EP2915225B1 - Kontaktstückhalter - Google Patents

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Publication number
EP2915225B1
EP2915225B1 EP13776741.4A EP13776741A EP2915225B1 EP 2915225 B1 EP2915225 B1 EP 2915225B1 EP 13776741 A EP13776741 A EP 13776741A EP 2915225 B1 EP2915225 B1 EP 2915225B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact piece
slip ring
piece holder
contact
holder according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP13776741.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2915225A1 (de
Inventor
Peter Zilch
Daniel Pfeffer
Karl-Jörg RIEDER
Matthias Domes
Bernd Becker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schunk Transit Systems GmbH
Original Assignee
Schunk Transit Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schunk Transit Systems GmbH filed Critical Schunk Transit Systems GmbH
Publication of EP2915225A1 publication Critical patent/EP2915225A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2915225B1 publication Critical patent/EP2915225B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/26—Solid sliding contacts, e.g. carbon brush

Definitions

  • the invention relates to a contact piece holder for a slip ring arrangement and a slip ring arrangement of an electromechanical machine or the like, the contact piece holder comprising a holding device, a connection device and a pressure device, the holding device serving to hold the connection device and the pressure device on a machine, the pressure device for positioning a contact piece is used relative to a slip ring on the machine, the pressure device forming a receiving device for the contact piece, the connection device serving to transmit electrical energy to the contact piece, the contact piece by means of the pressure device forming a contact force to transmit electrical energy to the slip ring is contactable with the slip ring.
  • Such contact piece holders or slip ring arrangements are sufficiently known from the prior art and are used in particular for the transmission of electrical energy between a rotating slip ring and a stationary machine part or an assembly with the Contact piece holder or a contact piece used.
  • the contact piece holder is arranged relative to a slip ring or slip rings in such a way that a contact piece is pressed onto the slip ring in the radial direction with a pressing force.
  • the contact piece also known as a brush, is regularly received in a guide receptacle of a pressure device in such a way that the contact piece is mounted so that it can move longitudinally in the radial direction.
  • a spring or other suitable means which can exert a compressive force on the contact piece, so that the contact piece is pressed against the slip ring, is also provided on the pressure device.
  • pressure devices are known which are sleeve-shaped and can exert a pressure force on a contact piece by means of a spring. Since contact pieces are subject to wear and tear, the pressure device also serves to track the contact piece until it is finally consumed.
  • the spring is usually designed as a helical spring, a coil spring, a spring assembly or the like and is received in a receptacle or a housing which, together with the spring, forms the pressure device.
  • the DE2813422 A1 discloses a brush assembly with a pressure finger or a helical compression spring.
  • a sheet metal to be electroplated is passed through a series of rollers and thus conveyed through an electroplating bath.
  • the sheet is supplied with the electrical energy required for electroplating via the rollers.
  • the rotating rollers are in turn connected to a corresponding power supply via contact pieces.
  • the contact pieces can be in contact with slip rings on the rollers or with a radial roller surface directly, the roller then corresponding to a slip ring.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing a contact piece holder and a slip ring arrangement which enables a less maintenance-intensive operation of an electroplating system.
  • the invention relates to a contact piece holder for a slip ring arrangement of an electromechanical machine or the like, the contact piece holder comprising a holding device, a connection device and a pressure device, the holding device serving to hold the connection device and the pressure device on a machine, the pressure device relative to positioning a contact piece serves to form a slip ring on the machine, the pressure device forming a receiving device for the contact piece, the connection device serving to transmit electrical energy to the contact piece, the contact piece forming a contact force by means of the pressure device can be contacted with the slip ring for transmitting electrical energy to the slip ring, wherein the receiving device is designed such that the contact piece is mounted on the receiving device only at one end of the contact piece opposite the slip ring.
  • the fact that the contact piece is mounted solely at the end of the contact piece on the receiving device results in the advantage that the contact piece does not require a housing for mounting and thus cannot jam in a housing.
  • the receiving device is preferably designed such that the receiving device, together with the contact piece, can be moved in the radial direction relative to the slip ring. As a result, the receiving device can embrace the contact piece a little at its end.
  • the essential, consumable length of the contact piece is not covered by a housing or a similar device, but is freely accessible on all side surfaces. Any deposits of dirt or acid residues on the radial side surfaces of the contact piece therefore have no influence on the mobility of the same through the pressure device relative to the slip ring.
  • the pressure device is designed so that the contact piece can be loosely clamped between the receiving device and the slip ring. Consequently, the contact piece does not even have to be firmly fixed to the receiving device, but can simply be positioned between the pressure device or the receiving device and the slip ring are clamped by the contact pressure. The contact piece can then be exchanged particularly easily, since it only has to be removed between the receiving device and the slip ring.
