EP4511952A1 - Ableitungsvorrichtung und verfahren zur ableitung elektrischer ströme - Google Patents

Ableitungsvorrichtung und verfahren zur ableitung elektrischer ströme

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Publication number
EP4511952A1
EP4511952A1 EP22724673.3A EP22724673A EP4511952A1 EP 4511952 A1 EP4511952 A1 EP 4511952A1 EP 22724673 A EP22724673 A EP 22724673A EP 4511952 A1 EP4511952 A1 EP 4511952A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductor
contact
detector
rotor part
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22724673.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Juergen Spies
Karl-Joerg RIEDER
Johann Schlichtherle
Hayati KARAHAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schunk Transit Systems GmbH
Original Assignee
Schunk Transit Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schunk Transit Systems GmbH filed Critical Schunk Transit Systems GmbH
Publication of EP4511952A1 publication Critical patent/EP4511952A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40—Structural association with grounding devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/02—Carrying-off electrostatic charges by means of earthing connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/06—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for removing electrostatic charges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/58—Means structurally associated with the current collector for indicating condition thereof, e.g. for indicating brush wear

Definitions

  • the invention relates to a derivation device and a method for deriving electrical currents from a rotor part of a machine, in particular an electric motor, vehicle, rail vehicle or the like, which is designed with an axis or shaft, into a fixed stator part of the machine, comprising a holding device and an electrically conductive contact element, wherein the holding device can be electrically conductively connected to the fixed stator part of the machine, the contact element being designed as a bendable conductor, the conductor having a conductor section which forms a sliding contact surface and can be arranged on a circumference or an end face of the rotor part and an end which is fastened to the holding device .
  • the invention further relates to the use of a conductor for a derivation device.
  • Such dissipation devices can be used to dissipate electrostatic charges due to friction effects or external influences that lead to a potential difference between a rotor part and a stator part of a machine.
  • such dissipation devices can also be used to dissipate electrical charge from electric motors, which is particularly the case in three-phase motors as a result of a change-induced electrical Electricity can arise can be used.
  • derivation devices on vehicles in particular their axles or shafts.
  • Rail vehicle chassis also have conduction devices that can be used to ground the rail vehicle via a wheel set.
  • Dissipation devices can be formed, for example, by a simple carbon brush, which is formed from a consumable solid body. It is also known to use a conductor made of a carbon fiber braid or a strand made of copper wires as a contact element. However, due to the sliding contact, wear or wear of the conductor occurs on a sliding contact surface of this conductor, which rests on a contact surface of a rotor part, for example a shaft. This ultimately leads to the conductor section in question being used up or severed in the area of the conductor section, especially if it is applied to the rotor part under a preload.
  • the derivation device for deriving electrical currents from a rotor part of a machine, in particular an electric motor, vehicle, rail vehicle or the like, which is designed with an axis or shaft, in a fixed stator part of the machine, comprises a holding device and an electrically conductive contact element, the holding device being connected to the fixed stator part of the machine can be electrically conductively connected, the contact element being designed as a bendable conductor, the conductor having a conductor section which forms a sliding contact surface and can be arranged on a circumference or an end face of the rotor part and an end fastened to the holding device, the conductor having at least in the conductor section is formed from a contact conductor forming the sliding contact surface and a detector conductor which is electrically insulated from the contact conductor.
  • the conductor is formed from the contact conductor and the detector conductor, at least in the conductor section that rests on the rotor part of the machine, it is in principle possible to conduct two electrically separated or insulated currents through the conductor. Since the contact conductor forms the sliding contact surface, a current induced, for example, in the rotor part can be diverted via the contact conductor and the holding device into the stator part of the machine or vice versa. Since the detector conductor is electrically insulated from the contact conductor, it does not come into contact with the rotor part of the machine, so that no current flows between the rotor part and the stator part can.
  • a circuit is interrupted. This interruption is detected using relays or other electronic evaluations.
  • This current can also be detected using simple means, without the need for a mechanism with a switch or the like. The current can also be detected far away from the installation location of the conductor or the holding device on the rotor part. Likewise, it is not necessary to mount the bendable conductor at two ends on the holding device for fastening or under tension. It is already sufficient if the bendable conductor is attached to the holding device at one end and rests on the rotor part with the sliding contact surface.
  • the contact conductor and the detector conductor can be electrically insulated from each other using a dielectric material.
  • the dielectric material can be, for example, a suitable plastic or a lacquer.
  • the plastic can electrically separate the detector conductor and the contact conductor or be arranged in the form of a layer between the contact conductor and the detector conductor.
  • the detector conductor can be surrounded by the plastic material. If the detector conductor consists of individual filaments, these can also be covered with a dielectric varnish so that between the filaments of the Detector conductor and filaments of the contact conductor cannot easily form an electrical contact.
  • the contact conductor can be formed by a single wire, a strand or a braid and the detector conductor can be formed by a single wire, a strand or a braid. Consequently, the contact conductor and the detector conductor can have the same or different structural design.
  • the conductor can be designed as a round conductor or a conductor strip.
  • the round conductor can then form a circular or oval cross section.
  • the conductor strip can have a square or rectangular cross section. With a conductor strip, a comparatively large sliding contact surface can rest on the rotor part, so that secure contacting of the contact conductor can be achieved.
  • the conductor can advantageously be formed along its entire length with the contact conductor and the detector conductor. A cross section of the conductor is then always the same.
  • the contact conductor and the detector conductor can be arranged concentrically, relative to a cross section of the conductor. Accordingly, the detector conductor can be arranged within the contact conductor. Such a conductor can be produced particularly easily, since the detector conductor can then be initially surrounded by an insulating layer and then by the contact conductor.
  • the detector conductor can, relative to a cross section of the conductor, at least partially form a rear surface of the conductor facing away from the sliding contact surface.
  • the conductor can then be formed from three layers, which are formed by the contact conductor, an insulating layer and the detector conductor.
  • the insulating layer then lies between the detector conductor and the contact conductor, with the contact conductor always between the rotor part and the insulating layer or the detector conductor is arranged.
  • the detector conductor can completely or partially form the rear surface of the conductor.
  • a cross-sectional area of the contact conductor can be formed in a ratio to a cross-sectional area of the detector conductor of 2:1, 5:1, 10:1, 50:1 or 100:1.
