Als elektrische Komponente in Industrieanlagen, die mit rotierenden Körpern kommuniziert und Energie sowie Signale überträgt, finden Schleifringe breite Anwendung. Das Grundprinzip besteht darin, durch Gleiten oder Rollen der leitfähigen mechanischen Teile elektrische Energie oder Signale zwischen den rotierenden und stationären Kontaktteilen zu übertragen. Das heißt, während sich die Maschine kontinuierlich um 360° dreht, muss der rotierende Körper gleichzeitig elektrische Signale oder eine Stromversorgung übertragen. Manchmal ist auch die Steuerung von Signalquellen wie Glasfasersignalen oder Hochfrequenzsignalen erforderlich. Jede relativ kontinuierlich rotierende elektrische Komponente benötigt unterschiedliche Energiemedien wie Stromversorgung, schwache Stromsignale oder optische Signale, um den Betrieb der rotierenden, sich frei bewegenden technischen Anlage zu gewährleisten. Ein Schleifring besteht aus Schleifring, Rotor, elektrischem Kontakt und Stator. Der Schleifring ist auf dem Rotor aufgesetzt, und Signale und Ströme der beiden relativ zueinander rotierenden Mechanismen werden über ihn übertragen. Der Kontakt zwischen dem elektrischen Kontaktstator und dem Schleifring in leitfähigen Schleifringen nach dem Stand der Technik nutzt im Wesentlichen die durch die Materialeigenschaften des Stators erzeugte elastische Spannung oder Zugkraft. Dieses Verfahren ist jedoch anfällig für Veränderungen, da sich die elastische Kraft aufgrund von Materialeigenschaften wie der Kristallphasenstruktur leicht ändert und der Kontakt dadurch verschlechtert wird. Alternativ kann beispielsweise eine Kohlebürste mit mechanischem Druck auf den Schleifring gepresst werden. Hierbei kommt es jedoch aufgrund des hohen Drucks und der Reibung zu einem starken Verschleiß des Schleifrings bzw. der Kohlebürste, was die Lebensdauer beider Komponenten erheblich verkürzt.
Jiujiang Ingiant bietet einen leitfähigen Schleifring mit einfacher und durchdachter Struktur und einem breiten Anwendungsspektrum, um die Schwächen bestehender Technologien zu überwinden. Die hierfür entwickelte elektrische Kontaktvorrichtung für einen leitfähigen Schleifring besteht aus einem Schleifring, einem Rotor und einem elektrischen Kontaktstator. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass der Kontaktstator aus einer Torsionsfeder und einer Torsionsfederhalterung besteht. Das Federende ist an der Halterung befestigt und drückt elastisch auf den Schleifring, wodurch aktiver Kontakt mit diesem entsteht. Alternativ kann der Schleifring auch aus zwei koaxial auf dem Rotor angeordneten Ringen bestehen, wobei die beiden Torsionsfedern an derselben Halterung befestigt sind. Durch diese Konstruktion werden die Kontaktmöglichkeiten und die Kontaktfläche zwischen Torsionsfeder und Schleifring vergrößert und die Leitungsverbindung für elektrische Signale oder die Stromversorgung verbessert. Eine weitere Lösung besteht darin, dass der Schleifring als dreifacher, koaxial auf dem Rotor gelagerter Ring ausgeführt ist und drei Torsionsfedern an derselben Torsionsfederhalterung befestigt sind. Bei der Übertragung elektrischer Energie, insbesondere bei hohen Strömen, werden üblicherweise Metalle mit guter elektrischer Leitfähigkeit (z. B. Silber) benötigt, die jedoch relativ teuer sind. Durch das oben beschriebene Verfahren kann die Vorrichtung auch mit gängigen Materialien eine lange Lebensdauer erreichen. Selbst bei Verschleiß der Torsionsfeder oder des Schleifrings gewährleistet die Torsionskraft der Feder selbst einen guten Kontakt zwischen beiden. Dies spart nicht nur erhebliche Kosten, sondern sorgt auch für einen stabilen Betrieb und eine erhöhte Lebensdauer.
Veröffentlichungsdatum: 09.06.2022