  • the pressure device can have a pressure device which is designed as a leaf spring.
  • the leaf spring can preferably be designed in the form of a strip, the leaf spring not being able to be moved transversely to a longitudinal direction of a strip, but radially relative to the slip ring, so that the contact piece is guided laterally by the leaf spring.
  • the leaf spring can also be bent in a U-shape, with a first end of the leaf spring being firmly connected to the holding device.
  • the first end of the leaf spring can be firmly screwed to the holding device.
  • the leaf spring is then rigidly arranged at the first end relative to the slip ring, except for a possible movement of the leaf spring in the direction of an axis of the slip ring.
  • a U-shaped design of the leaf spring is also comparatively space-saving, so that only little space is required for the contact piece holder.
  • the leaf spring can alternatively also be bent in the shape of a hook.
  • the receiving device can be arranged at a second end of the leaf spring.
  • the receiving device, together with the contact piece, can then be moved relative to the holding device and thus to the slip ring, the leaf spring then being able to exert the pressure on the receiving device and thus on the contact piece.
  • the receiving device is designed so that the contact piece can be rotated in three axes relative to the slip ring or the pressure device.
  • the contact piece can for example be mounted on the receiving device so that the contact piece can rotate or tilt in the three axes relative to the bearing.
  • the contact surface of the contact piece can then hug the slip ring particularly well.
  • the receiving device can also form a pivot pin which can loosely engage in a recess at the end of the contact piece.
  • a joint socket can be formed at the end of the contact piece, into which the joint pin, which can be configured to match the joint socket, can engage.
  • the formation of an articulated connection enables, in particular, a rotational mobility of the contact piece relative to the slip ring. Due to the loose arrangement of the contact piece on the pivot pin, the contact piece can also be exchanged particularly easily. Any dirt deposits in the area of the articulated connection do not affect the transmission of electrical energy, since the contact piece cannot jam due to the free suspension of the pressure device.
  • the recess, in which the pivot pin can engage can also be formed by the receiving device. In this case, the contact piece can then be mounted on the component of the receiving device which forms the recess.
  • the connection device can have at least one flat stranded strip which connects the contact piece and a connection contact.
  • the connection contact can, for example, have a screw connection, by means of which cables can be firmly connected to the contact piece holder or the flat stranded strip.
  • the flat stranded strip can then transmit electrical energy from the contact piece to the connection contact or the screw connection.
  • each contact piece can arrange and connect a plurality of flat stranded strands in parallel relative to one another in order to provide the required line cross-section for energy transmission. This can be of advantage, especially when using the contact piece holder on electroplating systems, since the contact piece holder may be used here. high currents have to be transmitted.
  • the flat stranded strip can be screwed to the contact piece at one end face at the end of the latter.
  • one or more screw threads can be formed on the end face of the contact piece, into which connecting screws for fastening the flat stranded tape can be screwed.
  • the flat strand band can then have corresponding through-holes at one end and be tinned at the end or have a sheet metal tab.
  • connection contact is formed on the holding device, cables can be firmly fixed directly to the holding device via the connection contact.
  • the holding device itself can form the connection contact if the connection contact is designed as a screw connection on the holding device.
  • the holding device is particularly easy to manufacture if it is designed as a sheet metal angle.
  • a sheet metal bracket can easily be attached to a machine, whereby the sheet metal bracket can then also be arranged parallel to a slip ring.
  • the connecting device and the pressing device can then be easily attached to the sheet metal bracket.
  • the electrical energy transmitted by the contact piece can also be conducted via the sheet metal bracket.
  • the holding device can also be designed as a sheet metal strip, depending on how it can be attached to the machine.
  • the holding device can be designed to be electrically conductive or insulating. In the case of an insulating design, a transmission of electrical energy via the holding device itself can then be avoided. This can be particularly advantageous when a plurality of connection devices and pressure devices are to be attached to the holding device without an electrical contact or connection being established between them.
  • the contact piece holder can be used particularly advantageously if the electromechanical machine is an electroplating system for strip electroplating. In such a system, a transmission of high currents to a metal strip to be electroplated is necessary.
  • the contact piece holder can then be arranged on rollers for conveying the metal strip, so that electrical energy can be transmitted to the rollers and thus to the metal strip via the contact piece holder.
  • the slip ring arrangement according to the invention comprises a contact piece holder according to one of the preceding claims, as well as at least one contact piece and a slip ring assigned to the contact piece.
  • a contact piece holder according to one of the preceding claims, as well as at least one contact piece and a slip ring assigned to the contact piece.
  • the slip ring arrangement can have a plurality of connection devices and pressure devices, each with contact pieces and slip rings. It is then possible, for example, to arrange several contact pieces on a single holding device. The contact pieces can then be contacted with a common slip ring or a roller for transmitting larger currents. It is also possible to electrically separate the contact pieces from one another and to contact them with a slip ring in each case, provided that a plurality of electrically separated line connections are to be formed.
