DE29800281U1

DE29800281U1 - Schleifringübertrager

Info

Publication number: DE29800281U1
Application number: DE29800281U
Authority: DE
Original assignee: Walter Kraus GmbH
Current assignee: Walter Kraus GmbH
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2008-01-14

Description

Anmelder: Walter Kraus GmbH

Elektrotechnik
Aindlinger Str. 13 8 6167 Augsburg

Vertreter: Patentanwälte

Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Dipl.-Ing. Klaus Ernicke Schwibbogenplatz 2b D-86153 Augsburg

Datum: 13.01.1998

Akte: 920-12 er/sw

ABl DE-G 298 OO 281.7

Anm.: Walter Kraus GmbH 30.03.1999 er/ge BESCHREIBUNG

Schleifringübertrager

Die Erfindung betrifft einen Schleifringübertrager mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein solcher konventioneller Schleifringübertrager ist z.B. aus der DE-43 14 164 Al, der DE-C-10 36 371, der DE-AS-12 75 672 oder der US-A-2,404,969 bekannt. Er besteht aus einer innenliegenden Welle mit einem umgebenden Gestell, an denen die Schleifringe und Bürsten angeordnet und relativ zueinander beweglich gehalten sind.

Derartige Schleifringübertrager haben in der Praxis gelegentlich auch einen Drehgeber für die Messung.der Drehposition und der Drehbewegungen zwischen Welle und Gestell. Bei bekannten Drehgebern besteht dabei ein Problem mit der Leitungsführung, weil das Kabel außen am Gestell oder Gehäuse des Schleifringübertragers entlanggeführt werden muß, was ein Umschlaufen erforderlich macht.

Die US-A-5,231,374 befaßt sich mit der Übertragung von Meßsignalen eines auf einem Drehteil angeordneten Sensors zu einer stationären Auswerteeinheit. Das Drehteil kann z.B. eine Fahrzeugachse oder dergleichen sein. Der mit dem Drehteil verbundene Sensor mißt physikalische Einflüsse, z. B. Druck, Spannung, Temperatur, Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc., die auf das Drehteil einwirken. Das Drehteil ist mit einem Schleifringübertrager verbunden, mit dem die Sensorsignale an die statische Auswerteeinheit übermittelt werden sollen. Das Meßsignal des Sensors wird zudem verstärkt,

bevor es über den Schleifringübertrager an die externe Auswerteeinheit übermittelt wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schleifringübertrager mit einem besser geeigneten Drehgeber aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.

&iacgr;&ogr; Der erfindungsgemäße Schleifringübertrager hat den Vorteil, daß die Leitung des Drehgebers an der innenliegenden Welle des Schleifringübertragers entlanggeführt werden kann. Hierdurch wird ein Umschlaufen vermieden. Die Drehgeberleitung kann zusammen mit den benachbarten Leitungen für die Bürsten bzw. die Schleifringe gemeinsam geführt werden.

Abweichend von den üblichen Drehgeberkonstruktionen ist bei der Erf indung ^er_j^itung_sanschluß_ am Innenteil des Drehgebers angeordnet, welcher üblicherweise mit der Welle verbunden ist. Dadurch kann die Drehgeberleitung belastungsfrei verlegt werden. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn die Welle als Hohlwelle ausgeführt ist, weil hier alle Leitungen geschützt durch deren Innenraum geführt sein können.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch einen

Schleifringübertrager mit einem Drehgeber,

Figur 2: eine Draufsicht auf den

Schleifringübertrager von Figur 1 und 10

Figur 3: eine vergrößerte Detaildarstellung des

Drehgebers und seines Leitungsanschlusses im Halbschnitt gemäß Figur 1.

Figur 1 zeigt im Längs- und Halbschnitt einen Schleifringübertrager (1), der eine innenliegende Welle (5), vorzugsweise eine Hohlwelle, und ein umgebendes Gestell (14) oder Gehäuse aufweist. Die Welle (5) und das Gestell (14) sind relativ zueinander beweglich und insbesondere um die zentrale Längsachse drehbar gelagert. An der Welle (5) und am Gestell (14) sind die Bürsten (10) bzw. Schleifringe (11) angeordnet. Stromleitungen (12,13) führen zu den Bürsten (10) und Schleifringen (11) . In der gezeigten Ausführungsform befinden sich die Schleifringe (11) an der Welle (5) und die Bürsten (10) am Gestell (14). Die Zuordnung kann aber auch umgedreht sein. Bei der gezeigten Ausführung ist außerdem die Welle (5) drehbar gegenüber dem relativ ortsfest gehaltenen Gestell (14) .

Die kinematische Zuordnung kann aber auch umgekehrt sein.

Das Gestell (14) besteht aus zwei oder mehr axialen Stangen, die an der Ober- und Unterseite in einer querverbindenden Kopfplatte (8) bzw. einer Fußplatte (9) verankert sind. In der Kopfplatte (8) befindet sich beispielsweise auch das Wälzlager für die innenliegende Welle (5). Die Welle oder Hohlwelle (5) kann ihrerseits

mehrere gleichmäßig im Kreis verteilte Spännstangen aufweisen, auf denen die Schleifringe (11) aufgezogen und gehalten sind.

