ES2866548T3 - Soporte de pieza de contacto - Google Patents
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Abstract
Soporte de pieza de contacto (11) para una disposición de anillo colector (10) de una máquina electromecánica o similar, comprendiendo el soporte de pieza de contacto un dispositivo de sujeción (12), un dispositivo de conexión (13) y un dispositivo de presión (14), sirviendo el dispositivo de sujeción para la sujeción del dispositivo de conexión y del dispositivo de presión en una máquina, sirviendo el dispositivo de presión para el posicionamiento de una pieza de contacto (15) con respecto a un anillo colector (16) en la máquina, formando el dispositivo de presión un equipo de alojamiento (31) para la pieza de contacto, sirviendo el dispositivo de conexión para la transmisión de energía eléctrica a la pieza de contacto, pudiendo contactarse por medio del dispositivo de presión la pieza de contacto con el anillo colector bajo la formación de una fuerza de presión para la transmisión de energía eléctrica al anillo colector, y estando realizado el equipo de alojamiento de tal forma que la pieza de contacto está soportada sola en un extremo, opuesto al anillo colector, de la pieza de contacto en el equipo de alojamiento, caracterizado porque el dispositivo de presión está realizado de tal forma que la pieza de contacto puede sujetarse de forma suelta por apriete entre el equipo de alojamiento y el anillo colector, estando realizado el equipo de alojamiento de tal forma que la pieza de contacto puede moverse de forma rotatoria en tres ejes con respeto al anillo colector.
Description
DESCRIPCIÓN
Soporte de pieza de contacto
La invención se refiere a un soporte de pieza de contacto para una disposición de anillo colector, así como a una disposición de anillo colector de una máquina electromecánica o similar, comprendiendo el soporte de pieza de contacto un dispositivo de sujeción, un dispositivo de conexión y un dispositivo de presión, sirviendo el dispositivo de sujeción para la sujeción del dispositivo de conexión y del dispositivo de presión en una máquina, sirviendo el dispositivo de presión para el posicionamiento de una pieza de contacto con respecto a un anillo colector en la máquina, formando el dispositivo de presión un equipo de alojamiento para la pieza de contacto, sirviendo el dispositivo de conexión para la transmisión de energía eléctrica a la pieza de contacto, pudiendo contactarse por medio del dispositivo de presión la pieza de contacto con el anillo colector bajo la formación de una fuerza de presión para la transmisión de energía eléctrica al anillo colector.
Este tipo de soportes de pieza de contacto o de disposiciones de anillo colector son suficientemente conocidos del estado de la técnica y se emplean especialmente para la transmisión de energía eléctrica entre un anillo colectivo rotatorio y una pieza de máquina estacionaria o un módulo con el soporte de pieza de contacto o una pieza de contacto. El soporte de pieza de contacto está dispuesto con respecto a un anillo colector o anillos colectores de tal forma que una pieza de contacto es presionada sobre el anillo colector en sentido radial con una fuerza de presión. La pieza de contacto que, entre otras cosas, se denomina también como escobilla, generalmente está alojada en un alojamiento guía de un dispositivo de presión de tal forma que la pieza de contacto está soportada de forma longitudinalmente móvil en el sentido radial. En el dispositivo de presión están previstos además un muelle u otros medios adecuados que puedan ejercer una fuerza de presión sobre la pieza de contacto, de manera que la pieza de contacto quede presionada contra el anillo colector. Por ejemplo, se conocen dispositivos de presión que están realizados en forma de casquillo y que por medio de un muelle pueden ejercer una fuerza de presión sobre una pieza de contacto. Dado que las piezas de contacto están sometidas a abrasión por desgaste, el dispositivo de presión también sirve para el seguimiento de la pieza de contacto hasta el consumo final de la misma. El muelle generalmente está realizado como muelle helicoidal, muelle de banda enrollada, paquete de muelles o similares, y está alojado en un alojamiento o una carcasa que, junto con el muelle, forma el dispositivo de presión.
El documento DE2813422A1 describe una disposición de escobilla con un dedo de presión o un resorte de compresión de tornillo.