  • a synopsis of the Figs. 1 to 4 shows a slip ring arrangement 10 with a contact piece holder 11, the contact piece holder 11 being formed from a holding device 12 and a plurality of connection devices 13 and pressure devices 14.
  • the slip ring arrangement further comprises a contact piece 15 and a slip ring 16 for each pressure device 14, which is only indicated here.
  • the slip ring 16 can in particular rotate about an axis 17.
  • the connection device 13 comprises two flat braided strips 18 and 19, which are each connected at an upper end 20 to a sheet metal angle 21 of the holding device 12.
  • the sheet metal bracket 21 can in turn be firmly screwed via through bores 22 to an electroplating system for strip electroplating, not shown here, by means of through bores 22 and thus fixed relative to the slip ring 16.
  • the flat braided strips 18 and 19 are each fastened to the sheet metal bracket 21 by means of screws 23, so that electrical energy can be transmitted from the flat braided tapes 18 and 19 to the sheet metal bracket 21.
  • a lower end 24 of the flat braided strips 18 and 19 is also connected to the contact piece 15 by means of countersunk head screws 25 and thus makes electrical contact with it.
  • a threaded bore 26 is formed in the contact piece 15.
  • two flat braided strips 18 and 19 are used, particularly high currents can be transmitted from the contact piece 15 to the sheet metal bracket 21.
  • the pressure device 14 comprises a U-shaped leaf spring 27 which is bent with a radius R.
  • a first end 28 of the leaf spring 27 is fixedly fixed to the sheet metal bracket 21 by means of a screw 29.
  • a receiving device 31 for the contact piece 15 is formed on a second end 30 of the leaf spring 27.
  • the receiving device 31 is essentially formed from a pin 32 which is screwed to the leaf spring 27 at the second end 30.
  • a longitudinal axis 33 of the pin 32 is oriented approximately in the direction of the axis 17 or orthogonally to this.
  • a hinge end 34 of the pin 32 is hemispherical.
  • the contact piece 15 has on an end face 35, opposite a contact surface 36, a recess 37 designed to match the joint end 34.
  • the leaf spring 27 now exerts a pressing force on the contact piece 15 via the pin 32, the contact piece 15 being clamped between the pin 32 and the slip ring 16. Due to the loose mounting of the contact piece 15 on the hinge end 34, the contact piece 15 can be rotated in three axes, so that the contact surface 36 can cling to a slip ring surface 38 of the slip ring 16 over its entire surface. Since the contact piece 15 is not guided into any housing on the side surfaces 39, there is no risk of the contact piece 15 jamming, since acid residues and dirt can accumulate on the side surfaces 39 and on the end face 35 without making electrical contact with the slip ring 16 could affect the contact piece 15 in any way.
  • leaf spring 27 It is also possible for part of the electrical energy to be transmitted via the leaf spring 27. It should be noted, however, that the leaf spring 27 does not heat up to an unacceptable level. A sufficiently large cable cross-section must therefore always be made available by means of the flat stranded strands 18 and 19.

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kontaktstückhalter für eine Schleifringanordnung sowie eine Schleifringanordnung einer elektromechanischen Maschine oder dergleichen, wobei der Kontaktstückhalter eine Haltevorrichtung, eine Anschlussvorrichtung und eine Andruckvorrichtung umfasst, wobei die Haltevorrichtung zur Halterung der Anschlussvorrichtung und der Andruckvorrichtung an einer Maschine dient, wobei die Andruckvorrichtung zur Positionierung eines Kontaktstücks relativ zu einem Schleifring an der Maschine dient, wobei die Andruckvorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung für das Kontaktstück ausbildet, wobei die Anschlussvorrichtung zur Übertragung elektrischer Energie auf das Kontaktstück dient, wobei mittels der Andruckvorrichtung das Kontaktstück unter Ausbildung einer Anpresskraft zur Übertragung elektrischer Energie auf den Schleifring mit dem Schleifring kontaktierbar ist.
