ES2273134T3 - Resorte de escobillas para un transmisor de anillo colector. - Google Patents
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Abstract
Resorte de escobillas para un transmisor (1) de anillo colector que está formado por un tramo (7, 14;7, 14a) de alambre flexible que presenta un eje (7) de contacto que se extiende en línea recta con una zona (9, 9a, 9b) de contacto en su parte extrema la cual está compuesta de un material más noble que el material del eje (7) de contacto, continuándose en el extremo del eje (7) de contacto opuesto a la zona (9, 9a, 9b) de contacto en un tramo (14, 14a) de sujeción formado por una multiplicidad de curvas dividido en una zona (15, 15a) de apoyo y una zona (16, 16a) de enganche, caracterizado porque el eje (7) de contacto a través de un escalonamiento (13, 13a) en ángulo recto se transforma en un tramo (14, 14a) de sujeción que discurre juntamente con el escalonamiento (13, 13a) en un plano (E-E) de curvatura.
Description
Resorte de escobillas para un transmisor de
anillo colector.
La invención concierne a un resorte de
escobillas para un transmisor de anillo colector de acuerdo con las
características de la reivindicación 1.
Un resorte de escobillas de este tipo pertenece
al estado de la técnica a través del documento DE 10158 381 A1.
Este resorte posee un eje de contacto de tipo de alambre que se
extiende en línea recta, el cual puede estar compuesto de una
aleación de cobre y berilio. En el extremo libre del eje de contacto
esta enchufado un casquillo de oro que va fijado mediante engarce
mecánico a presión. El extremo del eje de contacto opuesto al
casquillo se transforma en una espira de muelle con forma
helicoidal. A esta espira de muelle se agrega/acopla un tramo de
longitud recta que discurre paralelo al eje de contacto, que se
transforma en un tramo de sujeción curvado en forma de una S. El
extremo libre del tramo de sujeción señala en una dirección que se
aleja del eje de contacto.
Para la fijación de este resorte de escobillas
en una platina de una parte del estator de un transmisor de anillo
colector es necesario disponer en la platina no solamente un taladro
para la acogida del eje de contacto que esté recubierto con un
material conductor de la electricidad sino también disponer otra
escotadura junto al taladro que permita el paso del tramo de
sujeción. Al menos la parte de la escotadura con la que el tramo de
sujeción entra en contacto también tiene que estar recubierta con
material conductor de la electricidad.
Puesto que el eje de contacto tiene que pasar a
través del taladro, en el caso conocido el casquillo solamente se
puede fijar al extremo del eje de contacto después de la fijación
del resorte de escobillas en la platina.
Partiendo del estado de la técnica, la invención
tiene como tarea principal presentar un resorte de escobillas para
un transmisor de anillo colector que no solamente esté configurado
de forma más sencilla sino que también requiera un coste de montaje
más pequeño.
Según la invención, esta tarea queda resuelta
con las características que se presentan en la reivindicación 1.
El punto central de la invención lo constituye
el aspecto técnico de que el eje de contacto se transforma en un
escalonamiento en ángulo recto extendiéndose el tramo de sujeción
con el escalonamiento en un plano de curvatura. Esto tiene no
solamente la ventaja de que en una platina de una parte del estator
de un transmisor de anillo colector tenga que estar previsto
únicamente una escotadura a través de la cual se pueda encajar todo
el tramo de sujeción hasta el apriete del escalonamiento sobre la
platina, sino que el eje de contacto del resorte de escobillas ya
antes de su fijación sobre la platina con su zona de contacto de la
parte extrema puede ser equipado con un metal noble, en particular
oro, que entonces consigue el contacto sobre un anillo colector de
la parte del rotor del transmisor de anillo colector. Debido a esto
resulta posible el premontaje en serie de resortes de escobillas en
procesos de cinta transportadora continua. De este modo se
simplifica y se configura con mayor economía el montaje de un
transmisor de anillo colector.
Si se disponen varios resortes de escobillas uno
junto a otro también se necesita solamente una única escotadura en
la platina. Sin embargo, para los tramos de sujeción de los resortes
de escobillas situados en la escotadura, se pueden prever
respectivas ranuras situadas frente a frente en posición frontal, y
ajustadas a la sección transversal de los resortes de
escobillas.
