DE1239392B

DE1239392B - Schleifringkoerper, bestehend aus einem Isolierkoerper, aus Stromzuleitungen und aus galvanisch erzeugten Schleifringen sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1239392B
Application number: DET27971A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rainer Schreieck
Original assignee: Teldix Luftfahart Ausrustungs GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1965-02-11
Filing date: 1965-02-11
Publication date: 1967-04-27
Also published as: US3370263A; GB1174067A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 21 dl-60

Nummer: 1239 392

Aktenzeichen: T 27971 VIII b/21 dl

1 239 392 Anmeldetag: 11.Februar 1965

Auslegetag: 27. April 1967

Die Erfindung betrifft einen Schleifringkörper mit mehreren Schleifringen, die nicht nur durch galvanischen Metallauftrag auf eine leitfähige Grundschicht erzeugt, sondern durch diesen Entstehungsprozeß zugleich mit in einem Isolierkörper enthaltenen Stromzuleitungen verbunden worden sind.

Solche Schleifringkörper sind bekannt. Sie enthalten als Stromzuführung isolierte Leitungsdrähte runden Querschnitts, die in einem Isolierkörper von verhältnismäßig komplizierter Gestalt mit Längsbohrungen und Querdurchbrüchen lose eingezogen sind. Ein anderer bekannter, weiterentwickelter Schleifringkörper hat Leiter mit sektorförmigen Querschnitten, die an den ebenen Seitenflächen miteinander und zusammen mit einem zentralen Draht und einem umgebenden Isolierstoffmantel verklebt sind. Durch jeweils eine in dem Isolierstoffüberzug der sektorförmigen Leiter eingebrachte Öffnung wird der jeweilige Leiter mit der zugehörigen, anschließend auf dem äußeren Umfang des Leiterbündels galvanisch aufgebrachten metallischen Schleifschicht unmittelbar verbunden.

Dieser letztgenannte Schleifringkörper ist zwar gegenüber dem erstgenannten biegesteifer und hat einen kleineren Durchmesser. Die Herstellung bleibt jedoch schwierig, und die in speziellen Fällen, beispielsweise im Kreiselgerätebau gestellten Anforderungen bezüglich des Schleifringdurchmessers gehen noch über das Erreichte hinaus.

Ziel der Erfindung ist es, bei gleichem Schleifring-Außendurchmesser noch mehr Schleifringe anzuordnen bzw. bei gleicher Zahl den Durchmesser weiterzuverringern, wobei der Querschnitt der einzelnen Stromzuleitungen unverändert bleiben soll. Ferner wird eine erhebliche Vereinfachung der Herstellung eines solchen Schleifringkörpers angestrebt.

Die Erfindung besteht darin, daß der Isolierkörper aus aufeinandergeschichteten und miteinander verklebten Isolierplatten besteht und die die Schleifringe mit den Anschlußleitungsdrähten verbindenden Stromzuleitungen durch auf die Isolierstoffplatten aufgebrachte streifenförmige Metallbeläge gebildet sind. Dadurch sind die Stromzuleitungen auf höchst einfache Weise fest in dem Isolierkörper eingebettet. Sie bilden mit diesem zusammen den Träger der Schleifringe. Die Metallbeläge bestehen vorzugsweise aus Längsstreifen und dazu kreuzförmig angeordneten Querstreifen. Die Längsstreifen liegen in der Längsmittellinie der Isolierstoffplatten, also parallel zur späteren gemeinsamen Schleifringachse. Die Querstreifen der einzelnen Isolierstoffplatten sind entsprechend dem axialen Abstand der Schleifringe in Schleifringkörper, bestehend aus einem
Isolierkörper, aus Stromzuleitungen und aus
galvanisch erzeugten Schleifringen sowie
Verfahren zu seiner Herstellung

Anmelder:

TELDIX Luftfahrt-Ausrüstungs G. m. b. H.,
Heidelberg-Wieblingen, Grenzhöfer Weg 36

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Rainer Schreieck,
Stuttgart-Fellbach

Achsrichtung gegeneinander versetzt. Ihre Enden werden mit dem jeweiligen Schleifring verbunden und bilden vorzugsweise eine Sehne.

Um den Anschluß von Leitungsdrähten an die Leiterschichten bewerkstelligen zu können, empfiehlt es sich, die Isolierstoffplatten in Richtung der Längsmittellinie treppenförmig zu schichten. Dadurch werden die einander entsprechenden Enden der Längsstreifen so weit freigelegt, daß Anschlußleitungsdrähte z. B. angelötet werden können.