Especialmente en el caso del uso de este tipo de soportes de pieza de contacto en instalaciones galvanotécnicas para la galvanización de bandas, existe el problema de que, debido a las condiciones ambientales que reinan allí, los soportes de pieza de contacto tienen que mantenerse o sustituirse frecuentemente. En las llamadas instalaciones de acabado de chapa, una chapa que ha de ser galvanizada se hace pasar por una serie de cilindros, y de esta manera, es transportada pasando por un baño galvánico. La chapa es alimentada, a través de los cilindros, de la energía eléctrica necesaria para la galvanización. A su vez, los cilindros giratorios están conectados a suministro de corriente correspondiente a través de piezas de contacto respectivamente. Las piezas de contacto pueden estar contactadas con anillos colectores en los cilindros o con directamente una superficie de cilindro radial, correspondiendo el cilindro entonces a un anillo colector. A causa de la proximidad de los soportes de pieza de contacto al baño galvánico, y de los cilindros ensuciados por el funcionamiento en curso, frecuentemente llegan suciedad o incluso restos de ácido al soporte de pieza de contacto o a la carcasa para el alojamiento de la pieza de contacto. Esto puede hacer que la pieza de contacto ya no sea guiada de la manera prevista en la carcasa y se atasque o se bloquee por restos de suciedad. Por lo tanto, ya no es posible la transmisión segura de energía eléctrica a un cilindro o un anillo colector. Más bien, la pieza de contacto de la carcasa debe volver a ponerse en marcha dentro de la carcasa o se debe reemplazar completamente el soporte de pieza de contacto con la pieza de contacto. Esto es relativamente costoso, ya que para que un funcionamiento sin interrupciones de la instalación galvanotécnica, los soportes de pieza de contacto deben comprobarse y recambiarse continuamente.
Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un soporte de pieza de contacto así como una disposición de anillo colector que permitan un funcionamiento con una menor necesidad de mantenimiento de una instalación galvanotécnica.
Este objetivo se consigue mediante un soporte de pieza de contacto con las características de la reivindicación 1 y una disposición de anillo colector con las características de la reivindicación 12.
La invención se refiere a un soporte de pieza de contacto para una disposición de anillo colector de una máquina electromecánica o similar, comprendiendo el soporte de pieza de contacto un dispositivo de sujeción, un dispositivo de conexión y un dispositivo de presión, sirviendo el dispositivo de sujeción para la sujeción del dispositivo de conexión y del dispositivo de presión en una máquina, sirviendo el dispositivo de presión para el posicionamiento de una pieza de contacto con respecto a un anillo colector en la máquina, formando el dispositivo de presión un equipo de alojamiento para la pieza de contacto, sirviendo el dispositivo de conexión para la transmisión de energía eléctrica a la pieza de contacto, pudiendo contactarse por medio del dispositivo de presión la pieza de contacto con el anillo colector bajo la formación de una fuerza de presión para la transmisión de energía eléctrica al anillo colector,
y estando realizado el equipo de alojamiento de tal forma que la pieza de contacto está soportada sola en un extremo, opuesto al anillo colector, de la pieza de contacto en el equipo de alojamiento.
Especialmente por el hecho de que, solo en el extremo de la pieza de contacto, la pieza de contacto está alojada en el equipo de alojamiento, resulta la ventaja de que la pieza de contacto no necesita ninguna carcasa para su alojamiento y, por tanto, no puede atascarse en una carcasa. El equipo de alojamiento está realizado preferiblemente de tal forma que el equipo de alojamiento puede moverse en sentido radial junto con la pieza de contacto con respecto al anillo colector. En consecuencia, el equipo de alojamiento también puede envolver la pieza de contacto un poco también en su extremo. Sin embargo, la longitud consumible esencial de la pieza de contacto no está cubierta por una carcasa o un equipo similar, sino que está libremente accesible en todas las superficies laterales. Los posibles depósitos de suciedad o restos de ácido en las superficies laterales radiales de la pieza de contacto no influyen en la movilidad de la misma por el dispositivo de presión con respecto al anillo colector. De este modo se consigue garantizar en todo momento un contacto eléctrico del anillo colector por la pieza de contacto, sin que exista el peligro de una interrupción de la transmisión de energía eléctrica. Un mantenimiento del soporte de pieza de contacto o de la máquina correspondiente solo es necesario si la pieza de contacto está desgastada o agotada hasta un límite de desgaste. Por lo tanto, el soporte de pieza de contacto es especialmente adecuado para su uso en una instalación galvanotécnica.