El escalonamiento entre el eje de contacto y el
tramo de sujeción constituye de acuerdo con la forma de ejecución
de la reivindicación 2 un componente del tramo de sujeción de un
pórtico que presenta dos tramos longitudinales en forma de U que se
miran entre sí. Durante el montaje este pórtico se hace pasar a
través de la escotadura de la platina, comprimiéndose en el plano
de curvatura debido a sus características de flexibilidad. Una vez
que el escalonamiento alcanza la cara inferior de la platina el
pórtico puede expandirse de nuevo con lo cual los tramos
longitudinales en forma de U rodean por dentro las zonas de borde de
la escotadura con lo cual queda fijado en posición el resorte de
escobillas.
Según la reivindicación 3 el pórtico presenta un
contorno en forma de trapecio. De esta forma el pórtico puede
meterse fácilmente a través de la escotadura. La zona de apoyo del
tramo de sujeción se forma mediante dos patas alineadas de los
tramos longitudinales en forma de U. Las patas de los tramos
longitudinales en forma de U situadas en posiciones opuestas
agarran por debajo la platina.
Tanto la introducción del tramo de sujeción a
través de una escotadura de una platina, en especial una escotadura
oval, como también la fijación en posición del resorte de escobillas
sobre la platina se pueden conseguir con las características de la
forma de ejecución de la reivindicación 4. En este caso, sobre el
escalonamiento en el eje de contacto se continúa con un pórtico
configurado en forma de U. Las patas del pórtico tienen entre sí
una separación que es mayor que la longitud de la escotadura en la
platina. En el extremo del pórtico alejado del escalonamiento se
añade una curvatura en forma de arco que constituye la zona de apoyo
del tramo de sujeción sobre la cara de la platina opuesta a la
parte del rotor del transmisor de anillo colector. La zona de apoyo
se convierte en una zona de compensación curvada en forma de S a la
que se añade a continuación una zona de enganche configurada en
forma de L con una pata de enganche en el extremo. Mediante esa
configuración se ciñe por tanto una pata del pórtico contra una
parte frontal de la escotadura y una pata de apoyo de la zona de
enganche contra la otra parte frontal. La pata de enganche está
acodada en sentido contrario al escalonamiento, con lo cual,
después del montaje, el resorte de escobillas queda impecablemente
asegurado en posición sobre la platina.
Para el montaje del resorte de escobillas sobre
la platina tan solo es necesario introducir a través de la
escotadura el tramo de sujeción, sometiéndolo a compresión elástica
en el plano de curvatura. Una vez que la zona de apoyo ha entrado
por la escotadura ya puede destensarse de nuevo el tramo de
sujeción, de tal manera que a continuación el escalonamiento se
ciñe a la cara de la platina que está del lado de la parte del rotor
y el tramo de sujeción queda fijado mediante la zona de apoyo y la
zona de enganche.
El resorte de escobillas puede estar formado por
un tramo de alambre flexible de sección circular. Sin embargo, de
acuerdo con las características de la reivindicación 5 es más
ventajoso que el tramo de alambre flexible presente una sección
transversal rectangular, siendo su espesor medido en el plano de
curvatura más pequeño que la anchura del mismo medida
transversalmente. En este caso está garantizada una estabilidad
suficiente con buenas propiedades elásticas.
Una configuración favorita del tramo de alambre
flexible se contempla en las características de la reivindicación
6. De acuerdo con ello se dimensiona la proporción entre anchura y
espesor aproximadamente en el valor 3,5:1.
Con relación al aspecto técnico de que mediante
la configuración acorde con la invención los resortes de escobillas
también pueden ser premontados en un proceso de montaje en serie
sobre cinta transportadora continua, según la reivindicación 7 se
puede pensar que la zona de contacto esté formada por un casquillo
abrazado sobre el eje de contacto. Dicho casquillo puede estar
hecho de oro.
Es aún más ventajoso que de acuerdo con las
características de la reivindicación 8 la zona de contacto esté
formada por una envoltura en forma de U que a través de los lados
interiores de sus patas está soldada con el eje de contacto. Con
preferencia se utiliza la soldadura por láser. Una configuración de
este tipo permite mayores tolerancias de fabricación y también
reduce el coste económico puesto que son menores las cantidades de
materiales nobles que se tienen que emplear para la zona de contacto
toda vez que solamente entra en contacto con el anillo colector una
zona perimetral de la zona de contacto.
En relación con esto y según la reivindicación 9
es conveniente que la zona de contacto en forma de envoltura esté
compuesta de una aleación de oro con temple de resorte.
El coste de fabricación con la utilización de
poco material noble para la zona de contacto se configura por tanto
todavía más económico porque de acuerdo con las características de
la reivindicación 10 la zona de contacto está formada por un
alambre de oro soldado sobre el eje de contacto. La fijación del
alambre de oro sobre una parte plana del eje de contacto se efectúa
con preferencia mediante soldadura por resistencia.