  • Derartige Kontaktstückhalter bzw. Schleifringanordnungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werden insbesondere zur Übertragung elektrischer Energie zwischen einem rotierenden Schleifring und einem feststehenden Maschinenteil bzw. einer Baugruppe mit dem Kontaktstückhalter bzw. einem Kontaktstück eingesetzt. Der Kontaktstückhalter ist relativ zu einem Schleifring bzw. zu Schleifringen so angeordnet, dass ein Kontaktstück auf den Schleifring in radialer Richtung mit einer Anpresskraft gedrückt wird. Das unter anderem auch als Bürste bezeichnende Kontaktstück ist regelmäßig in einer Führungsaufnahme einer Andruckvorrichtung so aufgenommen, dass das Kontaktstück in der radialen Richtung längs beweglich gelagert ist. An der Andruckvorrichtung ist weiter eine Feder oder andere geeignete Mittel vorgesehen, die eine Druckkraft auf das Kontaktstück ausüben können, so dass das Kontaktstück an den Schleifring gepresst wird. So sind beispielsweise Andruckvorrichtungen bekannt, die hülsenförmig ausgebildet sind und mittels einer Feder eine Druckkraft auf ein Kontaktstück ausüben können. Da Kontaktstücke einem Verschleißabrieb unterworfen sind, dient die Andruckvorrichtung auch einer Nachführung des Kontaktstücks bis hin zu einem abschließenden Verbrauch desselben. Die Feder ist regelmäßig als eine Schraubenfeder, Rollbandfeder, als ein Federpaket oder dergleichen ausgebildet und in einer Aufnahme bzw. einem Gehäuse, welches zusammen mit der Feder die Andruckvorrichtung ausbildet, aufgenommen.
  • Die DE2813422 A1 offenbart eine Bürstenanordnung mit einem Druckfinger oder einer Schraubendruckfeder.
  • Insbesondere bei der Verwendung derartiger Kontaktstückhaltern an galvanotechnischen Anlagen zum Bandgalvanisieren besteht das Problem, dass aufgrund der dort herrschenden Umgebungsbedingungen die Kontaktstückhalter häufig gewartet bzw. ausgetauscht werden müssen. In sogenannten Blechveredelungsanlagen wird ein zu galvanisierendes Blech durch eine Reihe von Walzen geführt und so durch ein galvanisches Bad gefördert. Das Blech wird dabei über die Walzen mit der für eine Galvanisierung notwendigen elektrischen Energie versorgt. Die sich drehenden Walzen sind ihrerseits jeweils über Kontaktstücke mit einer entsprechenden Stromversorgung verbunden. Die Kontaktstücke können mit Schleifringen an den Walzen oder mit unmittelbar einer radialen Walzenoberfläche kontaktiert sein, wobei dann die Walze einem Schleifring entspricht. Aufgrund der Nähe der Kontaktstückhalter zu dem galvanischen Bad und der durch einen laufenden Betrieb verschmutzten Walzen gelangen häufig Schmutz oder auch Säurereste an den Kontaktstückhalter bzw. in das Gehäuse zur Aufnahme des Kontaktstücks. Dies kann dazu führen, dass das Kontaktstück in dem Gehäuse nicht mehr in der vorgesehenen Weise geführt wird und sich verklemmt bzw. durch Schmutzreste blockiert wird. Eine sichere Übertragung elektrischer Energie auf eine Walze bzw. einem Schleifring ist daher nicht mehr möglich. Vielmehr muss das Kontaktstück im Gehäuse wieder gangbar gemacht werden bzw. der Kontaktstückhalter mit dem Kontaktstück vollständig ausgewechselt werden. Dies ist relativ aufwendig, da zu einem unterbrechungsfreien Betrieb der galvanotechnischen Anlage die Kontaktstückhalter fortwährend überprüft und ausgetauscht werden müssen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktstückhalter sowie eine Schleifringanordnung vorzuschlagen, der bzw. die einen weniger wartungsaufwendigen Betrieb einer galvanotechnischen Anlage ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Kontaktstückhalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Schleifringanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
  • Die Erfindung betrifft einen Kontaktstückhalter für eine Schleifringanordnung einer elektromechanischen Maschine oder dergleichen, wobei der Kontaktstückhalter eine Haltevorrichtung, eine Anschlussvorrichtung und eine Andruckvorrichtung umfasst, wobei die Haltevorrichtung zur Halterung der Anschlussvorrichtung und der Andruckvorrichtung an einer Maschine dient, wobei die Andruckvorrichtung zur Positionierung eines Kontaktstücks relativ zu einem Schleifring an der Maschine dient, wobei die Andruckvorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung für das Kontaktstück ausbildet, wobei die Anschlussvorrichtung zur Übertragung elektrischer Energie auf das Kontaktstück dient, wobei mittels der Andruckvorrichtung das Kontaktstück unter Ausbildung einer Anpresskraft zur Übertragung elektrischer Energie auf den Schleifring mit dem Schleifring kontaktierbar ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung so ausgebildet ist, dass das Kontaktstück allein an einem, dem Schleifring gegenüberliegenden Ende des Kontaktstücks an der Aufnahmeeinrichtung gelagert ist.