Zur Herstellung des Schleifringkörpers hat sich besonders ein Verfahren bewährt, das von der an sich bekannten Methode, die galvanisch erzeugten Schleifringe in Nuten einzubetten, ausgeht. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß der aus miteinander verklebten Schichten entstandene Rohling rund abgedreht und die Nuten an den Austrittsstellen der Metallbelagsstreifen eingedreht werden, daß sodann die Nuteninnenflächen mit Metall bedampft und diese aufgedampften Schichten elektrolytisch verstärkt werden. Praktisch wird man hierzu die Stromzuleitungen alle miteinander elektrisch verbinden und an den Minuspol der Galvanik-Stromquelle anschließen.

Es ist beachtlich, daß gerade die Methode des Aufdampfens einer leitfähigen Grundlage die Voraussetzung dafür schafft, daß während der Elektrolyse der entstehende Schleifring einwandfrei leitend mit dem als Stromzuleitung dienenden Metallbelag verwächst, obwohl die Verbindung an der Stirnseite des z. B. 40 μ dicken Belages erfolgt. Es mag auch von günstigem Einfluß für die spätere Verbindung sein, daß die Kante des Metallbelages beim Eindrehen der Nuten leicht verwischt oder abgebogen wird.

709 577/132

Claims

Geht man zur Fertigung in großen Stückzahlen über, so empfiehlt es sich, als Isolierstoffplatten mit Metallbelag sogenannte gedruckte Schaltungen zu verwenden und in einem Schicht- und Klebevorgang eine Mehrzahl von Rohlingen zu erzeugen, die anschließend, z. B. durch Sägen, voneinander getrennt werden. Der Metallbelag kann bei allen Einzelplatten dasselbe Flächenmuster darstellen. Durch treppenförmiges Schichten können gleichzeitig die Querstreifen der Leiterkreuze in Richtung der Schleifringachse gegeneinander versetzt, als auch die Enden der Längsstreifen zur Anschlußlötung freigelegt werden. Ein besonderer Vorteil des Schleif ringkörpers nach der Erfindung besteht endlich darin, daß durch die geometrisch strenge Parallelführung der Leiter innerhalb des Schleifringkörpers empfindliche Stromkreise gegeneinander elektrisch abgeschirmt werden können. Wird z. B. von drei benachbarten Schleifringen der mittlere an Masse gelegt, so ist eine Kopplung der beiden äußeren durch elektrische Felder mit Sicherheit vermieden. Bei den bekannten Schleifringkörpern, wo Leiter runden Querschnitts im Bündel liegen, kann nicht so vorgegangen werden. Anschließend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert und ein Beispiel für die Serienherstellung gegeben. Im einzelnen zeigt F i g. 1 fünf Isolierstoffplatten, vier davon mit Metallbelag, aus denen der Schleifringkörper hergestellt wird, F i g. 2 den Isolierstoffplattenstapel von der Stirnseite gesehen, F i g. 3 den zum Bedampfen vorbereiteten Rohling ohne Schleifringe von der Seite gesehen, F i g. 4 den fertigen Schleifringkörper von oben, F i g. 5 in schematischer, perspektivischer Darstellung die Schleifringe und die als Stromzuleitung verwendeten Metallbeläge; F i g. 6 als Beispiel für die Serienherstellung zeigt einen Isolierstoffplattenstapel, der in neun Rohlinge aufgeteilt werden kann. In F i g. 1 sind fünf mit 1 bis 5 bezeichnete Isolierstoffplatten gleicher Dicke nebeneinandergelegt. Die Platten 2 bis 5 tragen auf der Oberseite einen kreuzförmigen Metallbelag, der in bekannter Weise auf fotochemischem Weg aus einem die ganze Oberfläche bedeckenden Belag hergestellt wurde. Die Längsstreifen der Metallbeläge sind mit 2' bis 5' und die Querstreifen mit 2" bis 5" bezeichnet. Die Platten werden mit Platte 1 zuoberst und Platte 5 zuunterst aufeinandergeschichtet, was in Fig. 2 zu sehen ist. Außerdem sind die Platten mit einem Kleber verklebt, der in ausgehärtetem Zustand ein Material ergibt, das bezüglich Festigkeit, Isolierfähigkeit und Bearbeitbarkeit mit dem