DE69414687T2 - Rotating electrical slip ring with multi-wire brushes - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen drehenden elektrischen Schleifring bzw. Kollektor mit einem oder mehreren Kollektorringen und wenigstens einer Mehrdrahtbürste mit gleitender seitlicher Abstützung auf jedem Kollektorring, um die Übertragung von einem oder mehreren elektrischen Signalen zwischen zwei Teilen zu ermöglichen, die einer Relativdrehbewegung ausgesetzt sein können.The invention relates to a rotating electrical slip ring or collector with one or more collector rings and at least one multi-wire brush with sliding lateral support on each collector ring to enable the transmission of one or more electrical signals between two parts that can be subjected to a relative rotary movement.
Die elektrischen Schleifringe bzw. Kollektoren sind Vorrichtungen, die ermöglichen, ein oder mehrere elektrische Signale zwischen einem feststehenden Teil oder Stator und einem beweglichen Teil oder Rotor zu übertragen. Solche Vorrichtungen werden auf zahlreichen industriellen Gebieten benutzt, beispielsweise im Werkzeugmaschinenbau, den Luft-, See- und Landtransporten, den Radaranlagen, etc..Electrical slip rings or collectors are devices that allow one or more electrical signals to be transmitted between a fixed part or stator and a moving part or rotor. Such devices are used in numerous industrial fields, for example in machine tool construction, air, sea and land transport, radar systems, etc.
Der Rotor eines drehenden elektrischen Kollektors umfaßt eine Anzahl elektrisch leitender Ringe, die der Anzahl der durch die Vorrichtung zu übertragenden elektrischen Signale entspricht. Diese elektrisch leitenden Ringe sind auf einer elektrisch isolierenden Achse angeordnet und voneinander getrennt durch ein elektrisch isolierendes Material.The rotor of a rotating electrical collector comprises a number of electrically conductive rings corresponding to the number of electrical signals to be transmitted by the device. These electrically conductive rings are arranged on an electrically insulating axis and separated from each other by an electrically insulating material.
Der Stator der drehenden elektrischen Kollektoren umfaßt generell jedem der elektrisch leitenden Ringe gegenüber wenigstens zwei Bürsten, von denen jede in den meisten Fällen durch einen einzigen Draht gebildet wird, der elektrisch leitend ist und permanent auf dem entsprechenden Ring reibt. In die elektrisch leitenden Ringe können Nuten eingearbeitet sein, um die Führung der Bürsten sicherzustellen.The stator of the rotating electric commutators generally comprises, opposite each of the electrically conductive rings, at least two brushes, each of which is in most cases formed by a single electrically conductive wire that is in permanent contact with the corresponding ring. Grooves can be machined into the electrically conductive rings to ensure the guidance of the brushes.
Wenn die Bürsten der drehenden elektrischen Kollektoren Eindrahtbürsten sind, wie dies üblicherweise der Fall ist, führen die Vibrationen bzw. Schwingungen, die während des Betriebs unvermeidlich sind, zu zeitlichen Änderungen der Kontaktflächen zwischen den Bürsten und den Kollektorringen, die bis zu kurzen Kontaktverlusten gehen können. Diese Kontaktflächenänderungen und diese kurzen Kontaktverluste haben empfindliche Veränderungen des dynamischen elektrischen Widerstands in den Gleitkontaktzonen des Kollektors zur Folge.When the brushes of the rotating electric commutators are single-wire brushes, as is usually the case, the vibrations or oscillations that are unavoidable during operation lead to temporal changes in the contact areas between the brushes and the commutator rings, which can go as far as short contact losses. These contact area changes and these short contact losses have sensitive changes in the dynamic electrical resistance in the sliding contact zones of the collector.
Dies drückt sich zunächst durch das Auftreten von Geräuschen in den durch diese Kollektoren übertragenen elektrischen Signalen aus.This is initially expressed by the appearance of noises in the electrical signals transmitted by these collectors.
Dies drückt sich auch durch einen schnelleren Verschleiß der Bürsten aus, sowohl aus mechanischen Gründen als auch aufgrund der Erwärmung durch Stromwärme als Folge der Erhöhung des dynamischen elektrischen Widerstands durch die Kontaktverluste.This is also reflected in faster wear of the brushes, both for mechanical reasons and due to heating by current heat as a result of the increase in dynamic electrical resistance due to the contact losses.
