ROTARY COUPLING FOR A MULTICONDUCTOR CABLE

Abstract: 1. A rotating joint for multiconductor cables, consisting of a coupling sleeve (10) containing the conductor connections at the appliance side and a substantially axially symmetrical connecting piece (15) which is rotatably mounted on the coupling sleeve and receives the end (2) of the cable and its conductor connections through a kink preventing socket (1), slip rings (6, 7) of different diameters and contact springs (5, 12) bearing against these being provided in an axially staggered arrangement to make contact with the conductors at the appliance side and at the cable side, characterised in that the connecting piece (15) is entirely inserted axially in the coupling sleeve (10) and detachably secured therein and is rotatably mounted in the coupling sleeve (10) at its two axial ends by means of bearing elements (4, 18, 11, 16), the slip rings (6, 7) being disposed on the connecting piece (15) and the contact springs (5, 12) being disposed on the coupling sleeve (10), each axially between the bearing elements (4, 18, 11, 16).

Description: Die Erfindung betrifft eine Drehkupplung für Mehrleiterkabel gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Derartige Kupplungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie werden im allgemeinen in elektrischen Geräten verwendet, die im Gebrauch - z.B. durch häufiges Umgreifen - einem ständigen oder häufigen Verdrehen ausgesetzt sind, was ohne eine solche Drehkupplung zu einer Verdrillung des Anschlusskabels führen würde. Da derartige Drehkupplungen im Gebrauch ständig einer starken Beanspruchung ausgesetzt sind, müssen sowohl ihre Drehlagerung als auch ihre elektrischen Kontaktmittel hohen Anforderungen genügen. Ausserdem müssen sie - insbesondere da sie in grossen Stückzahlen hergestellt werden - kostengünstig produzierbar und montierbar sein, und ferner sollten sie tunlichst die Möglichkeit bieten, das besonders stark beanspruchte Anschlusskabel beim Bruch eines seiner elektrischen Leiter leicht auswechseln zu können. Die bisher bekannten Drehkupplungen erfüllen diese Forderungen nur teilweise und deshalb unbefriedigend: Bei den aus den deutschen Patentschriften DE-PS 25 11 294 und DE-PS 28 13 139 bekannten Drehkupplungen erfolgt die endlos drehbare elektrische Kontaktierung über einen Schleifring mit anliegender Kontaktfeder und einen zentralen Kontaktstift, dem ein entsprechender federnder Mittenkontakt gegenüberliegt. Dabei dient der besagte zentrale Kontaktstift zusätzlich zur einseitigen Drehlagerung des kabelseitigen Kupplungsteiles, was ihn offensichtlich erheblich mechanisch belastet und wodurch seine elektrische Funktionssicherheit beeinträchtigt werden kann. Auch bei den aus der DE-OS 25 07 965 und dem DE-GM 71 40 600 bekannten Lösungsvorschlägen, die zur Stromabnahme an den besagten zentralen Kontaktstiften tangential anliegende, U-förmige Federkontakte vorsehen, sind die Kontaktstifte durch ihre zusätzliche Drehlager-Funktion mechanisch belastet. Die Erfindung überwindet die geschilderten Nachteile durch eine neue Drehkupplung, die gemäss dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ausgebildet ist und die gleichzeitig die elektrische Kontaktierung und von dieser völlig unabhängig die mechanische Drehlagerung optimiert, wobei ausserdem durch die lösbare Steckarretierung des Drehteiles eine unproblematische Montage und Auswechselbarkeit des Anschlusskabels gewährleistet ist. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Drehkupp lung, zum Teil als Längsschnitt, Figur 2 das in die Drehkupplung mündende Kabelende mit der Knickschutztülle in perspektivischer Ansicht sowie die mit den Leiterenden verbundenen Schleifringe der Drehkupplung, die zur Verdeutlichung im Längsschnitt dargestellt sind, Figur 3 einen Längsschnitt durch das komplette Drehteil der Kupplung und Figur 4 eine Draufsicht (in Achsrichtung von der Kabel seite aus gesehen) auf eine in der erfindungsgemässen Drehkupplung vorzugsweise verwendete Kontaktfeder in stark vergrösserter Darstellung. Wie Figur 1 erkennen lässt, weist die erfindungsgemässe Drehkupplung eine Kupplungshülse 10 auf, die im allgemeinen in das Gehäuse des anzuschliessenden Elektrogerätes fest eingesetzt ist oder aber auch in einer besonderen Ausführungsform Bestandteil des Gerätegehäuses sein kann. In diese Kupplungshülse 10 sind die beiden Kontaktfedern 5 und 12, die vorzugsweise die in Figur 4 dar gestellte annähernd gleichseitig-dreieckige Form besitzen, fest eingesetzt. Das in die Kupplungshülse 10 konzentrisch eingesetzte Anschlussstück 15 trägt zwei entsprechend angeordnete Schleifringe 6 und 7, an denen die Kontaktfedern 5 und 12 elektrisch leitend anliegen. Die Knickschutztülle 1 und das darin geführte Anschlusskabel 2 bilden mit dem Anschlussstück 15 eine in der Kupplungshülse 10 endlos drehbare Baueinheit. Das Anschlussstück 15 ist als rotationssymmetrischer Körper