Kontaktring-Stapel axial verspannen.

Aus der DE-PS 228 552ist eine Lagerung von Stromabnehmerringen von elektrischen Maschinen bekannt, bei der der rotierende Stromabnehmer aus Schleifringen besteht, die radial nebeneinander unter Zwischenlage von Abstandselementen aus Isoliermaterial auf einen mit Isoliermaterial umkleidenden Ankerkern aufgeschrumpft werden. Um zu vermeiden, daß infolge Wärmedehnungs- oder Zentrifugalkrafteinflüssen diese aufgeschrumpften Schleifringe sich lockern, ist zwischen den Schleifringen und dem Ankerkern eine elastisch verformbare Stützvorrichtung in Form einer Gruppierung elastisch nach außen federnder Stahlplatten vorgesehen, die durch die aufgeschrumpften Schleifringe gegen die Krümmung des Ankerkernes: angeschmiegt werden, sich also einerseits gegen die Schleifringe und andererseits gegen den Ankerkern abstützen.

Zur Beherrschung des gleichen Stabilitätsproblemes ist es aus der OE-PS 1 979 10 bekannt, für einen einzelnen auf eine massive Welle aufzuschrumpfenden Schleifring eine ähnliche Stützvorrichtung vorzusehen, nämlich in Form einzelner in Ausnehmungen in der^ielle eingelassener Metallfedern.

Aus dem DE-GM 1 781 469 ist es für Motoren kleiner Leistung zur Befestigung einer Läufer-Motorwelle im Motor-Blechpaket bekannt, eine unter Einwirkung von Axialdruck plastisch sich verformende Aluminiumhülse oder einen vergleichbar wirkenden

Werkstoff vorzusehen, um die Welle konzentrisch in der Blechpaket-Bohrung radial und axial kraftschlüssig zu verkeilen. Eine während oder nach der Montage vorzunehmende radiale und/oder axiale Einstellung des verkeilten Bauelementes (Welle) gegenüber dem Stützelement (Hohlzylinder) ist weder vorgesehen, noch möglich.

der DE-PS 233 247 ist es bekannt, zum Aufkeilen eines Kollektorträgers auf das Ende einer Welle einer elektrischen Maschine den Wellenstumpf konisch auslaufen zu lassen, um eine infolge Wandungs-Schlitzung radial federnde Spannhülse auf den kenischen Wellenstumpf auftreiben und damit radial gegen die Innenwand des hohlzylindrischen Kollektorträgers anpressen zu können. Auch diese Maßnahme ermöglicht es nicht, im Zuge des montagemäßigen Festlegens von Kollektoren, oder nachträglich noch, eine axiale und/oder radial Einstellung zur Lagekorrektur vorzunehmen. Diese Maßnahme stellt vielmehr lediglich eine weitere der vielflältig bekannten Alternativen zur koaxialen Festleguna einer Welle in einem hohlzvlindrischen _

Bauteil dar, nämlich die Festlegung mittels radial entweder ί

nicht-elastischer oder aber elastischer Hülse, um gleichermaßen |

eine sowohl axial wie radial unveränderliche, starre Festlegung %

aufgrund peripher gleichförmigen Radialdruckes zwischen der %

konzentrisch im Hohlzylinder verlaufenden Welle und der Hohl- %

zylinderwandung 2:11 erzielen. i|

Demgegenüber betrifft die Erfindung einen selbsttragenden §

Schleifringicörper - insbesondere für langsame Rotationsbewegungen und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromabnehmer gattungsgemäßer ixt derart auszugestalten, daß kostenintensive Bearbeitungen insbesondere seiner Kontaktringe und lohnintensive Montagearbeiten möglichst vermieden werden und dennoch ein | Montageablauf sichergestellt werden kann, der einen hoch-bean- Ί spruchbaren Präzisions-Stromabnphmer ergibt. W.

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Diese Aufgabe wird bei einem Stromabnehmer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß er gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgebildet wird.

I Ein derart aufgebauter Stromabnehmer läßt sich besonders einj3 fach und unkritisch herstellen und montieren, da die - ein-N stückigen - Kontaktringe nicht mit Montagebohrungen versehen f\ werden müssen, sondern einfach mit ihrem Innendurchmesser über I die Zugstangen gestülpt werden können. Dabei ist lediglich ii jedem Kontaktring auf jeder Zugstange eine Stauch-Buchse zu-I zuordnen, und zwischen je zwei Kontaktringen wird ein ringle förmiges Trenn- und Abstandselement aus Isoliermaterial mit f; vorzugsweise bereits eingeformten Montagebohrungen über die p Zugstangen geschoben, um diesen Kontaktring-Satz für den [i rotierenden Stromabnehmer aufzubauen. Etwaige radiale oder \i axiale Fertigungscoleranzen der metallischen Kontaktringe f\ werden beim selbst; entrierenden Verspannen der Kontaktring- :■ Gruppen durch Stauchen der Buchsen infolge Axialdruckes längs ■g der Zugstangen selbsttätig ausgeglichen, und zugleich ergibt [_v diese elastische, vergleichsweise großflächig anliegende p Innenverspannung an die Kontaktringe einen erschütterungs- f. festen Gesamtaufbau des rotierenden Bürsten-Stromabnehmers.

