專利名稱：除去磨損物質(zhì)的滑動接觸組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滑動接觸組件，并且具體地說，涉及一種用于除 去由沿著接觸導(dǎo)軌滑動接觸運(yùn)動所形成的顆粒和磨損物質(zhì)的系統(tǒng)?；?動接觸組件被用于電氣連接，并且具體地說，用于在兩個彼此相對可 運(yùn)動的單元之間傳輸信號。這里，電刷電氣接觸滑軌，并且可相對于 其運(yùn)動。基本上，電刷可根據(jù)導(dǎo)軌的配置進(jìn)行線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。術(shù)語 電刷元件或電刷這里用來表示任何刷形、線形、或銷形觸點(diǎn)，該觸點(diǎn) 可以由金屬、導(dǎo)電塑性材料、碳質(zhì)材料、和現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它材 料制成。必需的是，觸點(diǎn)具有至少最小導(dǎo)電性?；壨ǔＳ芍T如黃銅 或不銹鋼之類的金屬構(gòu)成。然而，該滑軌也可由其它材料制成，例如 由電阻材料制成。由于在電刷與滑軌之間的機(jī)械運(yùn)動，因而磨損出小 顆粒。因?yàn)檫@些顆粒源于電刷或滑軌的接觸材料，所以它們通常具有 良好的導(dǎo)電性。這些顆粒形成細(xì)粉塵沉積在滑動接觸組件和其它構(gòu)造 元件的絕緣材料上。因此絕緣性能最終被顯著損壞。這最終可導(dǎo)致短 路和燒毀絕緣材料。類似地，上述情況可導(dǎo)致其它元件發(fā)生故障或損 壞，特別是電氣或電子元件。為了防止這種情況，必須頻繁地在較短 相隔時間內(nèi)進(jìn)行定期維護(hù)。這種維護(hù)工作耗時多且成本高，因?yàn)槔喂?粘附的粉塵也必須從系統(tǒng)的最小凹口中除去。
背景技術(shù)：
用于計(jì)算機(jī)控制斷層裝置的滑環(huán)系統(tǒng)公開在JP06 005 340中。電 能的傳輸借助于沿環(huán)運(yùn)行的電刷實(shí)現(xiàn)。單獨(dú)布置的除塵單元包括集塵 容器和管，經(jīng)由該管利用抽吸除去粉塵。
用于計(jì)算機(jī)控制斷層裝置的滑環(huán)系統(tǒng)，例如如在DE 10 543 383 B4中所述的那樣包括滑環(huán)導(dǎo)軌，其電刷適合于沿導(dǎo)軌運(yùn)行；還有磨損物質(zhì)收集裝置。該磨損物質(zhì)收集裝置適合于產(chǎn)生靜電。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 這種配置，特別是關(guān)于在滑軌上具有較大電流負(fù)荷并因此具有增加數(shù) 量的電刷的較新計(jì)算機(jī)控制斷層裝置不再能夠消除形成的磨損物質(zhì)。發(fā)明內(nèi)容實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)在獨(dú)立的專利權(quán)利要求中有所闡述。本發(fā)明的進(jìn)一 步發(fā)展形成從屬權(quán)利要求的主題。本發(fā)明的目的包括進(jìn)一步改進(jìn)滑動接觸組件，以便收集特別是由 電刷在滑軌上的滑動形成的磨損物質(zhì)和污物，并因而避免對環(huán)境的強(qiáng) 烈污染。此外，本發(fā)明的裝置預(yù)定延長在維護(hù)工作之間的間隔時間。本發(fā)明的裝置包括滑動接觸組件，其具有至少一個滑軌；和刷 座，用于容納至少一個電刷，所述至少一個電刷布置成與滑軌機(jī)械嚙 合和電氣接觸。此外，設(shè)置一種用于從所述至少一個電刷或所述至少 一個滑軌收集磨損顆粒和其它材料的收集容器。此外，設(shè)置一蓋，以 基本上容納一刷座和所述至少一個電刷。該蓋具有與滑軌的路線平行 延伸的壁，以將滑軌與電刷塊和所述至少一個電刷橫向封裝在一起。 