Diese Erscheinungen sind umso stärker, je höher die lineare Relativbewegungsgeschwindigkeit der Kollektorringe bezüglich der Kollektorbürsten ist.These phenomena are more pronounced the higher the linear relative movement speed of the collector rings with respect to the collector brushes.
Zusammengefaßt haben die drehenden elektrischen Kollektoren mit Eindrahtbürsten folglich die hauptsächlichen Nachteile, in die Signale, die sie übertragen, elektrische Geräusche einzuführen, eine manchmal ungenügende Lebensdauer zu haben und gewisse Begrenzungen aufzuweisen bei der linearen Relativgeschwindigkeit der Kollektorringe bezüglich der Bürsten.In summary, rotating electric commutators with single-wire brushes therefore have the main disadvantages of introducing electrical noise into the signals they transmit, of having a sometimes insufficient lifespan and of presenting certain limitations in the relative linear speed of the commutator rings with respect to the brushes.
Insbesondere das Dokument FR-A-2 469 813 erläutert, wie man einen drehenden elektrischen Kollektor mit Mehrdrahtbürsten bestückt. Noch genauer schlägt dieses Dokument vor, die Bürsten eines elektrischen Kollektors in Form eines Drahtbündels herzustellen, gebildet durch die Zusammenfassung einer großen Anzahl von Metalldrähten von sehr geringem Durchmesser (10 um bis 300 um).In particular, document FR-A-2 469 813 explains how to equip a rotating electric commutator with multi-wire brushes. More precisely, this document proposes to manufacture the brushes of an electric commutator in the form of a bundle of wires, formed by assembling a large number of metal wires of very small diameter (10 µm to 300 µm).
Bei einer Anordnung dieser Art stellt sich aufgrund der großen Anzahl von Drähten und ihrem sehr kleinen Durchmesser schnell eine Abnützung ein, die zum Brechen von einigen Drähten führt. Es entsteht dann eine große Kurzschlußgefahr, was einen schwerwiegenden Nachteil darstellt, so daß diese Lösung in den meisten Fällen inakzeptabel ist.In an arrangement of this type, the large number of wires and their very small diameter quickly lead to wear and tear, leading to the breakage of some of the wires. This creates a high risk of short circuits, which is a serious disadvantage and makes this solution unacceptable in most cases.
Außerdem ist die Mehrzahl der eine Bürste bildenden Drähte des Bündels nicht in direktem Kontakt mit dem Kollektorring. Die Übertragung der elektrischen Signale bis zum Kollektorring erfolgt also von Draht zu Draht, was aufgrund der Kontaktwiderstandsänderung nicht befriedigt.In addition, the majority of the wires in the bundle that form a brush are not in direct contact with the collector ring. The transmission of electrical signals to the collector ring therefore occurs from wire to wire, which is unsatisfactory due to the change in contact resistance.
Das Dokument EP-A-54380 beschreibt einen drehenden elektrischen Kollektor, bestückt mit einer Mehrdrahtbürste, ebenfalls gebildet durch eine große Anzahl sehr dünner Metalldrähte, die tangential in einer rechteckigen, U- oder V-förmigen Nut eines Rings angebracht sind.Document EP-A-54380 describes a rotating electric collector equipped with a multi-wire brush, also formed by a large number of very thin metal wires arranged tangentially in a rectangular, U- or V-shaped groove of a ring.
Die Erfindung hat genau einen drehenden elektrischen Kollektor zum Gegenstand, dessen Bürsten eine neuartige Konzeption aufweisen, die ermöglicht, die auf Vibrationen bzw. Schwingungen zurückzuführenden elektrischen Geräusche in bezug auf die Eindrahtbürsten wesentlich zu reduzieren, die dabei aber bezüglich Lebensdauer und möglichen Lineargeschwindigkeiten eine Verbesserung gegenüber den Eindrahtbürsten darstellen, ohne Kurzschlußgefahr aufgrund von brechenden Bürstendrähten, unabhängig vom Durchmesser der Kollektorringe, d.h. insbesondere geeignet für Kollektoren mit sehr kleinen Abmessungen, verwendet bei gyroskopische Anwendungen.The invention relates precisely to a rotating electric collector whose brushes have a novel design that allows the electrical noise due to vibrations to be significantly reduced compared to single-wire brushes, but which represents an improvement over single-wire brushes in terms of service life and possible linear speeds, without the risk of short circuits due to brush wires breaking, regardless of the diameter of the collector rings, i.e. particularly suitable for collectors with very small dimensions, used in gyroscopic applications.