  • the detector conductor can also have a larger cross-sectional area than the contact conductor in terms of its cross-sectional area, but this is not necessary. Since no currents have to be derived via the detector conductor and only the existence of an electrical contact is to be detected, it is sufficient if the detector conductor has a comparatively smaller cross-sectional area compared to the contact conductor.
  • the contact conductor and the detector conductor can be made predominantly or completely from copper, aluminum and/or carbon fibers. Overall, the conductor can be made of the same material, apart from an insulating layer or insulation of the detector conductor. Alternatively, the contact conductor and the detector conductor can be made of different materials.
  • the conductor can be designed to be flexible in such a way that in order to form an electrically conductive sliding contact between the sliding contact surface of the conductor and a contact surface on the rotor part, the contact surface can be subjected to a contact force.
  • the conductor can then be positioned on the rotor part using the holding device in such a way that it rests on the contact surface with a preload or the contact force.
  • the conductor then does not necessarily have to be mounted with both ends on the holding device so that it can be applied to the contact surface under pretension, which would, however, also be possible.
  • the conductor can be attached to the circumference or the end face or
  • End face of the rotor part have a free end that can be arranged. This makes the holding device particularly easy to design. What is essential is that the conductor does not rest against the rotor part with its front free end, since an electrical contact can then be formed directly between the detector conductor and the rotor part.
  • the conductor therefore preferably rests in the conductor section or with a circumference of the conductor on the rotor part. It is also possible to arrange the conductor on the rotor part regardless of the shape of the rotor part.
  • the conductor can be arranged radially on the circumference of the rotor part, or axially on the end face of the rotor part.
  • the conductor can be designed to be bendable in an arc shape between the free end and the attached end, such that when the conductor is arranged on the rotor part, the free end extends in the direction of an axis of rotation of the rotor part.
  • the arcuate design of the free end first ensures that the conductor does not rest against the rotor part with a front free end, so that no direct electrical contact can be formed with the detector conductor.
  • the free end itself can also be provided with an insulating layer. Only after an abrasive removal of the contact conductor can this electrical contact be established via the detector conductor. If the free end extends in the direction of the rotation axis of the rotor part, the conductor can also lie against the rotor part in an aligned manner in the direction of the rotation axis.
  • the derivation device can comprise at least two, three, four or more conductors which can be arranged coaxially, preferably symmetrically, on the holding device relative to a rotation axis of the rotor part.
  • the dissipation device can safely ensure that electrical currents are dissipated from the rotor part.
  • a coaxial or symmetrical arrangement of the conductors of the holding device or relative to the axis of rotation then enables a uniform distribution of the conductors on the rotor part.
  • the holding device can be designed in the form of a ring, which is on an end face of the rotor part or on a circumference of the rotor part is arranged or surrounds the rotor part. Such a ring is particularly easy to mount, for example in the area of a bearing.
  • the conductors can be arranged equidistantly on the ring relative to one another.
  • the holding device can also have another, suitable shape.
  • the derivation device can comprise a monitoring device for determining an electrical contact of the detector conductor with the rotor part.
  • the monitoring device can be, for example, a resistance measuring device.
  • the monitoring device can be designed by a signal transmitter, for example a lamp, with which the flow of a current between the detector conductor and the rotor part or contact conductor is displayed.
  • a voltage can also be applied to the detector conductor and the rotor part or the contact conductor, so that a closing of a circuit can be detected via the detector conductor.
  • the monitoring device can also be formed by a discrete electronic component or a digital circuit.
  • the monitoring device can include means for digital data processing.
  • the monitoring device can be arranged directly on the rotor part of the machine or at any other location that is locally spaced from the rotor part or the holding device. It is then only necessary to electrically connect the detector conductor to the monitoring device.
  • the detector conductor can also be electrically insulated from the stator part.
  • Detector conductor and the contact conductor or between one end of the Detector conductor and the rotor part formed short-circuit loop can be arranged.
  • the machine according to the invention comprises a derivation device according to the invention for deriving electrical currents from a rotor part designed with an axis or shaft in a fixed stator part of the machine.
  • the machine may have a plurality of derivation devices.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a derivation device
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a derivation device
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of a derivation device
  • FIG. 4 shows a cross-sectional representation of a first embodiment of a conductor
  • 5 shows a cross-sectional representation of a second embodiment of a conductor
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a third embodiment of a conductor
  • FIG. 7 shows a cross-sectional representation of a fourth embodiment of a conductor
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a fifth embodiment of a conductor
  • Fig. 9 is a cross-sectional view of a sixth embodiment of a conductor.
  • Fig. 1 shows a derivation device 10 in a simplified representation on a rotor part 11 of a machine not shown here.
  • the derivation device 10 includes a holding device
  • the conductor 13 is designed as a bendable conductor 16, the opposite ends 17 of which are attached to the holding device 12.
  • the conductor 16 is in turn formed from a contact conductor 18 and a detector conductor 19, the detector conductor 19 being arranged within the contact conductor 18 in an electrically insulated manner from the latter.
  • Currents can be diverted from the rotor part 11 into a stator part of the machine, not shown here, via the contact conductor 18.
  • the contact conductor 18 lies in a conductor section 20 with a sliding contact surface 21 on a contact surface 22 on the circumference 14. If the contact conductor 18 or its material in the area of the sliding contact surface 21 is removed due to abrasive wear, an electrically conductive contact is formed between the detector conductor 19 and the shaft 15. This contact can therefore be detected electrically, so that then reaching a wear limit of the contact conductor 18 can also be determined.
  • the 2 shows a derivation device 23 on a rotor part 24, which is formed from a holding device 25 and a contact element 26.
  • the contact element 26 rests on an axial end face 27 of the rotor part 24 or a shaft 28 and is in turn formed by a bendable conductor 29.
  • One end of the conductor 30 is attached to the holding device 25, with an opposite free end 31 of the conductor 29 not being attached.
  • the bendable conductor 29 is elastically bendable and therefore rests on the end face 27 with a contact force.
  • the conductor 29 is formed from a contact conductor 32 and a detector conductor 33, the detector conductor 33 being electrically insulated from the contact conductor 32. As previously described in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the conductor 29 is constructed in such a way that at least partial consumption of the contact conductor 32 can be detected with the detector conductor 33.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a derivation device 34 on a rotor part 35 with a holding device 36 and a contact element 37.