如果是巨大滑動接觸組件，則蓋不會封裝整個滑軌的長度，而是只封 裝優(yōu)選與在滑軌上運(yùn)行的電刷組件的長度相對應(yīng)的部分。收集容器設(shè) 置在蓋的一側(cè)上，以使由運(yùn)動產(chǎn)生 的空氣流傳導(dǎo)到這個收集容器中。按照本發(fā)明，蓋5或還有保護(hù)殼體圍繞滑動接觸組件的那些部分 放置，在這些部分中產(chǎn)生和散布磨損物質(zhì)。這些部分是與滑軌2相關(guān) 的滑動電刷1的接觸面。此外，還包括有這些表面的下游側(cè)的一部分。 當(dāng)滑軌相對于滑動電刷l運(yùn)動時，磨損材料被噴射到周圍空間中，并 且進(jìn)一步主要由在箭頭7的方向上的空氣流夾帶。這種情況表示在圖 l和3中。收集容器4布置在滑動電刷與滑軌2之間接觸點(diǎn)的下游， 以便捕集磨損材料。當(dāng)滑軌2迅速運(yùn)動時，如在例如計(jì)算機(jī)控制斷層 裝置中所用的滑環(huán)的情況那樣，由此產(chǎn)生沿滑軌2的表面運(yùn)動的空氣 流。用于覆蓋滑動接觸組件的蓋5在這里同時起到空氣引導(dǎo)通道的作 用。這樣將夾帶磨損顆粒的空氣流引導(dǎo)到收集容器4中。由于材料的收集，減小了散布到滑動接觸組件周圍環(huán)境中磨損材料的量。為了改進(jìn)或增強(qiáng)由滑軌2運(yùn)動產(chǎn)生的空氣流，按照本發(fā)明可以設(shè)置葉片12。 這些葉片優(yōu)選地連接到支承件11上，該支承件11裝有滑軌2。收集 容器也可經(jīng)諸如管子或軟管之類的另外空氣引導(dǎo)元件連接到蓋上。此外，有可能例如通過經(jīng)供氣管線8送進(jìn)額外的空氣來增強(qiáng)通過 蓋5的空氣流。因此例如，這里可設(shè)置壓縮機(jī)或者也可設(shè)置風(fēng)扇。類 似地，可設(shè)置風(fēng)扇代替供氣管線8。在用于增加空氣流的葉片的情況 下，可設(shè)置開口代替供氣管線8，該開口可能具有用于將由葉片12產(chǎn) 生的空氣流引入到蓋5中的空氣引導(dǎo)面。作為替換方案，也可以在蓋 5或收集容器4的出口側(cè)上提供負(fù)壓。類似地，過壓和負(fù)壓的組合也 是可能的。此外，有利的是，在蓋5內(nèi)部設(shè)有用于在收集容器的方向上引導(dǎo) 空氣流的空氣引導(dǎo)板IO。有利地，蓋5優(yōu)選地包括金屬片。因此，該金屬片可同時用作電 屏蔽。另外，金屬表面能防止產(chǎn)生靜電。然而，除高歐姆之外，具有 一千歐姆到10兆歐姆之間的表面電阻的不良導(dǎo)電表面可被使用，例如 象涂漆或另一種形式的表面涂層。在這種情況下，可以排除在接觸其 它金屬件時發(fā)生短路的危險。此外還可避免從周圍空氣中吸引靜電粉 塵。特別有利的是，在蓋5的內(nèi)部具有這種不良導(dǎo)電表面。由此防止 粉塵在它已被輸送到收集容器4之前而沉積在蓋5的內(nèi)部?？商鎿Q地， 蓋也可以由絕緣材料制成，例如由合成材料制成。這里，如以前所述 的那樣也能提供導(dǎo)電表面。電刷塊3可以是蓋5的一部分。可替換地， 它也可由蓋封裝。用于引導(dǎo)空氣的蓋5和板10的內(nèi)壁應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成使它 們沒有粉塵能沉積在其上的銳邊和凹進(jìn)部分?？諝庖龑?dǎo)板10可布置成 將空氣流引導(dǎo)離開蓋5的內(nèi)角，以便在那里不能形成渦流。蓋5的內(nèi) 表面、空氣引導(dǎo)板IO、收集容器4和滑軌的支承件11可以設(shè)有排斥 面。這可以是例如具有荷花效應(yīng)(lotus effect)或其它孩i米和納米顆 粒結(jié)構(gòu)的表面。此外，至少一個邊緣或其它結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在蓋內(nèi)，以 產(chǎn)生紊流空氣流。