f¹ Ein derartiger Stromabnehmer ist aufgrund seiner federnden

% Verspannung der selbstzentrierenden Anordnung besonders zur

I Stromübertragung zwischen einem feststehenden und einem dagegen

js verdrehbaren Teil einer Maschine geeignet, die erheblichen

I mechanischen Fremdeinflüssen wie Vibrationen ausgesetzt ist,

I und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, zum Einsatz

' bei einem Turmdrehkran für übertragung von Antriebs- und Steuerungs-

; energie geeignet. Solche elektrische Energieversorgung erfolgt

L, über elektrische Anschlüsse und den rotierenden Stromabnehmer

I mittels Schleif- oder Kontaktringen, auf denen bei Verdrehung

des beweglichen Maschinenteiles zur Stromabnahme dienende SchEif-

kontakte oder Bürsten gleiten. Je nach dem aktuellen Anwendungsfall solcher Stromabnehmer ergibt es sich, daß diese zuweilen aus einer Vielzahl von Kontaktringen - ggf. unterschiedlicher Abmessungen für unterschiedliche Leistungsbeanspruchbarkeit - und zugeordneten Bürsten zu Gruppen zusammengesetzt sind. Das Erfordernis einer Vielzahl einzelner Stromabnehmerelemente (also Kontaktringe mit zugeordneten Bürsten) ergibt sich insbesondere dann, wenn außer den Stromabnehmerelementen für die Energieversorgung zu Verbrauchern noch Stromabnehmereierente für Signal- und Überwachungsschaltkreise erforderlich sind, so daß durchaus ein Stromabnehmer aus 50 oder gar 100 Kontaktringen mit zugeordneten Bürsten bestehen kann und trotz dieses voluminösen Aufbaues ein exaktes Zentrieren der Bestandteile dieses rotierenden Stromabnehmers erforderlich ist, also eine präzise Teilung zwischen den einzelnen Kontaktringen sichergestellt sein muß, um stets eine fluchtende und stabile Anordnung aus Kontaktring einerseits und Bürste andererseits für jedes einzelne aller Stromabnehmerelemente auch bei rauhem Betrieb zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Lösung eröffnet zugleich vorteilhafte wirtschaftliche Aspekte, indem je nach dem aktuellen Bedarf aus einer beliebigen Anzahl von wenigen Grundtypen von S tromabnehmere lementen (rvontaktringen mit zugeordneten Bürsten) praktisch beliebig vielfältige rotierende Stromabnehmer gruppierbar sind, ohne daß ein entsprechender Anstieg des Aufwandes für Reservematerialien getrieben werden muß.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt:

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Fig. 1 einen rotierenden Stroraaonehmer nach der Erfindung im Aufriß, wobei einzelne Konstruktionsteile aufge brochen dargestellt sind;

nach Fig. 1;

Fig. >> einen Schnitt durch einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Aufbaues, in vergrößertem Maßstab; und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine besondere und von der Darstellung in Fig. 1 bis Fig. 3 abweichende Ausführungsform eines Kontaktringes für den erfindungsgemäLsen Stromabnehmer.

Der in der Zeichnung dargestellte Stromabnehmer nach dsr Erfindung v/eist zv/ei verschiedens Typen von Stromabnehmerelement-Gruppen auf, nämlich je eine Gruppe aus Kontaktringen A mit iugeordnaten Bürsten B als Schleifkontakten für die Stromabnahme .

In der folgenden Beschreibung wird lediglich auf zwei Kontaktringe mit zugeordneten Bürsten, also auf zwei Stromabnahmerelemente eingegangen, die einander axial benachbart sind.