El coste del material se reduce todavía más en
particular desde el punto de vista de los precios cuando de acuerdo
con la reivindicación 11 el eje de contacto está compuesto de una
aleación de cobre y níquel.
Según la reivindicación 12 el eje de contacto
puede estar compuesto de acero inoxidable Niro 1.4310.
A continuación se expone la invención con mayor
detalle con la ayuda de los ejemplos de ejecución representados en
los dibujos. Se muestran:
Figura 1 una vista fragmentaria en
sección vertical esquemática de un
transmisor de anillo colector;
Figura 2 a escala ampliada una sección
transversal fragmentaria a través de la
representación de la figura 1 a lo largo de la línea
II-II, vista en la
dirección de las flechas IIa;
Figura 3 otra forma de ejecución
semejante a la representación de la
figura 2;
Figura 4 a escala ampliada una sección
transversal a través de la
representación de la figura 1 a lo largo de la línea
IV-IV, visto en la
dirección de las flechas IVa;
Figura 5 una representación semejante
a la de la figura 1, de acuerdo con otra
forma de ejecución;
Figura 6 a escala ampliada la vista
fragmentaria VI de la figura 5, y
Figura 7 a escala ampliada una sección
transversal a través de la
representación de la figura 5 a lo largo de la línea
VII-VII vista en la
dirección de las flechas VIIa.
En la figura está designado con 1 y se ha
mostrado esquemáticamente un transmisor de anillo colector con una
platina 2 perteneciente a una parte del estator por lo demás no
ilustrado con detalle y con una parte 3 del rotor para la
transmisión de corrientes eléctricas y datos.
Tanto sobre la cara 4 de la platina 2 que queda
del lado de la parte 3 del rotor como también sobre la cara 5
opuesta se extienden circuitos impresos no representados con detalle
hechos de un material conductor de la electricidad cuya anchura
depende de qué cantidad de datos o de qué corriente y en qué
intensidad ha de ser transmitida entre la parte 3 del rotor y la
parte del estator.
La conexión eléctrica entre la parte 3 del rotor
provista en su perímetro con anillos colectores no representados en
detalle y la parte del estator se efectúa mediante resortes 6 de
escobillas formados por tramos de alambre elástico. Cada resorte 6
de escobillas presenta un eje 7 de contacto que se extiende en línea
recta hecho de una aleación de cobre y níquel. En el extremo 8
libre del eje 7 de contacto se encuentra una zona 9 de contacto que
actúa conjuntamente con un anillo colector sobre la parte 3 del
rotor. En la forma de ejecución de la figura 1 la zona 9 de
contacto está formada por un casquillo de oro que por ejemplo está
fijado mediante engarce mecánico a presión sobre el extremo 8 del
eje 7 de contacto.
La zona de contacto también puede estar formada
según la representación de la figura 4 por una envoltura 9a en
forma de U, que a través de las caras 10 internas de sus patas 11
está unida con el eje 7 de contacto mediante soldaduras 12 por
láser. Dicha envoltura 9a solamente necesita estar situada sobre la
cara del eje 7 de contacto en la que logra el contacto con el
anillo colector de la parte 3 del rotor. Con preferencia está hecha
de una aleación de oro con temple de resorte.
Como además permite apreciar la figura 1, el eje
7 de contacto está provisto con un escalonamiento 13 en ángulo
recto distanciado de la zona 9 de contacto. A ese escalonamiento 13
en ángulo recto se añade un tramo 14 de sujeción que discurre con
el propio escalonamiento 13 en un plano E-E de
curvatura. El tramo 14 de sujeción presenta una zona 15 de apoyo y
una zona 16 de enganche. La zona 15 de apoyo está formada por una
curva en forma de arco de un extremo de un pórtico 17 en forma de U
que es continuación del escalonamiento 13. La zona 15 de apoyo a
través de una zona 18 de compensación curvada en forma de S se
transforma en la zona 16 de enganche configurada en forma de L. Esa
zona 16 de enganche posee una pata 19 de apoyo y en el extremo una
pata 20 de enganche acodada para esta finalidad. La pata 20 de
enganche está desviada con respecto a la pata 19 de apoyo en un
ángulo que es < 90º.