  • the contact element 37 rests here on a circumference 38 of the rotor part 35.
  • the contact element 37 is formed from an arcuate, bendable conductor 39.
  • the conductor 39 is aligned in the direction of a rotation axis 40 of the rotor part 35 or a shaft 41 and runs essentially parallel to the rotation axis 40 in the area of a free end 42 of the conductor 39. Otherwise, the conductor 39 is like the conductor of the discharge device of Fig. 2 formed.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a bendable conductor 43 of a derivation device, not shown here.
  • the conductor 43 is formed from a contact conductor 44 and a detector conductor 45, the detector conductor 45 being electrically insulated from a dielectric material via an insulating layer 46 in front of the contact conductor 44.
  • the leader is 43 with a round cross section 47 and the contact conductor surrounds the detector conductor 45 coaxially.
  • FIG. 5 shows a bendable conductor 48 with a contact conductor 49 and a detector conductor 50 as well as an insulating layer 51.
  • a cross section 52 of the conductor 48 is essentially rectangular, so that the conductor 48 is band-shaped overall is trained.
  • FIG. 6 shows a bendable conductor 53 or its cross-sectional view with a contact conductor 54, a detector conductor 55 and an insulating layer 56.
  • a cross section 57 is designed here such that the contact conductor 54 forms a substantially rectangular shape and the detector conductor 55 is round and is arranged within the contact conductor 54.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of a bendable conductor 58 with a contact conductor 59, a detector conductor 60 and an insulating layer 61.
  • the conductor 58 is essentially band-shaped and has a rectangular cross section 62.
  • the contact conductor 59, the detector conductor 60 and the insulating layer 61 are also designed in the form of a band in relation to a length, so that a stack arrangement 63 results here.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of a bendable conductor 64 with a contact conductor 65, a detector conductor 66 and an insulating layer 67.
  • the detector conductor 66 is comparatively narrower than the contact conductor 65, so that a Cross section 68 of the conductor 64 is essentially formed by the contact conductor 65.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of a bendable conductor 69 with a contact conductor 70, a detector conductor 71 and insulating layers 72.
  • the contact conductor 70 is formed from individual filaments 73, which are in Art a braid 74 are arranged. Further filaments 75 are arranged within the braid 74, each of which is surrounded by the insulating layer 72 and together forms the detector conductor 71.
  • the conductor 69 is therefore designed as a strand 76, here with a rectangular cross section 77.
  • All of the conductors previously described in FIGS. 1 to 9 can each be designed in the form of a stranded wire with a braid or with two or more cores. These conductors can also each be formed from a combination of a strand and a core or more cores.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ableitungsvorrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle (15) ausgebildeten Rotorteil (11), einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einen feststehenden Statorteil der Maschine, umfassend eine Haltevorrichtung (12) und ein elektrisch leitendes Kontaktelement (13) wobei die Haltevorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbindbar ist, wobei das Kontaktelement als ein biegbarer Leiter (16) ausgebildet ist, wobei der Leiter einen eine Schleifkontaktfläche (21) ausbildenden, an einem Umfang (14) oder einer Stirnseite des Rotorteils anordbaren Leiterabschnitt (20) und ein an der Haltevorrichtung befestigtes Ende (17) aufweist, wobei der Leiter zumindest in dem Leiterabschnitt aus einem die Schleifkontaktfläche ausbildenden Kontaktleiter (18) und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter (19) ausgebildet ist.

Description

Ableitungsvorrichtung und Verfahren zur Ableitung elektrischer Ströme
Die Erfindung betrifft eine Ableitungsvorrichtung und ein Verfahren zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle ausgebildeten Rotorteil einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einen feststehenden Statorteil der Maschine, umfassend eine Haltevorrichtung und ein elektrisch leitendes Kontaktelement, wobei die Haltevorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbindbar ist, wobei das Kontaktelement als ein biegbarer Leiter ausgebildet ist, wobei der Leiter einen eine Schleifkontaktfläche ausbildenden, an einem Umfang oder einer Stirnseite des Rotorteils anordbaren Leiterabschnitt und ein an der Haltevorrichtung befestigtes Ende aufweist. Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Leiters für eine Ableitung svorrichtung.
Derartige Ableitungsvorrichtungen können zur Ableitung elektrostatischer Aufladung aufgrund von Reibungseffekten oder auch äußerer Einwirkungen, die zu einem Potentialunterschied zwischen einem Rotorteil und einem Statorteil einer Maschine führen, eingesetzt werden. Insbesondere können derartige Ableitungsvorrichtungen auch zur Ableitung elektrischer Ladung von Elektromotoren, die insbesondere bei Drehstrommotoren in Folge eines wechselinduzierten elektrischen Stroms entstehen können, eingesetzt werden. Weiter ist es bekannt, Ableitungsvorrichtungen an Fahrzeugen, insbesondere deren Achsen oder Wellen, zu verwenden. Fahrgestelle von Schienenfahrzeugen verfügen ebenfalls über Ableitungsvorrichtungen, die zur Erdung des Schienenfahrzeugs über einen Radsatz dienen können.