Der in Fig. 1 dargestellte rotierende Stromabnehmer w^ist eine Gruricplatte 10 auf, deren zentraler Teil mit einer öffnung versehen ist, worin ein Kranz 13 einer ringförmigen Spannplatte 20 zum Abstützen der Gruppe der Koatalctringe A seinen Sitz hat. Die Spannplatte 20 ist mit einer Kabeleinführung für ein Kabel lh versehen, dessen Adern an die einzelnen Kontaktringe der Kontaktring-Gruppo A angeschlossen sind. Die ringförmige Spannplatte 20 weist an ihrem äu3eren Umfang zumindest drei versetzt gegeneinander angeordnete öffnungen auf. Zugeordnete

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Zu.jGtanc-H 22 dienen dazu,, mittels Schra'brr.uttern 25 über eins Gegenplatte 2K die Kcni-aktringe Al, A2 ... Ui>w. der Kontaktring-Gruppe A sov.'ie zwischen diesen angeordnete, aus elektrisch isolierendem Material

ander zu verspannen.

Die Gegenplatte 2h weist ein Zentrallooh für einen der Befestigung dienenden Bolzen 2o auf, der in einer Buchse ruht, die das innere Führungseler.c-nt eines selbstausrichtenden Lagers 30 bildet. Das äußere Führungselement dieses Lagers J50 ist an einer Platte befestigt, die zweclcnäßigerweise an einer oberen Grundplatte J>2 angelenkt ist. Die Kontaktring-Gruppe A ist also hängend befestigt und kann sich dadurch während Drehbewegungen des Strorna?nshmers selbsttätig ausrichten.

Die obere Grundplatte J>2, an der die Konlaktring-Gruppe A aufgehängt ist, ist mittels zweier oder mehrerer Gewindestangen Z>^ befestige, die lär.gs eines zur Drehachse des otrorr.abneh-r.ars konzentrischen Kreisringes angeordnet und mit ihren unteren Enden in der gegenüberliegenden Grundplatte 10 verankert sind. Zum Einstellen des Abstandes der Grundplatte 32 von der gegenüberliegenden Grundplatte 10 - bzw. von dem Lager Jo - wird die Grundplatte 32 mittels Mutternpaarer. ^ an den Gewindestangen 3^ gehaltert. Über die Mutternpaare 35 ist es also möglich, die Axialeinstellung der gesamten Kontaktring-Gruppe A bezüglich der außerhalb feststehend angeordneten Bürsten-Gruppe B su justieren.

Die 3ür^ten-Gruppen B sind ebenfalls an den Gewindestanren 3^ befestig.. Eine Aufteilung der Bürsten auf mehrere Gruppen B dient aarj, den axialen Platzbedarf des rotierenden Stromab-

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nohmor's noch weiter zu verringern, 'jMnc d'iG es erforderlich wird, in gleichen JIaGe die Axi alausclohnung der einzelnen Bürsten zu vermindern. In dem Ausführungsbeispjel nach Fig, 1 bis Fig. 3 sind die den Kontaktringen

:·.κ·ιγ so, daß nobeneinanderlieg.-ind^n Fontiiktringen einander [c-Cön'iberliesend angeordnete BUrsten zu ^e or -inet sind. Dioss viechselwaise Zuordnung ist insbesondere bei den Bürsten für schmale Kontaktringe zweek.-ä!?ig; bei breiten Kontaktringen (in Fig. 1 der untere Teil der Kor.taktring-Gruppe A) reicht gegebenenfalls der axiale Abstand dazu aus, nicht auf wechselseitige Anordnung der Bürsten zwecks Platzersparnicj übergehen zu müssen.

In Fig. 3 ist in vergrößertem Ma.3stab ein Teilschnitt durch zwei axial einander benachbarte Kontaktringe der Kbntaktring-Gruppe A und die zugeordnete Bürsten-Halterung dargestellt, entsprechend etv.-a den in Fig. 1 oben links aufgeschnitten dargestellten Konalrukli.oriöl« ' leh. Die dargestellten Kontaktringe Al, A2 cind grunüstij^lich gleichermaßen für Starkstror.TibGrtragi.ng v;ie für S^hv.·acl·.stromübertragung geeignet, da sich diese Eignung ausschließlich aus der jeweiligen Dicke und Höhe der Kontaktringe ergibt.

Die Innenv.-andung ^O eines jeden Kontaktringes ist miC wenigstens einem Einstich für die z.B. mittels Lötens vorgenonmene Befestigung einer Metallzunge 42 (in Fig. 3 nur für den unteren "Kontaktring dargestellt) versehen, die als ein Teil einer elektrischen Verbindung Tür den Anschluß der " diesem Kontaktring jeweils zugeordneten Ader des Anschlußkabels dient. Mittels dieser Metallzunge 42 ist also durch Aufstecken des Ende:, der Kabelader in einfacher V/eise ein lösbarer Kabelendverschluß mit sicherem elektrischem Anschluß ohne großen Zeitaufwand herstellbar.

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Jeder eier Kontaktringe ist zwischen isolierenden Paaren von Trenn- und Abstandsclementen 44,45 angeordnet, die dadurch zweifach, nä^-rn] ^Λ cn je einmal für die bsidsn einander bonachbart.cn Kontaktrimee. a'.s ilhül-.r.- und A.bisfc.rmds— halterung ausgenutzt warden.