Para el montaje, previamente a través de una
escotadura 21 oval que tiene la platina 2 se introduce un resorte 6
de escobillas provisto con la zona 9 o 9a de contacto con el tramo
14 de sujeción completo desde la cara 4 de la platina 2 que está
del lado de la parte 3 del rotor (figuras 1 y 2), comprimiéndose el
tramo 14 de sujeción en el plano E-E de curvatura
del escalonamiento 13 de la zona 16 de enganche y de la zona 15 de
apoyo. Una vez que la zona de apoyo ha pasado la escotadura 21,
entonces ya se puede expandir de nuevo el tramo 14 de sujeción, de
manera que a continuación la zona 15 de apoyo se sitúa encima de la
cara 5 de la platina 2 situada del lado opuesto a la parte 3 del
rotor y la pata 20 de enganche agarra a la platina 2 por debajo de
la escotadura 21.
Como muestra la figura 3, en la disposición
están previstos varios resortes 6 de escobillas juntos, que entonces
se corresponden con mayores escotaduras 21a en la platina 2. Las
zonas de la escotadura 21a situadas enfrentadas entre sí están
provistas con ranuras 22 adaptadas al contorno del alambre del
tramo 14 de sujeción de los resortes 6 de escobillas.
Tanto las superficies frontales redondeadas de
la escotadura 21 como también las ranuras 22 de la escotadura 21a
están cubiertas con una capa de un material conductor de la
electricidad que está en conexión con los circuitos impresos
situados sobre la platina 2.
En la forma de ejecución de acuerdo con las
figuras 5 a 7 está prevista una platina 2a con escotaduras 21b. Por
el contrario, la platina 2a de la ya descrita platina 2 corresponde
a la figura 1.
Con el símbolo 3 se designa una parte del rotor
representada esquemáticamente.
El resorte 6a de escobillas se compone de un
tramo de alambre flexible con una sección transversal rectangular
(figura 7). En este caso, el espesor D medido en el plano
E-E de curvatura según la figura 7 es más pequeño
que la anchura B medida transversalmente a aquel. La relación de
anchura B a espesor D del resorte 6a de escobillas vale alrededor
de 3,5:1.
La zona 9b de contacto en el extremo del eje 7
de contacto que se extiende en línea recta está formada por un
alambre de oro de corta longitud que se fija mediante soldadura por
resistencia sobre la cara 23 plana del eje 7 de contacto que queda
del lado de la parte 3 del rotor.
El eje 7 de contacto se continúa, a través de un
escalonamiento 13a en ángulo recto, con un tramo 14 de sujeción.
Este comprende un tramo 24 longitudinal en forma de U. A este tramo
24 longitudinal en forma de U le sigue a continuación un pórtico
17a curvado en forma de trapecio que a su vez se continúa
transformado en un tramo 25 longitudinal en forma de U. La zona 15a
de apoyo está formada por dos patas 26 situadas en línea
pertenecientes a los tramos 24, 25 longitudinales en forma de U las
cuales están situadas sobre la cara 5 de la platina 2a que queda
del lado opuesto a la parte 3 del rotor, mientras que la zona 16a de
enganche está formada por los tramos 24, 25 longitudinales en forma
de U.
En el montaje del resorte 6a de escobillas éste
necesita únicamente ser introducido con su pórtico 17a a través de
la escotadura 21b existente en la platina 2a hasta que el
escalonamiento 13a del tramo 24 longitudinal en forma de U en el
cual está a la vez configurada una pata 27 inferior, juntamente con
la pata 28 del otro tramo 25 longitudinal en forma de U situada en
línea con la otra se apoya sobre la cara 4 de la platina 2a que
queda del lado de la parte 3 del rotor. Cuando las patas 27, 28 se
ciñen contra esta cara 4 de la platina 2a, los tramos 24, 25
longitudinales en forma de U rodean y agarran los bordes 29 de la
escotadura 21b, con lo cual el resorte 6a de escobillas queda
impecablemente fijado en posición.
