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DE102012204829B4 - Slip ring brushes in press-fit technology, brush holder, brush block and slip ring arrangement as well as method for assembling the slip ring brush - Google Patents

Slip ring brushes in press-fit technology, brush holder, brush block and slip ring arrangement as well as method for assembling the slip ring brush Download PDF

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DE102012204829B4
DE102012204829B4 DE102012204829.4A DE102012204829A DE102012204829B4 DE 102012204829 B4 DE102012204829 B4 DE 102012204829B4 DE 102012204829 A DE102012204829 A DE 102012204829A DE 102012204829 B4 DE102012204829 B4 DE 102012204829B4
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Germany
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brush
slip ring
press
mandrel
brush holder
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DE102012204829.4A
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German (de)
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Inventor
Max Winkler
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Schleifring GmbH
Original Assignee
Schleifring GmbH
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Publication date
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Abstract

Schleifringbürste (41, 42), umfassend wenigstens einen Bürstendraht (39), dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifringbürste (41, 42) einen Einpressdorn (30) umfasst, der einen Dornkopf (32) und/oder eine Struktur zum Einpressen in eine Bohrung (21) eines Bürstenhalters (20) sowie eine Bohrung (31) zur Aufnahme des wenigstens einen Bürstendrahtes (39) umfasst.Slip ring brush (41, 42) comprising at least one brush wire (39), characterized in that the slip ring brush (41, 42) comprises a press-in mandrel (30) which comprises a mandrel head (32) and/or a structure for pressing into a bore (21) of a brush holder (20) and a bore (31) for receiving the at least one brush wire (39).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Schleifringbürste sowie einen entsprechenden Halter für eine Schleifringbürste. Schleifringbürsten werden in Schleifringanordnungen zur Übertragung elektrischer Signale zwischen gegeneinander drehbaren Teilen eingesetzt. Auf einer Schleifbahn aus elektrisch leitfähigem Material schleift wenigstens eine Schleifringbürste aus einem ebenfalls elektrisch leitfähigen Material. Durch den galvanischen Kontakt zwischen Schleifbahn und Schleifringbürste kann elektrischer Strom übertragen werden.The invention relates to a slip ring brush and a corresponding holder for a slip ring brush. Slip ring brushes are used in slip ring arrangements for transmitting electrical signals between counter-rotating parts. At least one slip ring brush, made of an electrically conductive material, slides on a sliding track made of electrically conductive material. Electrical current can be transmitted through the galvanic contact between the sliding track and the slip ring brush.

Stand der TechnikState of the art

In der EP 0 662 736 A1 ist eine Multifiberbürste mit einer Vielzahl von Bürstendrähten offenbart, bei der die einzelnen Bürstendrähte in einer Hülse eingelötet sind. Mehrere dieser Hülsen sind in einem Träger eingelötet. Dadurch ergeben sich mehrere hintereinandergeschaltete elektrische Kontaktstellen in Form von Lötverbindungen. Diese resultieren in einem komplexen Aufbau und in einer hohen Störanfälligkeit.In the EP 0 662 736 A1 A multifiber brush with a plurality of brush wires is disclosed, in which the individual brush wires are soldered into a sleeve. Several of these sleeves are soldered into a carrier. This creates several electrical contact points connected in series in the form of soldered connections. This results in a complex structure and a high susceptibility to interference.

Die US 3 316 519 A offenbart ebenfalls eine Multifiberbürste, bei der die einzelnen Drähte in einen Messingkörper eingelötet sind. Hier ist nur eine Lötstelle im Strompfad. Zudem wird durch das tiefe Eindringen der einzelnen Bürstendrähte in den Messingkörper und die relativ massive Lötstelle eine gute mechanische Entlastung erreicht. Nachteilig sind hier der komplexe Aufbau und der relativ hohe Aufwand des Messingkörpers. Zudem sind Parallelschaltungen mehrerer Bürsten nur durch externe Verdrahtung möglich.The US 3 316 519 A also discloses a multifiber brush in which the individual wires are soldered into a brass body. Here, only one soldering point is in the current path. Furthermore, the deep penetration of the individual brush wires into the brass body and the relatively solid soldering point provide good mechanical relief. The disadvantages here are the complex structure and relatively high cost of the brass body. Furthermore, parallel connection of multiple brushes is only possible with external wiring.