Erfindungsgemäß erzielt man dieses Resultat mittels eines drehenden elektrischen Kollektors mit Mehrdrahtbürsten, geeignet zwischen zwei Teilen angebracht zu werden, die eine Relativdrehbewegung ausführen, wobei dieser Kollektor wenigstens einen mit einer Ringnut versehenen Kollektorring umfaßt, hergestellt aus einem elektrisch leitenden Material und getragen durch ein erstes der genannten Teile, und wenigstens eine Mehrdrahtbürste, hergestellt aus einem elektrisch leitenden Material und derart durch das zweite Teil getragen, daß sie - sich mit einer bestimmten Abstützkraft seitlich abstützend - auf dem Kollektorring gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mehrdrahtbürste ein Bündel von zwei bis fünf derart in einer Ringnut des Kollektorrings nebeneinanderliegenden Bürstendrähten aufweist, daß jeder von ihnen simultan Kontakt hat mit dieser Nut.According to the invention, this result is achieved by means of a rotating electric collector with multi-wire brushes, suitable for being mounted between two parts which perform a relative rotational movement, this collector comprising at least one collector ring provided with an annular groove, made of an electrically conductive material and supported by a first of said parts, and at least one multi-wire brush made of an electrically conductive material and supported by the second part in such a way that it slides on the collector ring, bearing laterally with a certain bearing force, characterized in that each multi-wire brush comprises a bundle of two to five brush wires arranged side by side in an annular groove of the collector ring in such a way that each of them is in simultaneous contact with this groove.
Die Verwendung von Mehrdrahtbürsten mit einer begrenzten Anzahl von Drähten, die alle so angeordnet sind, daß sie in Kontakt sind mit der Ringnut des Kollektorrings, ermöglicht, die dynamischen Änderungen des elektrischen Widerstands an den Kontaktflächen wesentlich zu reduzieren, insbesondere durch eine Selbstdämpfung der Vibrationen bzw. Schwingungen. Daraus resultiert eine wesentliche Reduzierung der in dem Kollektor erzeugten elektrischen Geräusche und eine deutliche Verbesserung der Lebensdauer und der Lineargeschwindigkeiten, die erreicht werden in bezug auf die Kollektoren mit Eindrahtbürsten.The use of multi-wire brushes with a limited number of wires, all arranged so that they are in contact with the annular groove of the collector ring, makes it possible to significantly reduce the dynamic variations in electrical resistance at the contact surfaces, in particular by self-damping the vibrations. This results in a significant reduction in the electrical noise generated in the collector and a significant improvement in the service life and linear speeds achieved with respect to collectors with single-wire brushes.
Zudem ermöglicht die Begrenzung der Zahl der jede Bürste bildenden Drähte auf eine sehr kleine Anzahl, diesen Drähten ausreichend große Durchmesser zu verleihen, so daß jede Bruchgefahr, die zu inakzeptablen Kurzschlüssen in dem Kollektor führen könnte, vermieden wird.Furthermore, limiting the number of wires forming each brush to a very small number makes it possible to give these wires sufficiently large diameters so as to avoid any risk of breakage which could lead to unacceptable short circuits in the commutator.
Die Ausführungsform, die den optimalen Kompromiß bildet, entspricht dem Fall, wo jede Mehrdrahtbürste drei nebeneinanderliegende Bürstendrähte umfaßt.The embodiment that represents the optimal compromise corresponds to the case where each multi-wire brush comprises three adjacent brush wires.
