CN103814487A - 用于侵蚀装置的滑动接触装置和用于制造滑动接触装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑动接触装置(13)，其设置和设立成应用在侵蚀装置(10)或侵蚀机中。滑动接触装置(13)建立与可围绕旋转轴线(D)驱动的滑环(14)和电流或电压源(11)的电连接。滑动接触装置(13)为此具有电连接导线(12)，其可与电流或电压源(11)电连接。连接导线(12)还机械地和电地与能导电的主体(20)相连接。主体(20)在与滑环(14)相关联的下侧(21)处具有大量伸出的接触芯线(35)。接触芯线(35)由能导电的材料构成。接触芯线(35)优选地捆束成多个绞和线(39)。绞和线(37)在未加载的、不弯曲的状态中彼此平行地远离主体的下侧(21)分别朝向其自由端部(39)延伸。绞和线(37)的自由端部(39)处于共同的柱侧面上，其半径优选地相应于滑环的半径。

Description

用于侵蚀装置的滑动接触装置和用于制造滑动接触装置的方法

技术领域

上述发明涉及一种用于侵蚀装置或侵蚀机(Erodiermaschine)的滑动接触装置(Schleifkontakeinrichtung)以及一种用于制造滑动接触装置的方法。滑动接触装置用于在电连接导线与在主轴处的在侵蚀装置的运行期间旋转的滑环之间建立电连接。主轴具有工具容纳部，其与滑环电联结。因此，电流可从电压或电流源经由连接导线、滑动接触装置、滑环传递至可旋转地驱动的侵蚀工具。

背景技术

这样的滑动接触装置在电动机中或者为了电流传递到围绕旋转轴线旋转的部件上被实施为炭刷(Kohlebuerste)。这样的炭刷由文件DE 10 2005 013 106 A1已知并且例如被应用在洗衣机马达中。炭刷实施为多层炭刷。

炭刷通常通过相应的炭刷保持部(Kohlebuerstehalterung)以机械地和/或气动地产生的弹力被压向旋转的滑环，以避免炭刷从滑环抬起。一种炭刷保持部例如在文件DE 20 2004 014 936 U1中公开。

然而显示出，迄今为止所应用的炭刷不适合于在机床中和尤其在侵蚀机中传递电流。总是又导致机器故障和停机时间，因为不再实现足够的电流通过炭刷传递到自转的主轴上。尤其在侵蚀机、例如旋转侵蚀机中，滑动接触装置不仅遭受机械负载。根据本发明的滑动接触装置和侵蚀装置还应可应用于组合的侵蚀和研磨机。在那里存在该问题，即在磨削时用于冷却的液体同时用作在电蚀时的介电的液体并且因此所加工的工件的材料颗粒以及研磨颗粒可包含在液体中。尽管有净化装置如过滤器，也不能将所有污物从液体中去除。用于侵蚀的介电的液体、切屑等可到达滑动接触装置与滑环之间并且阻碍符合规定的接触。在运行中在滑环或滑动接触装置处常常出现侵蚀损坏。

迄今为止已通过两个途径寻求补救。一方面，在旋转侵蚀机中通过沿着在主轴的内部中的旋转轴线来引导的导线来实现在电流或电压源与侵蚀工具之间的电连接。在那里可实现滑动接触连接，其不与电介质、切屑或者其它污物相接触。另一方面提出保护滑环和滑动接触装置防止液体、切屑等侵入。然而为此必需的封装是复杂且昂贵的。

在两个情况中需要改装迄今为止在市场中存在的侵蚀机，然而这根据机器有时完全不可能。

发明内容

因此提供一种用于侵蚀装置或侵蚀机和尤其旋转侵蚀机的滑动接触装置可被视为本发明的目的，其经受较少磨损并且使侵蚀机能够很大程度上无故障运行。

该目的通过根据本发明的带有权利要求1的特征的滑动接触装置来实现。滑动接触装置设置和设立用于在一方面电连接导线与另一方面主轴的可旋转地或转动地驱动的滑环之间建立电连接。为此，滑动接触装置具有能导电的主体，其在优选的实施例中由金属且尤其钢制成。连接导线与主体电地和机械地相连接。例如在主体中可设置有孔或凹口，将连接导线的端部***或压入其中。优选地，通过钎焊或者通过所谓的夯入(Einstampfen)来建立材料配合的连接。连接导线例如实施为铜绞和线(Kupferlitze)。