In der EP 1 453 155 A2 ist eine Schleifringbürste offenbart, bei der einzelne Drähte auf der Oberfläche einer Leiterplatte verlötet sind. Hier ist eine einfache Parallelschaltung möglich. Nachteilig ist die hohe Störanfälligkeit durch die mechanisch belasteten Lötstellen. Zudem ist diese Anordnung nicht für den Einsatz von Multifiberbürsten geeignet, die gegenüber einzelnen Bürsten wesentlich bessere Übertragungseigenschaften aufweisen.In the EP 1 453 155 A2 A slip ring brush is disclosed in which individual wires are soldered to the surface of a circuit board. This allows for a simple parallel connection. A disadvantage is the high susceptibility to interference due to the mechanically stressed solder joints. Furthermore, this arrangement is not suitable for the use of multifiber brushes, which have significantly better transmission properties than individual brushes.

In der JP 2009 - 205 984 A ist ein Schleifring sowie ein Herstellungsverfahren desselben offenbart. Drahtbürsten werden direkt durch einen Anschlussdraht kontaktiert mittels einer Isolierhülse in einem Bürstenhalter gehalten.In the JP 2009 - 205 984 A A slip ring and a method for manufacturing the same are disclosed. Wire brushes are directly contacted by a connecting wire and held in a brush holder by means of an insulating sleeve.

Die DE 74 09 677 U offenbart eine elektrische Gleichstrommaschine, bei der die Bürstenhalter mittels eines isoliert in einen Flansch eingesetzten Bürstenbolzens zentriert am Bürstenträgerring mit Hilfe von Schrauben befestigt sind.The DE 74 09 677 U discloses an electrical DC machine in which the brush holders are fastened centrally to the brush holder ring by means of screws by means of a brush bolt inserted in an insulated manner into a flange.

In der US 3 488 842 A ist ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Präzisionsbürsten offenbart. Hier sind einzelne Bürstendrähte in eine HOIse eingeschoben, die in einem isolierten Träger befestigt ist.In the US 3,488,842 A A method for manufacturing electrical precision brushes is disclosed. Here, individual brush wires are inserted into a HOIse, which is secured in an insulated carrier.

Die WO 2009/ 023 412 A1 offenbart Hochstrom-Mikrofaserbürsten. Hierbei sind die Bürstenfasern mit einem elektrischen Anschluss verbunden und voneinander isoliert gehalten.WO 2009/023412 A1 discloses high-current microfiber brushes. The brush fibers are connected to an electrical connector and kept insulated from each other.

In der DE 696 20 532 T2 ist ein Bürstenhalter für einen elektrischen Motor offenbart, bei dem Bürsten aus einem länglichen flexiblen Substrat mit einer leitenden Schicht durch Zungen mit Widerhaken befestigt sind.In the DE 696 20 532 T2 discloses a brush holder for an electric motor in which brushes made of an elongated flexible substrate with a conductive layer are attached by barbed tongues.

Die DE 10 2007 032 991 A1 offenbart eine Schleifkontakteinrichtung zur Potenzialableitung an einer Werkzeugmaschinenspindel.The DE 10 2007 032 991 A1 discloses a sliding contact device for potential dissipation on a machine tool spindle.