Ableitungsvorrichtungen können beispielsweise durch eine einfache Kohlebürste ausgebildet sein, die aus einem konsumierbaren Feststoffkörper gebildet ist. Weiter ist es bekannt, als ein Kontaktelement einen Leiter aus einem Kohlefasergeflecht oder eine Litze aus Kupferdrähten zu verwenden. An eine Schleifkontaktfläche dieses Leiters, welche an einer Kontaktfläche eines Rotorteils, beispielsweise einer Welle, anliegt, stellt sich j edoch aufgrund des Schleifkontaktes eine Abnutzung bzw. ein Verschleiß des Leiters ein. Dieser führt schlussendlich dazu, dass der betreffende Leiterabschnitt aufgebraucht bzw. im Bereich des Leiterabschnitts durchtrennt wird, insbesondere wenn er unter einer Vorspannung an dem Rotorteil anliegt. Ein derartiger Ausfall einer Ableitungsvorrichtung ist nicht ohne weiteres feststellbar und kann beispielsweise zu einer Beschädigung von Wälzlagern aufgrund von darüber fließenden, induzierten Strömen führen. Ableitungsvorrichtungen werden daher regelmäßig im Rahmen einer Wartung einer Maschine vorzeitig ausgetauscht oder verfügen über eine Überwachungseinrichtung mit der beispielsweise ein Abreißen des Leiters detektiert werden kann. Eine derartige Ableitungsvorrichtung ist beispielsweise aus der WO 2019/ 185420 Al bekannt. Hier ist jedoch nachteilig, dass der zur Ableitung vorgesehene Leiter an einem Halter eingespannt und mit einem mechanischen Schalter zur Detektion eines Versagens des Leiters ausgestattet ist. Derartige Ableitungsvorrichtungen benötigen einen großen Bauraum, sind technisch aufwändig herzustellen und sind damit nur an Maschinen mit großem Wellendurchmesser sinnvoll einsetzbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ableitungsvorrichtung und ein Verfahren zur Ableitung elektrischer Ströme vorzuschlagen, mit der bzw. dem ein Erreichen eines definierten Verschleißes eines Kontaktelements der Ableitungsvorrichtung mit einfachen Mitteln feststellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Ableitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 und eine Verwendung eines Leiters mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
Die erfindungsgemäße Ableitungsvorrichtung zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle ausgebildeten Rotorteils einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einem feststehenden Statorteil der Maschine, umfasst eine Haltevorrichtung und ein elektrisch leitendes Kontaktelement, wobei die Haltevorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbindbar ist, wobei das Kontaktelement als ein biegbarer Leiter ausgebildet ist, wobei der Leiter einen eine Schleifkontaktfläche ausbildenden, an einem Umfang oder einer Stirnseite des Rotorteils anordbaren Leiterabschnitt und ein an der Haltevorrichtung befestigtes Ende aufweist, wobei der Leiter zumindest in dem Leiterabschnitt aus einem die Schleifkontaktfläche ausbildenden Kontaktleiter und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter ausgebildet ist.
Dadurch dass der Leiter zumindest in dem Leiterabschnitt, der an dem Rotorteil der Maschine anliegt, aus dem Kontaktleiter und dem Detektorleiter gebildet ist, ist es prinzipiell möglich zwei voneinander elektrisch getrennte bzw. isolierte Ströme durch den Leiter zu leiten. Da der Kontaktleiter die Schleifkontaktfläche ausbildet, kann ein beispielsweise im Rotorteil induzierter Strom über den Kontaktleiter und die Haltevorrichtung in den Statorteil der Maschine oder umgekehrt abgeleitet werden. Da der Detektorleiter von dem Kontaktleiter elektrisch isoliert ist, gelangt er nicht mit dem Rotorteil der Maschine in Kontakt, so dass dann hier auch kein Strom zwischen dem Rotorteil und dem Statorteil fließen kann. Wird der Kontaktleiter durch beispielsweise abrasive Abnutzung soweit verschlissen dass der Detektorleiter an dem Rotorteil der Maschine gelangt bzw. diesen elektrisch kontaktiert, wird dadurch ein Stromkreis unterbrochen. Diese Unterbrechung wird mittels Relais oder anderen elektronischen Auswertungen detektiert. Dieser Strom kann miteinfachen Mitteln ebenfalls detektiert werden, ohne dass dazu eine Mechanik mit einem Schalter oder dergleichen erforderlich wäre. Die Detektion des Stroms kann auch fernab von dem Montageort des Leiters bzw. der Haltevorrichtung an dem Rotorteil erfolgen. Gleichfalls ist es nicht erforderlich den biegbaren Leiter an zwei Enden an der Haltevorrichtung zur Befestigung bzw. unter Spannung zu montieren. Es ist bereits ausreichend, wenn der biegbare Leiter an einem Ende an der Haltevorrichtung befestigt ist und mit der Schleifkontaktfläche an dem Rotorteil anliegt. An dem Montageort wird daher lediglich ein kleiner Bauraum für die Haltevorrichtung und den biegbaren Leiter benötigt, so dass die Ableitungsvorrichtung besonders kompakt ausgebildet werden kann. Darüber hinaus kann bereits vor einem Durchtrennen des Leiters infolge Verschleiß ein Verschleißzustand des Leiters, der einen Austausch des Leiters oder der Ableitungsvorrichtung erfordert, ermittelt werden. Ein vollständiges Durchtrennen des Kontaktleiters im Bereich der Schleifkontaktfläche führt nämlich nicht unmittelbar zu einem Abreißen des Leiters, da der Detektorleiter noch in diesem Bereich existent ist.
Der Kontaktleiter und der Detektorleiter können mittels eines dielektrischen Materials elektrisch voneinander isoliert sein. Das dielektrische Material kann beispielsweise ein geeigneter Kunststoff oder auch ein Lack sein. Der Kunststoff kann den Detektorleiter und den Kontaktleiter elektrisch trennen bzw. in Art einer Schicht zwischen dem Kontaktleiter und dem Detektorleiter angeordnet sein. Beispielsweise kann der Detektorleiter von dem Kunststoffmaterial umgeben sein. Wenn der Detektorleiter aus einzelnen Filamenten besteht, können diese auch mit einem dielektrischen Lack überzogen sein, so dass zwischen den Filamenten des Detektorleiters und Filamenten des Kontaktleiters nicht ohne weiteres ein elektrischer Kontakt ausgebildet werden kann.
Der Kontaktleiter kann mittels einer einzelnen Ader, einer Litze oder einem Geflecht ausgebildet sein und der Detektorleiter kann mittels einer einzelnen Ader, einer Litze oder einem Geflecht ausgebildet sein. Folglich können der Kontaktleiter und der Detektorleiter in ihrem strukturellen Aufbau gleichartig oder verschieden ausgebildet sein.
Der Leiter kann als ein Rundleiter oder ein Leiterband ausgebildet sein. Der Rundleiter kann dann einen kreisrunden oder auch ovalen Querschnitt ausbilden. Das Leiterband kann einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt ausbilden. Mit einem Leiterband kann eine vergleichsweise große Schleifkontaktfläche an dem Rotorteil anliegen, so dass eine sichere Kontaktierung des Kontaktleiters verwirklicht werden kann. Vorteilhaft kann der Leiter entlang seiner gesamten Länge mit dem Kontaktleiter und dem Detektorleiter ausgebildet sein. Ein Querschnitt des Leiters ist dann stets gleich ausgebildet.