Según la invención, el dispositivo de presión está realizado de tal forma que la pieza de contacto puede sujetarse de forma suelta por apriete entre el equipo de alojamiento y el anillo colector. Por consiguiente, la pieza de contacto ni siquiera tiene que estar fijada firmemente al equipo de alojamiento, sino que simplemente puede sujetarse por apriete entre el dispositivo de presión o el equipo de alojamiento y el anillo colector por la fuerza de presión. La pieza de contacto se puede recambiar entonces de manera especialmente fácil, ya que para ello tan solo debe extraerse de su posición entre el equipo de alojamiento y el anillo colector.
El dispositivo de presión puede presentar un equipo de presión realizado como muelle de ballesta. El muelle de ballesta puede estar realizado preferiblemente en forma de franja, siendo posible que el muelle de ballesta no pueda moverse transversalmente a un sentido transversal de una franja, sino radialmente con respecto al anillo colector, de modo que la pieza de contacto experimente un guiado lateral por el muelle de ballesta.
Asimismo, el muelle de ballesta puede estar arqueado en forma de U, pudiendo estar unido un primer extremo del muelle de ballesta fijamente al dispositivo de sujeción. Por ejemplo, el primer extremo del muelle de ballesta puede estar atornillado fijamente al dispositivo de sujeción. El muelle de ballesta está dispuesto entonces de forma rígida en el primer extremo con respecto al anillo colector, salvo un posible movimiento del muelle de ballesta en dirección hacia un eje del anillo colector. Además, una realización en forma de U del muelle de ballesta ahorra espacio en comparación, por lo que se necesita solo poco espacio para el soporte de pieza de contacto. Alternativamente, el muelle de ballesta también puede estar doblado en forma de gancho.
En un segundo extremo del muelle de ballesta puede estar dispuesto el equipo de alojamiento. De esta manera, entonces, el equipo de alojamiento puede moverse, junto con la pieza de contacto, con respecto al dispositivo de sujeción y, por tanto, al anillo colector, y el muelle de ballesta puede entonces producir la fuerza de presión sobre el equipo de alojamiento y, por tanto, sobre la pieza de contacto. Para hacer posible una adaptación especialmente buena de una superficie de contacto de la pieza de contacto al anillo colector y, por tanto, una buena transmisión de energía eléctrica, el equipo de alojamiento está realizado de tal forma que la pieza de contacto puede moverse de forma rotatoria en tres ejes con respeto al anillo colector o al equipo de presión. Por ejemplo, la pieza de contacto puede estar alojada en el equipo de alojamiento, de tal forma que la pieza de contacto puede girar o bascular en los tres ejes con respecto al soporte. La superficie de contacto de la pieza de contacto puede entonces ceñirse especialmente bien al anillo colector.
El equipo de alojamiento también puede formar un pivote de articulación que puede engranar de manera suelta en una cavidad al final de la pieza de contacto. Por ejemplo, en el extremo de la pieza de contacto puede estar realizada una quicionera de articulación en la que pueda engranar el pivote de articulación que puede estar realizado conforme a la quicionera de articulación. La realización de una unión articulada permite especialmente una movilidad rotatoria de la pieza de contacto con respecto al anillo colector. Además, por la disposición suelta de la pieza de contacto en el pivote de articulación, la pieza de contacto puede ser recambiada de manera especialmente fácil. Los posibles depósitos de suciedad en la zona de la unión articulada no influyen en la transmisión de energía eléctrica, ya que por la suspensión libre del dispositivo de presión la pieza de contacto no puede quedar atascada. Alternativamente, por el equipo de alojamiento puede estar formada también la cavidad, en la que puede engranar el pivote de articulación. En este caso, la pieza de contacto puede estar soportada en el componente del equipo de alojamiento que forma la cavidad.