Die DE 201 15 215 U1 offenbart ein Stromübertragungselement zur elektrischen Leistungs- und/oder Datenstromübertragung zwischen einem Rotor und einem Stator.The DE 201 15 215 U1 discloses a power transmission element for electrical power and/or data current transmission between a rotor and a stator.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifringbürste sowie einen Halter für Schleifringbürsten zu gestalten, wobei einer oder auch mehrere Bürstendrähte in einer einzelnen Bürste einsetzbar sein sollen, eine einfache Parallelschaltung mehrerer Bürsten möglich ist und eine erhöhte Zuverlässigkeit bei reduzierten Fertigungskosten erreicht wird. Weiterhin soll eine besonders einfache Montage erreicht werden.The invention is based on the object of designing a slip-ring brush and a holder for slip-ring brushes, wherein one or more brush wires should be usable in a single brush, a simple parallel connection of several brushes should be possible, and increased reliability should be achieved with reduced manufacturing costs. Furthermore, particularly simple assembly should be achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a device according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Eine erfindungsgemäße Schleifringbürste umfasst einen Einpressdorn mit einem Mittel, vorzugsweise eine Bohrung zur Aufnahme von wenigstens einem Bürstendraht, bevorzugt mehreren Bürstendrähten sowie einen Dornkopf zum Einpressen in einen Bürstenhalter. Hierbei ist der Dornkopf bevorzugt aus einem härteren Material als der Bürstenblock. Bevorzugt sind die Bürstendrähte innerhalb der Bohrung durch Crimpen mit dem Einpressdorn mechanisch fest und elektrisch leitfähig verbunden. Zur Montage der Schleifringbürste in einem Bürstenhalter wird die Bürste in eine Bohrung des Bürstenhalters gesteckt. Dann kann mit einer Blindnietzange oder einem anderen geeigneten Werkzeug der Einpressdorn in den Bürstenhalter hinein gezogen oder von der gegenüberliegenden Seite mit einem Presswerkzeug hineingepresst werden. Durch dieses Einpressen geht die Bürste in der Bohrung des Bürstenblocks einen Formschluss ein. Um die Haftung des Dorns in dem Bürstenblock zu verbessern kann dieser wahlweise und/oder zusätzlich der Bürstenblock bzw. eine Bohrung im Bürstenblock eine Struktur der Oberfläche aufweisen. Besonders bevorzugt hat die Bürste eine Rändel und/oder Riefen. Alternativ und/oder zusätzlich hierzu kann auch der Dornkopf eine entsprechende Struktur, beispielsweise Ringe oder Riefen aufweisen, die den Formschluss mit dem Bürstenblock verbessern. Grundsätzlich kann der Bürstenhalter auch eine Leiterplatte sein, in die wenigstens eine Bürste eingepresst werden kann. Alternativ und/oder zusätzlich kann die wenigstens eine Bürste auch in eine Leiterplatte eingelötet werden. Es ist auch eine 180° Bürstenanordnung durch paralleles Einpressen in eine Leiterplatte realisierbar.A slip ring brush according to the invention comprises a press-in mandrel with a means, preferably a bore for receiving at least one brush wire, preferably several brush wires, as well as a mandrel head for pressing into a brush holder. The mandrel head is preferably made of a harder material than the brush block. The brush wires are preferably connected to the press-in mandrel within the bore by crimping in a mechanically strong and electrically conductive manner. To mount the slip ring brush in a brush holder, the brush is inserted into a bore in the brush holder. Then, using blind rivet pliers or another suitable tool, the insertion The mandrel can be pulled into the brush holder or pressed in from the opposite side using a pressing tool. This pressing process creates a positive fit between the brush and the bore of the brush block. In order to improve the adhesion of the mandrel in the brush block, the mandrel can optionally have a surface structure and/or the brush block or a bore in the brush block can additionally have a surface structure. The brush particularly preferably has knurling and/or grooves. Alternatively and/or additionally, the mandrel head can also have a corresponding structure, for example rings or grooves, which improve the positive fit with the brush block. In principle, the brush holder can also be a printed circuit board into which at least one brush can be pressed. Alternatively and/or additionally, the at least one brush can also be soldered into a printed circuit board. A 180° brush arrangement can also be realized by parallel pressing into a printed circuit board.

Besonders günstig ist es, wenn eine Sollbruchstelle vorgesehen ist, um einen über die Bohrung des Bürstenblocks überstehenden Teil des Dorns abzutrennen.It is particularly advantageous if a predetermined breaking point is provided in order to cut off a part of the mandrel that protrudes beyond the bore of the brush block.