在主体的与滑环所关联的下侧处大量能导电的接触芯线(Kontakader)离开该下侧分别伸向其自由端部。在自由端部的区域中接触芯线在滑动接触装置的使用位置中贴靠在滑环处，使得通过主体和能导电的接触芯线来建立在滑环与连接导线之间的电连接。

显示出在应用根据本发明的滑动接触装置时在滑动接触装置或者侵蚀机的滑环的区域中没有或者仅有不显著的由侵蚀引起的变化出现。即使在液体或者污染颗粒侵入的情况下通过大量用于建立电接触的接触芯线来保证足够用于将电流从连接导线引导到滑环中的导引横截面。避免在接触芯线与滑环之间的火花形成。在下侧处从主体伸出的接触芯线横向于其延伸方向且尤其在滑环的旋转方向上是柔韧的。基于该柔韧性优选地还产生力的限制，接触线以该力贴靠在滑环处，从而还限制机械磨损。

在一优选的实施例中接触线从主体的下侧至其相应的自由端部的自由长度为2至9mm，其中，该长度可根据磨损在所说明的范围中变化。接触线可具有在0.05mm与0.25mm之间的直径。接触线的自由长度优选地至少十倍于其直径。

在一优选的实施例中接触芯线形成多个绞和线，其从主体的下侧伸离。因此，接触芯线捆束成多个绞和线。绞和线的接触芯线例如可相互交织、扭捻、缠绕、绞和或者在最简单的情况中捆束地彼此毗邻布置。优选地在主体的下侧处的相邻的绞和线之间的间距小于接触芯线的自由长度。

在一优选的实施例中朝向下侧敞开的凹口被引入主体中，例如通过钻孔。备选地，主体可作为铸件或者注塑件来实施，其中，凹口在制造主体时被形成。在这些凹口中绞和线分别与主体电地和机械地相连接。尤其为此可设置有材料配合的连接，例如通过钎焊和尤其通过粘合。粘合剂是导电的并且例如具有银颗粒。也可能夯入绞和线。在夯入时以高压使由能导电的颗粒构成的粉末、例如银粉末液化并且侵入在绞和线的接触芯线之间以及在接触芯线与主体的凹口的内壁之间的较小的间隙中。通过减小压力，液体凝固并且产生能导电的材料配合的连接。

主体的下侧优选地凹状拱曲。该拱曲优选地沿着圆弧延伸。当滑动接触装置位于使用位置中时，该圆弧的半径优选地相应于主体的下侧与主轴的旋转轴线的间距。下侧还可具有平的截段或者完全平地来实施。

在一可能的制造方法中将绞和线和/或者连接导线置入一模具中并且紧接着作为铸件使主体成型。在此在浇注主体期间来建立一方面在绞和线与主体之间的或另一方面在连接导线与主体之间的机械的和电的连接。该制造变体特别有效率且成本有利。

附图说明

本发明的另外的优点由从属权利要求以及说明书得出。在说明书中根据实施例来阐述本发明。说明书限于本发明的重要的特征以及其它条件。补充地来利用附图。其中：

图1显示滑动接触装置的一实施例的透视性的图示，

图2显示侵蚀装置的示意性的、类似方块图的图示以及

图3显示根据图1的滑动接触装置的绞和线的放大的示意性的图示。

具体实施方式

图2显示未详细示出的侵蚀机或者组合的研磨和侵蚀机的侵蚀装置10。侵蚀装置10具有电流或者电压源11，其经由电连接导线12与滑动接触装置13电连接。滑动接触装置13用于在一方面连接导线12或电流或者电压源11与另一方面侵蚀主轴(Erodierspindel)15的滑环14之间建立电接触。滑环14抗扭地布置在侵蚀主轴15处并且能够导电。其与侵蚀主轴15的未示出的工具容纳部电连接。经由工具容纳部可在滑环14与被保持在工具容纳部中的侵蚀工具之间建立电连接。在侵蚀机的运行中侵蚀工具和因此侵蚀主轴15围绕旋转轴线D(其在图2中垂直于绘图平面延伸)旋转。