El dispositivo de conexión puede presentar al menos una banda de cordones planos que una la pieza de contacto y un contacto de conexión. El contacto de conexión puede presentar, por ejemplo, una unión roscada, por medio de la que cables pueden unirse firmemente al soporte de pieza de contacto o a la banda de cordones planos. La banda de cordones planos puede entonces transmitir energía eléctrica de la pieza de contacto al contacto de conexión o a la unión roscada. Además, es posible disponer y unir por cada pieza de contacto una pluralidad de bandas de
cordones planos, paralelamente unas respecto a otras, para poner a disposición una sección transversal de conducción necesaria para la transmisión de energía. Esto puede resultar especialmente ventajoso en caso del uso del soporte de pieza de contacto en instalaciones galvanotécnicas, ya que aquí, a través del soporte de pieza de contacto deben transmitirse, dado el caso, corrientes elevadas. Preferiblemente, la banda de cordones planos puede enroscarse a la pieza de contacto en un lado frontal en el extremo de este. De esta manera, es posible cambiar la pieza de contacto sin tener que cambiar también la banda de cordones planos. Por ejemplo, en el lado frontal de la pieza de contacto pueden estar realizadas una o varias roscas en las que puedan enroscarse tronillos de unión para la fijación de la banda de cordones planos. Entonces, la banda de cordones planos puede presentar en un extremo taladros de paso correspondientes y estar galvanizada en el extremo o presentar una lengüeta de chapa.
Si el contacto de conexión está realizado en el dispositivo de sujeción, pueden fijarse firmemente cables al dispositivo de sujeción directamente a través del contacto de conexión. Por tanto, el dispositivo de sujeción mismo puede formar el contacto de conexión si el contacto de conexión está realizado como unión roscada en el dispositivo de sujeción.
El dispositivo de sujeción puede fabricarse de manera especialmente sencilla, si está realizado como escuadra de chapa. Una escuadra de chapa puede fijarse fácilmente a una máquina, pudiendo disponerse la escuadra de chapa entonces también paralelamente a un anillo colector. A la escuadra de chapa pueden fijarse entonces a su vez fácilmente, el dispositivo de conexión y el dispositivo de presión. Además, a través de la escuadra de chapa se puede conducir la energía eléctrica transmitida por la pieza de contacto. Alternativamente, el dispositivo de sujeción también puede estar formado como tira de chapa, según la posibilidad de fijación a la máquina.
Además, el dispositivo de sujeción puede estar realizado de forma eléctricamente conductora o aislante. En caso de una realización aislante, se puede evitar entonces la transmisión de energía eléctrica a través del dispositivo de sujeción mismo. Esto puede resultar ventajoso especialmente si al dispositivo de sujeción debe fijarse una pluralidad de dispositivos de conexión y dispositivos de presión, sin que entre estos deba establecerse un contacto o una unión eléctricos.
El soporte de pieza de contacto puede emplearse de manera especialmente ventajosa si la máquina electromecánica es una instalación galvanotécnica para la galvanización de bandas. En una instalación de este tipo, se requiere la transmisión de altas corrientes a una banda metálica que ha de ser galvanizada. El soporte de pieza de contacto puede disponerse entonces respectivamente en cilindros para el transporte de la banda metálica, de tal forma que a través del soporte de pieza de contacto se puede transferir energía eléctrica a los cilindros y, por tanto, a la banda metálica.
La disposición de anillo colector según la invención comprende un soporte de pieza de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, así como al menos una pieza de contacto y un anillo colector asignado a la pieza de contacto. En cuanto a las ventajas de la disposición de anillo colector, se remite a la descripción de las ventajas del soporte de pieza de contacto según la invención.
La disposición de anillo colector puede presentar una pluralidad de dispositivos de conexión y de dispositivos de presión, respectivamente con piezas de contacto y anillos colectores. Entonces, por ejemplo, es posible disponer en un solo dispositivo de sujeción varias piezas de contacto. Después, las piezas de contacto se pueden contactar con un anillo colector común o con un cilindro para transmitir mayores corrientes. También es posible separar eléctricamente entre sí las piezas de contacto y ponerlas en contacto respectivamente con un anillo colector, si se debe realizar una pluralidad de conexiones de conducción separadas eléctricamente entre sí.