Diese als Isolierringe dienenden Ti*enn- und Abstandselemente 44, 45 sind untereinander sowohl hinsichtlich ihrer Abmessungen als auch hinsichtlich ihres Aufbaues gleich aufgebaut. Sie sind zweckmäßigerv;eise aus einem plastischen, gepreßten und isolierenden Werkstoff gefertigt.

Jedes der als Isolierring dienenden Trenn- und Abstandselerr.ente 44,45 weist .nahe seinem inneren Umfange ^um Hindurchführen der Zugstangen 22 in entsprechender Lage und Anzahl öffnungen auf. Konzentrisch zu diesen Öffnungen weist darüber hirmüS j'-iues diener Treriri- und Abütandc'ierr.ente -^!i4,'^r5 auf einer s?ipf?r ?i'?ßere¹'¹ Plächen krei3für.^;T!i^re ElnliiSsunken als Sitze ^O auf, in die unter geringen¹. Spiel das Ende jeweils eines Stauchelementes in Form einer Buchse 52 hineinragt, durch dis 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 einwirkenden 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 44,4-5 einen Druck aus, dessen Größe über die Spannkraft an der zugeordneten Zugstange 22 bei der Montage des erfindungsgorr.äSen rotierenden Stromabnehmers vorgebbar ist.

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Jedes der als Isolierring dienender. Trenn- und Abstandsele:-ente 44, 45 v/eist auf seinen Außenflächen als Abstandshalter dienende Vorsprünge 43 auf, gegen die die äußere Fläche d:-s Jeweils benachbarten Kontaktringes anliegt. Darüber hinaus weist jedes Trenn- und Abstandselement 4t-, 45 paarweis? angeordnete Stifte 5o auf einer seiner Außenflächen .auf,, die als seitliche Stützelemente für die mit der Kabeiendkle.Ti.~e belastete Zunge 42 dienen.

Wesentlich sind also die gegenseitigen Abmessungen der einzelner. Bauteile des Stromabnehmers, damit insbesondere die vorteilhafte Klemmwirkung der als Stauchelemente dienenden Buchsen 32 gewähr leistet, ist. So ist der .innere Durchmesser d-^r Kontaktriiige kleiner als der Durchmesser eines redachter: Kreises, der die gestauchten Buchsen 52 bei unbeeinflußter Auswölbung tangieren würde, wodurch die kraftschlüssige Einwirkung der einom Kontaktmine zugeordneten Buchsen 52 (insbesondere dreier gegeneinanior um 120° versetzt ungeordneter Buchsen) gewährleistet ist, wenn die zunächst im ungespannten Zustand zusammengesetzcenEinzelteile eines Stromabnehmers so-dann gegeneinander verspannt v/erden, damit die Buchsen 5^ gegen die Inncnv/ar-dung ^!r0 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-Gruon? A vollständig zusamrr.engespannt ist. Indem diese gegenseitige' Abstimmung gewährleistet ist wird jed^r Kontaktring zwangsläufig von der ihm zugeordneten Cruppo der Stauchelemcnte, also der Buchsen 32, gehalten und zv/ar auch dann, schon, w-ir.n die Kontaktring-Grupoe A aus -den Koncaktringen mit den zv/ischengelegten Trenn- ur-d Abstandse 1 orncnt^n 44,'rij noch riicr.t ondgültig verspannt is;. V/ird dan:·! dieses .ar.apjlpakec im Zuge der endgültigen Montage mittels

der Zugs -anger. 22 -r-ridgült.ig verspannt, so werden die Buchsen 52 infolge Stauchung ncjh '.reiter ausgebaucht, se ca3 sie si cn v;-;iter gegen die ±rmeriv;aridur:g 40 des zugeordneten Kontaktrinjes abquetschen und diesen Tes

Die als isolier- oder Absrandringe wirkenden Trenn- und Abs car.is el vmer.te *.-4, h^> weisen jedes längs seines inneren Randes einen Kranz 53 auf, der in Zusammenwirken mit dem entsprecherden Kranz 53 des nächstbenachbarten Trenn- und Abstar.dselemerites >^,45 insbesondere dazu dient, die elastisch gestauchte Buchse 52 der Innenwandung ^O des zugeordneten Kontaktringes gegenüber abzustützen und damit die Verformung der Buchsen 52 von der Irmeriwandung ^O des Kentaktringes fort zu begrenzen.