Vorzugsweise umfaßt jede Mehrdrahtbürste zudem einen Sockel, gebildet durch eine Fassung für ein Ende des Bündels und einen Stift zur Einstellung der Abstützkraft, der die Fassung trägt und in einer Befestigungseinrichtung des zweiten Teils festgemacht werden kann.Preferably, each multi-wire brush further comprises a base formed by a holder for one end of the bundle and a pin for adjusting the support force, which supports the holder and can be secured in a fastening device of the second part.
Dieser Stift ist vorteilhafterweise ein gerader Stift, der gebogen wird, um einen Winkel zu bilden, der die Abstützkraft bestimmt.This pin is advantageously a straight pin that is bent to form an angle that determines the support force.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bürstendrähte in ein Grund- bzw. Sackloch der Fassung gelötet. Je nach Fall weist die Ringnut, in der jede Bürste aufgenommen wird, entweder einen V-förmigen Querschnitt oder einen U-förmigen Querschnitt auf.In a preferred embodiment of the invention, the brush wires are soldered into a base or blind hole in the socket. Depending on the case, the annular groove in which each brush is received has either a V-shaped cross-section or a U-shaped cross-section.
Auf bekannte Weise befinden sich in jeder der Ringnuten vorzugsweise zwei Bürsten in entgegengesetzter Richtung, die sich seitlich gleitend abstützen.In a known manner, in each of the annular grooves there are preferably two brushes in opposite directions, which support each other in a sliding manner at the sides.
Nun wird als nicht einschränkendes Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, bezogen auf die beigefügten Zeichnungen:A preferred embodiment will now be described by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings:
- die Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht mit einem partiellen Ausbruch, die einen erfindungsgemäß hergestellten, drehenden elektrischen Kollektor darstellt;- Figure 1 is a perspective view with a partial breakaway showing a rotary electric collector made according to the invention;
- die Fig. 2 ist eine Ansicht eines Querschnitts des Kollektors der Fig. 1, der durch die Achse von einer der Bürsten dieses Kollektors verläuft;- Fig. 2 is a view of a cross-section of the commutator of Fig. 1, passing through the axis of one of the brushes of this commutator;
- die Fig. 3 ist ein Querschnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. 2; und- Fig. 3 is a cross-section along line III-III of Fig. 2; and
- die Fig. 4 ist ein Querschnitt analog dem der Fig. 3, der eine Ausführungsvariante der Erfindung darstellt.- Fig. 4 is a cross-section similar to that of Fig. 3, illustrating a variant embodiment of the invention.
Dieser drehende elektrische Kollektor, schematisch dargestellt in Fig. 1, umfaßt einen Rotor 10 und einen Stator 12.This rotating electrical collector, shown schematically in Fig. 1, comprises a rotor 10 and a stator 12.
Der Rotor 10 umfaßt prinzipiell eine Achse 14, hergestellt aus einem elektrisch isolierenden Material, auf die die Kollektorringe 16 montiert sind, hergestellt aus einem elektrisch leitenden Material. Diese Kollektorringe 16 sind durch elektrisch isolierende Ringe 18 voneinander getrennt. Die Anzahl der Ringe 16 und 18 ist beliebig und hängt im wesentlichen von der Anzahl der durch den Kollektor zu übertragenden Signale ab.The rotor 10 basically comprises an axle 14, made of an electrically insulating material, on which the collector rings 16 are mounted, made of an electrically conductive material. These collector rings 16 are separated from each other by electrically insulating rings 18. The number of rings 16 and 18 is arbitrary and depends essentially on the number of signals to be transmitted by the collector.
Elektrische Leiter 20 verlaufen im Innern der Achse 14, um jeden der Kollektorringe 16 mit Systemen zu verbinden, die elektrische Signale senden oder empfangen, die über die Kollektorringe laufen.Electrical conductors 20 extend inside the axle 14 to connect each of the collector rings 16 to systems that send or receive electrical signals passing through the collector rings.
Die Achse 14 des Rotors 10 wird mittels zweier Kugellager 24 durch zwei Flansche 22 des Stators 12 getragen.The axis 14 of the rotor 10 is supported by two flanges 22 of the stator 12 by means of two ball bearings 24.