Der wesentliche Gegenstand dieser Erfindung ist eine Bürste, die mittels eines Einpressdorns in einem Bürstenhalter befestigt werden kann bzw. befestigt ist, wobei der Einpressdorn gleichzeitig zur Halterung des wenigstens einen Bürstendrahtes dient. Grundsätzlich können verschiedene Arten von Bürstendrähten mit dem Einpressdorn verbunden sein. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist dies ein einzelner Bürstendraht. Alternativ können aber auch Multifiberbürsten oder Büschelbürsten mit dem Einpressdorn verbunden sein. Zur Befestigung des wenigstens einen Bürstendrahtes sollen nachfolgend einige Beispiele, die jedoch nicht abschließend sind, gegeben werden. Bevorzugt ist der wenigstens eine Bürstendraht in der Bohrung des Dorns durch Crimpen befestigt. In besonderen Fällen wäre auch eine Lötverbindung des wenigstens einen Bürstendrahtes mit der Bohrung möglich. Diese weist allerdings die zuvor geschilderten Nachteile einer mechanisch belasteten Lötstelle auf. In einer weiteren Ausführungsform könnte der Einpressdorn im Bereich der Bohrung einen Längsschlitz aufweisen, um eine Federwirkung zu ermöglichen. Somit könnte der wenigstens eine Bürstendraht kraftschlüssig eingeklemmt werden.The essential subject matter of this invention is a brush that can be or is fastened in a brush holder by means of a press-in mandrel, wherein the press-in mandrel simultaneously serves to hold the at least one brush wire. In principle, various types of brush wires can be connected to the press-in mandrel. In a particularly simple embodiment, this is a single brush wire. Alternatively, multifiber brushes or tufted brushes can also be connected to the press-in mandrel. Some examples of fastening the at least one brush wire are given below, but these are not exhaustive. Preferably, the at least one brush wire is fastened in the bore of the mandrel by crimping. In special cases, a soldered connection of the at least one brush wire to the bore would also be possible. However, this has the previously described disadvantages of a mechanically stressed solder joint. In a further embodiment, the press-in mandrel could have a longitudinal slot in the region of the bore to enable a spring effect. Thus, the at least one brush wire could be clamped in a force-fitting manner.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schleifringbürsten gegenüber dem Stand der Technik ist der besonders einfache Aufbau sowie die einfache und fehlertolerante Montage. Die Position der Schleifringbürsten innerhalb des Bürstenhalters ist durch die Bohrung des Bürstenhalters präzise festgelegt. Montagefehler sind hierbei nahezu ausgeschlossen. Eine Justage der montierten Bürste ist nicht möglich und nicht notwendig. Damit sind Justagefehler, wie sie bei Schleifringbürsten aus dem Stand der Technik häufig auftreten, ausgeschlossen. Die Herstellung der Schleifringbürsten selbst ist ebenfalls besonders einfach, da sie nur aus wenigen einfach geformten Einzelteilen besteht. Die elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Schleifringdrähten und dem Einpressdorn erfolgt vorzugsweise durch eine Klemmverbindung, welche mechanisch robust und insbesondere vibrationsfest ist sowie eine ausgezeichnete langzeitstabile hohe elektrische Leitfähigkeit ergibt. Die Verbindung zwischen dem Einpressdorn und dem Bürstenhalter mit einer durch das Einpressen hervorgerufenen großen Andruckkraft. Somit ist auch diese Verbindung langzeitstabil, vibrationsfest, robust und ergibt eine hohe Leitfähigkeit. Die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme mit mechanisch belasteten Lötstellen treten hier nicht auf.The advantage of the slip ring brushes according to the invention over the prior art is their particularly simple design and easy and error-tolerant assembly. The position of the slip ring brushes within the brush holder is precisely defined by the bore in the brush holder. Assembly errors are virtually eliminated. Adjustment of the mounted brush is neither possible nor necessary. This eliminates adjustment errors, which frequently occur with prior art slip ring brushes. The manufacture of the slip ring brushes themselves is also particularly simple, as they consist of only a few simply shaped individual parts. The electrical and mechanical connection between the slip ring wires and the press-in mandrel is preferably achieved by a clamp connection, which is mechanically robust and, in particular, vibration-resistant, as well as providing excellent, long-term stability of high electrical conductivity. The connection between the press-in mandrel and the brush holder is created with a high contact force caused by the pressing-in process. This connection is therefore also long-term stability, vibration-resistant, robust, and provides high conductivity. The problems associated with mechanically stressed solder joints known from the prior art do not occur here.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine in einen Bürstenhalter einpressbare Schleifringbürste. Eine derartige Schleifringbürste weist einen Einpressdorn auf, welcher in dem Bürstenhalter einpressbar ist. Hierzu umfasst der Einpressdorn vorzugsweise ein härteres Material als das Material des Bürstenhalters. Weiterhin weist der Bürstenhalter bevorzugt eine Struktur und/oder eine Verdickung derart auf, dass diese in eine Bohrung des Bürstenhalters hineingepresst werden kann und mit dieser einen Formschluss eingeht. Das Einpressen der Bürste in dem Bürstenhalter kann sowohl durch Druck von Seiten der Bürste als auch durch Zug von der Gegenseite erfolgen.A further subject matter of the invention is a slip ring brush that can be pressed into a brush holder. Such a slip ring brush has a press-in mandrel that can be pressed into the brush holder. For this purpose, the press-in mandrel preferably comprises a harder material than the material of the brush holder. Furthermore, the brush holder preferably has a structure and/or a thickened portion such that it can be pressed into a bore in the brush holder and forms a positive connection therewith. The brush can be pressed into the brush holder both by pressure from the brush side and by tension from the opposite side.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Bürstenhalter zu Halterung wenigstens einer der hierin beschriebenen Schleifringbürsten. Da die Schleifringbürsten durch Einpressen mit dem Bürstenhalter verbunden sind, benötigt dieser nur eine passende Bohrung. Somit ergibt sich eine Vielzahl neuer Freiheitsgrade in der Konstruktion von Bürstenhaltern verglichen mit dem Stand der Technik. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist der Bürstenhalter eine Metallplatte, ein Metallwinkel oder ein anderes einfach geformtes Bauteil. Ein Bürstenhalter kann beispielsweise bevorzugt als Frästeil, als Blechbiegeteil oder auch als Gussteil hergestellt sein. Durch die einfache Montage der Schleifringbürsten können diese nun auch in unterschiedlichen Winkeln zueinander auf dem Bürstenhalter angeordnet werden. Dies erlaubt beispielsweise eine Anordnung wenigstens zweier Schleifringbürsten in einem Winkel zueinander, bevorzugt in einem Winkel von 90°, welche besonders platzsparend ist und somit eine hohe Packungsdichte ermöglicht.Another subject of the invention is a brush holder for holding at least one of the slip-ring brushes described herein. Since the slip-ring brushes are connected to the brush holder by press-fitting, the brush holder only requires a suitable bore. This results in a multitude of new degrees of freedom in the design of brush holders compared to the prior art. In a particularly simple embodiment, the brush holder is a metal plate, a metal angle, or another simply shaped component. A brush holder can, for example, preferably be manufactured as a milled part, as a bent sheet metal part, or even as a cast part. Due to the simple assembly of the slip-ring brushes, they can now also be arranged at different angles to one another on the brush holder. This allows, for example, an arrangement of at least two slip-ring brushes at an angle to one another, preferably at an angle of 90°, which is particularly space-saving and thus enables a high packing density.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Bürstenblock mit wenigstens einem Bürstenhalter und wenigstens einer Schleifringbürste. Hierzu werden mehrere Bürstenhalter mit Schleifringbürsten auf einer Trägerplatte angeordnet. Die Trägerplatte ist bevorzugt aus einem isolierenden Material. Alternativ könnte hierzu auch eine Trägerplatte aus elektrisch leitfähigem Material verwendet werden, was eine Parallelschaltung der Bürstenhalter mit den Schleifringbürsten bewirkt. Hierdurch kann eine erhöhte Strombelastbarkeit erreicht werden. Another aspect of the invention relates to a brush block with at least one brush holder and at least one slip ring brush. For this purpose, several brush holders with slip ring brushes are arranged on a carrier plate. The carrier plate is preferably made of an insulating material. Alternatively, a carrier plate made of electrically conductive material could be used, which causes the brush holders to be connected in parallel with the slip ring brushes. This allows for increased current carrying capacity.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einsetzen einer der hierin beschriebenen Schleifringbürsten durch Ziehen oder Pressen des Dorns in den Bürstenhalter.Finally, the invention relates to a method for inserting one of the slip ring brushes described herein by pulling or pressing the mandrel into the brush holder.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.