Die äußeren Ränder jeden Kontaktringes weisen Flansche βθ auf, die der axialen Führung der ::\.jjordneten Bürste längs

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Il". in dor Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zur Erfindung besteht jede Eürste aus wenigstens einer elastisch verformbar³P., aus U-förmig gebogen-jn Metalldrä-hten gebildeten Gabel Yl, vergleiche Fig. 2 und Fig. J. Die Arme jeder Gabel sind gek.-irnrnt, um elastisch und in entgegengesetzten Richtungen gegen den Umfang des zugeordneten Kontaktrin.cres anzu-'-iegen. Das den Armen gegenüberliegende.¹ Knd'"-eil jeder Gabel 6'd v;eisr eine gerade Strecke 6·'; auf, die an einem Metallgehäuse loitend, beispielsweise mittels einer Lotvc-i^bir.a.ug, befestigt -sz. Da.~ ' !etallgeliäuse 66 v;eist Ani.c:!ilü.3so £'ur elektrische Li iter· a·■:\ Die L:-Ingsv/:inde des i-ietallgei/luses 56 sind ni t Ciuercchli t::?n versehen, so daß elastische Zungen 63 gebildet

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werden, die an der Bcdenv;and 70 des Metallgehäuses 66 befestigt: sind« Die Querwände, des Hetallgehäuses 66 sind offen und enden in Zungenüaaren 72 , die dazu dienen, die Ilabelendklemr.en C der hier angeschlossenen Leiter zu halten, jfj Die Metallgehäuse 66 sind zwischen zwei Abstandsplatteny paaren 7^,75 aus elektrisch isolierenden Material angeordnet. j§ Die -I'etallgehäuse 66 gleichen einar.c-r, da sich ihre Dicke ρ je nach der Dicke der Kontaktringe verändert. Jede der ΐ isolierenden Abstandsplatten 7^75 weist auf einer ihrer ⁿ Flächen einen polygonalen Schaft 76 auf, der im Falle des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispieles ein Vierkant ist. Der Schaft 76 ist mit einer axialen Bohrung "Jo versehen,

,:. die "einen für alle Abstandsplatten 75*7^ der Bürsten-Gruppe-3 dienenden Stab Jjh enthält. In der dem Schaft 76" gegenübersf liegenden äußeren Fläche v/eist jede Abstandsplatte 75>7^ einen eingelassenen Sitz 82 auf, in den das Ende des Schaftes der längs de.^ Stabes ^h benachbarten Abstandsplatte 7^,75 eingreift. Auf diese '/eise ist zwischen den Abstandsplatten 74,73 £u^ Verklemmen und Distanzieren der einzelnen Bü:"sten-HaIte. i'ii^en der Bürsten-Gi^uope B ei::e drehsteifö Verbindung r geschaffen.

Darüber hinaus weist jede Abstandsplatte 7^*75 auf ihren beiden /'.-u.T-erflächen rechteckige Ras-vertiefungen oh zur Auf-γ:?.:ίγ:>3 und Halterung der elastisch verformbaren Zungen 68 der Llln^swä.nde der Metallgehäuse 66 auf.

Da der Abstand zwischen den Armen der einzelnen eis tisch ver- ;·■ formbaren Gabeln 62, also ::wisc?ien iiiren mittleren Enden oder Hopfen 6h, etwas kleiner als oder hoch?tons gleichgroß wie die Dicke des Schaftes 76 ist,ist es nach erfolgter Vorbereitung der Zusammenstellung u^:..c Gruppe von Abstandsplatteni.-;! paaren 7^*75 dann möglich, für die Vervollständigung der Montage zur konnletton BUrsten-GrupOO B zwischen die 31e;::ente

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eines Jeden Paares die Gabeln c2 einzufügen, und cw ar* so, da£ die Köpfe 64 der Arme jeder Gabel 62 zwei der entgegengesetzten äußeren Flächen des polygonalen Schaftes JS umfassen. Infolge dieses Montage-Arbeitsganges gelangen. die Enden der elastisch verfornbaren Zungen 68 des Metallgehäuses 66 zwangsläufig aufgrund ihres elastischen Zurückbiegens in Eingriff mit den rück?.·/artige η Enden der Abstandsplattenpaare 7^-75.» 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 m festen Eingriff gelangen. Dadurch ist eine stabile mechanische Verbindung zwischen den genannten Abstandsplattenpaaren 7^-75 einerseits und den elastisch verformbaren Gabeln 62 andererseits verwirklicht.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel v/eist der erfindungsgemäße rotierende Stromabnehmer zwei einander gegenüber angeordnete Bürsten-Gruppen B auf., wobei die Gabeln 62 für Schwachstromübertrasung für axial aufeinanderfolgende Kontaktringe abv/echs^T v.d aufeinander gegenüberliegenden Seiten des Stromabnehmers angeordnet sind, um dessen axiale Bauhöhe zu vermindern, wie es oben bereits dargelegt wurde.