Der Stator 12 des drehenden elektrischen Kollektors umfaßt außerdem ein ringförmiges Teil 26, das die beiden Flansche 22 koaxial zur Achse 14 miteinander verbindet, um Kollektorringe 16 und Isolierringe 18 herum. Das ringförmige Teil 26 trägt eine Befestigungseinrichtung 27 aus einem elektrisch isolierenden Material, das leitende Lamellen trägt.The stator 12 of the rotating electrical collector also comprises an annular part 26 which connects the two flanges 22 coaxially to the axis 14, around collector rings 16 and insulating rings 18. The annular part 26 carries a fastening device 27 made of an electrically insulating material which carries conductive laminations.
Diese Befestigungseinrichtung 27 trägt in einer Ebene, die radial jeden der Kollektorringe 16 schneidet, zwei Mehrdrahtbürsten 28, die so angeordnet sind, daß sie sich seitlich gleitend auf dem entsprechenden Kollektorring 16 abstützen, in entgegengesetzter Richtung. Noch genauer stützt sich jedes Bürstenpaar 28 in einer Führungsnut 30 des entsprechenden Kollektorrings 16 ab, wobei diese Nut 30 vorteilhafterweise einen V-förmigen (Fig. 3) oder U-förmigen (Fig. 4) Querschnitt aufweist. Die Befestigung der beiden Bürsten 28 eines Paars an der Befestigungseinrichtung 27 erfolgt an zwei benachbarten Stellen, so daß die Bürsten 28 symmetrisch angeordet sind in bezug auf die geometrische Achse der Achse 14.This fastening device 27 carries, in a plane that radially intersects each of the collector rings 16, two multi-wire brushes 28 that are arranged so that they rest laterally on the corresponding collector ring 16 in opposite directions. More precisely, each pair of brushes 28 rests in a guide groove 30 of the corresponding collector ring 16, this groove 30 advantageously having a V-shaped (Fig. 3) or U-shaped (Fig. 4) cross-section. The two brushes 28 of a pair are fastened to the fastening device 27 at two adjacent points, so that the brushes 28 are arranged symmetrically with respect to the geometric axis of the axis 14.
Die individuelle Ausführung jeder Mehrdrahtbürste 28 wird nun mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.The individual design of each multi-wire brush 28 is now described with reference to Figs. 2 and 3.
Erfindungsgemäß umfaßt jede der Mehrdrahtbürsten 28 ein Bündel aus n aneinander anliegenden Drähten, wobei n variieren kann zwischen 2 und 5 und vorteilhafterweise 3 beträgt, wie die Figuren zeigen. Die Drähte 32 sind alle identisch und aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, das mechanisch widerstandfähig ist und eine gute Elastizität aufweist. Dieses Material kann insbesondere durch eine metallische Legierung wie z.B. eine Legierung auf Goldbasis gebildet werden.According to the invention, each of the multi-wire brushes 28 comprises a bundle of n adjacent wires, where n can vary between 2 and 5 and is advantageously 3, as shown in the Figures show. The wires 32 are all identical and are made of an electrically conductive material which is mechanically resistant and has good elasticity. This material can in particular be constituted by a metallic alloy such as a gold-based alloy.
Der Durchmesser jedes Drahts 32 der Bürste 28 ist vorteilhafterweise enthalten zwischen 0,15 und 0,25 mm. Mit diesem Maß wird jedes Bruch- und folglich Kurzschlußrisiko im Innern des Kollektors vermieden, ohne daß deswegen der Platzbedarf der Bürste wesentlich zunimmt.The diameter of each wire 32 of the brush 28 is advantageously between 0.15 and 0.25 mm. This dimension avoids any risk of breakage and, consequently, short-circuiting inside the commutator, without significantly increasing the size of the brush.
Jede der Mehrdrahtbürsten 28 umfaßt zudem einen Sockel 34, durch den die Drähte 32 an der Befestigungseinrichtung 27 des Stators festgemacht sind. Dieser Sockel 34 wird aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, z. B. aus Messing. Ein erstes Ende des aus den Drähten 32 gebildeten Bündels steckt in dem Grund- bzw. Sackloch einer röhrenförmigen Fassung 36, die einen Teil des Sockels 34 bildet. Der Sockel 34 umfaßt außerdem einen Stift 38, der den Drähten 32 entsprechend ausgerichtet ist, wenn diese letzteren in der Fassung 36 stecken.Each of the multi-wire brushes 28 also includes a base 34 by which the wires 32 are secured to the fastening device 27 of the stator. This base 34 is made of an electrically conductive material, e.g. brass. A first end of the bundle formed by the wires 32 is inserted into the bottom or blind hole of a tubular socket 36 which forms part of the base 34. The base 34 also includes a pin 38 which is aligned with the wires 32 when the latter are inserted into the socket 36.
