Quecksilber-Schleifringe, Kohlebürsten-Schleifringe und neue Bürsten-Schleifringe sind allesamt elektrische Drehverbinder, also industrielle Bauteile zur Stromübertragung, aber sie unterscheiden sich stark voneinander.
Als nächstes werden wir unter der Leitung von Ingiant Technology die Unterschiede zwischen Quecksilber-Schleifringen, Kohlebürsten-Kollektorringen und neuen Bürsten-Schleifringen analysieren.
Zunächst einmal unterscheiden sich die von Quecksilber-Schleifringen, Kohlebürsten-Kollektorringen und neuartigen Bürsten-Schleifringen übertragenen Medien. Quecksilber-Schleifringe verwenden hauptsächlich flüssiges Quecksilber als leitfähiges Medium. Der Kohlebürsten-Kollektorring überträgt Strom durch Reibung zwischen dem Kohlebürsten-Gleitstück und dem Kollektorring. Der neuartige Bürsten-Schleifring überträgt im Allgemeinen Strom, Signale, Gase oder Flüssigkeiten durch Reibung zwischen Edelmetall-Drahtfaserbürsten/Silbergraphit und dem leitfähigen Ring.
Zweitens bieten Quecksilber-Schleifringe, Kohlebürsten-Kollektorringe und neuartige Bürsten-Schleifringe jeweils spezifische Vorteile. Der Quecksilber-Schleifring zeichnet sich durch einen geringen und stabilen Kontaktwiderstand, hohe Übertragungsgenauigkeit, gute Stabilität, geräuschlosen Betrieb, hohe Geschwindigkeiten, hohe Schleifenzahlen und hohe Ströme bei der Signalübertragung aus. Er ist deutlich kleiner als herkömmliche mechanische Schleifringe und besitzt eine kompakte Bauweise. Da der rotierende Teil keine komplexe physikalische und mechanische Struktur aufweist, entsteht kein Verschleiß an mechanischen Teilen, was das Produkt zuverlässiger und wartungsärmer macht und seine Lebensdauer verlängert. Der Kohlebürsten-Kollektorring bietet gute elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie Schmierleistung, verfügt über eine gewisse mechanische Festigkeit und verhindert Funkenüberschläge. Auch er hat eine lange Lebensdauer. Der neuartige Bürsten-Schleifring ist in einer größeren Vielfalt an Ausführungen und Spezifikationen erhältlich. Stromstärke (niedrig/hoch), Kanalanzahl, Geschwindigkeit usw. können individuell angepasst werden, wodurch die Konstruktion flexibler und kundenspezifischer gestaltet werden kann. Der neuartige Bürsten-Schleifring kann nicht nur Strom und Signale, sondern auch Flüssigkeiten und Gase übertragen und erfüllt somit die Anwendungsanforderungen verschiedener Automatisierungsmärkte.
Auch Quecksilber-Schleifringe, Kohlebürsten-Kollektorringe und neue Bürsten-Schleifringe weisen Nachteile auf. Quecksilber-Schleifringe sind aufgrund ihres hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten nicht für hohe Temperaturen geeignet. Die Betriebstemperatur sollte 60 °C nicht überschreiten. Ihre spezielle Konstruktion macht sie zudem teuer. Bei hohen Anforderungen an die Arbeitsumgebung müssen sie vibrationsfest sein, da sonst die Lebensdauer stark beeinträchtigt wird. Das größte Problem ist jedoch die Giftigkeit von Quecksilber. Es verdampft kontinuierlich beim Erhitzen, was gesundheitsschädlich ist und eine stark ätzende Wirkung hat. Kohlebürsten-Kollektorringe sind in der Regel sperrig und schwer und neigen im Betrieb zu Hitzeentwicklung und Funkenbildung. Sie verschleißen, können Kohlebürstenhalter und -ringe durchbrennen, bieten nur unzureichende Abdichtung und Schutz und erfordern regelmäßige Wartung. Neue Bürsten-Schleifringe haben eine begrenzte Lebensdauer und sind in vielen Ausführungen erhältlich, die meist kundenspezifisch angefertigt werden müssen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Verbesserung der Anforderungen an Hochtechnologie und Automatisierung steigen auch die Anforderungen an Strom- und Signalübertragungskapazität sowie Geschwindigkeit leitfähiger Schleifringe stetig. Daraus ergeben sich Chancen und Herausforderungen für Bürstenschleifringe.
Schließlich finden Quecksilber-Schleifringe, Kohlebürsten-Kollektorringe und neuartige Bürsten-Schleifringe in verschiedenen Bereichen Anwendung. Da Quecksilber-Schleifringe deutlich kleiner als herkömmliche mechanische Bauteile sind, zeichnen sie sich durch eine kompakte Bauweise und geringe Abmessungen aus. Dies macht sie, neben quecksilberfreien Schleifringen, zu einer wichtigen Ergänzung in der Mikro- und Präzisionstechnik. Kohlebürsten-Kollektorringe bieten gute elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie Schmiereigenschaften und verfügen über eine gewisse mechanische Festigkeit und die Fähigkeit zur Kommutierungsfunkenbildung. Kohlebürsten sind in nahezu allen Motoren ein wichtiges Bauteil und werden in verschiedenen AC/DC-Generatoren, Synchronmotoren, Batterie-Gleichstrommotoren, Kranmotoren, Schweißgeräten usw. eingesetzt. Neuartige Bürsten-Schleifringe finden ein sehr breites Anwendungsspektrum und werden in der Industrieautomation, der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Rüstungsindustrie, der Windenergie, der Robotik, der Sicherheitstechnik usw. verwendet. Mit fortschreitender Automatisierung wird ihr Einsatzgebiet in immer mehr Bereichen zunehmen.
Veröffentlichungsdatum: 13. September 2022