Ciertamente los bordes 29 de la escotadura 21b
pueden estar provistos con ranuras como las que se ilustran en la
figura 3 para los resortes 6 de escobillas de sección transversal
circular. En la forma de ejecución de las figuras 6 a 7 las ranuras
presentan entonces una sección transversal adecuada para la sección
transversal de los resortes 6a de escobillas.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ 1 - \+ transmisor de anillo colector\cr 2 - \+ platina\cr 2a - \+ platina\cr 3 - \+ parte del rotor\cr 4 - \+ cara v. 3\cr 5 - \+ cara v. 3\cr 6- \+ resorte de escobillas\cr 6a - \+ resorte de escobillas\cr 7 - \+ eje de contacto\cr 8 - \+ extremo libre v. 7\cr 9 - \+ zona de contacto\cr 9a - \+ zona de contacto\cr 9b - \+ zona de contacto\cr 10 - \+ caras internas v. 11\cr 11 - \+ patas v. 9a\cr 12 - \+ soldaduras láser\cr 13 - \+ escalonamiento\cr 13a - \+ escalonamiento\cr 14 - \+ tramo de sujeción\cr 14a - \+ tramo de sujeción\cr 15 - \+ zona de apoyo v. 14\cr 15a - \+ zona de apoyo\cr 16 - \+ zona de enganche v. 14\cr 16a - \+ zona de enganche\cr 17 - \+ pórtico\cr 17a - \+ pórtico\cr 18 - \+ zona de compensación\cr 19 - \+ pata de apoyo v. 16\cr 20 - \+ pata de enganche v. 16\cr 21 - \+ escotadura in 2\cr 21a - \+ escotadura In 2\cr 21b - \+ escotadura in 2a\cr 22 - \+ ranuras en 21a\cr 23 - \+ cara plana v. 7\cr 24 - \+ tramo longitudinal en forma de U\cr 25 - \+ tramo longitudinal en forma de U\cr 26 - \+ patas v. 24, 25\cr 27 - \+ patas v. 24\cr 28 - \+ patas v. 25\cr 29 - \+ bordes v. 21 b\cr B - \+ anchura v. 6a\cr D - \+ espesor v. 6a\cr E-E - \+ plano de curvatura\cr}
Claims (12)
1. Resorte de escobillas
para un transmisor (1) de anillo colector que está formado por un
tramo (7,14;7,14a) de alambre flexible que presenta un eje (7) de
contacto que se extiende en línea recta con una zona (9,9a,9b) de
contacto en su parte extrema la cual está compuesta de un material
más noble que el material del eje (7) de contacto, continuándose en
el extremo del eje (7) de contacto opuesto a la zona (9,9a,9b) de
contacto en un tramo (14,14a) de sujeción formado por una
multiplicidad de curvas dividido en una zona (15,15a) de apoyo y
una zona (16,16a) de enganche, caracterizado porque el eje
(7) de contacto a través de un escalonamiento (13,13a) en ángulo
recto se transforma en un tramo (14,14a) de sujeción que discurre
juntamente con el escalonamiento (13,13a) en un plano
(E-E) de curvatura.
2. Resorte de escobillas
según la reivindicación 1, caracterizado porque el
escalonamiento (13a) constituye un componente del tramo (14a) de
sujeción de un pórtico (17a) que presenta dos tramos (24, 25)
longitudinales en forma de U situados frente a frente uno del
otro.
3. Resorte de escobillas
según la reivindicación 2, caracterizado porque el pórtico
(17a) presenta un contorno en forma de trapecio, estando formada la
zona (15a) de apoyo por dos patas (26) de los tramos (24, 25)
longitudinales en forma de U situadas en posición alineada.
4. Resorte de escobillas
según la reivindicación 1, caracterizado porque la zona (15)
de apoyo del tramo (14) de sujeción está formada por una curva en
forma de arco de un extremo de un pórtico (17) en forma de U que es
continuación del escalonamiento (13), continuándose la zona (15) de
apoyo a través de una zona (18) de compensación curvada en forma de
S hasta transformarse en la zona (16) de enganche configurada en
forma de L, la cual presenta en su parte extrema una pata (20) de
enganche acodada en sentido contrario al escalonamiento (13).
5. Resorte de escobillas
según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
el tramo (7,14a) de alambre flexible presenta una sección
transversal rectangular, siendo su espesor (D) medido en el plano
(E-E) de curvatura más pequeño que la anchura (B)
medida transversalmente a éste.
6. Resorte de escobillas
según la reivindicación 5, caracterizado porque la relación
de la anchura (B) al espesor (D) del tramo (7,14a) de alambre
flexible está dimensionado alrededor de 3,5:1.
7. Resorte de escobillas
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
la zona (9) de contacto está formada por un casquillo abrazado
sobre el eje (7) de contacto.
8. Resorte de escobillas
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
la zona (9a) de contacto está formada por una envoltura en forma de
U que a través de los lados (10) interiores de sus patas (11) está
soldada con el eje (7) de contacto.
9. Resorte de escobillas
según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque
la zona (9a) de contacto está hecha de una aleación de oro con
temple de resorte.
10. Resorte de escobillas
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
la zona de contacto (9b) está formada por un alambre de oro soldado
sobre el eje (7) de contacto.
11. Resorte de escobillas
según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado
porque el eje (7) de contacto está compuesto de una aleación de
cobre y níquel.
12. Resorte de escobillas
según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado
porque el eje (7) de contacto está compuesto de acero inoxidable
Niro 1.4310.
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