  • 1 zeigt eine Schleifringbürste in einem Bürstenhalter montiert
  • 2 zeigt eine Schleifringbürste im Schnitt
  • 3 zeigt eine Schleifringbürste mit Riffelung
  • 4 zeigt eine Schleifringbürste mit glattem Schaft
  • 5 zeigt eine weitere Schleifringbürste
  • 6 zeigt eine Schleifringanordnung
  • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schleifringanordnung
  • 8 zeigt eine Schleifringanordnung mit zwei im Winkel zueinander angeordneten Schleifringbürsten
  • 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der vorigen Darstellung
  • 10 zeigt eine Anordnung mit einem Bürstenhalter als Blechbiegeteil
  • 11 zeigt eine perspektivische Ansicht der vorhergehenden Figur
The invention is described below by way of example, without limiting the general inventive concept, using exemplary embodiments with reference to the drawings.
  • 1 shows a slip ring brush mounted in a brush holder
  • 2 shows a slip ring brush in section
  • 3 shows a slip ring brush with ribbing
  • 4 shows a slip ring brush with smooth shaft
  • 5 shows another slip ring brush
  • 6 shows a slip ring arrangement
  • 7 shows a perspective view of the slip ring arrangement
  • 8 shows a slip ring arrangement with two slip ring brushes arranged at an angle to each other
  • 9 shows a perspective view of the previous illustration
  • 10 shows an arrangement with a brush holder as a bent sheet metal part
  • 11 shows a perspective view of the previous figure

