CH656490A5

CH656490A5 - TWO-POLE SWIVEL COUPLING FOR ELECTRICAL CABLES.

Info

Publication number: CH656490A5
Application number: CH360982A
Authority: CH
Inventors: Albert Schaller
Original assignee: Desco Gmbh & Co
Priority date: 1980-10-18
Filing date: 1981-01-02
Publication date: 1986-06-30
Also published as: JPS57502027A; WO1982001444A1; FR2492600A1; DE3039486A1; SE8203760L; NL8120001A

Description

Die Erfindung betrifft eine zweipolige Drehkupplung für elektrische Leitungen mit zwei Schleifkontaktsätzen, bestehend aus zwei auf einem drehbaren Innenteil axial nebeneinander angeordneten kreisförmigen Kontaktringen und zwei in einem Aussenteil gelagerten Kontaktfedern. The invention relates to a two-pole rotary coupling for electrical lines with two sliding contact sets, consisting of two circular contact rings arranged axially next to one another on a rotatable inner part and two contact springs mounted in an outer part.

Derartige Drehkupplungen werden in elektrischen Geräten zur Übertragung des elektrischen Stromes von einem Anschlusskabel des Gerätes auf dessen innere Stromverbraucher, bei sog. Kabeltrommeln zur Übertragung auf eine oder mehrere Steckkupplungen der Trommel verwendet und sind für Werte von 220 V und 16 Amp. ausgelegt. Es werden möglichst geringe mechanische Reibungs- und elektrische Übergangswiderstände verlangt. Rotary couplings of this type are used in electrical devices for transmitting the electrical current from a connecting cable of the device to its internal power consumer, in the case of so-called cable drums for transmission to one or more plug-in couplings of the drum, and are designed for values of 220 V and 16 amps. The lowest possible mechanical friction and electrical contact resistances are required.

Aus der DE-PS 1 574 391 ist eine zweipolige Drehkupplung für ein Haushaltsgerät bekannt, bei der die äusseren Kontaktfedern aus Blechstreifen bestehen, die an einen plattenförmigen Kontaktträger angenietet sind und an die die einzelnen Adern der Zuleitung angeschraubt sind. Die Kontaktringe sind konzentrisch angeordnet. Die axialen Kontaktdrücke addieren sich und müssen durch ein Sperrlager aufgenommen werden. From DE-PS 1 574 391 a two-pole rotary coupling for a household appliance is known in which the outer contact springs consist of sheet metal strips which are riveted to a plate-shaped contact carrier and to which the individual wires of the supply line are screwed. The contact rings are arranged concentrically. The axial contact pressures add up and must be absorbed by a locking bearing.

Diese Ausführung ist ausserordentlich Iohnintentsiv. Drehkupplungen für die erwähnten bevorzugten Anwendungen müssen aber in ihrer gesamten Ausführung aus mechanischen und elektrischen Teilen preiswert sein. Nachteilig ist ausserdem die zusätzliche Lagerreibung, bedingt durch die Kontaktdrücke. This version is extraordinarily intuitive. However, rotary couplings for the preferred applications mentioned must be inexpensive in their entire design from mechanical and electrical parts. Another disadvantage is the additional bearing friction caused by the contact pressures.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konstruktive Lösung zu fingen, die einfach in ihrem Aufbau und in ihren Teilen ist, geringe Reibungswerte hat und sich mit geringstem Zeitaufwand einbauen und im Reparaturfalle auch wieder ausbauen und ersetzen lässt. The invention is therefore based on the object of catching a constructive solution which is simple in its construction and in its parts, has low friction values and can be installed in the shortest possible time and can also be removed and replaced again in the event of repairs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss in der Weise gelöst, dass bei einer Drehkupplung der eingangs genannten Art die Kontaktringe mit Abstand nebeneinander angeordnete, auf das Innenteil aufgeschobene Kreisringe sind und die Kontaktfedern kammartig ausgebildet sind mit die Kontaktringe auf beiden Flächen kontaktierenden Zinken und mit einer Anschlussfahne für eine Leitungsader. This object is achieved according to the invention in such a way that, in the case of a rotary coupling of the type mentioned at the outset, the contact rings are spaced apart circular rings which are pushed onto the inner part and the contact springs are comb-shaped with tines contacting the contact rings on both surfaces and with a connecting lug for one Wire.

Die Kontaktfedern können, sich radial nach innen erstrek-kend, in dem Aussenteil der Drehkupplung gehalten sein oder bevorzugt in einem in eine Ausnehmung des Aussenteils einschiebbaren und in dieser einrastbaren Kontaktfederträger. The contact springs, which extend radially inwards, can be held in the outer part of the rotary coupling or, preferably, in a contact spring carrier which can be pushed into a recess in the outer part and can be latched therein.