ausgebildet und trägt die zwei Schleifringe 6 und 7 auf zylindrischen Abschnitten 15.1 und 15.2 unterschiedlichen Umfangs. Die beiden genannten zylindrischen Abschnitte sind durch einen konischen Abschnitt 15.3 miteinander verbunden, was das selbstzentrierende Einsetzen des netzseitigen Anschlussstückes 15 in die geräteseitige Kupplungshülse 10 bei der Montage erleichert. Das Anschlussstück 15 ist an seinen beiden äusseren Enden mit grossen Gleitflächen in der Kupplungshülse gelagert, und zwar mit dem inneren Endabschnitt 18 in einer in den Boden 10.2 der Kupplungshülse 10 eingeformten Vertiefung 10.1, wo er von einer ringförmigen Wulst 16 umfasst wird, und mit dem Führungsabschnitt 4 an dem diesen umschliessenden umlaufenden Rand 11 der Kupplungshülse 10. Die Kupplungshülse 10 und das Anschlussstück 15 weisen im Bereich ihrer durch den Führungsabschnitt 4 und den Rand 11 gebildeten äusseren Lagerung an- oder eingeformte Rastelemente auf, die das Anschlussstück 15 zur Kupplungshülse 10 koaxial drehbar, aber axial unverschiebbar arretieren. Vorzugsweise trägt die Kupplungshülse 10 zu diesem Zweck als Rastelement eine an der Aussenseite ihres Randes 11 umlaufende Nase 11.1 und das Anschlussstück 15 einen angeformten, diese Nase 11.1 übergreifenden Befestigungsring 3. Dabei hat es sich als zweckmässig erwiesen, den Be festigungsring 3 so auszubilden, dass er die umlaufende Rastnase 11.1 nur an einzelnen Abschnitten 17 rastend übergreift und dass er an diesen Abschnitten 17 radial elastisch auslenkbar oder dehnbar ist. Hierdurch wird die Montage erleichert und gleichzeitig eine spätere Demontage ermoglicht. Die spätere Demontierbarkeit kann noch dadurch erleichert werden, dass der Befestigungsring 3 im Bereich der Abschnitte 17 an seiner Aussenseite Ausnehmungen 17.1 zum Einsetzen von Entriegelungsmitteln - beispielsweise eines einfachen Hebelwerkzeuges - aufweist. Die - wie bereits erwähnt - vorzugsweise etwa dreieckförmigen Kontaktfedern 5 und 12, deren Ecken zweckmässigerweise durch Abrundung an die Innenrundung der Kupplungshülse 10 angepasst sind, weisen je eine Anschlussfahne 13 und 14 auf, die sich parallel zur Kupplungsachse durch entsprechende Ausnehmungen im Boden 10.1 der Kupplungshülse 10 erstrecken und an die die geräteseitigen elektrischen Leiteranschlüsse angeschlossen - z.B. angelötet - werden können. Die Anschlussfahnen 13 bzw. 14 gehen vorzugsweise von einer der drei abgegrundeten Ecken der Kontaktfedern aus, während die Kontaktfedern an einer der beiden anderen abgerundeten Ecken geteilt sind, so dass ihre an dieser Teilung einander gegenüberliegenden freien Enden elastisch zueinander federn können und die Kontaktfedern insgesamt elastisch verformbar sind. Zusätzlich sind die Kontaktfedern im Bereich ihrer zwischen den abgerundeten Ecken liegenden Schenkel radial auslenkbar, da sie sich nur mit den abgerundeten Ecken an der Kupplungshülse 10 abstützen und die Schenkel geradlinig frei durch den Innenraum der Kupplungshülse verlaufen. Infolgedessen kann der Innenradius der Kontaktfedern zunächst etwas kleiner bemessen sein als der Aussenradius der Schleifringe, und beim axialen Einsetzen des Anschlussstückes mit den Schleifringen in die Kupplungshülse mit den Kontaktfedern wird jeder der drei Kontaktfederschenkel radial bogenförmig nach aussen gedrückt, wobei ihre hierdurch entstehende elastische Rückstellkraft einen gleichmässigen Anpressdruck gegen die Schleifringe und damit einen guten, gleichmässig auf die drei Schenkel verteilten elektrischen Kontakt zu den Schleifringen erzeugt. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Kontaktfedern 5 und 12 an den der Kabeizuführung zugewandten Kanten ihrer Schenkel 19, 20 und 21 nach aussen gebogene Gleitlaschen 22, 23 und 24 auf, die das axiale Einsetzen des Anschlussstückes 15 in die Kupplungshülse und die damit verbundene radiale Aufweitung der Kontaktfedern dadurch erleichtern, dass die Schleifringe 5 bzw. 12 zunächst auf den Schrägen dieser Gleitlaschen aufsetzen und auf ihnen in die Kontaktfedern hineingleiten. Die durch die Dreiecksform der Kontaktfedern 5 und 12 erzielte axiale Zentrierung während der Montage kann noch dadurch verbessert werden, dass die beiden gleichseitig-dreieckigen Kontaktfedern um einen Winkel von 60a gegeneinander verdreht angeordnet sind. Ausserdem ist bei dieser Anordnung gewährleistet, dass die Anschlussfahne 14 der Kontaktfeder 5 in einem hinreichenden Sicherheitsabstand von der Kontaktfeder 12 an dieser vorbeigeführt werden kann. Als ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass damit eine unter allen Praxisbedingungen betriebssichere Drehkupplung realisierbar ist, die aussergewöhnlich kleine Aussenabmessungen aufweist und trotzdem die Übertragung verhältnismässig hoher elektrischer Leistungen gestattet. Ferner ist die besonders leichtgängige und verschleissbeständige Drehlagerung der erfindungsgemässen Kupplung hervorzuheben.