In 1 ist eine erfindungsgemäße Schleifringbürste in einen Bürstenhalter montiert dargestellt. Der Bürstenhalter 20 weist eine Bohrung 21 zur Aufnahme der Bürste auf. Innerhalb der Bohrung liegt der Einpressdorn 30 mit einem Dornkopf 32 sowie einer Bohrung 31 zur Aufnahme von wenigstens einem Bürstendraht, bevorzugt mehreren Bürstendrähten 39. Zur Montage wurde der Einpressdorn 30 in Richtung 38 gegen bzw. in den Bürstenhalter gezogen, so dass durch den Dornkopf 32 die Bohrung 21 des Bürstenhalters 20 aufgeweitet und eine formschlüssige Verbindung mit dem Bürstenhalter hergestellt wird. Die Bürstendrähte 39 sind in der Bohrung 31 vorzugsweise durch Crimpen befestigt. In besonderen Fällen wäre auch eine Lötverbindung der Bürstendrähte mit der Bohrung möglich. Diese weist allerdings die zuvor geschilderten Nachteile einer mechanisch belasteten Lötstelle auf. Alternativ hierzu könnte der Einpressdorn im Bereich der Bohrung 31 einen Längsschlitz aufweisen, um eine Federwirkung zu ermöglichen. Somit könnten die Bürstendrähte 39 kraftschlüssig eingeklemmt werden.In 1 A slip ring brush according to the invention is shown mounted in a brush holder. The brush holder 20 has a bore 21 for receiving the brush. Within the bore is the press-in mandrel 30 with a mandrel head 32 and a bore 31 for receiving at least one brush wire, preferably a plurality of brush wires 39. For assembly, the press-in mandrel 30 is pulled in direction 38 against or into the brush holder, so that the bore 21 of the brush holder 20 is widened by the mandrel head 32 and a positive connection with the brush holder is established. The brush wires 39 are secured in the bore 31, preferably by crimping. In special cases, a soldered connection of the brush wires to the bore would also be possible. However, this has the previously described disadvantages of a mechanically stressed solder joint. Alternatively, the press-in mandrel could have a longitudinal slot in the area of the bore 31 to enable a spring effect. The brush wires 39 could thus be clamped in a force-fitting manner.

Die 2 zeigt eine Schleifringbürste vor der Montage. Es ist beispielhaft der Einpressdorn mit einer Sollbruchstelle 36 sowie einem abtrennbaren Teil 37 dargestellt. Durch die Zugbelastung auf den Einpressdorn während der Montage reißt der Einpressdorn an der Sollbruchstelle, so dass nur noch ein verkürztes Ende des Dorns aus der Bohrung heraus steht, wie dies in der 1 dargestellt ist.The 2 shows a slip ring brush before assembly. The press-in mandrel is shown as an example with a predetermined breaking point 36 and a detachable part 37. Due to the tensile load on the press-in mandrel during assembly, the press-in mandrel tears at the predetermined breaking point, so that only a shortened end of the mandrel protrudes from the bore, as shown in the 1 is shown.

In 3 eine Schleifringbürste in perspektivische Ansicht dargestellt. Zur Verbesserung des Formschlusses mit der Bohrung weist die Schleifringbürste bevorzugt im Anschluss an den Dornkopf 32 Riefen oder eine Rändel 33 auf.In 3 A slip ring brush is shown in perspective view. To improve the positive engagement with the bore, the slip ring brush preferably has grooves or a knurl 33 adjacent to the mandrel head 32.

Die 4 zeigt eine weitere Schleifringbürste mit einem glatten Schaft.The 4 shows another slip ring brush with a smooth shaft.

In 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Schleifringbürste mit einem speziell ausgeformten Dornkopf 32, der eine Struktur aufweist, welches sich in die Bohrung des Bürstenhalters hineinpressen lässt. Hier erzeugt also nicht die Rändel 33 wie in 3, sondern der Dornkopf 33 den Formschluss. Hierzu weist der Dornkopf bevorzugt erste rotationssymmetrische Strukturen, die eine Fixierung in Längsrichtung des Dorns bewirken und zweite nicht rotationssymmetrische Strukturen auf, die ein Verdrehen des Dorns verhindern.In 5 is another embodiment of a slip ring brush with a specially shaped mandrel head 32, which has a structure that can be pressed into the bore of the brush holder. Here, the knurl 33 does not produce the 3 , but rather the mandrel head 33 provides the positive locking. For this purpose, the mandrel head preferably has first rotationally symmetrical structures that provide fixation in the longitudinal direction of the mandrel and second non-rotationally symmetrical structures that prevent rotation of the mandrel.