這種紊流可有助于從表面、滑軌或其支承件、或電7刷組件的一部分上除去污垢顆粒。收集容器優(yōu)選地是粉塵過濾器，該粉塵過濾器布置在蓋5的下游。 收集容器可包含靜電過濾器或駐極體過濾器。在本發(fā)明的另 一個實(shí)施 例中，收集容器4可包含保持污垢顆粒的材料，例如編織織物或絲絨。 此外，收集容器可設(shè)有例如在真空吸塵器中所用的集塵袋。優(yōu)選地， 集塵袋是可更換的，或者容納在可更換盒中。這種盒能以簡單方式更 換和/或清潔。此外，收集容器4可設(shè)有抗粘附涂層。涂層包括荷花效 應(yīng)涂層和/或與微米和納米顆粒的其它組合物。在本發(fā)明的另一個實(shí)施 例中，收集容器可設(shè)有用于偏轉(zhuǎn)收集容器內(nèi)部空氣流的至少一個引導(dǎo) 面。這些引導(dǎo)面也可用來產(chǎn)生紊流。因此可改進(jìn)粉塵在收集容器內(nèi)的 沉積。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，設(shè)置活片或葉片，以按照轉(zhuǎn)動方向 偏轉(zhuǎn)空氣流。此外，由轉(zhuǎn)動件產(chǎn)生的空氣流可用來將空氣吹入或抽出 收集容器。優(yōu)選地，收集容器的下側(cè)設(shè)計(jì)成容納由于重力向下降落的 污垢顆粒。這里可i殳置用于接收顆粒的特殊表面，該表面優(yōu)選地由例 如像聚氨酯泡沫、或編織織物、或絲絨之類的多孔材料制成。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，設(shè)置依靠滑軌主動或被動適應(yīng)空氣 流的裝置。這可例如通過采用葉片活片、或還通過控制鼓風(fēng)機(jī)的吹風(fēng) 方向、或借助于蓋5另一側(cè)上的另一個過濾器來實(shí)現(xiàn)。例如，可為蓋 5的相對側(cè)上的兩個轉(zhuǎn)動方向設(shè)置過濾器和/或收集容器4。因此，通 過采用活片也可實(shí)現(xiàn)使空氣流適應(yīng)轉(zhuǎn)動速度和/或轉(zhuǎn)動方向。于是，在 所有情況下依靠轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動速度也可使進(jìn)入或通過過濾器的空氣 流最大化，以便保證顆粒的最佳清除。然而另一方面，也可提供流速 的限制，以避免在較高轉(zhuǎn)速下的流動噪聲。在配置的空氣流中的任何 所需位置都可設(shè)置用于空氣流的主動或被動適應(yīng)的這些裝置。關(guān)。這種空氣流由于電刷塊相對于滑軌和/或周圍介質(zhì)的運(yùn)動可能產(chǎn) 生，或者由于滑軌相對于電刷塊的運(yùn)動也會產(chǎn)生?？諝饬鞯姆较蚩偸?從上游到下游。


在下文中，作為示例、沒有對總發(fā)明概念的限制、通過實(shí)施例的 示例并參照附圖描述本發(fā)明。圖l表示本發(fā)明的滑動接觸組件整個實(shí)施例的縱向橫截面圖。圖2表示從圖1中裝置的左側(cè)所看到的沿圖l線A-A的橫向橫截 面圖。圖3表示本發(fā)明的滑動接觸組件另一整個實(shí)施例的縱向橫截面圖。圖4表示具有紊流空氣流的收集容器。
具體實(shí)施方式
圖1表示本發(fā)明的裝置的部分視圖。這里設(shè)置例如四個電刷，這 四個電刷每個均容納在管座13中?；瑒咏佑|組件包括至少一個電刷。 然而，根據(jù)將要承載的電流，該滑動接觸組件也可以包括大量電刷， 例如20個電刷。如果同時提供多個電流通路或者還有信號通路，則對 每個通路單獨(dú)地設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的電刷，并且沿著相關(guān)的導(dǎo)軌運(yùn)行。供 計(jì)算機(jī)控制斷層裝置用的典型滑動接觸組件可包括50個或更多個電 刷。電刷在電刷塊3中聚集在一起。