Der Kontaktleiter und der Detektorleiter können, relativ bezogen auf einen Querschnitt des Leiters, konzentrisch angeordnet sein. Demnach kann der Detektorleiter innerhalb des Kontaktleiters angeordnet sein. Ein derartiger Leiter lässt sich besonders einfach herstellen, da dann der Detektorleiter zunächst von einer Isolierschicht und nachfolgend mit dem Kontaktleiter umgeben werden kann.
Der Detektorleiter kann, relativ bezogen auf einen Querschnitt des Leiters, eine von der Schleifkontaktfläche abgewandte Rückfläche des Leiters zumindest teilweise ausbilden. Beispielsweise kann der Leiter dann aus drei Schichten, die von dem Kontaktleiter, einer Isolierschicht und dem Detektorleiter gebildet sind, ausgebildet sein. Die Isolierschicht liegt dann zwischen dem Detektorleiter und dem Kontaktleiter, wobei der Kontaktleiter stets zwischen dem Rotorteil und der Isolierschicht bzw. dem Detektorleiter angeordnet ist. Der Detektorleiter kann die Rückfläche des Leiters vollständig oder teilweise ausbilden.
Eine Querschnittsfläche des Kontaktleiters kann in einem Verhältnis zu einer Querschnittsfläche des Detektorleiters von 2: 1 , 5 : 1 , 10 : 1 , 50 : 1 oder 100 : 1 ausgebildet sein. Prinzipiell kann der Detektorleiter hinsichtlich seiner Querschnittsfläche auch umgekehrt eine größere Querschnittsfläche als der Kontaktleiter aufweisen, was j edoch nicht erforderlich ist. Da über den Detektorleiter keine Ströme abgeleitet werden müssen, und lediglich die Existenz eines elektrischen Kontaktes detektiert werden soll, ist es ausreichend, wenn der Detektorleiter gegenüber dem Kontaktleiter eine vergleichsweise kleinere Querschnittsfläche aufweist.
Der Kontaktleiter und der Detektorleiter können überwiegend oder vollständig aus Kupfer, aus Aluminium und/oder aus Kohlenstofffasern ausgebildet sein. Insgesamt kann der Leiter, abgesehen von einer Isolierschicht bzw. Isolation des Detektorleiters aus dem gleichen Material ausgebildet sein. Alternativ können der Kontaktleiter und der Detektorleiter aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein.
Der Leiter kann derart biegeelastisch ausgebildet sein, dass zur Ausbildung eines elektrisch leitenden Schleifkontaktes zwischen der Schleifkontaktfläche des Leiters und einer Kontaktfläche an dem Rotorteil die Kontaktfläche mit einer Kontaktkraft beaufschlagbar ist. Der Leiter kann dann mit der Haltevorrichtung so an dem Rotorteil positioniert werden, dass er mit einer Vorspannung bzw. der Kontaktkraft an der Kontaktfläche anliegt. Der Leiter muss dann nicht zwangsläufig mit seinen beiden Enden an der Haltevorrichtung montiert werden, damit er unter einer Vorspannung an die Kontaktfläche angelegt werden kann, was j edoch auch möglich wäre.
Demnach kann der Leiter ein an dem Umfang oder der Stirnseite bzw.
Stirnfläche des Rotorteils anordbares freies Ende aufweisen. Die Haltevorrichtung wird dadurch besonders einfach ausbildbar. Wesentlich ist, dass der Leiter nicht mit seinem stirnseitigen freien Ende an dem Rotorteil anliegt, da dann unmittelbar ein elektrischer Kontakt zwischen dem Detektorleiter und dem Rotorteil ausgebildet werden kann. Der Leiter liegt daher vorzugsweise in dem Leiterabschnitt bzw. mit einem Umfang des Leiters an dem Rotorteil an. Weiter ist es so auch möglich, den Leiter unabhängig von einer Gestalt des Rotorteils an diesem anzuordnen. Der Leiter kann radial an dem Umfang des Rotorteils, oder axial an der Stirnseite des Rotorteils angeordnet werden.
Der Leiter kann zwischen dem freien Ende und dem befestigten Ende bogenförmig biegbar ausgebildet sein, derart, dass sich bei einer Anordnung des Leiters am Rotorteil das freie Ende in Richtung einer Rotationsachse des Rotorteils erstreckt. Durch die bogenförmige Ausbildung des freien Endes wird zunächst sichergestellt, dass der Leiter nicht mit einem stirnseitigen freien Ende an dem Rotorteil anliegt, so dass auch kein unmittelbarer elektrischer Kontakt mit dem Detektorleiter ausgebildet werden kann. Das freie Ende selbst kann ebenfalls mit einer Isolierschicht versehen sein. Erst nach einem abrasiven Abtrag des Kontaktleiters ist dann dieser elektrische Kontakt über den Detektorleiter herstellbar. Wenn sich das freie Ende in Richtung der Rotationsachse des Rotorteils erstreckt kann der Leiter auch in Richtung der Rotationsachse ausgerichtet an dem Rotorteil anliegen.
Die Ableitungsvorrichtung kann zumindest zwei, drei, vier oder mehr Leiter umfassen die relativ zu einer Rotationsachse des Rotorteils koaxial, bevorzugt symmetrisch, an der Haltevorrichtung angeordnet sein können. Durch die Verwendung mehrerer Leiter kann die Ableitungsvorrichtung sicher eine Ableitung elektrischer Ströme an dem Rotorteil gewährleisten. Eine koaxiale oder symmetrische Anordnung der Leiter der Haltevorrichtung bzw. relativ zu der Rotationsachse ermöglicht dann eine gleichmäßige Verteilung der Leiter an dem Rotorteil. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung in Art eines Rings ausgebildet sein, der an einer Stirnseite des Rotorteils oder an einem Umfang des Rotorteils angeordnet ist bzw. das Rotorteil umgibt. Ein derartiger Ring ist besonders einfach, beispielsweise im Bereich eines Lagers, montierbar. Die Leiter können relativ zueinander äquidistant an dem Ring angeordnet sein. Gleichfalls kann die Halteeinrichtung auch eine andere, geeignete Gestalt aufweisen.