滑动接触装置13布置在侵蚀装置10的支架16中并且可径向于旋转轴线D移动地来保持。借助于调整器件17可使滑动接触装置13径向于旋转轴线D移动并且因此朝向滑环14或者远离滑环14运动。调整器件17可以以预设的力将滑动接触装置13压向滑环14。该力可机械地和/或气动地来产生。也可能评估流过滑动接触装置13的电流并且根据该评估结果来操控调整器件17。如果例如由于机械磨损在滑动接触装置13与滑环14之间的电阻增加，则经由调整器件17可使滑动接触装置13径向地朝向滑环14运动，以改善电接触。在评估流过滑动接触装置13的电流时，电流或者电压源11的电流或者电压也可被用作参考量(Referenzgroesse)。

在图1中示出滑动接触装置13的一实施例。

滑动接触装置13具有主体20，其由统一的材料无接缝或者接合部位地制成。主体20在该实施例中由金属、尤其钢构成。其还可作为铸件由可浇注的材料制成。也可由能导电的塑料来制造主体，例如通过将导电颗粒掺入塑料基质中。炭黑颗粒或者由银、金或者铜构成的金属颗粒可作为添加物来应用。对于塑料基质可应用材料如聚乙烯、聚氨酯或者其它合适的塑料。在制造主体20时例如可应用掺杂的聚乙炔、掺杂的反式聚乙炔、掺杂的聚吡咯等。

主体20具有拱曲的下侧21。下侧21由凹状拱曲的面22构成。面22由两个平行的直的侧棱23(其经由两个同样彼此平行地延伸的弯曲的纵棱24相互连接)限制。纵棱24沿着带有第一半径R1的圆弧延伸。面24因此形成柱侧面的一部分。

分别有主体20的侧面25联接到这两个侧棱23处。这两个侧面25在该实施例中彼此平行地定向。在这两个侧面25之间，联接到一纵棱24处地设置有正面26而联接到相应另一纵棱24处地设置有背面27。在与下侧21相反的上侧28上主体20具有凹部29，调整器件17为了移动主体2接合到凹部29中。此外，主体20具有至少一个固定孔30，使得主体20例如借助于螺栓连接能够被可松开地固定在支架16的支持板处。在该实施例处两个固定孔30从正面26直至背面27完全贯穿主体20。

在连接导线12与主体20之间的连接部位在凹部29旁边设置在上侧28的区域中。如由图2得出，在那里在主体20中引入有连接凹口34，其朝向上侧28敞开。连接导线12***连接凹口34中并且与主体20电地和机械地相连接。材料配合的连接可借助于能导电的连接器件、例如能导电的粘合剂或者通过利用锡焊的钎焊来建立。

另一可能性在于通过所谓的夯入将连接导线12材料配合地固定到连接凹口31中。在夯入时通过高压使金属粉末、例如银粉末液化。由于压力减小，该能导电的液体凝固并且在主体20与连接导线12之间建立材料配合的连接。此处还同时实现电的和机械的连接。

大量接触芯线35从下侧21和从面22伸离并且分别朝向其自由端部36延伸。接触芯线35能导电并且优选地由铜或者包含铜的合金构成。接触芯线35不均匀地分布在主体20的下侧21处的面22上。而接触芯线35在该实施例中被捆束成绞和线37。每个绞和线37包含多个接触芯线35、例如十至二十个接触芯线35。在该实施例中，滑动接触装置13具有9个绞和线37。绞和线37的数目能够变化。优选地在主体20处布置有在5与15个之间的绞和线。