Otras formas de realización ventajosas de una disposición de anillo colector resultan de las descripciones características de las reivindicaciones subordinadas referidas a al soporte de pieza de contacto según la invención. A continuación, se explica en detalle una forma de realización preferible de la invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Muestran:
la figura 1: una vista en perspectiva de una forma de realización de un soporte de pieza de contacto;
la figura 2 : un alzado lateral del soporte de pieza de contacto;
la figura 3: una vista frontal del soporte de pieza de contacto;
la figura 4: una vista en sección del soporte de pieza de contacto a lo largo de una línea IV - IV.
Una vista de conjunto de las figuras 1 a 4 muestra una disposición de anillo colector 10 con un soporte de pieza de contacto 11, estando formado el soporte de pieza de contacto 11 por un dispositivo de sujeción 12 y una pluralidad de dispositivos de conexión 13 y dispositivos de presión 14. Además, la disposición de anillo colector comprende, por cada dispositivo de presión 14, una pieza de contacto 15 así como un anillo colector 16, que aquí está representado solo de forma aproximada. El anillo colector 16 puede rotar especialmente alrededor de un eje 17.
El dispositivo de conexión 13 comprende dos bandas de cordones planos 18 y 19 que en un extremo superior 20 están unidas respectivamente a una escuadra de chapa 21 del dispositivo de sujeción 12. La escuadra de chapa 21 a su vez puede atornillarse firmemente, a través de taladros de paso 22, a una instalación galvanotécnica para la galvanización de bandas, no representada en detalle aquí, por medio de taladros de paso 22, y de esta manera fijarse con respecto al anillo colector 16. Las bandas de cordones planos 18 y 19 están fijadas respectivamente a la escuadra de chapa 21 por medio de tornillos 23, de tal forma que puede ser transmitida energía eléctrica de las cintas de cordones planos 18 y 19 a la escuadra de chapa 21. Un extremo inferior 24 de las bandas de cordones planos 18 y 19 también está unido a la pieza de contacto 15, por medio de tornillos avellanados 25, estando por tanto en contacto eléctrico con esta Para ello, en la pieza de contacto 15 está realizado respectivamente un taladro roscado 26. Especialmente por el hecho de usar dos bandas de cordones planos 18 y 19, pueden ser transmitidas corrientes especialmente altas de la pieza de contacto 15 a la escuadra de chapa 21.
El dispositivo de presión 14 comprende un muelle de ballesta 27 en forma de U que está arqueado con un radio R. Un primer extremo 28 del muelle de ballesta 27 está fijado firmemente a la escuadra de chapa 21 por medio de un tornillo 29. En un segundo extremo 30 del muelle de ballesta 27 está realizado un equipo de alojamiento 31 para la pieza de contacto 15. El equipo de alojamiento 31 está formado sustancialmente por un pivote 32 que en el segundo extremo 30 está enroscado con el muelle de ballesta 27. Un eje longitudinal 33 del pivote 32 está orientado aproximadamente en dirección hacia el eje 17 u ortogonalmente con respecto a este. Además, un extremo de articulación 34 del pivote 32 está realizado de forma semiesférica. La pieza de contacto 15 presenta en un lado frontal 35, opuesto a una superficie de contacto 36, una cavidad 37 formada conforme al extremo de articulación 34. El muelle de ballesta 27 ejerce ahora a través de el pivote 32 una fuerza de presión sobre la pieza de contacto 15, quedando la pieza de contacto 15 sujeta por apriete entre el pivote 32 y el anillo colector 16. Por el soporte suelto de la pieza de contacto 15 en el extremo de articulación 34, la pieza de contacto 15 puede moverse de forma rotatoria en tres ejes, de modo que la superficie de contacto 36 puede ceñirse por su superficie completa a una superficie de anillo colector 38 del anillo colector 16. Dado que la pieza de contacto 15 no está guiada en ningún tipo de carcasa en sus superficies laterales 39, no existe el peligro de que la pieza de contacto 15 se atasque, ya que en las superficies laterales 39 y en la cara frontal 35 pueden depositarse residuos ácidos y suciedad, sin que esto pueda influir de alguna manera en el contacto eléctrico del anillo colector 16 con la pieza de contacto 15.