  • Insbesondere dadurch, dass das Kontaktstück alleine an dem Ende des Kontaktstücks an der Aufnahmeeinrichtung gelagert ist, ergibt sich der Vorteil, dass das Kontaktstück kein Gehäuse zur Lagerung benötigt und sich somit nicht in einem Gehäuse verklemmen kann. Die Aufnahmeeinrichtung ist vorzugsweise dabei so ausgebildet, dass die Aufnahmeeinrichtung zusammen mit dem Kontaktstück relativ zum Schleifring in radialer Richtung bewegbar ist. Demzufolge kann die Aufnahmeeinrichtung das Kontaktstück auch an seinem Ende ein Stück weit umgreifen. Die wesentliche, konsumierbare Länge des Kontaktstücks ist jedoch nicht durch ein Gehäuse oder eine ähnliche Einrichtung abgedeckt, sondern an allen Seitenflächen frei zugänglich. Eventuelle Ablagerungen von Schmutz oder Säureresten an den radialen Seitenflächen des Kontaktstücks haben damit keinen Einfluss auf eine Bewegbarkeit desselben durch die Andruckvorrichtung relativ zum Schleifring. Damit kann jederzeit eine elektrische Kontaktierung des Schleifrings durch das Kontaktstück sichergestellt werden, ohne dass die Gefahr einer Unterbrechung einer Übertragung elektrischer Energie bestünde. Eine Wartung des Kontaktstückhalters bzw. der betreffenden Maschine ist nur dann erforderlich, wenn das Kontaktstück bis zu einer Verschleißgrenze abgenutzt bzw. aufgebraucht ist. Der Kontaktstückhalter ist damit besonders für einen Einsatz an einer galvanotechnischen Anlage geeignet.
  • Erfindungsgemäß ist die Andruckvorrichtung so ausgebildet, dass das Kontaktstück zwischenliegend der Aufnahmeeinrichtung und dem Schleifring lose geklemmt werden kann. Folglich muss das Kontaktstück noch nicht einmal an der Aufnahmeeinrichtung fest fixiert sein, sondern kann einfach zwischen der Andruckvorrichtung bzw. der Aufnahmeeinrichtung und dem Schleifring durch die Anpresskraft geklemmt werden. Das Kontaktstück kann dann besonders leicht ausgewechselt werden, da es dazu lediglich zwischen Aufnahmeeinrichtung und Schleifring entnommen werden muss.
  • Die Andruckvorrichtung kann eine Andruckeinrichtung aufweisen, die als eine Blattfeder ausgebildet ist. Die Blattfeder kann vorzugsweise streifenförmig ausgebildet sein, wobei die Blattfeder nicht quer zu einer Längsrichtung eines Streifens, jedoch radial relativ zum Schleifring bewegbar sein kann, so dass das Kontaktstück durch die Blattfeder eine seitliche Führung erfährt.
  • Auch kann die Blattfeder u-förmig gebogen sein, wobei ein erstes Ende der Blattfeder mit der Haltevorrichtung fest verbunden sein kann. Beispielsweise kann das erste Ende der Blattfeder mit der Haltevorrichtung fest verschraubt sein. Die Blattfeder ist dann am ersten Ende relativ zum Schleifring starr angeordnet, bis auf eine mögliche Bewegung der Blattfeder in Richtung einer Achse des Schleifrings. Eine u-förmige Ausbildung der Blattfeder ist darüber hinaus vergleichsweise platzsparend, so dass nur wenig Raum für den Kontaktstückhalter benötigt wird. Die Blattfeder kann alternativ auch hakenförmig gebogen sein.
  • An einem zweiten Ende der Blattfeder kann die Aufnahmeeinrichtung angeordnet sein. So ist dann die Aufnahmeeinrichtung zusammen mit dem Kontaktstück relativ zur Haltevorrichtung und damit zum Schleifring bewegbar, wobei die Blattfeder dann die Anpresskraft auf die Aufnahmeeinrichtung und damit auf das Kontaktstück bewirken kann. Um eine besonders gute Anpassung einer Kontaktfläche des Kontaktstücks an den Schleifring zu ermöglichen und damit eine gute Übertragung elektrischer Energie, ist die Aufnahmeeinrichtung so ausgebildet, dass das Kontaktstück relativ zum Schleifring bzw. zur Andruckeinrichtung in drei Achsen rotatorisch bewegbar ist. Das Kontaktstück kann beispielsweise an der Aufnahmeeinrichtung gelagert sein, so dass sich das Kontaktstück in den drei Achsen relativ zur Lagerung verdrehen kann bzw. kippen kann. Die Kontaktfläche des Kontaktstücks kann sich dann an den Schleifring besonders gut anschmiegen.