Bei der Herstellung der Bürsten 28 werden die drei Drähte 32 jeder Bürste in das Grundloch der Fassung 36 gesteckt und dort festgelötet bzw. -geschweißt. Dieses Löten bzw. Schweißen kann elektrisch erfolgen. Die Drähte 32 sind dann geradlinig und mit dem Stift 38 ausgerichtet, wie mit vollen Strichen dargestellt in Fig. 2.When manufacturing the brushes 28, the three wires 32 of each brush are inserted into the bottom hole of the socket 36 and soldered or welded there. This soldering or welding can be done electrically. The wires 32 are then straight and aligned with the pin 38, as shown in solid lines in Fig. 2.
Wenn die Bürste 28 an der Befestigungseinrichtung 27 des Stators 12 befestigt wird, wird der Stift 38 in eine Bohrung 40 von bestimmter Tiefe eingeführt, die in einem elektrisch leitenden Kontakt vorgesehen ist, den die Befestigungseinrichtung 27 trägt. Die definitive Befestigung erfolgt durch eine mit 42 bezeichnete Lötung bzw. Schweißung.When the brush 28 is attached to the fastening device 27 of the stator 12, the pin 38 is inserted into a hole 40 of a certain depth provided in an electrically conductive contact carried by the fastening device 27. The final attachment is carried out by soldering or welding, designated 42.
Damit die Drähte 32 der Bürste 28 anschließend mit einer vorher festgelegten Kraft gegen die Nut 30 des entsprechenden Kollektorrings 16 pressen, wird der Stift 38 entsprechend einem bestimmten Winkel gebogen, in einer zu der geometrischen Achse der Achse 14 senkrechten Richtung, wie in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt. Dieser Winkel ist derart, daß - wenn der Rotor eingesetzt ist -, die Drähte 32 der Bürste 28 seitlich gleitend gegen die Nut 30 des entsprechenden Rings 16 pressen, wobei sich eine gewisse Durchbiegung nach außen einstellt, die die Anpreßkraft bestimmt.In order for the wires 32 of the brush 28 to subsequently press against the groove 30 of the corresponding collector ring 16 with a predetermined force, the pin 38 is bent at a certain angle, in a direction perpendicular to the geometric axis of the axle 14, as shown in dash-dotted lines in Fig. 2. This angle is such that - when the rotor is inserted - the wires 32 of the brush 28 press laterally sliding against the groove 30 of the corresponding ring 16, whereby a certain outward deflection occurs which determines the contact pressure.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wenn die Nut 30 einen V- förmigen Querschnitt aufweist, stützt sich einer der Drähte 32 der Bürste 28 im untersten Teil der Nut ab, während die beiden anderen Drähte 32 sich zugleich auf den Flanken der Nut und auf dem ersten Draht abstützen.As shown in Fig. 3, when the groove 30 has a V-shaped cross-section, one of the wires 32 of the brush 28 rests in the lowest part of the groove, while the other two wires 32 rest simultaneously on the flanks of the groove and on the first wire.
Die mit Hilfe einer Bürste dieser Art durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß die Vibrationen bzw. Schwingungen jedes Drahts 32 der Bürste durch die anderen Drähte selbst gedämpft werden, so daß die relativen Kontaktflächenänderungen zwischen den Bürsten und dem Kollektorringen wesentlich reduziert werden in bezug auf einen Kollektor mit einer Eindrahtbürste. Zudem, da sich jeder Draht 32 der Bürste in direktem Kontakt mit dem Kollektorring 16 befindet, sind die Kontaktflächen größer. Außerdem wird die Grundanpreßkraft reduziert und verteilt.The tests carried out using a brush of this type have shown that the vibrations or oscillations of each wire 32 of the brush are dampened by the other wires themselves, so that the relative contact area changes between the brushes and the collector ring are significantly reduced compared to a collector with a single-wire brush. In addition, since each wire 32 of the brush is in direct contact with the collector ring 16, the contact areas are larger. In addition, the basic contact force is reduced and distributed.