接触芯线35可彼此平行地并且大致直地从主体20的下侧21延伸离开。在图3中所示的实施例中，接触芯线35扭捻成绞和线37。绞和的、缠绕的、交织的接触芯线也可形成绞和线37。

绞和线37与主体20的电的和机械的连接在该实施例中类似于连接导线12与主体20的连接实现。从下侧21这里将朝向下侧21敞开的凹口38引入主体20中，在图2中为了清楚性起见示出其中的仅仅一个凹口38。绞和线37分别***凹口38中并且在那里与主体20优选地材料配合地相连接，如这与连接导线12有联系所说明的那样。绞和线37例如也可被夯入或者焊入。在滑动接触装置13的另一优选的制造中，将连接导线12和/或绞和线37置入用于主体20的铸模中并且接着来浇注主体20。在浇注主体20时同时建立与连接导线12和/或绞和线37的电的和机械的连接。

从下侧21的面22出发直至绞和线37的与滑环14相关联的自由端部39来测量绞和线37的自由长度L。绞和线37的自由端部39通过形成绞和线37的接触芯线35的自由端部36的位置来预设。绞和线37的自由长度L大致相同。在这里所说明的实施例中绞和线37的自由长度L在2与6毫米之间。鉴于绞和线L的柔韧性和抗弯刚度，在4毫米的范围中的自由长度L证实为有利的。在绞和线37在主体20之外的区域中接触芯线不通过连接器件相互连接、尤其不材料配合地相互连接。绞和线37由此不仅在其延伸方向上横向于旋转轴线D、而且在围绕旋转轴线D的旋转方向R上足够柔韧并且不硬。绞和线37的太硬的设计将导致在滑环14处的极强的磨损。

绞和线37在该实施例中布置布置成多排并且例如两排42。排42对应于主轴15的旋转方向R布置并且因此大约平行于主体20的纵棱24延伸。每排42绞和线37的数目可以相同或者不一样大。同排42的两个相邻的绞和线37的间距在该实施例中在所有排42中一样大。绞和线37的间距在此在凹口38的嘴口处且因此在面22的区域中来测量并且因此相应于相关凹口38的间距。优选地，一排42的绞和线37相对于相应另一排42的绞和线37在围绕旋转轴线D的旋转方向R上观察错位地布置。观察主体20的正面26，这意味着，一排42的绞和线37布置在另一排42的两个绞和线37之间的空隙的区域中。

两个相邻的绞和线37的间距在该实施例中小于绞和线37的自由长度L。优选地，两个相邻的绞和线37的间距至少如绞和线37的直径或如凹口38的直径一半那么大。在下侧21的面22处的接触芯线35的平均密度由此足够大。尽管如此在相邻的绞和线之间存在足够的自由空间，以便使绞和线37能够横向于其延伸方向变形或者偏转。绞和线的延伸方向在该实施例中通过凹口38的纵轴线L来确定。凹口38的纵轴线L彼此平行地取向。

也可应用在主体20的下侧21处的绞和线37的其它布置变体。可实现绞和线37的不仅规则的、而且不规则的布置。

在这里优选的实施例中，绞和线37的自由端部39匹配于围绕旋转轴线D带有第二半径R2的柱体的侧面。由此保证绞和线37与滑环14的均匀的并且尽可能平面的接触。第二半径R2在此优选地相应于滑环14的半径，如这仅在图2中所说明的那样。第二半径R2小于第一半径R1。

本发明涉及一种滑动接触装置13，其设置和设立用于应用在侵蚀装置10或侵蚀机中。滑动接触装置13建立与可围绕旋转轴线D驱动的滑环14和电流或者电压源11的电连接。为此，滑动接触装置13具有电连接导线12，其可与电流或者电压源11电连接。电连接导线12还与能导电的主体20机械地和电地相连接。在与滑环14相关联的下侧21处，主体20具有大量伸出的接触芯线35。接触芯线35由能导电的材料制成。优选地，接触芯线35被捆束成多个绞和线39。绞和线37在未加载的、不弯曲的状态中彼此平行地离开主体的下侧21分别朝向其自由端部39延伸。绞和线37的自由端部39处于共同的柱侧面上，其半径优选地相应于滑环的半径。