Die Ableitungsvorrichtung kann eine Überwachungsvorrichtung zur Bestimmung eines elektrischen Kontaktes des Detektorleiters mit dem Rotorteil umfassen. Die Überwachungseinrichtung kann beispielsweise eine Widerstandsmesseinrichtung sein. In einer besonders einfachen Ausführungsform kann die Überwachungseinrichtung durch einen Signalgeber, beispielsweise einem Leuchtmittel, ausgebildet sein, mit dem das Fließen eines Stroms zwischen Detektorleiter und Rotorteil oder Kontaktleiter angezeigt wird. Mittels der Überwachungseinrichtung kann auch selbst eine Spannung an dem Detektorleiter und dem Rotorteil bzw. dem Kontaktleiter angelegt werden, so dass ein Schließen eines Stromkreises über den Detektorleiter detektierbar wird. Die Überwachungseinrichtung kann auch durch ein diskretes elektronisches Bauteil oder eine digitale Schaltung ausgebildet sein. Dann wird es möglich einen Betriebszustand der Ableitungsvorrichtung über die Überwachungseinrichtung auszuwerten und gegebenenfalls eine Betriebszustandsinformation mit einer Störung einer Maschine weiter zu verarbeiten. Die Überwachungseinrichtung kann Mittel zur digitalen Datenverarbeitung umfassen. Die Überwachungseinrichtung kann unmittelbar an dem Rotorteil der Maschine oder auch an einer anderen beliebigen, örtlich von dem Rotorteil bzw. der Haltevorrichtung beabstandeten Stelle angeordnet sein. Es ist dann lediglich erforderlich, den Detektorleiter mit der Überwachungseinrichtung elektrisch zu verbinden. Der Detektorleiter kann auch von dem Statorteil elektrisch isoliert sein.
Folglich kann die Überwachungseinrichtung in einer zwischen Enden des
Detektorleiters und des Kontaktleiters oder zwischen einem Ende des Detektorleiters und dem Rotorteil ausgebildeten Kurzschlussschleife angeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Maschine umfasst eine erfindungsgemäße Ableitungsvorrichtung zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle ausgebildeten Rotorteil in einem feststehenden Statorteil der Maschine. Die Maschine kann eine Mehrzahl von Ableitungsvorrichtungen aufweisen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle ausgebildeten Rotorteil einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einem feststehenden Statorteil der Maschine, mit einer Ableitungsvorrichtung, wird eine Haltevorrichtung der Ableitungsvorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbunden, wobei ein elektrisch leitendes Kontaktelement der Ableitungsvorrichtung als ein biegbarer Leiter ausgebildet wird, wobei ein eine Schleifkontaktfläche ausbildender Leiterabschnitt des Leiters an einem Umfang oder einer Stirnseite des Rotorteils angeordnet wird, und ein Ende des Leiters an der Haltevorrichtung befestigt wird, wobei der Leiter zumindest in dem Leiterabschnitt aus einem die Schleifkontaktfläche ausbildendem Kontaktleiter und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter ausgebildet wird. Zu den vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Ableitungsvorrichtung verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Leiters, der zumindest in einem Leiterabschnitt des Leiters aus einem eine Schleifkontaktfläche des Leiterabschnitts ausbildenden Kontaktleiter und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter ausgebildet ist, wird der Leiter zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle ausgebildeten Rotorteil einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einem feststehenden Statorteil der Maschine verwendet, wobei eine Haltevorrichtung der Ableitungsvorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbunden wird, wobei ein elektrisch leitendes Kontaktelement der Ableitungsvorrichtung als ein biegbarer Leiter ausgebildet wird, wobei ein eine S chleifkontaktfläche ausbildender Leiterabschnitt des Leiters an einem Umfang oder einer Stirnseite des Rotorteils angeordnet wird, und ein Ende des Leiters an der Haltevorrichtung befestigt wird, wobei der Leiter zumindest in dem Leiterabschnitt aus einem die Schleifkontaktfläche ausbildendem Kontaktleiter und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter ausgebildet wird. Zu den vorteilhaften Wirkungen der erfindungsgemäßen Verwendung wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Ableitungsvorrichtung verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Verwendung ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Ableitungsvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Ableitungsvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Ableitungsvorrichtung;
Fig. 4 eine Querschnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Leiters; Fig. 5 eine Querschnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines Leiters;
Fig. 6 eine Querschnittdarstellung einer dritten Ausführungsform eines Leiters;
Fig. 7 eine Querschnittdarstellung einer vierten Ausführungsform eines Leiters;
Fig. 8 eine Querschnittdarstellung einer fünften Ausführungsform eines Leiters;
Fig. 9 eine Querschnittdarstellung einer sechsten Ausführungsform eines Leiters.
Die Fig. 1 zeigt eine Ableitungsvorrichtung 10 in einer vereinfachten Darstellung an einem Rotorteil 1 1 einer hier nicht näher dargestellten Maschine. Die Ableitungsvorrichtung 10 umfasst eine Haltevorrichtung
12 und ein elektrisch leitendes Kontaktelement 13 , welches an einem Umfang 14 einer Welle 15 des Rotorteils 1 1 anliegt. Das Kontaktelement
13 ist als ein biegbarer Leiter 16 ausgebildet, dessen gegenüberliegende Enden 17 an der Haltevorrichtung 12 befestigt sind. Der Leiter 16 ist seinerseits aus einem Kontaktleiter 18 und einem Detektorleiter 19 ausgebildet, wobei der Detektorleiter 19 innerhalb des Kontaktleiters 18 von diesem elektrisch isoliert angeordnet ist. Über den Kontaktleiter 18 kann eine Ableitung von Strömen von dem Rotorteil 1 1 in einen hier nicht dargestellten Statorteil der Maschine erfolgen. Demnach liegt der Kontaktleiter 18 in einem Leiterabschnitt 20 mit einer Schleifkontaktfläche 21 an einer Kontaktfläche 22 an dem Umfang 14 an. Wird der Kontaktleiter 18 bzw. dessen Material im Bereich der Schleifkontaktfläche 21 durch abrasiven Verschleiß entfernt, so wird zwischen dem Detektorleiter 19 und der Welle 15 ein elektrisch leitender Kontakt ausgebildet. Diese Kontaktierung kann folglich elektrisch detektiert werden, so dass dann auch ein Erreichen einer Verschleißgrenze des Kontaktleiters 18 bestimmt werden kann.