Der Schleifringübertrager (1) besitzt einen Drehgeber (2) zur Messung der relativen Drehpositionen und Drehbewegungen zwischen der Welle (5) und dem Gestell (14) . Der Drehgeber (2) ist vorzugsweise im Bereich der Kopfplatte (8) oberhalb des Wellenlagers zentrisch am Schleifringübertrager (1) angeordnet. Er besitzt ein mit der Welle (5) verbundenes Innenteil (3) und ein umgebendes Außenteil (4), das mit dem Gestell (14) z.B. über die Kopfplatte (8) verbunden ist. Das Innenteil (3) und das Außenteil (4) sind relativ zueinander drehbar gelagert, wobei die Drehachsen von Drehgeber (2) und Schleifringübertrager (1) fluchten.

Der Drehgeber (2) ist als elektrischer Drehgeber in beliebig geeigneter Weise ausgebildet. Es kann sich hierbei um einen Drehgeber (2) mit relativer, zyklisch absoluter oder absoluter Messung handeln. Die Drehbewegungen zwischen Innenteil (3) und Außenteil (4) werden z.B. über ein oder mehrere Scheiben abgetastet, was vorzugsweise berührungslos mittels einer Lichtschrankenanordnung, eines kapazitiven oder induktiven Tasters oder auf beliebig andere geeignete Weise geschehen kann.

Der Drehgeber (2) gibt elektrische Meß- oder Steuersignale ab, die über eine Leitung (7) einer Steuerschaltung oder einer beliebig anderen geeigneten Weiterverarbeitung zugeführt werden. In den Drehgeber (2) kann auch eine Auswerte- bzw. Steuerschaltung integriert sein.

Der Leitungsanschluß (6) für die ein- oder mehradrige Leitung (7) befindet sich am Innenteil (3). Er ist z.B. als Lötfahne oder als Kabelausgang ausgebildet. Das

Innenteil (3) kann für eine freie Zugänglichkeit des Kabelanschlusses (6) eine geeignete Aussparung gegenüber dem umgebenden Außenteil (4) besitzen. Alternativ kann auch ein gewisser axialer Überstand vorhanden sein.

Die Leitung (7) wird vom Innenteil (3) ausgehend entlang der Welle (5) geführt. Bei der bevorzugten Ausführung der Welle (5) als Hohlwelle ist die Leitung (7) in deren Innenraum axial verlegt. Sie kann dabei zusammen mit den ebenfalls innenliegenden Leitungen (13) für die Schleifringe (11) verlegt sein. Sie kann aber auch getrennt von diesen geführt sein. In einer anderen alternativen Ausführungsform kann die Leitung (7) auch in der Wandung der Welle (5) in geeigneter Weise geführt sein.

Wie Figur 3 verdeutlicht, ist das Innenteil (3) des Drehgebers (2) mit der Welle (5) verbunden. Die Leitung (7) ist dabei innerhalb des Wellenlagers über einen geeigneten Durchgang an dem Verbindungsteil zwischen Welle (5) und Innenteil (3) geführt und verlegt. Die Leitung (7) folgt dabei belastungsfrei den Drehbewegungen von Innenteil (3) und Welle (5).

In der gezeigten Ausführungsform mit der gegenüber dem Gestell (14) drehbaren Welle (5) ist das Außenteil (4) des Drehgebers (2) als Stator ausgebildet, während das mit der Welle (5) verbundene Innenteil (3) als Rotor fungiert. Diese kinematische Zuordnung kann auch umgekehrt sein, wenn z.B. das Gestell (14) drehbar gegenüber einer relativ ortsfesten Welle (5) ist.

Abwandlungen der gezeigten Ausführungsform sind in verschiedener Weise möglich. So können z.B. Ausbildung und gegenseitige Anordnung von Welle (5) und Gestell (14) beliebig anders gewählt sein. Auch die Gestaltung des Drehgebers (2) ist beliebig.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Schleifringübertrager

2 Drehgeber

3 Innenteil, Rotor

4 Außenteil, Stator

5 Welle, Hohlwelle

6 Leitungsanschluß

7 Leitung, Drehgeber 8 Kopfplatte

9 Fußplatte

10 Bürste

11 Schleifring

12 Leitung, Bürsten

13 Leitung, Schleifring

14 Gestell

Claims

Φ &bgr; 9 ·' ■ # *· - 7 SCHUTZANSPRÜCHE

1.) Schleifringübertrager mit einer innenliegenden Welle und einem umgebenden Gestell sowie einem elektrischen Drehgeber, der ein relativ zueinander bewegliches Innen- und Außenteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsanschluß (6) am Innenteil (3) des Drehgebers (2) angeordnet ist und die Leitung (7) entlang der

&iacgr;&ogr; Welle (5) geführt ist.

2.) Schleifringübertrager nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß das Innenteil (3) als Rotor ausgebildet ist.
15

3.) Schleifringübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (5) mit dem Innenteil (3) verbunden ist.

4.) Schleifringübertrager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsanschluß (6) als Lötfahne oder als Kabelausgang ausgebildet ist.

5.) Schleifringübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (5) als Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Leitung (7) durch ihren Innenraum geführt ist.