Además, también es posible que una parte de la energía eléctrica se transmita a través del muelle de ballesta 27. Sin embargo, hay que tener en cuenta que no se produce un calentamiento inaceptable del muelle de ballesta 27. Por consiguiente, siempre debe ponerse a disposición una sección transversal de conducción suficientemente grande por medio de las bandas de cordones planos 18 o 19.
Claims (13)
1. Soporte de pieza de contacto (11) para una disposición de anillo colector (10) de una máquina electromecánica o similar, comprendiendo el soporte de pieza de contacto un dispositivo de sujeción (12), un dispositivo de conexión (13) y un dispositivo de presión (14), sirviendo el dispositivo de sujeción para la sujeción del dispositivo de conexión y del dispositivo de presión en una máquina, sirviendo el dispositivo de presión para el posicionamiento de una pieza de contacto (15) con respecto a un anillo colector (16) en la máquina, formando el dispositivo de presión un equipo de alojamiento (31) para la pieza de contacto, sirviendo el dispositivo de conexión para la transmisión de energía eléctrica a la pieza de contacto, pudiendo contactarse por medio del dispositivo de presión la pieza de contacto con el anillo colector bajo la formación de una fuerza de presión para la transmisión de energía eléctrica al anillo colector, y estando realizado el equipo de alojamiento de tal forma que la pieza de contacto está soportada sola en un extremo, opuesto al anillo colector, de la pieza de contacto en el equipo de alojamiento, caracterizado porque el dispositivo de presión está realizado de tal forma que la pieza de contacto puede sujetarse de forma suelta por apriete entre el equipo de alojamiento y el anillo colector, estando realizado el equipo de alojamiento de tal forma que la pieza de contacto puede moverse de forma rotatoria en tres ejes con respeto al anillo colector.
2. Soporte de pieza de contacto según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de presión (14) presenta un equipo de presión que está realizado como muelle de ballesta (27).
3. Soporte de pieza de contacto según la reivindicación 2, caracterizado porque el muelle de ballesta (27) está arqueado en forma de U, estando unido un primer extremo (28) del muelle de ballesta fijamente al dispositivo de sujeción (12).
4. Soporte de pieza de contacto según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque en un segundo extremo (30) del muelle de ballesta (27) está dispuesto el equipo de alojamiento (31).
5. Soporte de pieza de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el equipo de alojamiento (31), forma un pivote de articulación (32) que puede engranar de forma suelta en una cavidad (37) en el extremo de la pieza de contacto (15).
6. Soporte de pieza de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de conexión (13) presenta al menos una banda de cordones planos (18,19) que une la pieza de contacto (15) y un contacto de conexión.
7. Soporte de pieza de contacto según la reivindicación 6, caracterizado porque la cinta de cordones planos (18,19) puede enroscarse a la pieza de contacto (15) en un lado frontal (35) en el extremo de esta.
8. Soporte de pieza de contacto según la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque el contacto de conexión está realizado en el dispositivo de sujeción (12).
9. Soporte de pieza de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de sujeción (12) está realizado como escuadra de chapa (21).
10. Soporte de pieza de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de sujeción (12) está realizado de forma eléctricamente conductora o aislante.
11. Soporte de pieza de contacto según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la máquina electromecánica es una instalación galvanotécnica para la galvanización de bandas.
12. Disposición de anillo colector (10) que comprende un soporte de pieza de contacto (11) según una de las reivindicaciones anteriores, así como al menos una pieza de contacto (15) y un anillo colector (16) asignado a la pieza de contacto.
13. Disposición de anillo colector según la reivindicación 12, caracterizada porque la disposición de anillo colector (10) presenta una pluralidad de dispositivos de conexión (13) y dispositivos de presión (14) con piezas de contacto (15) respectivamente.
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