DE1665655C3

DE1665655C3 - Slip ring assemblies

Info

Publication number: DE1665655C3
Application number: DE19661665655
Authority: DE
Inventors: Erwin 8520 Erlangen Weidemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-06-16
Filing date: 1966-06-16
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE1665655A1; DE1665655B2

Description

geordneten Schleifringen, deren zugehörige Bür- Es ist bereits ein Schleifringübertrager vorgeschla-well-ordered slip rings, whose associated load- A slip ring assembly is already proposed

sten an der zweiten Gehäusehälfte gehaltert sind, io gen worden, bei dem eine Vielzahl von Schleifringen dadurch gekennzeichnet, daß die zum Übertragen von deich- und Niederfrequenz-Schleifringe tür Gleich-, Niederfrequenz_T und strömen (Starkströmen) auf der Innenseite einer Ge-Sprechströme durch Aufbringen mindestens einer häusehälfte radial angeordnet ist. Die zugehörigen Metallringschcibe auf eine mil der zugehörigen Bürsten sind an der zweiten Gehäusehälftc gehalten. Gehäusehälfte verbundene Isolierscheibe, durch 15 Dabei ist die die Schleifringe tragende Gehäusehälfte anschließendes Plandrehen oder Schleifen der mit einer Nabe versehen, auf der über Kugellager die Metallringscheibe und durch Herausarbeiten der andere Gehäusehälfte drehbar gelagert ist. An der einzelnen Schleifringe durch Fräsen, Einstechen, Nabe sind in axialer Anordnung Schleifringe für die Ätzen od. dgl. hergestellt sind, und daß der Über- Spredistromüberlragung gehalten. Diese Schleifringe tragerteil für hochfrequente Ströme axial an- 20 bestehen aus gleich großen Ringen, die unter Zwigeordnete Schleifringe enthält, die in einem in- schenlegen von Isolierringen zusammengeschraubt nerhalb der beiden Gehäusehälften angeordneten sind. Die Schleifringe für die Starkstromübertraguni; Gehäuse untergebracht sind. sind dagegen einzeln auf der Innenseite der zugehöri-Most of them are held on the second half of the housing, in which a large number of slip rings are characterized in that the for the transmission of dike and low frequency slip rings for DC, low frequency _T and streams (high currents) on the inside of a Ge speech stream is arranged radially by applying at least one half of the housing. The associated metal washers on one of the associated brushes are held on the second housing half. Housing half connected insulating washer, by 15 The housing half carrying the slip rings is subsequently facing or grinding provided with a hub on which the metal ring disk is rotatably mounted via ball bearings and the other housing half is rotatably mounted. Slip rings are provided on the individual slip rings by milling, grooving, hub in an axial arrangement od for the etching. Like. Are made, and that the over-held Spredistromüberlragung. These slip rings supporting part for high-frequency currents axially consist of rings of the same size, which among other things contain interposed slip rings which are arranged within the two housing halves in an insert of insulating rings screwed together. The slip rings for heavy current transmission; Housing are housed. are on the other hand individually on the inside of the associated

2. Schleifringübertrager nach Anspruch 1, da- gen Gehäusehälfte durch Schrauben befestigt, ähndurch gekennzeichnet, daß der Übertragerteil für 25 lieh wie dies die USA-Patentschrift 3 066 386 zeigt, hochfrequente Ströme als auswechselbare Ein- Nach dem dort beschriebenen Verfahren wird aus heit (Hf) ausgebildet ist, bei der die Schleifringe einer elektrisch leitenden Platte eine Vielzahl von (15) auf einem die beiden Gehäusehälften (1,2) Ringen herausgearbeitet, die dann auf einen Schleifverbindenden Stützzapfen (18) angeordnet sind, ringträger aufgebracht und mit Schraubenbolzen bean dem der Bürstenträger (21) gelagert ist. 30 festigt werden. Die Anwendung dieses bekannten2. A slip ring transmission according to claim 1, DA gen half casing by screws fastened ähndurch in that the transmitter part for 25 borrowed as shown in the US Patent 3,066,386, high-frequency currents as a replaceable inputs After the process described therein is made uniform ( Hf) is formed, in which the slip rings of an electrically conductive plate a plurality of (15) on one of the two housing halves (1,2) worked out, which are then arranged on a slip-connecting support pin (18), ring carrier applied and bean with screw bolts which the brush holder (21) is mounted. 30 should be consolidated. The application of this well-known