Plattenmaterial vergleichbar ist. F i g. 3 zeigt in Seitenansicht die nächste Bearbeitungsstufe. Der Rohling wurde in seinem vorderen Teil abgedreht und mit vier Nuten 6 bis 9 versehen. Die Nuten sind an den Stellen angeordnet, an denen die Querstreifen 2" bis 5" an die Oberfläche kommen. Die zur Aufnahme der Schleifringe bestimmten Nuten entsprechen auch der Breite nach diesen Querstreifen. Der Körper erhält nun im Bereich der Nuten einen Silberbelag aufgedampft, was im Vakuum geschieht. Mit diesem Silberbelag wird der Körper in eine Lösung aus Silberzyanit getaucht und bildet die Kathode. Der elektrische Anschluß erfolgt an den freiliegenden Enden der Längsstreifen 2' bis 5' der Leiterbeläge. Die Anode besteht aus reinem Silber. Das Niederschlagen von Silber wird nun so lange fortgesetzt, bis die Schicht die gewünschte Dicke erreicht hat und eine spanabhebende Bearbeitung vertragen kann, ohne sich vom Isolierkörper zu lockern. Die entstandenen Schleifringe werden nun geglättet und gegebenenfalls einer weiteren Oberflächenbehandlung unterzogen. Jeder leitende Niederschlag zwischen den Schleifringen wird restlos entfernt. F i g. 4 zeigt den fertigen Schleifringkörper von oben. Die Schleifringe sind mit 10 bis 13 bezeichnet. Sie ragen über die Oberfläche des Isolierstoffkörpers heraus. Es ist aber auch möglich, die Nuten tiefer und die Schleifringe dünner zu machen, so daß zwischen den Nuten erhabene Isolierstege verbleiben. Am treppenförmigen Anschlußende des Schleifringkörpers sind die Enden der Leiterbeläge 2' bis 5' sichtbar. Sie werden mit Anschlußleitungsdrähten verlötet. Das Lot ist mit 14 und ein Anschlußleitungsdraht beispielsweise mit 15 bezeichnet. F i g. 5 verdeutlicht noch einmal die Stellung der Schleifringe und der Leiterschichten im Raum. In F i g. 6 ist ein Rohling für die Herstellung von Schleifringkörpern mit sechs Schleifringen gezeigt. Die Isolierstoffplatten haben hier nicht alle die gleiche Dicke, vielmehr beträgt die Dicke der beiden äußeren Platten 16 und 17 ein Vielfaches der Dicke der inneren, nicht besonders bezeichneten Platten. Die Dicke dieser inneren Platten ist so klein gewählt, daß gerade eine ausreichende Isolierung der Leiterbeläge gegeneinander gewährleistet ist. Das Flächenmuster der Metallbeläge entspricht etwa dem Muster der Platte 5 aus Fig. 1 in neunfacher Nebeneinanderreihung. Außerdem sind die Enden 18 der Längsstreifen zum Anschluß der Leitungsdrähte erweitert. Sämtliche Platten sind der Einfachheit halber von gleicher Größe und metallbelegt, obwohl der Belag der obersten Platte 17 überflüssig ist, da er beim Abdrehen wegfällt. Der Rohling wird beispielsweise mit einer Säge 19 entlang den gestrichelten Linien 20, von denen nur zwei gezeigt sind, in neun Teile getrennt. Von jedem einzelnen Teil werden dann entlang der gestrichelten Linie 21 die überflüssigen getreppten Enden entfernt. Es bleiben dann Rohlinge entsprechend dem eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel übrig, die allerdings sechs Schleifringe enthalten. Patentansprüche:

1. Schleif ringkörper, bestehend aus einem Isolierkörper, aus Stromzuleitungen und aus galvanisch erzeugten Schleifringen, die durch ihren Entstehungsprozeß elektrisch mit den Stromzuleitungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper aus aufeinandergeschichteten und miteinander verklebten Isolierstoffplatten (1 bis 5) besteht und die die Schleifringe (10 bis 13) mit den Anschlußleitungsdrähten (15) verbindenden Stromzuleitungen durch auf die Isolierstoffplatten aufgebrachte streifenförmige Metallbeläge (2' bis 5") gebildet sind.

2. Schleif ringkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeläge (2' bis 5") aus in der Längsmittellinie der Isolierstoffplattea