Die Fig. 2 zeigt eine Ableitungsvorrichtung 23 an einem Rotorteil 24, die aus einer Haltevorrichtung 25 und einem Kontaktelement 26 gebildet ist. Das Kontaktelement 26 liegt an einer axialen Stirnfläche 27 des Rotorteils 24 bzw. einer Welle 28 an und ist seinerseits durch einen biegbaren Leiter 29 ausgebildet. Ein Ende des Leiters 30 ist an der Haltevorrichtung 25 befestigt, wobei ein gegenüberliegendes freies Ende 3 1 des Leiters 29 nicht befestigt ist. Der biegbare Leiter 29 ist elastisch biegbar und liegt daher mit einer Kontaktkraft an der Stirnfläche 27 an. Der Leiter 29 ist aus einem Kontaktleiter 32 und einem Detektorleiter 33 ausgebildet, wobei der Detektorleiter 33 von dem Kontaktleiter 32 elektrisch isoliert ist. Wie zuvor bereits bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben, ist der Leiter 29 dem entsprechend so aufgebaut, dass mit dem Detektorleiter 33 ein zumindest teilweiser Verbrauch des Kontaktleiters 32 detektiert werden kann.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Ableitungsvorrichtung 34 an einem Rotorteil 35 mit einer Haltevorrichtung 36 und einem Kontaktelement 37. Das Kontaktelement 37 liegt hier an einem Umfang 38 des Rotorteils 35 an. Das Kontaktelement 37 ist aus einem bogenförmig ausgebildeten biegbaren Leiter 39 gebildet. Insbesondere ist der Leiter 39 in Richtung einer Rotationsachse 40 des Rotorteils 35 bzw. einer Welle 41 ausgerichtet und verläuft im Bereich eines freien Endes 42 des Leiters 39 im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 40. Im Übrigen ist der Leiter 39 wie der Leiter der Ableitungsvorrichtung aus der Fig. 2 ausgebildet.
Die Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht eines biegbaren Leiters 43 einer hier nicht dargestellten Ableitungsvorrichtung. Der Leiter 43 ist aus einem Kontaktleiter 44 und einem Detektorleiter 45 gebildet, wobei der Detektorleiter 45 über eine Isolierschicht 46 vor dem Kontaktleiter 44 aus einem dielektrischen Material elektrisch isoliert ist. Der Leiter 43 ist mit einem runden Querschnitt 47 ausgebildet und der Kontaktleiter umgibt den Detektorleiter 45 koaxial.
Die Fig. 5 zeigt einen biegbaren Leiter 48 mit einem Kontaktleiter 49 und einem Detektorleiter 50 sowie einer Isolierschicht 51. Ein Querschnitt 52 des Leiters 48 ist im Unterschied zu dem Leiter aus der Fig. 4 im Wesentlichen rechteckförmig, so dass der Leiter 48 insgesamt bandförmig ausgebildet ist.
Die Fig. 6 zeigt einen biegbaren Leiter 53 bzw. dessen Querschnittansicht mit einem Kontaktleiter 54, einem Detektorleiter 55 und einer Isolierschicht 56. Ein Querschnitt 57 ist hier so ausgebildet, dass der Kontaktleiter 54 eine im Wesentlich rechteckige Form ausbildet und der Detektorleiter 55 rund ausgebildet und innerhalb des Kontaktleiters 54 angeordnet ist.
Die Fig. 7 zeigt eine Querschnittansicht eines biegbaren Leiters 58 mit einem Kontaktleiter 59, einem Detektorleiter 60 und einer Isolierschicht 61. Der Leiter 58 ist im Wesentlichen bandförmig ausgebildet und weist einen rechteckigen Querschnitt 62 auf. Der Kontaktleiter 59, der Detektorleiter 60 und die Isolierschicht 61 sind ebenfalls bezogen auf eine Länge bandförmig ausgebildet, so dass sich hier eine Stapelanordnung 63 ergibt.
Die Fig. 8 zeigt eine Querschnittansicht eines biegbaren Leiters 64 mit einem Kontaktleiter 65, einem Detektorleiter 66 und einer Isolierschicht 67. Im Unterschied zu dem Leiter aus der Fig. 7 ist hier der Detektorleiter 66 vergleichsweise schmaler ausgebildet als der Kontaktleiter 65, so dass ein Querschnitt 68 des Leiters 64 im Wesentlichen von dem Kontaktleiter 65 ausgebildet wird.
Die Fig. 9 zeigt eine Querschnittansicht eines biegbaren Leiters 69 mit einem Kontaktleiter 70, einem Detektorleiter 71 und Isolierschichten 72. Der Kontaktleiter 70 ist aus einzelnen Filamenten 73 gebildet, die in Art eines Geflechts 74 angeordnet sind. Innerhalb des Geflechts 74 sind weitere Filamente 75 angeordnet, die j eweils von der Isolierschicht 72 umgeben sind und zusammen den Detektorleiter 71 ausbilden. Der Leiter 69 ist demnach als eine Litze 76, hier mit einem rechteckigen Quer- schnitt 77, ausgebildet.