3. Schleifringübertrager nach Anspruch 2, da- Verfahrens bereitet besonders dann Schwierigkeiten, durch gekennzeichnet, daß der Bürstenträger (21) wenn die Ringe sehr groß und schmal sein sollen, da nach Art eines Rohres mit Flansch ausgebildet sie sich dann leicht verbiegen und von ihrer kreisförist, dessen zylindrischer Teil unter Bildung von migcn Form abweichen.3. Slip ring assembly according to claim 2, because the method is particularly difficult characterized in that the brush holder (21) when the rings are to be very large and narrow, there shaped like a pipe with a flange, they then bend slightly and are removed from their circular förist, the cylindrical part of which deviate with the formation of a small shape.

Längsstegen mit öffnungen versehen ist, durch 35 Bei dem bereits vorgeschlagenen Schleif ringüberdie über Federn (20) an den Längsstegen gehal- trager ergeben sich ferner für eine größere Anzahl terte Bürsten (19) hindurchgefüJirt sind., von Schleifringen verhältnismäßig große Abmessun-Longitudinal webs are provided with openings through 35 In the case of the already proposed grinding ring over the Furthermore, a larger number is obtained by means of springs (20) on the longitudinal webs brushes (19) are guided through them., of slip rings relatively large dimensions

4. Schleifringübertrager nach Anspruch 3, da- gen des Schleifringgehäuses in radialer Richtung. Dadurch gekennzeichnet, daß als Flinkabschirmung her ist es erforderlich, zur Aufnahme der Druckan dem Bürstenträger (21) eine die Bürsten (19) 40 kräfte am Umfang der beiden Gehäusehälften Stütz- und Schleifringe (15) abdeckende Kappe (26) an- rollen anzubringen, die jedoch nicht verhindern köngeordnet ist, die eine axiale öffnung hat, deren nen. daß sich die beiden Gehäuschälften voneinander Rand (28) den Schleifringträger (17) berührt. abheben. Damit können Fremdkörper in das Innere4. Slip ring assembly according to claim 3, in contrast to the slip ring housing in the radial direction. Through this characterized in that as a quick shield it is necessary to absorb the pressure the brush holder (21) a the brushes (19) 40 forces on the circumference of the two housing halves support and to attach the cap (26) covering slip rings (15), which, however, cannot prevent is, which has an axial opening, the NEN. that the two housing halves are apart Edge (28) touches the slip ring carrier (17). take off. This allows foreign bodies to get inside

5. Schleifringübertrager nach Anspruch 3 des Gehäuses gelangen.5. Slip ring assembly according to claim 3 of the housing.

und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Bürstenträ- 45 Durch die deutsche Patentschrift 1 036 371 und ger (21) und Stützzapfen (18) durch eine galva- die deutsche Auslegeschrift 1 128 543 ist es zwar benisch leitende Verbindung überbrückt sind. kannt, kreisförmige Schleifringe dadurch zu erhalten,and 4, characterized in that Bürstenträ- 45 By the German patent specification 1 036 371 and ger (21) and support pin (18) by a galva- the German Auslegeschrift 1 128 543 it is benisch conductive connection are bridged. knows how to get circular slip rings by

6. Schleifringübertrager nach Anspruch 5, da- daß diese durch galvanisches Aufbringen von lcitendurch gekennzeichnet, daß die galvanisch let- den Ringen auf einem Isolierträger hergestellt wertende Verbindung ein mit Drahtgeflecht (30) 50 den. Diese Methode bereitet jedoch Schwierigkeiten, überzogener Gummiring (29) ist. wenn Ringe mit unterschiedlicher Dicke (für große6. Slip ring assembly according to claim 5, that this is carried out by galvanic application of lcite characterized in that the galvanically conductive rings are produced on an insulating carrier Connection with a wire mesh (30) 50 den. However, this method presents difficulties coated rubber ring (29) is. if rings of different thickness (for large