  • Die Aufnahmeeinrichtung kann auch einen Gelenkzapfen ausbilden, der in einer Ausnehmung am Ende des Kontaktstücks lose eingreifen kann. Beispielsweise kann an dem Ende des Kontaktstücks eine Gelenkpfanne ausgebildet sein, in die der Gelenkzapfen, der übereinstimmend mit der Gelenkpfanne ausgebildet sein kann, eingreifen kann. Die Ausbildung einer Gelenkverbindung ermöglicht insbesondere eine rotatorische Bewegbarkeit des Kontaktstücks relativ zum Schleifring. Auch kann durch die lose Anordnung des Kontaktstücks am Gelenkzapfen das Kontaktstück besonders einfach ausgewechselt werden. Eventuelle Schmutzablagerungen im Bereich der Gelenkverbindung beeinflussen eine Übertragung elektrischer Energie nicht, da sich das Kontaktstück aufgrund der freien Aufhängung der Andruckvorrichtung nicht verklemmen kann. Alternativ kann von der Aufnahmeeinrichtung auch die Ausnehmung ausgebildet sein, in der der Gelenkzapfen eingreifen kann. In diesem Fall kann dann das Kontaktstück an dem Bauteil der Aufnahmeeinrichtung gelagert sein, welches die Ausnehmung ausbildet.
  • Die Anschlussvorrichtung kann zumindest ein Flachlitzenband aufweisen, welches das Kontaktstück und einen Anschlusskontakt verbindet. Der Anschlusskontakt kann beispielsweise eine Verschraubung aufweisen, mittels der Kabel fest mit dem Kontaktstückhalter bzw. dem Flachlitzenband verbindbar sind. Das Flachlitzenband kann dann von dem Kontaktstück elektrische Energie auf den Anschlusskontakt bzw. die Verschraubung übertragen. Auch ist es möglich je Kontaktstück eine Mehrzahl von Flachlitzenbändern relativ zueinander parallel anzuordnen und zu verbinden, um einen erforderlichen Leitungsquerschnitt zur Energieübertragung zur Verfügung zu stellen. Insbesondere bei einer Verwendung des Kontaktstückhalters an galvanotechnischen Anlagen kann dies von Vorteil sein, da hier über den Kontaktstückhalter ggf. hohe Ströme übertragen werden müssen. Vorzugsweise kann das Flachlitzenband an einer Stirnseite am Ende des Kontaktstücks mit diesem verschraubbar sein. So wird es möglich das Kontaktstück auszuwechseln, ohne auch das Flachlitzenband auswechseln zu müssen. Beispielsweise können an der Stirnseite des Kontaktstücks ein oder mehrere Schraubgewinde ausgebildet sein, in die Verbindungsschrauben zur Befestigung des Flachlitzenbandes einschraubbar sind. Das Flachlitzenband kann dann an einem Ende entsprechende Durchgangsbohrungen aufweisen und an dem Ende verzinnt sein oder eine Blechlasche aufweisen.
  • Wenn der Anschlusskontakt an der Haltevorrichtung ausgebildet ist, können Kabel unmittelbar über den Anschlusskontakt an der Haltevorrichtung fest fixiert werden. So kann die Haltevorrichtung selbst den Anschlusskontakt ausbilden, wenn der Anschlusskontakt als eine Schraubverbindung an der Haltevorrichtung ausgebildet ist.
  • Die Haltevorrichtung ist besonders einfach herstellbar, wenn diese als ein Blechwinkel ausgebildet ist. Ein Blechwinkel kann leicht an einer Maschine befestigt werden, wobei der Blechwinkel dann auch parallel zu einem Schleifring angeordnet werden kann. An dem Blechwinkel sind dann wiederum leicht die Anschlussvorrichtung und die Andruckvorrichtung befestigbar. Auch kann über den Blechwinkel die von dem Kontaktstück übertragene elektrische Energie geleitet werden. Alternativ kann die Haltevorrichtung auch als ein Blechstreifen, je nach Befestigungsmöglichkeit an der Maschine, ausgebildet sein.
  • Weiter kann die Haltevorrichtung elektrisch leitend oder isolierend ausgebildet sein. Bei einer isolierenden Ausbildung kann dann eine Übertragung elektrischer Energie über die Haltevorrichtung selbst vermieden werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine Mehrzahl von Anschlussvorrichtungen und Andruckvorrichtungen an der Haltevorrichtung befestigt werden sollen, ohne das zwischen diesen ein elektrischer Kontakt bzw. eine Verbindung hergestellt werden soll.
  • Der Kontaktstückhalter ist besonders vorteilhaft einsetzbar, wenn die elektromechanische Maschine eine galvanotechnische Anlage zum Bandgalvanisieren ist. Bei einer derartigen Anlage ist eine Übertragung hoher Ströme auf ein zu galvanisierendes Metallband erforderlich. Der Kontaktstückhalter kann dann jeweils an Walzen zur Förderung des Metallbandes angeordnet werden, so dass über den Kontaktstückhalter elektrische Energie auf die Walzen und damit auf das Metallband übertragen werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Schleifringanordnung umfasst einen Kontaktstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, sowie zumindest ein Kontaktstück und einen dem Kontaktstück zugeordneten Schleifring. Zu den Vorteilen der Schleifringanordnung wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Kontaktstückhalters verwiesen.
