Ein elektronischer Schleifring taugt als elektronische Kommunikation. Er realisiert die Übertragung von elektronischer Elektrizität (Strom), Signalen oder Wissen von einem stationären Bauteil zu einem rotierenden Bauteil. Es geht um eine physikalische Kontaktierungsmethode für Energie oder Datenübertragung, um Verkabelung zu ersetzen, die sich während rotierenden Bestandteilen verdrehen und unter Umständen damit brechen würden.

Ein elektronischer Schleifring besteht aus fünf Hauptbestandteilen: Bürste (Gleitkontakt), Leiterring, Kugellager, Rotor und Gehäuse. Die festen Bürsten stellen einen Gleitkontakt zum Leiterring her und entwickeln in dieser Art die rotierende elektronische Schnittstelle. Der Leiterring sitzt auf dem Rotor. Zuleitungsdrähte, die an der Bürste und innen am Leiterring befestigt sind, garantieren für die elektrischen Verbindungen auf jedweder Seite des Schleifrings. Zu den dritten elektrischen Verbindungsoptionen zählen Zuleitungsdrähte, Stecker und Anschlussklemmen.

Schleifringe gibt es in vielen unterschiedlichen Grössen, des Öfteren mit einem Diameter von weniger als 2,5 cm bis zu vielerlei Metern. Ferner kann man inmitten andersartigen Kanalanzahlen, Anschlussarten und Materialien wählen. Allgemein gilt: Je kleiner der Leiterring, desto weniger nutzen sich die Gleitkontakte ab, wobei sich die Lebensdauer des Schleifrings verlängert. In einigen Fällen ist trotzdem ein grösserer Leiterring nötig, um Medien, zum Beispiel Flüssigkeiten, mittels das Zentrum über einen Schlauch oder ein Rohr zu leiten. Schleifringe können mit einem Flansch, Gewindeanschluss, Slip-Fit über einem Schaft oder in einem Wellenhohlraum befestigt werden.

Anwendungsbereiche

Eines der wichtigen Wesensmerkmale, das Designer während der Wahl eines Schleifrings respektieren müssen, ist die Ausprägung des Gleitkontakts oder der Bürste. Je nach Strom- oder Signalanforderungen spielen andersartige Designparameter wie Stromstärke, Spannung, Rotationsgeschwindigkeit, Betriebstemperatur, Widerstandsänderung, Bandbreite und Impedanz eine essenzielle Rolle binnen der Wahl der Übertragungstechnologie. Grundsätzlich existieren drei Gattungen von Gleitkontakt- oder Bürstentechnologien. Bei alledem handelt es sich um Verbundbürsten, Monofilament- und Polyfilamentbürsten. Nicht sämtliche Produzenten von Schleifringen bieten sämtliche drei Möglichkeiten an.

Eine Verbundbürste besteht aus Kohlegrafitwerkstoff, kann gleichwohl mit sonstigen Metallen gemischt werden, um die Stromdichte zu steigern. Diese Ausprägung von Bürste wird vorrangig verwendet, um Motoren mit Elektrizität zu versorgen. Sie kommt gleichermassen in Apps zum Einsatz, die einen höheren Energie und höhere Geschwindigkeiten erfordern. Eine Monofilamentbürste aus Edelmetalldrähten wird des Öfteren für Applikationen mit niedrigerem Elektrizität verwendet, die einen geringen Kontaktwiderstand und eine klare Signalübertragung erfordern. Eine Polyfilamentbürste aus Edelmetall benutzt man in Applikationen, die nicht wenige Kontakte pro Kanal wie gleichermassen einen extrem niedrigen Kontaktwiderstand und ein marginales Bürstenrauschen erfordern. Sie eignen sich für hohe Datenraten, Apps zur Echtzeit-Steuerung und empfindliche Analogsignale.

Je nach Applikation können während jedem Typ Kompromisse getroffen werden. Im Hinblick auf Elektrizität ist im Zuge der Selektion nicht auf den Elektrizität innerhalb Belastung zu achten, stattdessen auf den Spannungsabfall über den Schleifring gemeinsam mit dem zeitgemässen Stromfluss. Der Spannungsabfall wirkt sich auf die tatsächliche im Zuge Belastung vorhandene Spannung und die Gesamtleistung, die im Schleifring abgeleitet wird, aus. Die abgeleitete Leistung verwandelt sich in Wärme und beeinflusst die Betriebstemperatur des Geräts.

Bei der Datenübertragung indes erstellen sämtliche Gleitkontakte (Bürsten) elektronische Widerstandsänderungen, wenn sie sich drehen. Dies wirkt sich auf die Anspruch der Signalübertragung aus. Der Umfang solcher Änderungen hängt von einer Vielzahl von Umständen ab, darüber hinaus vom Typ des Gleitkontakts, der Geschwindigkeit, der Temperatur und der Kontaktkraft. Oftmals empfiehlt es sich, nicht wenige Kontakte für jeden Kanal zu verwenden, um die Widerstandsänderungen zu minimieren, im Besonderen in kritischen Applikationen.

Um ein erfolgreiches Design zu gewährleisten, müssen Ingenieure mehrere Fragen zu vier Hauptanforderungen beantworten: Transport, Konnektivität, Verpackungsstil und Geschwindigkeit.
Auf diese Weise können Sie den passenden Schleifring für Ihr Design und Ihre Anwendung identifizieren.
Hier sind Fragen, die Sie mit Ihrem uns besprechen sollten.