7. Schleifringübertrager nach Anspruch I und kleine Ströme) auf einem Träger erzeugt werden oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäu- sollen.7. Slip ring assembly according to claim I and small currents) are generated on a carrier or 2, characterized in that the housings should.

sehälften (1,2) an ihrem Umfang gegenseitig ge- Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Schleiflagert sind. 55 ringübertrager zu erreichen, daß auch bei untcr-halves (1, 2) on their circumference are mutually dependent. The object of the invention is, in the case of a sliding bearing are. 55 ring transformer to achieve that even with different

8. Schleil'ringiibertrager nach Anspruch 7, ge- schiedlichen Querschnitten der Schleifringe diese kennzeichnet durch ein Drahtringkugellager (31) möglichst kreisförmig, plan und mit geringem Abzwischen den beiden Gehäusehälflen. stand voneinander angeordnet sind. Dabei sollen die8. Slip ring carrier according to claim 7, different cross sections of the slip rings characterized by a wire ring ball bearing (31) as circular, planar as possible and with little space between them the two housing halves. stand from each other. The

9. Schlcifringübei träger nach einem der An- Abmessungen des Schleifringübertragers klein gehalsprüche 1 bis S, gekennzeichnet durch Ringdich- 60 ten weiden. Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei hingen (33. 34, 35) an ilen Teilen,, an denen eine einem Schleifringübertrager der eingangs genannten Relativbewegung auftritt. ArI darin, daß die Schleifringe für Gleich-, Niedcr-9. Slip ring carrier according to one of the dimensions of the slip ring carrier 1 to S, marked by ring seals. The solution to this problem is hung (33, 34, 35) on ilen parts, on which one a slip ring of the aforementioned Relative movement occurs. ArI in that the slip rings for equal, low

frcquenz- und Sprechströme durch Aufbringen min-frequency and speech streams by applying min-

destcns einer Metallringscheibe auf eine mit der zu-at least one metal ring washer on one with the

65 gehörigen Gehäusehälfte verbundene Isolierscheibe, durch anschließendes Plandrehen oder Schleifen der65 associated housing half connected insulating washer, by subsequent facing or grinding of the

Die Erfindung betrifft einen Schleifringübertrager Metallringscheibc und durch Herausarbeiten der cinzuin Übertragen von Gleich- und Niederfrequenz- /.einen Schleifringe durch Fräsen, Einstechen. ÄtzenThe invention relates to a slip ring metal ring disc and by working out the cinzuin Transfer of constant and low frequency / one slip rings by milling, grooving. etching

od. dgl. hergestellt sind, wobei der Übertragerteil für hochfrequente Ströme axial angeordnete Schleifringe einhält, die in einem innerhalb der beiden Gehäusehülften angeordneten Gehäuse untergebracht sind. Aul diese Weise liegen die radial angeordneten Schleifringe mit großer Genauigkeit planparallel zueinander, und es ist zugleich vermieden, daß sie eine ovale Form annehmen. Dadurch wird eine gleichmäßige Berührung der Bürsten ir.it den Schleifringen erzielt, so daß auch für die Spreehstromüberiragung Schleifringe mit radialer Anordnung verwendet werden können. Die radialen Schleifringe können leiner bis auf den geforderten Isolationsabstand aneinander gerückt werden, wodurch sich die radialen Abmessungen des Schleifringübertragers wesentlich verkleinern lassen. Durch die an sich bekannte axiale Anordnung der Schleifringe ergeben sich für die hochfrequenten Ströme gleiche Widerstände an den Schleifringen. Auf diese Weise entsteht ein symmetrischer elektrischer Aufbau, so daß besondere Anpassungen entfallen könnenOd. The like. Are made, the transmission part for high-frequency currents axially arranged slip rings complies, which in one within the two housing shells arranged housing are housed. Aul in this way are the radially arranged Slip rings with great accuracy plane-parallel to each other, and it is avoided at the same time that they assume an oval shape. This ensures even contact between the brushes and the slip rings achieved, so that also for the Spreehstromüberiragung Slip rings with a radial arrangement can be used. The radial slip rings can lesser apart from the required isolation distance from each other are moved, which significantly increases the radial dimensions of the slip ring assembly let zoom out. The known axial arrangement of the slip rings results in the high-frequency currents have the same resistance at the slip rings. This creates a symmetrical one electrical structure, so that special adjustments can be omitted