Claims: Patentansprüche 1. Drehkupplung für Mehrleiterkabel, bestehend aus einer die ge räteseitigen Leiteranschlüsse enthaltenden Kupplungshülse und einem an dieser drehbar gelagerten, das Kabelende und dessen Leiteranschlüsse über eine Knickschutztülle aufnehmenden im wesentlichen rotationssymmetrischen Anschlussstück, wobei zur Kontaktierung der geräteseitigen und der kabelseitigen Leiter Schleifringe unterschiedlichen Durchmessers und an diesen an liegende Kontaktfedern in axial versetzter Anordnung vorge sehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (15) insgesamt axial in die Kupplungshülse (10) hineinge steckt und darin lösbar arretiert und an seinen beiden axia len Enden in der Kupplungshülse (10) drehbar gelagert ist, wobei die Schleifringe (6, 7) am Anschlussstück (15) und die Kontaktfedern (5, 12) an der Kupplungshülse (10) jeweils axial zwischen den Lagerelementen (4, 18) bzw. (11, 16) ange ordnet sind. 2. Drehkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als inneres, dem Gerät zugewandtes Drehlager eine den zylindri schen Endabschnitt (18) des Anschlussstückes (15) umschliessen de an den Boden (10.2) der Kupplungshülse (10) angeformte ringförmige Wulst (16) und als äusseres, dem Anschlusskabel zugewandtes Drehlager der den Führungsabschnitt (4) des An schlussstückes 15) umschliessende Rand (11) der Kupplungshülse (10) dient. 3. Drehkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie an der Kupplungshülse (10) und am Anschlussstück (15) im Bereich von deren gegenseitiger äusserer Lagerung (4, 11) an- oder eingeformte Rastelemente aufweist, die das Anschluss stück (15) zur Kupplungshülse (10) koaxial drehbar aber axial unverschiebbar arretieren. 4. Drehkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshülse (10) als Rastelement eine an der Aussenseite ihres Randes (11) umlaufende Nase (11.1) und das Anschluss stück (15) einen diese Nase (11.1) übergreifenden Befesti gungsring (3) aufweist. 5. Drehkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (3) die umlaufende Rastnase (11.1) nur an einzelnen Abschnitten (17) rastend übergreift, an denen er radial elastisch auslenkbar oder dehnbar ist. 6. Drehkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (3) im Bereich der Abschnitte (17) an seiner Aussenseite Ausnehmungen (17.1) zum Einsetzen von ihn radial auslenkenden Entriegelungsmitteln aufweist. 7. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der Querschnitt des Anschlussstückes (15) sich in dem zwischen den Schleifringen (6, 7) liegenden Ab schnitt (15.3) vom Durchmesser des geräteseitigen, kleineren Schleifringes (7) auf den Durchmesser des kabelseitigen, grö sseren Schleifringes (6) konisch erweitert. 8. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kontaktfedern (5, 12) im wesentlichen g1eic#seitig-dreieckigen Querschnitt aufweisen, wobei die Schleifringe (6, 7) alle drei Dreiecksschenkel (19, 20, 21) von innen leitend berühren. 9. Drehkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen dreieckige Querschnitt der Kontaktfedern (5, 12) abgerundete Ecken aufweist. 10. Drehkupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (5, 12) im Bereich einer ihrer Ecken je eine Kontaktfahne (14) bzw. (13) aufweisen und im Bereich ei ner anderen Ecke offen sind. 11. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kontaktfedern (5, 12) kraft- und form schlüssig in der Kupplungshülse (10) gehaltert sind. 12. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kontaktfedern (5, 12) an den der Kabel zuführung zugewandten Kanten ihrer Schenkel (19, 20, 21) nach aussen gebogene Gleitlaschen (22, 23, 24) aufweisen. 13. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, dass die etwa dreieckigen Kontaktfedern (5) und (12) zueinander um 600 verdreht angeordnet sind. 14. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kupplungshülse (10) Teil des Gehäuses eines Elektrogerätes ist.

Inventors: HAHN, RUDOLF, MEISEL, GERHARD
Applicants: BRAUN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: H01R39
IPC codes: H01R39