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 werden, ein kreisförmiger Querschnitt bietet jedoch den Vorteil., daß er sich leicht ausführen läßt.

Die Auflage jeder Gabel 62 auf der Mantel- oder Oberfläche des sugeliöriccn Kontalctringes värd, wie senon ausgeführt, durch Flansche 6θ gesichert und kann noch dadurch verbessert

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•jji-iien, ύ:\1 in dio3o Μ_·η ν el fläche, ':uf ü'jr die :.u^or .in:: te E'lr^c gleitet, umlaufende Nuten 06 jin_c for;;:t sirri, wie oo in Fig. ^ dargestellt ist. Dieses erbringt insbesondere ri-rin einen wesentlichen weiteren Vorteil für die Funktionstüchti : keit acc crf indun.'crr.-mäSen rocier-.indon Stromabr.orxiers, wenn sich jede B ::-.Jte c:Uü mohroron U^bein 5'^ :'i,.j-:;:nin3itzt. Denn dann v.'Si'den durch die H-iton 85 nicht nur in vorr.oilhafter 'weise die Arme aller Gabeln 62 definiert ^ei'ährt, sondern insbesondere v/ird d^r'übäi¹ hinaus mm a·. ch jedes Paar der Arme in definiertem Abstand vom benachbarten Paar gehalten, tr.it der Folge, definierte getrennte Eerührungsflächen-Bahnen einzuhalten und damit der Energieübertragung einen geringeren elektrischen Widerstand zwischen Kcncaktring und Bürste entgegenzusetzen.

Der erfindungsgemäß aufgebaute rotierende Stromabnehmer zeichnet sich also neben betrieblichen Vorteilen bei seinem pr'-iktisöhüii EiiiGüüZ insbesondere aucri dadurch aus, dai3 die Mnnta?:-? v.'^s'-ntl i r;h vereinfacht und erleichtert ist und aus v.'enigen Standard-Bauelementen 3tro~ab:ielimur mit beliebiger Anzahl von Kontaktringen und entsprechend zugeordneten 5'Urcten verwirklicht werden können.

Zur I-'ontage der Kontaktring-Gruppe A werden die Kontaktringe in der gev;ünsehten Reihenfolge unter Zv.'ischenlage von vor- :;ujsv:eJ ce jevjeils drei als o^auchelementen dienenden Buchsen zvisehen, zwei aufeinanderfolgenden und als Isoliorringen dienenden Trenn- und Abstandselementen ^h,h^> axial aufgereiht, die auf Zugstangen 22 so aufgezogen sind, daß die Irmenwandungen -^O der Kontaktringe an den Außenwänden der Buchsen anliegen. Daraufhin wird die gelochte Grundplatte 20 und die GegenplatLe 2k befestigt und dann auf jede Zugstange 22 die o-yp-raubr.uttern 25 aufgesetzt und zunächst nur schwach angezogen. Die so vormontierte Kontaktririg-Gruppe A xv'ird dann

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p.ittels dr.-3 Lagers 28-30 an der ober^en Grundplatte ^2. aufgehängt und daraufhin diese zusc.rxrien mit den Bürsten-C "'""";;" 13 "O '''^;i' '"'■^j^'^{v 1}V > '1'¹PnI ^:!t-t-'? 10 V"? f ("':' ΐ~-i rrt. rl?. Q rl ic Arme der Gabeln 62 der Bürsten gegon die Au:~onflachen dor zugeordneten Kontaktringe anliegen.

In diesem Montagestad ium werden aufgrund unvermeidlicher fertigungsbedingter Toleranzen schwerlich die'elastisch verformbaren Gabeln 62 bereits in gleicher Ebene wie die zugeordneten Kontaktrin^e liegen. Das erforderliche Ausjustic-ren der aufgereihten Bauteile gegeneinander erfolgt nun dadurch, daß die Schraubenmuttern 25 auf den Zugstangen 22 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 Schraubenmuttern2.") v/erden die eiasuscn | verformbaren- Buehson 52 noch weiter zucarnrr.cngequetscht und | damit ausgebeult, wodurch das au?ere der Buchsen 52 |

noch fester gegen die Inner wandungen ^O der Kontaktringe |

anzuliegen konr.it und letztere damit sicher kraftschlüssig |

verklebt v;erden. Da die Buchsen 52 in vresentlichen unter- | einander gleichförmig verformt werden, ist hierdurch die konzentrische Ausrichtung aller Kontaktringe hinreichend gewährleistet. An dieser konzentrischer. Ausrichtung wird auch dadurch noch nichts wesentliches geändert, daß die Schraubenmuttern 25 der einzelnen Zugstangen 22 gegebenenfalls ungleich fest angezosen werden, um die Parallelität des Abstands zwischen den einzelnen Kontaktringen gegebenenfalls beeinflussen zu können.