Sämtliche zuvor in den Fig. 1 bis 9 beschriebenen Leiter können j eweils in Art einer Litze mit einem Geflecht oder mit zwei oder mehr Adern ausgebildet sein. Auch können diese Leiter j eweils aus einer Kombination von einer Litze und einer Ader oder mehr Adern ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche Ableitungsvorrichtung (10, 23, 34) zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle (15, 28, 41) ausgebildeten Rotorteil (11, 24, 35) einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einen feststehenden Statorteil der Maschine, umfassend eine Haltevorrichtung (12, 25, 36) und ein elektrisch leitendes Kontaktelement (13, 26, 37), wobei die Haltevorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbindbar ist, wobei das Kontaktelement als ein biegbarer Leiter (16, 29, 39, 43, 48, 48, 53, 58, 64, 69) ausgebildet ist, wobei der Leiter einen eine Schleifkontaktfläche (21) ausbildenden, an einem Umfang (14, 38) oder einer Stirnseite (27) des Rotorteils anordbaren Leiterabschnitt (20) und ein an der Haltevorrichtung befestigtes Ende (17, 30) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Leiter zumindest in dem Leiterabschnitt aus einem die Schleifkontaktfläche ausbildenden Kontaktleiter (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) ausgebildet ist. Ableitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktleiter (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) und der Detektorleiter (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) mittels eines dielektrischen Materials elektrisch voneinander isoliert sind. Ableitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktleiter (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) mittels einer einzelnen Ader, einer Litze oder einem Geflecht ausgebildet ist und der Detektorleiter (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) mittels einer einzelnen Ader, einer Litze oder einem Geflecht ausgebildet ist. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Leiter (16, 29, 39, 43, 48, 48, 53, 58, 64, 69) als ein Rundleiter oder ein Leiterband ausgebildet ist. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktleiter (18, 32, 44, 49, 54) und der Detektorleiter (19, 33, 45, 50, 55), relativ bezogen auf einen Querschnitt (47, 52) des Leiters (16, 29, 39, 43, 48, 53), konzentrisch angeordnet sind. Ableitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Detektorleiter (19, 33, 60, 66), relativ bezogen auf einen Querschnitt (62, 68) des Leiters (16, 29, 39, 58, 64), eine von der Schleifkontaktfläche (21) abgewandte Rückfläche des Leiters zumindest teilweise ausbildet. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Querschnittsfläche des Kontaktleiters (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) in einem Verhältnis zu einer Querschnittsfläche des Detektorleiters (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71), von 2:1, 5:1, 10:1, 50:1 oder 100:1 ausgebildet ist. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktleiter (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) und der Detektorleiter (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) überwiegend aus Kupfer, Aluminium und/oder Kohlenstofffasern ausgebildet sind. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Leiter (16, 29, 39, 43, 48, 48, 53, 58, 64, 69) derart biegeelastisch ausgebildet ist, dass zur Ausbildung eines elektrisch leitenden Schleifkontaktes zwischen der Schleifkontaktfläche (21) des Leiters und einer Kontaktfläche (22) an dem Rotorteil (11, 24, 35) die Kontaktfläche mit einer Kontaktkraft beaufschlagbar ist. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Leiter (29, 39, 43, 48, 53, 58, 64, 69) einen an dem Umfang (38)oder der Stirnseite (27) des Rotorteils (24, 35) anordbares freies Ende (31) aufweist. Ableitungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Leiter (29, 39, 43, 48, 53, 58, 64, 69) zwischen dem freien Ende (31) und dem befestigten Ende (30) bogenförmig biegbar ausgebildet ist, derart, dass sich bei einer Anordnung des Leiters am Ro- torteil (24, 35) das freie Ende in Richtung einer Rotationsachse (40) des Rotorteils erstreckt. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ableitungsvorrichtung (10, 23, 34) zumindest zwei, drei, vier oder mehr Leiter (16, 29, 39, 43, 48, 48, 53, 58, 64, 69) umfasst, die relativ zu einer Rotationsachse (40) des Rotorteils (11, 24, 35) koaxial, bevorzugt symmetrisch, an der Haltevorrichtung (12, 25, 36) angeordnet sind. Ableitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ableitungsvorrichtung (10, 23, 34) eine Überwachungsein- richtung zur Bestimmung eines elektrischen Kontaktes des Detektorleiters (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) mit dem Rotorteil (11, 24, 35) umfasst. Ableitungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Überwachungseinrichtung in einer zwischen Enden des Detektorleiters und des Kontaktleiters (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) oder zwischen einem Ende des Detektorleiters (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) und dem Rotorteil (11, 24, 35) ausgebildeten Kurzschlussschleife angeordnet ist. Maschine mit einer Ableitungsvorrichtung (10, 23, 34) nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle (15, 28, 41) ausgebildeten Rotorteil (11, 24, 35) in einen feststehenden Statorteil der Maschine. Verfahren zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle (15, 28, 41) ausgebildeten Rotorteil (11, 24, 35) einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einen feststehenden Statorteil der Maschine, mit einer Ableitungsvorrichtung (10, 23, 34), wobei eine Haltevorrichtung (12, 25, 36) der Ableitungsvorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbunden wird, wobei ein elektrisch leitendes Kontaktelement (13, 26, 37) der Ableitungsvorrichtung als ein biegbarer Leiter (16, 29, 39, 43, 48, 48, 53, 58, 64, 69) ausgebildet wird, wobei ein eine Schleifkontaktfläche (21) ausbildender Leiterabschnitt (20) des Leiters an einem Umfang (14, 38) oder einer Stirnseite (27) des Rotorteils angeordnet wird, und ein Ende (17, 30) des Leiters an der Haltevorrichtung befestigt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Leiter zumindest in dem Leiterabschnitt aus einem die Schleifkontaktfläche ausbildenden Kontaktleiter (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) ausgebildet wird. Verwendung eines Leiters (16, 29, 39, 43, 48, 48, 53, 58, 64, 69), der zumindest in einem Leiterabschnitt (20) des Leiters aus einem eine Schleifkontaktfläche (21) des Leiterabschnitts ausbildenden Kontaktleiter (18, 32, 44, 49, 54, 59, 65, 70) und einem von dem Kontaktleiter elektrisch isolierten Detektorleiter (19, 33, 45, 50, 55, 60, 66, 71) ausgebildet ist, zur Ableitung elektrischer Ströme von einem mit einer Achse oder Welle (15, 28, 41) ausgebildeten Rotorteil (11, 24, 35) einer Maschine, insbesondere eines Elektromotors, Fahrzeugs, Schienenfahrzeugs oder dergleichen, in einen feststehenden Statorteil der Maschine, mit einer Ableitungsvorrichtung (10, 23, 34), umfassend eine Haltevorrichtung (12, 25, 36) und ein elektrisch leitendes Kontaktelement (13, 26, 37), wobei die Haltevorrichtung mit dem feststehenden Statorteil der Maschine elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Kontaktelement als ein biegbarer Leiter ( 16, 29, 39, 43 , 48, 48, 53 , 58, 64, 69) ausgebildet ist, wobei der Leiter ein an der Haltevorrichtung befestigtes Ende ( 17, 30) aufweist, wobei der Lei- terabschnitt an einem Umfang (14, 38) oder einer Stirnseite (27) des Rotorteils angeordnet ist.
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