  • Die Schleifringanordnung kann eine Mehrzahl von Anschlussvorrichtungen und Andruckvorrichtungen mit jeweils Kontaktstücken sowie Schleifringen aufweisen. Dann wird es beispielsweise möglich an einer einzelnen Haltevorrichtung mehrere Kontaktstücke anzuordnen. Die Kontaktstücke können dann mit einem gemeinsamen Schleifring oder einer Walze zur Übertragung größerer Ströme kontaktiert werden. Weiter ist es möglich die Kontaktstücke auch elektrisch voneinander zu trennen und jeweils mit einem Schleifring zu kontaktieren, sofern eine Mehrzahl elektrisch voneinander getrennter Leitungsverbindungen ausgebildet werden soll.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen einer Schleifringanordnung ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den erfindungsgemäßen Kontaktstückhalter rückbezogenen Unteransprüche.
  • Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1:
    Eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Kontaktstückhalters;
    Fig. 2:
    eine Seitenansicht des Kontaktstückhalters;
    Fig. 3:
    eine Vorderansicht des Kontaktstückhalters;
    Fig. 4:
    eine Schnittansicht des Kontaktstückhalters entlang einer Linie IV - IV.
  • Eine Zusammenschau der Fig. 1 bis 4 zeigt eine Schleifringanordnung 10 mit einem Kontaktstückhalter 11, wobei der Kontaktstückhalter 11 aus einer Haltevorrichtung 12 und einer Mehrzahl von Anschlussvorrichtungen 13 und Andruckvorrichtungen 14 gebildet ist. Weiter umfasst die Schleifringanordnung je Andruckvorrichtung 14 ein Kontaktstück 15 sowie einen Schleifring 16, welcher hier nur andeutungsweise dargestellt ist. Der Schleifring 16 kann insbesondere um eine Achse 17 rotieren.
  • Die Anschlussvorrichtung 13 umfasst zwei Flachlitzenbänder 18 und 19, die an einem oberen Ende 20 jeweils mit einem Blechwinkel 21 der Haltevorrichtung 12 verbunden sind. Der Blechwinkel 21 kann seinerseits über Durchgangsbohrungen 22 an einer hier nicht näher dargestellten galvanotechnischen Anlage zum Bandgalvanisieren mittels Durchgangsbohrungen 22 fest verschraubt und somit relativ zum Schleifring 16 fixiert werden. Die Flachlitzenbänder 18 und 19 sind jeweils mittels Schrauben 23 am Blechwinkel 21 befestigt, so dass von den Flachlitzenbändern 18 und 19 elektrische Energie auf den Blechwinkel 21 übertragen werden kann. Ein unteres Ende 24 der Flachlitzenbänder 18 und 19 ist ebenfalls mittels Senkkopfschrauben 25 mit dem Kontaktstück 15 verbunden und damit mit diesem elektrisch kontaktiert. Dazu ist in dem Kontaktstück 15 jeweils eine Gewindebohrung 26 ausgebildet. Insbesondere dadurch, dass zwei Flachlitzenbänder 18 und 19 verwendet werden, können besonders hohe Ströme von dem Kontaktstück 15 auf den Blechwinkel 21 übertragen werden.
  • Die Andruckvorrichtung 14 umfasst eine u-förmige Blattfeder 27, die mit einem Radius R gebogen ist. Ein erstes Ende 28 der Blattfeder 27 ist mittels einer Schraube 29 an dem Blechwinkel 21 fest fixiert. An einem zweiten Ende 30 der Blattfeder 27 ist eine Aufnahmeeinrichtung 31 für das Kontaktstück 15 ausgebildet. Die Aufnahmeeinrichtung 31 ist im Wesentlichen aus einem Zapfen 32 gebildet, der an dem zweiten Ende 30 mit der Blattfeder 27 verschraubt ist. Eine Längsachse 33 des Zapfens 32 ist in etwa in Richtung der Achse 17 bzw. orthogonal zu dieser ausgerichtet. Weiter ist ein Gelenkende 34 des Zapfens 32 halbkugelförmig ausgebildet. Das Kontaktstück 15 weist an einer Stirnseite 35, gegenüberliegend einer Kontaktfläche 36, eine zum Gelenkende 34 übereinstimmend ausgebildete Ausnehmung 37 auf. Die Blattfeder 27 übt nun über den Zapfen 32 auf das Kontaktstück 15 eine Anpresskraft aus, wobei das Kontaktstück 15 zwischen dem Zapfen 32 und dem Schleifring 16 geklemmt wird. Durch die lose Lagerung des Kontaktstücks 15 an dem Gelenkende 34 ist das Kontaktstück 15 in drei Achsen rotatorisch bewegbar, so, dass die Kontaktfläche 36 sich vollflächig an eine Schleifringfläche 38 des Schleifrings 16 anschmiegen kann. Da das Kontaktstück 15 an Seitenflächen 39 in keinerlei Gehäuse geführt ist, besteht nicht die Gefahr eines Verklemmens des Kontaktstücks 15, da sich an den Seitenflächen 39 und an der Stirnseite 35 Säurereste und Schmutz anlagern können, ohne dass dies eine elektrische Kontaktierung des Schleifrings 16 mit dem Kontaktstück 15 in irgendeiner Weise beeinflussen könnte.