附图标记清单

10 侵蚀装置

11 电流或电压源

12 连接导线

13 滑动接触装置

14 滑环

16 支架

17 调整器件

20 主体

21 下侧

22 面

23 侧棱

24 纵棱

25 侧面

26 正面

27 背面

28 上侧

29 凹部

30 固定孔

34 连接凹口

35 接触芯线

36 接触芯线的自由端部

37 绞和线

38 凹口

39 绞和线的自由端部

42 排

D 旋转轴线

Le 绞和线的自由长度

R 旋转方向

R1 第一半径

R2 第二半径。

Claims (11)

1. 一种用于侵蚀装置(10)的滑动接触装置(13)，其用于建立与可驱动的滑环(14)的电连接，其

带有能导电的主体(20)，

带有电连接导线(12)，其与所述主体(20)电连接，

并且带有大量能导电的接触芯线(35)，其与所述主体(20)电地和机械地相连接并且从所述主体(20)的与所述滑环(14)相关联的下侧(21)分别向其自由端部(36)伸离。

2. 根据权利要求1所述的滑动接触装置(13)，其特征在于，所述接触芯线(35)从所述主体(20)的下侧(21)至其相应的自由端部(36)的自由长度在2与9毫米之间。

3. 根据权利要求1所述的滑动接触装置(13)，其特征在于，所述接触芯线(35)形成多个绞和线(37)，其从所述主体(20)的下侧(21)伸离。

4. 根据权利要求2和3所述的滑动接触装置(13)，其特征在于，在相邻的绞和线(37)之间的间距小于所述接触芯线(35)的自由长度。

5. 根据权利要求3所述的滑动接触装置(13)，其特征在于，每个绞和线(37)固定在所述主体(20)的凹口(38)中，其中，所有凹口(38)彼此平行地取向。

6. 根据权利要求5所述的滑动接触装置(13)，其特征在于，所述绞和线(37)在所述凹口(38)中通过材料配合的连接与所述主体(20)机械地和电地相连接。

7. 根据权利要求1所述的滑动接触装置(13)，其特征在于，所述主体(20)的下侧(21)形成凹状拱曲的面(22)。

8. 一种侵蚀装置(10)，其

带有电压或电流源(11)，

带有电连接导线(12)，其将所述电压或电流源(11)与能导电的主体(20)电连接，

带有支架(16)，在其中所述主体(20)相对于可围绕旋转轴线(D)驱动的主轴(15)保持有径向间距，

带有布置在所述主轴(15)处的能导电的滑环(14)，其与在所述主轴(15)处存在的工具容纳部电连接，所述工具容纳部用于侵蚀工具的夹入，

并且带有大量能导电的接触芯线(35)，其与所述主体(20)电地和机械地相连接并且从所述主体(20)的与所述滑环(14)相关联的下侧(21)分别向其自由端部(36)伸离，其中，所述接触芯线(35)的至少一部分贴靠在所述滑环(14)处。

9. 一种用于制造滑动接触装置(13)的方法，其带有以下步骤：

- 提供多个绞和线(37)，其分别由多个能导电的接触芯线(35)构成，

- 将所述绞和线(37)与能导电的主体(20)电地和机械地相连接，这样使得所述绞和线(37)从所述主体(20)的下侧(21)分别向其自由端部(39)伸离，

- 将电连接导线(12)与所述主体(20)电地和机械地相连接。

10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述绞和线(37)和/或所述连接导线(20)分别***在所述主体(20)处的凹口(34、38)中并且被与所述主体(20)材料配合地连接。

11. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述绞和线(37)和/或所述连接导线(20)被***铸模中并且所述主体(20)作为铸件来制造。

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