Diese Änderungen der Charakteristika haben zur Folge, daß die elektrischen Geräusche, der Kontaktwiderstand, die Erwärmung durch Stromwärme und der mechanische Verschleiß aufgrund der reduzierten und verteilten Grundanpreßkraft wesentlich abnehmen. Dies drückt sich konkret durch eine deutliche Erhöhung der Lebensdauer in bezug auf drehende elektrische Kollektoren mit Eindrahtbürsten sowie durch die Möglichkeit aus, lineare Relativbewegungsgeschwindigkeiten zwischen den Bürsten und den Ringen zu erzielen, die wesentlich höher sind als bei Eindrahtbürsten.These changes in characteristics result in a significant reduction in electrical noise, contact resistance, heating by current and mechanical wear due to the reduced and distributed basic contact force. This is expressed in concrete terms by a significant increase in service life compared to rotating electric commutators with single-wire brushes and by the possibility of achieving linear relative movement speeds between the brushes and the rings that are significantly higher than with single-wire brushes.
Zudem werden diese Vorteile mit stark reduzierten Herstellungskosten erzielt, ohne die Gefahr, daß Kurzschlüsse infolge von Drahtbrüchen auftreten.In addition, these advantages are achieved with greatly reduced manufacturing costs, without the risk of short circuits occurring as a result of wire breaks.
Bei der Ausführungsvariante der Fig. 4 wurde die V- förmige Nut ersetzt durch eine Nut mit U-förmigem Querschnitt. Diese Charakteristik ermöglicht insbesondere, die Verteilung der Anpreßkraft gegen die Nut aufzuteilen zwischen den Drähten 32 und dabei den Führungseffekt zu behalten, den diese Nut gewährleistet.In the variant of Fig. 4, the V-shaped groove has been replaced by a groove with a U-shaped cross-section. This characteristic makes it possible in particular to distribute the pressure against the groove between the wires 32 while retaining the guiding effect that this groove ensures.
Obgleich der Einsatz von drei Drähten in jeder der Bürsten 28 den besten Kompromiß darstellt, kann man auch vorsehen - insbesondere im Falle einer Nut mit U-förmigem Querschnitt - nur zwei Drähte zu verwenden oder, im Gegenteil, vier bis fünf Drähte. In diesem letzteren Fall ist es jedoch wünschenswert, sicherzustellen, daß die. Befestigung der Drähte am Stator so ausgeführt wird, daß jeder der Drähte direkten Kontakt mit der in den Kollektorring 16 eingearbeiteten Nut 30 hat.Although the use of three wires in each of the brushes 28 represents the best compromise, it is also possible - especially in the case of a groove with a U-shaped cross-section - to provide only two wires or, on the contrary, four to five wires. In the latter case, however, it is desirable to ensure that the fastening of the wires to the stator is carried out in such a way that each of the wires is in direct contact with the groove 30 machined in the collector ring 16.