In 6 ist eine Schleifringanordnung dargestellt. Ein Bürstenhalter 20 ist auf einer vorzugsweise isolierenden Trägerplatte 50 zu einem Bürstenblock montiert. Der Bürstenhalter 20 trägt eine erste Schleifringbürste 41, welche auf einer gegenüber der Schleifringbürste drehbaren Schleifbahn 60 schleift. Zur Kontaktierung des Bürstenhalters 20 ist ein Kabelschuh 53 vorgesehen. Selbstverständlich kann die Kontaktierung auch auf andere Arten, wie durch Einlöten auf eine Leiterplatte oder andere Kabelanschlussarten, beispielsweise über Stecker erfolgen. Der Bürstenhalter 20 ist hier vorteilhafterweise als Frästeil oder als Gussteil ausgeführt. Die Schleifringbürsten sind wie zuvor beschrieben mittels einer Einpressverbindung an dem Bürstenhalter befestigt.In 6 A slip ring arrangement is shown. A brush holder 20 is mounted on a preferably insulating carrier plate 50 to form a brush block. The brush holder 20 carries a first slip ring brush 41, which slides on a sliding track 60 that is rotatable relative to the slip ring brush. A cable lug 53 is provided for contacting the brush holder 20. Of course, contacting can also be achieved in other ways, such as by soldering to a circuit board or other cable connection types, for example via plugs. The brush holder 20 is advantageously designed as a milled part or as a cast part. The slip ring brushes are attached to the brush holder by means of a press-in connection, as described above.

In 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Schleifringanordnung entsprechend der vorhergehenden Figur dargestellt. Hierbei sind jeweils vier Schleifringbürsten 41 mit einem Bürstenhalter 20 verbunden. Die vier Bürsten eines jeden Bürstenhalters laufen auf einer gemeinsamen Schleifbahn und sind somit elektrisch parallel geschaltet. Dadurch reduzieren sich der Übergangswiderstand sowie das Kontaktrauschen. Die Strombelastbarkeit erhöht sich. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Zahlen von Schleifringbürsten an dem Bürstenhalter befestigbar, sofern dieser von seiner Größe hierzu ausgelegt ist.In 7 A perspective view of a slip ring arrangement corresponding to the previous figure is shown. Here, four slip ring brushes 41 are connected to a brush holder 20. The four brushes of each brush holder run on a common sliding track and are thus electrically connected in parallel. This reduces the contact resistance and contact noise. The current carrying capacity is increased. Of course, any number of slip ring brushes can also be attached to the brush holder, provided the brush holder is sized accordingly.

8 zeigt eine Schleifringanordnung mit einer ersten Schleifringbürste 41 und einer zweiten Schleifringbürste 42, welche in einem Winkel hierzu, bevorzugt in einem Winkel von 90° angeordnet ist. Beide Schleifringbürsten sind über denselben Bürstenhalter 20 gehalten und somit auch elektrisch parallel geschaltet. 8 shows a slip ring arrangement with a first slip ring brush 41 and a second slip ring brush 42, which is arranged at an angle thereto, preferably at an angle of 90°. Both slip ring brushes are held by the same brush holder 20 and are thus also electrically connected in parallel.

9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung aus der vorhergehenden Figur. 9 shows a perspective view of the arrangement from the previous figure.

10 zeigt eine Anordnung, wobei der Bürstenhalter 20 als Blechbiegeteil ausgeführt ist. Dies erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung. Der Bürstenhalter ist hier noch mittels der Einpressverbindungen 51, 52 mit der Trägerplatte befestigt. selbstverständlich können auch andere Verbindungen, beispielsweise wie Schrauben oder Ähnliches verwendet werden. 10 shows an arrangement in which the brush holder 20 is designed as a bent sheet metal part. This allows for particularly simple and cost-effective production. The brush holder is also attached to the carrier plate by means of press-in connections 51, 52. Of course, other connections, such as screws or similar, can also be used.