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Hs zeigtHs shows

F i g. I eine geschnittene Ansicht des Schleifringübertragers mit aufliegenden Bürsten,F i g. I a sectional view of the slip ring assembly with brushes on top,

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt des in F i g. 1 dargestellten Gegenstandes,F i g. FIG. 2 shows an enlarged longitudinal section of the FIG. 1 item shown,

F i g. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt aus F i g. 2 mit dem Übertragerteil für hochfrequente Ströme,F i g. 3 shows an enlarged partial section from FIG. 2 with the transmitter part for high frequency Currents,

F i g. 4 einen Schnitt durch den in F i g. 3 gezeigten Gegenstand,F i g. 4 shows a section through the in FIG. 3 item shown,

Fig. S einen vergrößerten Teilausschnitt aus F i g. 2 mit dem die Lagerung enthaltenden Teil.FIG. 5 shows an enlarged partial section from FIG. 2 with the part containing the storage.

Der in den Fig. I und 2 dargestellte Schleifring-Übertrager hat ein aus zwei Gehäusehälften 1 und 2 zusammengesetztes Gehäuse. Die beiden Gehäusehai ften sind um eine gemeinsame Achse gegeneinander verdrehbar. In der Gehäusehälfte 2 sind radial angeordnete Schleifringe 3 zum Übertragen von Gleich- und Niederfrequenzströmen und Schleifringe 4 für Sprechströme angeordnet. Die zugehörigen Bürsten 5 und 6 sind in der Gehäusehälfte 1 gehaltert. Bei dem erfindungsgemäßen Übertrager sind die Schleifringe 3 für Gleich- und Niederfrequenzströme und die Schleifringe 4 für Sprechströme dadurch hergestellt, daß Metallringscheiben mit daran angebrachten Anschlußfahnen 9, 10 auf eine Isolierscheibe 8 aufgeklebt werden, die mit der zugehörigen Gehäusehälfte 2 verbunden wird. Die Isolierscheibe 8 hat Kanäle 11, die zur Unterbringung der an die Anschlußfuhnen 9, 10 heranzuführenden Leitungen 12, 12 dienen. Die Kanäle M werden nachträglich mit Vergußmasse G ausgefüllt, damit die Leitungen festliegen. Nach dem Aufbringen der Isolierscheibe 8 auf die Gehäusehälfte 2 werden die Metallringscheiben plangedrehl und die einzelnen Schleifringe 3, 4 durch Friisen, Einstechen, Ätzen od. dgl. herausgearbeitet. Die Schleifringe können auch durch galvanisches Auftragen von einzelnen Metallringen auf eine mit Ringnuten versehene Isolierscheibe hergestellt werden, die anschließend mit einer Gehäusehälfte verbunden wird und deren Metallringe hierauf plangedreht oder -geschliffen werden. Die mit den Schleifringen verbundenen Leitungen werden zu Bündeln zusammengefaßt und mit einer Steckdose 14 verbunden. The slip ring transmitter shown in FIGS. I and 2 has a housing composed of two housing halves 1 and 2. The two housing halves can be rotated relative to one another about a common axis. In the housing half 2 are arranged radially arranged slip rings 3 for the transmission of direct and low frequency currents and slip rings 4 for speech currents. The associated brushes 5 and 6 are held in the housing half 1. In the transformer according to the invention, the slip rings 3 for direct and low-frequency currents and the slip rings 4 for speech currents are produced by gluing metal ring disks with terminal lugs 9, 10 attached to an insulating disk 8 which is connected to the associated housing half 2. The insulating disk 8 has channels 11 which are used to accommodate the lines 12, 12 to be brought up to the connecting tabs 9, 10. The channels M are subsequently filled with potting compound G so that the lines are fixed. After the insulating disk 8 has been applied to the housing half 2, the metal ring disks are face-turned and the individual slip rings 3, 4 are machined out by fritting, piercing, etching or the like. The slip rings can also be produced by electroplating individual metal rings onto an insulating washer provided with annular grooves, which is then connected to a housing half and the metal rings of which are then faced or ground. The lines connected to the slip rings are combined in bundles and connected to a socket 14.