  • Im Übrigen ist es auch möglich, dass ein Teil der elektrischen Energie über die Blattfeder 27 übertragen wird. Dabei ist jedoch zu beachten, dass es nicht zu einer unzuträglichen Erwärmung der Blattfeder 27 kommt. Es ist daher immer ein ausreichend großer Leitungsquerschnitt mittels der Flachlitzenbänder 18 bzw. 19 zur Verfügung zu stellen.

Claims (13)

  1. Kontaktstückhalter (11) für eine Schleifringanordnung (10) einer elektromechanischen Maschine oder dergleichen, wobei der Kontaktstückhalter eine Haltevorrichtung (12), eine Anschlussvorrichtung (13) und eine Andruckvorrichtung (14) umfasst, wobei die Haltevorrichtung zur Halterung der Anschlussvorrichtung und der Andruckvorrichtung an einer Maschine dient, wobei die Andruckvorrichtung zur Positionierung eines Kontaktstücks (15) relativ zu einem Schleifring (16) an der Maschine dient, wobei die Andruckvorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung (31) für das Kontaktstück ausbildet, wobei die Anschlussvorrichtung zur Übertragung elektrischer Energie auf das Kontaktstück dient, wobei mittels der Andruckvorrichtung das Kontaktstück unter Ausbildung einer Anpresskraft zur Übertragung elektrischer Energie auf den Schleifring mit dem Schleifring kontaktierbar ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung so ausgebildet ist, dass das Kontaktstück alleine an einem, dem Schleifring gegenüberliegenden Ende des Kontaktstücks an der Aufnahmeeinrichtung gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Andruckvorrichtung so ausgebildet ist, dass das Kontaktstück zwischenliegend der Aufnahmeeinrichtung und dem Schleifring lose geklemmt werden kann, wobei die Aufnahmeeinrichtung so ausgebildet ist, dass das Kontaktstück relativ zum Schleifring in drei Achsen rotatorisch bewegbar ist.
  2. Kontaktstückhalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Andruckvorrichtung (14) eine Andruckeinrichtung aufweist, die als eine Blattfeder (27) ausgebildet ist.
  3. Kontaktstückhalter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Blattfeder (27) u-förmig gebogen ist, wobei ein erstes Ende (28) der Blattfeder mit der Haltevorrichtung (12) fest verbunden ist.
  4. Kontaktstückhalter nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einem zweiten Ende (30) der Blattfeder (27) die Aufnahmeeinrichtung (31) angeordnet ist.
  5. Kontaktstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aufnahmeeinrichtung (31) einen Gelenkzapfen (32) ausbildet, der in eine Ausnehmung (37) am Ende des Kontaktstücks (15) lose eingreifen kann.
  6. Kontaktstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anschlussvorrichtung (13) zumindest ein Flachlitzenband (18,19) aufweist, welches das Kontaktstück (15) und einen Anschlusskontakt verbindet.
  7. Kontaktstückhalter nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Flachlitzenband (18,19) an einer Stirnseite (35) am Ende des Kontaktstücks (15) mit diesem verschraubbar ist.
  8. Kontaktstückhalter nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Anschlusskontakt an der Haltevorrichtung (12) ausgebildet ist.
  9. Kontaktstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Haltevorrichtung (12) als ein Blechwinkel (21) ausgebildet ist.
  10. Kontaktstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Haltevorrichtung (12) elektrisch leitend oder isolierend ausgebildet ist.
  11. Kontaktstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die elektromechanische Maschine eine galvanotechnische Anlage zum Bandgalvanisieren ist.
  12. Schleifringanordnung (10) umfassend einen Kontaktstückhalter (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, sowie zumindest ein Kontaktstück (15) und einen dem Kontaktstück zugeordneten Schleifring (16).
  13. Schleifringanordnung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schleifringanordnung (10) eine Mehrzahl von Anschlussvorrichtungen (13) und Andruckvorrichtungen (14) mit jeweils Kontaktstücken (15) aufweist.
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