DE102006016734A1

DE102006016734A1 - System zur Versorgung eines rotierenden Elements mit elektrischer Energie

Info

Publication number: DE102006016734A1
Application number: DE102006016734A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Meinke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Versorgung eines an getriebenen rotierenden Elements (2a) mit elektrischer Energie, das an einem feststehenden Element (1) drehgelagert angeordnet ist. Um ein rotierendes Element verschleißfrei mit elektrischer Energie zu versorgen, wird vorgeschlagen, dass ein feststehender ringförmiger Leiter (6) vorgesehen ist, der von einem elektrischen Wechselstrom durchflossen wird zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes (7), das um den ringförmigen Leiter (6) herum verläuft, und dass am rotierenden Element (2a) mindestens eine Spule (4) derart angeordnet ist, dass diese zusammen mit dem rotierenden Element (2a) eine Rotationsbewegung ausführt und dabei so geführt ist, dass in der mindestens einen Spule (4) durch das magnetische Wechselfeld ein elektrischer Wechselstrom induziert wird, der zur Versorgung des rotierenden Elements (2a) mit elektrischer Energie verwendbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Versorgung eines rotierenden Elements mit elektrischer Energie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Maschinen mit Arbeitsvorrichtungen, die von einem Motor in Rotation versetzt werden, sind allgemein bekannt. Bei diesen Arbeitsvorrichtungen kann es sich beispielsweise um Revolver von Verpackungsmaschinen handeln. Bei diesen ist es erforderlich, sie mit elektrischer Energie für das Folienheizsystem zu versorgen.
Eine bekannte Lösung sieht vor, die elektrische Energie über Schleifringe zuzuführen, also mehrere beabstandete elektrisch leitende Ringe zu verwenden, die konzentrisch um die Rotationsachse herum angeordnet sind. An den Ringen biegen jeweils Schleifkontakte an, so dass auch bei Rotation elektrische Energie übertragbar ist.
Nachteilig ist dabei der hohe Verschleiß infolge des metallischen Abriebs als auch möglicher Funkenbildungen. Dies insbesondere, wenn große elektrische Leistungen übertragen werden müssen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung vorzuschlagen, bei der ein rotierendes Element verschleißfrei mit elektrischer Energie versorgt wird.
Die Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben; die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen.
Die Lösung sieht vor, dass ein feststehender ringförmiger Leiter vorgesehen ist, der von einem elektrischen Wechselstrom durchflossen wird zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes, das um den ringförmigen Leiter herum verläuft, und dass am rotierenden Element mindestens eine Spule derart angeordnet ist, dass diese zusammen mit dem rotierenden Element eine Rotationsbewegung ausführt und dabei so geführt ist, dass in der mindestens einen Spule durch das magnetische Wechselfeld ein elektrischer Wechselstrom induziert wird, der zur Versorgung des rotierenden Elements mit elektrischer Energie verwendbar ist.
Der Wirkungsgrad lässt sich verbessern, wenn die mindestens eine Spule auf einen magnetischen Kern sitzt.
Eine weitere Erhöhung ergibt sich, wenn der Kern hufeisenförmig ausgebildet ist und den ringförmigen Leiter teilweise umgreift.
Zweckmäßigerweise ist das rotierende Element von einem Elektromotor angetrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben, dessen einzige Figur eine Maschine 1 mit einem Revolversystem 2 als rotierendem Element 2a zeigt. Das eine Zylinderplatte aufweisende Revolversystem 2 ist über eine Drehachse 3 an der Maschine 1 drehgelagert und wird über diese mittels eines nicht gezeigten Elektromotors angetrieben.
Weiter ist an der Zylinderplatte des Revolversystems 2 auf der nach außen weisenden Flachseite eine Spule 4 mit einem hufeisenförmigen magnetischen Kern 5 angeordnet. Die Spule 4 und der magnetische Kern 5 sind vom Mittelpunkt der Zylinderplatte des Revolversystems 2 radial beabstandet, so dass die Spule 4 bei drehender Zylinderplatte (Pfeil 5a) eine Rotationsbewegung ausführt.
Dieser Flachseite gegenüber liegend und in einer zu dieser parallelen Ebene befindet sich ein feststehender kreisringförmiger Leiter 6, dessen Mittelpunkt auf der gedachten Verlängerung der Drehachse 3 liegt. Die Anschlüsse 8 des Elements 6 sind dagegen exzentrisch zur Drehachse 3 an einem feststehenden Element 9 angeordnet.
Das Element 6 wird von einem elektrischen Wechselstrom durchflossen, um ein magnetisches Wechselfeld um den ringförmigen Leiter 6 herum zu erzeugen (Pfeil 7).
Selbstverständlich kann das Element 6 zur Feldverstärkung auch als Spule, insbesondere eine eng gewickelte Luftspule, mit einer Windungsanzahl n ausgebildet sein. Mit anderen Worten: Zwischen den Anschlüssen 8 liegen dann n Windungen dieser Spule.
Die Hufeisenöffnung des magnetischen Kerns 5 ist dem ringförmigen Leiter 6 zugewandt und umgreift diesen teilweise, d. h. der Leiter 6 befindet sich stets in der durch die Hufeisenform des Kerns 5 gebildeten Öffnung.
Durch die Drehbewegung des Revolversystems 2 wird bei von Wechselstrom durchflossenem Leiter 6 in der Spule 4 ein elektrischer Wechselstrom induziert, der zur Versorgung des Revolversystems 2 verwendet wird.

Claims

System zur Versorgung eines angetriebenen rotierenden Elements (2a) mit elektrischer Energie, das an einem feststehenden Element (1) drehgelagert angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein feststehender ringförmiger Leiter (6) vorgesehen ist, der von einem elektrischen Wechselstrom durchflossen wird zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes (7), das um den ringförmigen Leiter (6) herum verläuft, und dass am rotierenden Element (2a) mindestens eine Spule (4) derart angeordnet ist, dass diese zusammen mit dem rotierenden Element (2a) eine Rotationsbewegung ausführt und dabei so geführt ist, dass in der mindestens einen Spule (4) durch das magnetische Wechselfeld ein elektrischer Wechselstrom induziert wird, der zur Versorgung des rotierenden Elements (2a) mit elektrischer Energie verwendbar ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spule (4) auf einem magnetischen Kern (5) sitzt.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (5) hufeisenförmig ausgebildet ist und den ringförmigen Leiter (6) teilweise umgreift.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element (2a) von einem Elektromotor angetrieben ist.