Mit den Bürsten 5 und 6 (Fig. 1) werden Leitungen verbunden, die an die Steckdosen 7 herangeführt werden.The brushes 5 and 6 (Fig. 1) are lines connected, which are brought to the sockets 7.

In dem Gehäuse des Schleifringübertragers sind zusätzlich Schleifringe 15 zum Übertragen von nochfrequenten Strömen untergebracht. Diese Schleifringe 15 liegen — wie F i g. 3 und 4 näher zeigen — in Ringnuten des Isolierkörpers 16, der auf einem metallischen Zylinder 17 angeordnet ist. Dieser Metall-In the housing of the slip ring assembly are additional slip rings 15 for transmitting still-frequent Stream housed. These slip rings 15 are - as in FIG. 3 and 4 show in more detail - in Annular grooves of the insulating body 16, which is arranged on a metallic cylinder 17. This metal

zylinder 17 ist von einem mit der Gehäusehälfte 1 lösbar verbundenen Stützzapfen 18 getragen und hat mehrere öffnungen 32, durch die Anschlußleitungen 36 für die Schleifringe herangeführt werden. Die Bürsten 19 sind in an sich bekannter Weise an Fedem 20 angeordnet, die an dem Träger 21 isoliert befestigt sind. Die Leitungen werden an den Anschlüssen 22 zugeführt. Der zur Halterung der Bürsten dienende Träger 21 ist mit der Gehäusehälfte 2 verbunden. Zweckmäßigerweise ist der Übertragerteil für hochfrequente Ströme als auswechselbare Einheit ausgebildet, bei der die Schleifringe 15 auf einem die beiden Gehäusehälften 1,2 verbindenden Stützzapfen 18 angeordnet sind, an dem der Bürstenträger 21 gelagert ist. Hierbei kann der Bürstenträger 21 nachThe cylinder 17 is carried by a support pin 18 which is detachably connected to the housing half 1 and has several openings 32 through which connecting lines 36 for the slip rings are brought up. the Brushes 19 are arranged in a manner known per se on springs 20 which are insulated on support 21 are attached. The lines are fed to the connections 22. The one to hold the brushes The carrier 21 serving is connected to the housing half 2. The transmission part is expedient designed for high-frequency currents as an exchangeable unit, in which the slip rings 15 on a die two housing halves 1, 2 connecting support pins 18 are arranged on which the brush holder 21 is mounted is. Here, the brush holder 21 can after

Art eines Rohres mit Flansch ausgebildet sein, wobei der zylindrische Teil unter Bildung von Längsstegen mit öffnungen versehen ist, durch die über Federn 20 an den Längsstegen gehalterte Bürsten 19 hindurchgefühlt sind. Die Gehäusehälfte 2 hat eine zen-Kind of a pipe with a flange, the cylindrical part forming longitudinal webs is provided with openings through which brushes 19 held by springs 20 on the longitudinal webs are felt are. The housing half 2 has a central

trale öffnung, die zur Lagerung des die Schleifringe 15 tragenden Stützzapfens 18 dient und hierzu mit einem Lagerkörper 23 versehen ist. Um ein axiales Verschieben des Schleifringkörpers gegenüber dem Bürsienapparat zu vermeiden, trägt der Stützzapfen 18 an seinem das Gehäuse 2 durchdringenden Ende Mutlern 24, 25.Central opening for the storage of the slip rings 15 supporting support pin 18 is used and is provided with a bearing body 23 for this purpose. To an axial To avoid moving the slip ring body in relation to the Bürsienapparat, carries the support pin 18 at its end penetrating the housing 2, nuts 24, 25.