Nach so erfolgter Ausrichtung zwischen doη Bürsten-Gruppen B und der Kontaktring-Gruppe A werden die Schraubenmuttern 25 ,35

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in beljobj. ger b-:-!:annk.-r l,'?is-3 gesi chert, so J aß die Kontaktringe untorcinandor und bezüglich dir Bürsten diese Lace fortan si;abil beibehalten; denn die Buchsen 52, die als Staucheleinente dienen, sind aus Gunmi oder einem uji'ur _ouc.i. L,n-i'ö'ju «irtb'Cxüuii veri'ui'i.'ibiiren i-ia leriai gefei'oigL und üben dank dieser Elastizität .-stets eine radiale Rückhalt- und Sperrwirkung aus, durch die die einmal vorgegebene Einstellung unter 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 in den Trenn- und Abstandselementen 44,45 und schließlich zwischen den Innenwandungen 40 der Kontaktringe und den vorspringenden Kränzen y~> gehalten. Zugleich findet eine Abstützung der Kontaktringe über die Kontaktzungen 42 und die an den Trenn- und Abstandselenienten 44,^5 paarweise befestigten Zapfen 56 statt, die neben dem kraftschlüssigen Angriff der Staucheleinente an die Innenv:andung 40 als formschlüssiger Eingriff ein verdrehen de^ Kontaktlinse wirksam verhindern.

Der erfinaungsgemäBe 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 Ausführungsbeispiel beschränkt, !' sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teilif Unterkornbinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

- Ansprüche -

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Claims (1)

1. PAT E NTA N WA LT E DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU

   D-8500 NÜRNBERG ESS EN WElNSTR ASS E 4-6 TELEFO N C? 11 / 20 37 27 TELEX 06 / 23 135

   G 74 16 708.1 Nürnberg, 21. 05. 1979

   V.Baldoni ^120/62

   Ansprüche

   jj 1. Rotierender Bürstsn-Stromabnehmer, insbesondere für

   § Turmdrehkräne, mit Kontaktringen, die zwischen elektrisch

   f isolierenden, ringförmigen Trenn- und Abstandselementen

   Ϊ angeordnet Find, welche mittels achsparallel hindurch-

   g ragender Zugstangen ζ us ammeriges pannt sind, dadurch ge-

   jjj kennzeichnet, daß die Zugstangen {22) durch den Kohlraum

   I der zu einem Hohlzylinder aufgestapelten Kontaktring-

   I Gruppe (A) verlaufen und daß. jede Zugstange, zwischer je

   ff zwei einander benachbarten Trenn- und Abstandselementen

   I (44, 45) angeordnete und den Kontaktringen zugeordnete,

   § Stauchelemente (Buchsen 52) trägt, die, unter Einfluß

   I dosierten Klemmdruckes von den Zugstangen (22) auf die

   i Trenn- und Abstandselemente (44,45) axial gestaucht und

   I radial ausgebaucht, gegen die Innenmantelfläche der zuge-

   I ordneten Kontaktringe radial anpressend, die Kontaktringe

   [ der Gruppe (A) gegen Verdrehen relativ zueinander festig
   [i legen und zugleich über den axialen Abstand zwischen den

   ■ Kontaktringen die v/irksame Höhe der Gruppe (A) beeinflussen.

   2. Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß I die Zugstangen (22) mit der daran festgeklemmten Kontaktring-Gruppe (A) innerhalb des Stromabnehmers gegenüber der feststehenden Bürsten-Gruppe (B) axial verstellbar sind.

   3. Stromabnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Enden jeder elastisch verformbaren Buchse (52) in einem in einer Stirnfläche der beiderseits des/zugeordneten Kontaktringes angeordneten Trenn- und Abstandselemente (44,45) vorgesehenen Sitz (50) ruht.

   4. Stromabnehmer nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trenn- und Abstandselement (44,45) auf seiner dem benachbarten zugeordneten Oberfläche a?, * Abstandshalter dienende Vorsprünge (48) aufweist, die gegen den zwischenliegenden Kontaktring anliegen und diesen axial festlegen.

   6. Stromabnehmer nach wenigsten=! einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (40) jeden Kontaktringes wenigstens eine radial sich erstreckende Zunge (42) zur Aufnahme der Endklemme einer hier angeschlossenen Kabel-Ader aufweist, die mittels eines Paares aus der Fläche eines der benachbarten Trenn- und Abstand«elemente (44, 45) herausragender Stifte (56) verdrehfest abgestützt ist.