電刷塊通常容納電刷的管座，并 且實(shí)現(xiàn)與這些管座接觸。具有其中還設(shè)置多個電刷塊的特殊構(gòu)造。這 種構(gòu)造例如對于增加絕緣可能是必要的。電刷與在支承件11上布置的 至少一個滑軌2滑動接觸。在這里所示的配置中，滑軌相對于固定電 刷塊在箭頭6所示的方向上運(yùn)動。蓋5將整個電刷塊3與電刷l一起 封裝。蓋具有與滑軌2平行且與電刷1一起的電刷塊3橫向延伸的側(cè) 壁。蓋5封裝電刷塊3與電刷1，并且也封裝與電刷1嚙合的滑軌2 的至少一部分。用于磨損材料的顆粒的收集容器4設(shè)置在電刷塊3的 下游蓋5的端面上。蓋5設(shè)計(jì)成用于引導(dǎo)由滑軌2的運(yùn)動引起的空氣流的空氣引導(dǎo)通 道。來自電刷l的磨損材料的顆粒由該空氣流沿箭頭7的方向引導(dǎo)到圖2表示從左側(cè)看到的沿線A-A與圖1中所示相垂直的截面圖。 圖中示出相鄰安裝在支承件11上的三個滑軌2。此外，還示出與滑軌 2嚙合的三個電刷1。按照圖1，對每個滑軌依次布置四個電刷，這四 個電刷中僅有一個可在圖2中看到。因此，這里所示的配置包括12 個電刷。蓋5的壁封裝管座13中與電刷l一起的刷座3。蓋緊密地到 達(dá)滑軌的支承件，以便使其盡可能地封裝在電刷附近的滑軌部分。圖3是與圖1所示相類似的視圖。在這個實(shí)施例中，供氣管線8 設(shè)置在蓋5的上游端，以將例如加壓空氣或另一種氣體吹入到裝置中， 并隨即在蓋的另一側(cè)在下游端的方向上產(chǎn)生氣流。此外，還設(shè)置空氣 引導(dǎo)板IO,以便在特定方向上引導(dǎo)空氣流，例如象箭頭7所示的那樣， 或者還以預(yù)定的方式使其成為紊流。這些空氣引導(dǎo)板可以以任何其它 組合方式使用，甚至沒有供氣管線8。此外，示出在滑軌2的支承件 ll上安裝的葉片12,以便產(chǎn)生輔助氣流。這些葉片也可以與任何其它 實(shí)施例組合，例如也可與圖1的實(shí)施例組合。圖4示出越過邊緣9引導(dǎo)空氣以便引起紊流的收集容器。通常， 這里紊流由在表面端部處沿表面的氣流中的失速實(shí)現(xiàn)。這時空氣可經(jīng) 開口 14離開收集容器，并且可由另外的過濾器過濾，特別還可由靜電 過濾器過濾。在收集容器內(nèi)的紊流保證粉塵顆粒脫離收集容器內(nèi)的空 氣流而沉積在那里。這種效果能靠重力促進(jìn)。粉塵顆粒一從主空氣流 中除去，其速度便降低并且可被收集在收集器中。這些收集器本身可 以包括葉片或板，這些葉片或板優(yōu)選由多孔材料制成，該多孔材料抑 制紊流空氣，以防止粉塵進(jìn)一步散布。
權(quán)利要求
1.一種滑動接觸組件，其包括至少一個滑軌(2)；電刷塊，其用于容納至少一個滑動電刷(1)，該至少一個滑動電刷(1)在滑動電刷(1)與至少一個滑軌(2)之間的相對運(yùn)動期間與至少一個滑軌(2)滑動接觸，和至少一個收集容器(4)，其用于容納來自至少一個滑動電刷(1)和/或至少一個滑軌(2)的磨損材料顆粒，其特征在于，設(shè)置蓋(5)，該蓋(5)基本上封裝電刷塊(3)和至少一個電刷(1)，而蓋包括至少沿滑軌和沿刷座的方向延伸的壁，收集容器安裝在相對于空氣流下游的蓋(5)上，并且蓋設(shè)計(jì)成使得其將由滑軌相對于電刷塊的運(yùn)動產(chǎn)生的空氣流引導(dǎo)到收集容器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動接觸組件， 其特征在于，用于產(chǎn)生過壓的裝置設(shè)置在收集容器(4)的端部上，所述端部布 置在相對于空氣流的上游。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動接觸組件， 其特征在于，用于產(chǎn)生負(fù)壓的裝置設(shè)置在收集容器(4)中。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇設(shè)置在蓋的端部上，所述端部布置在相對于空氣流 的上游，以產(chǎn)生通過蓋從上游端到下游端的輔助空氣流。