Zur Funkabschirmung dient in vorteilhafter Weise eine Metallkappe 26, die auf der einen Seite 27 mit dem die Bürsten tragenden Gehäuseteil 2 verbunden ist und auf der anderen Seite eine öffnung hat, deren Rand 28 bei einer Drehbewegung eine galvanisch leitende Verbindung zu dem die Schleifringe 15 tragenden Körper 17 herstellt. Die Funkabschirmung läßt sieh noch dadurch verbessern, daß auch an der Stelle, an welcher der Schleifringträger 17 in dem die Bürsten tragenden Körper gelagert ist, eine leitende Verbindung zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen hergestellt wird. Als leitende Verbindung dient zweckmäßigerweise ein auf einen elastischen Ring 29 aufgebrachtes Metallgeflecht 30.A metal cap 26, which on one side 27 with is connected to the housing part 2 carrying the brushes and has an opening on the other side, whose Edge 28 a galvanically conductive connection to the one carrying the slip rings 15 during a rotary movement Body 17 produces. The radio shielding can be improved by the fact that the Place at which the slip ring carrier 17 is mounted in the body carrying the brushes, a conductive one Connection between the parts moving relative to one another is established. As a conductive connection A metal mesh 30 applied to an elastic ring 29 is expediently used.

Zur Lagerung der Gehäusehälften 1 und 2 ist es vorteilhaft, ein Lager, insbesondere ein Drahtringkugeliagcr 3! zu verwenden, das um Umfang der Gehäusehälften angeordnet ist (Fig. 5). Auf diese Weise sind die Gehäusehälften gegen Verschieben in radialer und axialer Richtung gesichert. Dadurch, daß das Lager am Gehäuseumfang angeordnet ist, braucht bei der Ausbildung des Schleifringteiles für die Hochfrequenzströme auf die Lagerung keine Rücksicht genommen zu werden. Daher kann der Schlcifringübertrager für die Hochfrequcnzsiröme sehr klein gehalten, werden, was aus Gründen der Abschirmung sehr vorteilhaft ist. Dem Stützzapfen 18 (Fig. 3) kommt also lediglich die Aufgabe zu, die beiden an ihrem Umfang durch Schrauben miteinander verbundenen Gehäusehälften in ihrer Mitte abzustützen und ein gegenseitiges Verschieben in Achsrichtung! zu verhindern. Zur Abdichtung des Schleif-To mount the housing halves 1 and 2, it is advantageous to use a bearing, in particular a wire ring ball support 3! to use, which is arranged around the circumference of the housing halves (Fig. 5). To this In this way, the housing halves are secured against shifting in the radial and axial directions. Through this, that the bearing is arranged on the housing circumference, needs in the formation of the slip ring part for The high-frequency currents on the storage are not taken into account. Therefore, the Slip-ring transformers for the Hochfrequcnzsiröme are kept very small, which is for the sake of Shielding is very beneficial. The support pin 18 (Fig. 3) therefore only has the task of to support both housing halves connected to one another by screws on their circumference in their middle and a mutual shift in the axial direction! to prevent. For sealing the grinding

ringübertragers dienen zweckmäßigerweise zu beiden Seiten des Drahtringkugellagers 31 angeordnete Ringdichtungen 33 und 34. Ferner kann an der Durchführung des Stützzapfens 18 durch die Gehäusehälfte 2 eine Ringdichtung 35 angeordnet sein.ring transformers are expediently arranged on both sides of the wire ring ball bearing 31 Ring seals 33 and 34. Furthermore, on the implementation of the support pin 18 through the housing half 2 an annular seal 35 can be arranged.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

mm-mm-

Claims

stream as well as speech and high frequency stream claims: men between two bodies rotatable relative to one another about an axis using in

1. Slip ring transmitter for transferring radially arranged slip ring equal, Low frequency, speech and high frequencies, their associated brushes on the second housing currents are held sehälfic relative to each other between two. The subject of the ErIinum one axis rotatable. Bodies under use are, for example, in facilities for tracking Turning of radially in one housing half of satellites can be used.