   6, Stromabnehmer nach wenigstens; einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche jeden Kontaktringes oben und unten durch je einen vorstehenden und umlaufenden Flansch (€0) zur axialen Führung der Arme der zugeordneten der Gabeln (62) der Bürsten-Gruppe <(B) begrenzt ist.

   7. Stromabnehmer nach wenistens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Kontaktringe der

   Kontaktring-Gruppe (A) eine in die äußere Mantelfläche einge-

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   Nut (86) aufweist, in der die Enden der Arme der diesem Kontaktring zugeordneten Gabel (62) der Büräen-Gruppe (B) geführt sind.

   8. Stromabnehmer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede mit einem Kontaktring zusammenwirkende Bürste aus zumindest einer elastisch verformbaren Gabel (62) besteht, deren mittlere Strecke (64) geradlinig ist und zwischen Abstandsplatten (74, 75) gehaltert ist, und daß mehrere axial aufgereihte Abstandsplatten (74, 75) mit dazwischunangeordneten Gabeln (62) eine Bürsten-Gruppe (B) zum Zusammenwirken mit der Kontaktring-Gruppe (A) bilden.

   ^. v7i.^.wiiiauiic:iiiriSr naCii Ansprucii ", asaurcii gcKcr.r.z cic..r.£t, aaü die Arme der Gabeln (62) gekrümmt verlaufen und einander entgegengesetzt gerichtet gegen die Mantelfläche des zugeordneten Kontaktringes anliegen.

   10. Stromabnehmer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bürste wenigstens eine Gabel (62) mit wenigstens zwei entgegengesetzt gerichteten elastischen Armen aufweist, die zwischen zwei einander axial benachbarten Abstandsplatten (74, 75) mittels eines kastenförmigen metallischen Gehäuses (66) gehaltert ist, dessen Längswände Vorsprünge in Fona elastisch /erformbarer Zungen (63) aufweist, die in Sitzvertiefungen (84) in den einander zugewandten Flächen zweier benachbarter Abstandsplatten (74, 75) eingreifen, und daß das Gehäuse (66) Zungenpaare (72) zum Verbinden dieser

   - 4 bürste mit dem zugeordneten elektrischen Leiter aufweist.

   11. Stromabnehmer nach Anspruch IQ, dadurch gekennzeichnet_; daß das Gehäuse (66) eine sich parallelepipodisch verlängernde Form hat und an den Längswänden die elastischen Zungen (68) bildende Einschnitte aufweist und daß die Bodenwand (70) des Gehäuses elektrisch und mechanisch mit den mittleren Enden oder Köpfen (64) der Gabeln (62) so verbunden ist, daß deren Arme frei zum zugeordneten Kontaktring hinüberragen und gegen dessen Mantelfläche elastisch anliegen.

   12. Stromabnehmer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (72) zur Befestigung einer Kabelendklemme (C) des rrur zugehörigen Bürste führenden Leiters an wenigstens einer der Umfangswände des Gehäuses (66) angeformt ist. _a

   13. Stromabnehmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsplatten (74, 75), zwischen denen die Bürsten gehaltert sind, mittels eines polygonalen Schaftes (76) zueinander auf Abstand gehalten sind, dessen Enden drehsteii mit den beiden benachbarten Abstandsplatten (74, 75) verbunden sind bzw. in diese eingelassene Sitze (82) drehsteif formschlüssig eingreifen, wenn die fertig bestückten Bürsten-Gruppen (B) axial verspannt sind.

   14. Stromabnehmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichner, daß ein polygonaler Schaft (76) mit zumindest einem seiner Enden mit einer der Abstandsplatten (74, 75)

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   fest verbunden und mit einer eine Gewindestange (34) auf
   nehmenden Axialbohrung versehen ist, längs derer die Bau

   15. Stromabnehmer nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer unteren Grundplatte (10) Gewindestangen (34) zur Halterung der Bürsten-Gruppen (B) sowie einer gegenüberliegenden oberen Grundplatte
   (32) befestigt sind, in derem Zentrum ein vorzugsweise selbstausrichtend wirkendes Stützlager (28-30) als Halterung für die
   an der oberen Grundplatte (32) aufgehängte Kontaktring-Gruppe (A) befestigt ist, und daß die Kontaktring-Gruppe (A) mittels Zugstangen (22) und Schraubmuttern (25) zwischen einer Spannplatte (20) und einer Gegenplatte (24) axial verspannt ist, mit einem der unten angeordneten Spannplatte (20) unten angeformten kreisringförmigen Kranz (18), der mit radialem Spiel in einer zentralsn öffnung (16) in dsr unteren Grundplatte (10) radial
   geführt ist.