11 zeigt die Anordnung der vorherigen Figur in perspektivischer Ansicht. Hier sind jeweils zwei erste Schleifringbürsten 41 und zwei zweite Schleifringbürsten 42 an einem Bürstenhalter 20 befestigt. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Zahlen von Schleifringbürsten an dem Bürstenhalter befestigbar, sofern dieser von seiner Größe hierzu ausgelegt ist. 11 shows the arrangement of the previous figure in perspective view. Here, two first slip-ring brushes 41 and two second slip-ring brushes 42 are attached to a brush holder 20. Of course, any other number of slip-ring brushes can also be attached to the brush holder, provided the brush holder is sized accordingly.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

2020
Bürstenhalterbrush holder
2121
Bohrung (von 20)Hole (of 20)
2222
AnschlusslascheConnection tab
3030
EinpressdornPress-in mandrel
3131
Bohrung für Bürstendrähte (von 30)Hole for brush wires (of 30)
3232
DornkopfThornhead
3333
Rändelknurl
3636
SollbruchstellePredetermined breaking point
3737
abtrennbarer Teil des Dornsdetachable part of the mandrel
3838
BewegungsrichtungDirection of movement
3939
BürstendrähteBrush wires
4141
erste Schleifringbürstefirst slip ring brush
4242
zweite Schleifringbürstesecond slip ring brush
5050
Trägerplattecarrier plate
51, 5251, 52
EinpressverbindungenPress-in connections
5353
Kabelschuhcable lug
6060
SchleifbahnSlideway

Claims (11)

Schleifringbürste (41, 42), umfassend wenigstens einen Bürstendraht (39), dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifringbürste (41, 42) einen Einpressdorn (30) umfasst, der einen Dornkopf (32) und/oder eine Struktur zum Einpressen in eine Bohrung (21) eines Bürstenhalters (20) sowie eine Bohrung (31) zur Aufnahme des wenigstens einen Bürstendrahtes (39) umfasst.Slip ring brush (41, 42) comprising at least one brush wire (39), characterized in that the slip ring brush (41, 42) comprises a press-in mandrel (30) which comprises a mandrel head (32) and/or a structure for pressing into a bore (21) of a brush holder (20) and a bore (31) for receiving the at least one brush wire (39). Schleifringbürste (41, 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressdorn (30) ein über eine Sollbruchstelle (36) abtrennbares Teil (37) aufweist.Slip ring brush (41, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the press-in mandrel (30) has a part (37) which can be separated via a predetermined breaking point (36). Schleifringbürste (41, 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bürstendraht (39) in einer Bohrung (31) des Einpressdorns (30) gehalten wird.Slip ring brush (41, 42) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one brush wire (39) is held in a bore (31) of the press-in mandrel (30). Schleifringbürste (41, 42) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bürstendraht (39) in einer Bohrung (31) des Einpressdorns (30) durch eine Crimpverbindung gehalten wird.Slip ring brush (41, 42) according to Claim 3 , characterized in that the at least one brush wire (39) is held in a bore (31) of the press-in mandrel (30) by a crimp connection. Bürstenhalter (20) mit wenigstens einer Bohrung (21) zur Aufnahme wenigstens einer Schleifringbürste (41, 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Brush holder (20) with at least one bore (21) for receiving at least one slip ring brush (41, 42) according to one of the preceding claims. Bürstenhalter (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schleifringbürsten (41, 42) in einem Winkel zueinander angeordnet sind.Brush holder (20) after Claim 5 , characterized in that at least two slip ring brushes (41, 42) are arranged at an angle to one another. Bürstenhalter (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schleifringbürsten (41, 42) in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.Brush holder (20) after Claim 6 , characterized in that at least two slip ring brushes (41, 42) are arranged at an angle of 90° to one another. Bürstenblock umfassend wenigstens einen Bürstenhalter (20) nach Anspruch 5.Brush block comprising at least one brush holder (20) according to Claim 5 . Schleifringanordnung umfassend wenigstens einen Bürstenhalter (20) nach Anspruch 5.Slip ring arrangement comprising at least one brush holder (20) according to Claim 5 . Schleifringanordnung umfassend wenigstens einen Bürstenblock nach Anspruch 8.Slip ring arrangement comprising at least one brush block according to Claim 8 . Verfahren zur Montage einer Schleifringbürste (41, 42) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressdorn (30) durch die Bohrung (21) eines Bürstenhalters (20) gezogen wird, so dass eine Presspassung zwischen dem Einpressdorn (30) und der Bohrung (21) entsteht.Method for assembling a slip ring brush (41, 42) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the press-in mandrel (30) is pulled through the bore (21) of a brush holder (20) so that a press fit is created between the press-in mandrel (30) and the bore (21).
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