5. 根據(jù)以前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，設(shè)置至少一個空氣引導(dǎo)板(10)，用于在朝收集容器(4)的方向 上引導(dǎo)蓋(5)內(nèi)的空氣流。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，收集容器(4)包括粉塵過濾器，該粉塵過濾器相對于空氣流可安 裝在蓋(5)的下游側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的滑動接觸組件， 其特征在于，收集容器(4)包括靜電粉塵過濾器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的滑動接觸組件， 其特征在于，收集容器(4)包括駐極體過濾器。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，收集容器(4)包括與真空吸塵器的集塵袋相對應(yīng)的集塵袋。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，收集容器(4)包括可更換集塵容器。
11. 根據(jù)前迷權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，蓋(5)的內(nèi)表面、空氣引導(dǎo)板(10)、收集容器(4)、及滑軌的 支承件(11)中的至少一個設(shè)有污物排斥面，比如微米和納米顆粒的 表面。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所迷的滑動接觸組件， 其特征在于，蓋(5)的內(nèi)表面、空氣引導(dǎo)板(10)、收集容器(4)、及滑軌的 支承件(ll)中的至少一個設(shè)有表面涂層，該表面涂層防止發(fā)生靜電。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，收集容器(4)包括用于產(chǎn)生紊流空氣流的裝置，該裝置使空氣流 將磨損顆粒釋放到收集容器中。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，收集容器(4 )包括用于通過在葉片端部沿著葉片流過的空氣流中 由失速而產(chǎn)生紊流的裝置，以使空氣流將磨損顆粒釋放到收集容器中。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，空氣流依靠滑軌相對于電刷塊的方向和/或速度，通過葉片、活片、 風(fēng)扇吹風(fēng)方向、或輔助過濾器的主動或纟皮動適應(yīng)而纟皮主動或被動地適 應(yīng)。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動接觸組件， 其特征在于，沿滑軌的支承件(11)以彼此給定的間距設(shè)置例如象葉片之類的 裝置，以便通過蓋(5)產(chǎn)生空氣流的紊流。
全文摘要
一種滑動接觸組件，其包括至少一個接觸滑軌；還有在其上運(yùn)行的滑動電刷。此外，還設(shè)置收集容器，由滑軌相對于滑動電刷的運(yùn)動產(chǎn)生的空氣流通過該收集容器。用于接收由空氣流所帶顆粒的收集容器設(shè)置在蓋的端部。收集容器可包括過濾器，或者也可包括用于產(chǎn)生紊流的輔助裝置，以使空氣流將顆粒釋放到過濾器中。
文檔編號H01R39/38GK101553960SQ200780045247
公開日2009年10月7日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者H·席林 申請人:滑動環(huán)及設(shè)備制造有限公司