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Publications (2)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10111403B4 (en) * | 2001-03-09 | 2008-07-24 | G. Dietrich Gmbh | Device for transmitting or removing current to at least one or at least one slip ring |
| DE102008001361A1 (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-05 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Multiple brush for slip rings |
| DE102012200561A1 (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-18 | Wobben Properties Gmbh | A slip ring transmission |
| DE102012203842B3 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-05 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Slip ring brush and slip ring brush holder |
| EP2525448A3 (en) * | 2011-05-14 | 2014-07-23 | LTN Servotechnik GmbH | Contact ring unit |
| DE102014115291A1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-05-12 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | grounding device |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1003192C1 (en) * | 1996-05-23 | 1997-11-25 | Precisie Ind Van Den Akker B V | Slip ring roller. |
| DE10140014C1 (en) * | 2001-08-09 | 2002-10-31 | Schleifring Und Appbau Gmbh | Retaining and contacting device for slip ring contact springs has mechanically rigid carrier elements coupled together via flexible printed circuit board |
| DE10158381B4 (en) * | 2001-11-28 | 2005-01-05 | Stemmann-Technik Gmbh | A slip ring transmission |
| DE10215809B4 (en) * | 2002-04-10 | 2008-09-25 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Sliding contact arrangement |
| DE102011006820A1 (en) | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Vibration-resistant slip ring arrangement |
| DE102011077358B3 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-06 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Vibration-insensitive brush block for slip rings |
| DE102011051804B4 (en) | 2011-07-13 | 2013-09-19 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Slip ring brush with galvanic multilayer system |
| WO2013030563A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | Overview Limited | Improved slip ring apparatus and method of manufacturing a slip ring |
| FR2980921B1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-10-11 | Centre Nat Etd Spatiales | ELECTRICAL MANIFOLD WITH MECHANICALLY INDEPENDENT INSULATION TUBULAR INSULATION SLEEVES. |
| DE102012204829A1 (en) | 2012-03-12 | 2013-09-12 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Slip ring brush for brush holder of slip ring arrangement for transmission of electric signals between mutually rotatable parts, has insertion mandrel comprising structure for pressing mandrel into hole of holder for receiving brush wire |
| EP2696442A1 (en) | 2012-08-06 | 2014-02-12 | Schleifring und Apparatebau GmbH | Multifunctional housing for a slipring module |
| EP2696449B1 (en) | 2012-08-06 | 2015-02-25 | Schleifring und Apparatebau GmbH | Slipring with integrated heating unit |
| CN105393413B (en) | 2013-05-17 | 2019-01-04 | 史莱福灵有限公司 | High current slip ring for multifilament brush |
| EP2924817B1 (en) | 2014-03-27 | 2018-08-29 | Schleifring GmbH | Slipring with Active Cooling |
| EP3293836B1 (en) | 2016-09-08 | 2019-04-17 | Schleifring GmbH | Methods of making contact wires for sliprings, device for manufacturing of contact wires for sliprings and contact wires for sliprings |
| EP3454435B1 (en) | 2017-09-06 | 2019-09-04 | Schleifring GmbH | Stabilized gold wire brush for sliprings |
| EP3480901B1 (en) | 2017-11-06 | 2020-02-19 | Schleifring GmbH | Vibration absorbing device for slip-ring brushes |
| CN108321650A (en) * | 2017-12-29 | 2018-07-24 | 杭州驰宏科技有限公司 | A kind of rotary connector |
| IT202000014803A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-19 | R M D Components Italia S R L | Winder for recharging an electric or hybrid vehicle |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714535Y2 (en) * | 1977-09-08 | 1982-03-25 | ||
| JPS5612837A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-07 | Hitachi Ltd | Brush unit |
| US4398113A (en) * | 1980-12-15 | 1983-08-09 | Litton Systems, Inc. | Fiber brush slip ring assembly |
-
1994
- 1994-01-10 FR FR9400165A patent/FR2715005B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-30 DE DE69414687T patent/DE69414687T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-30 EP EP94400681A patent/EP0662736B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10111403B4 (en) * | 2001-03-09 | 2008-07-24 | G. Dietrich Gmbh | Device for transmitting or removing current to at least one or at least one slip ring |
| DE102008001361A1 (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-05 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Multiple brush for slip rings |
| EP2525448A3 (en) * | 2011-05-14 | 2014-07-23 | LTN Servotechnik GmbH | Contact ring unit |
| DE102012200561A1 (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-18 | Wobben Properties Gmbh | A slip ring transmission |
| WO2013107699A1 (en) | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Wobben Properties Gmbh | Slip ring assembly |
| US9356411B2 (en) | 2012-01-16 | 2016-05-31 | Wobben Properties Gmbh | Slip ring assembly |
| DE102012203842B3 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-05 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Slip ring brush and slip ring brush holder |
| US8986053B2 (en) | 2012-03-12 | 2015-03-24 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Slip ring brush and holder for slip ring brush |
| DE102014115291A1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-05-12 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | grounding device |
| US10069382B2 (en) | 2014-10-21 | 2018-09-04 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Earthing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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