Der Kontaktfederträger ist bevorzugt ein blockförmiges Formteil mit zwei im axialen Abstand der Schleifkontaktsätze nebeneinander angeordneten Fächern für die beiden Kontaktfedern mit Anschlägen und Rastmitteln zur lagefixierten formschlüssigen Verbindung der Kontaktfedern mit dem Kontaktfederträger und des Kontaktfederträgers mit dem Aussenteil der Drehkupplung. Jede der beiden Kontaktfedern des zweipoligen Kontaktsatzes ist in eines der beiden Fächer des Kontaktfederträgers in diesem angeformte Halterungen eingeschoben, die der federnden Auslenkung der Zinken genügend Spielraum lassen. The contact spring carrier is preferably a block-shaped molded part with two compartments arranged next to one another at an axial distance from the sliding contact sets for the two contact springs with stops and latching means for the positionally fixed positive connection of the contact springs to the contact spring carrier and the contact spring carrier to the outer part of the rotary coupling. Each of the two contact springs of the two-pole contact set is inserted into one of the two compartments of the contact spring carrier in this integrally formed brackets, which leave enough room for the resilient deflection of the prongs.

Eine an beiden Flächen des drehenden Kontaktringes schleifende Kontaktfeder ist daher besonders vorteilhaft, weil zwei Stromübergänge in Parallelschaltung vorhanden sind und sich die Kontaktdrücke an den beiden sich gegenüberliegenden Kontaktstellen aufheben, also in den mechanischen Lagern der Drehkupplung keine Reaktionskräfte hervorrufen, die die Lagerreibung verschlechtern könnten. A contact spring sliding on both surfaces of the rotating contact ring is particularly advantageous because two current transitions are connected in parallel and the contact pressures at the two opposite contact points cancel each other out, i.e. they do not cause any reaction forces in the mechanical bearings of the rotary coupling that could worsen the bearing friction.

Für Konfektionierung und Einbau des Kontaktfedersatzes der Drehkupplung sind nur drei Handgriffe nötig, die ohne Werkzeuge ausgeführt werden können: For assembly and installation of the contact spring set of the rotary coupling, only three handles are necessary, which can be carried out without tools:

— Die beiden Kontaktfedern werden in den Kontaktfederträger eingeschoben und rasten in dessen Fächern lagefixiert ein, - The two contact springs are inserted into the contact spring carrier and snap into place in its compartments,

— die Steckverbinder an den Leitungsadern werden auf die Anschlussfahne aufgesteckt, die von einer Seite des Kontaktfederträgers her zugänglich sind, - The plug connectors on the cable cores are plugged onto the connection lug, which are accessible from one side of the contact spring carrier,

— der Kontaktfederträger wird von der Seite her im Bereich der Kontaktringe gegen das drehbare Innenteil der Drehkupplung geschoben, wobei sich die Zinken schnäbelnd über die Ringe schieben und der Träger im Aussenteil der Kupplung lagefixiert einrastet. - The contact spring carrier is pushed from the side in the area of the contact rings against the rotatable inner part of the rotary coupling, with the tines sliding over the rings and snapping the carrier into the outer part of the coupling.

Der Kontaktfederträger kann ein Kunststoffspritzteil sein und in einer bevorzugten Ausführung ist zwischen den beiden Fächern eine Tasche zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeuges ausgespart, mit der er in die Ausnehmung des äusseren Kupplungsteils eingeschoben wird. The contact spring carrier can be a plastic injection-molded part and, in a preferred embodiment, there is a pocket between the two compartments for receiving an insert tool, with which it is inserted into the recess of the outer coupling part.

Um das innere Kupplungsteil schnell und einfach konfektionieren zu können, können die Kontaktringe mit an ihrem In5 In order to be able to assemble the inner coupling part quickly and easily, the contact rings can be attached to their In5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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nenrand ansetzenden abgewinkelten Anschlussfahnen für gerä-teseitige Leitungen durch Schlitze in der Wandung des Innenteils, deren unterschiedliche Länge den notwendigen axialen Isolationsabstand zwischen den Kontaktringen bestimmt, an dessen einer Stirnseite hinausgeführt sein. Vorteilhaft kann die lichte Weite der Kontaktringe etwas grösser sein als der Aussen-durchmesser des Innenteils, und an ihrem Innenrand sind mindestens drei gleichmässig auf ihrem Umfang verteilte abgewinkelte Lappen zur kraftschlüssigen Anlage am Umfang des Innenteils angeordnet. Die Kontaktringe werden dann leicht nacheinander auf das zylindrische Innenteil aufgeschoben, wobei die Gleitführung mittels der federnd nachgiebigen Lappen eine Klemmung durch Verkanten verhindert. angled connecting lugs for the lines on the device side through slots in the wall of the inner part, the different lengths of which determine the necessary axial insulation distance between the contact rings, and be led out on one end face. The clear width of the contact rings can advantageously be somewhat larger than the outer diameter of the inner part, and on its inner edge at least three angled lobes evenly distributed over its circumference are arranged for non-positive contact with the circumference of the inner part. The contact rings are then pushed one after the other onto the cylindrical inner part, the sliding guide preventing jamming by means of the resilient tabs.

Weitere Einzelheiten, insbesondere bezüglich bevorzugter Rastmittel, sind Gegenstand der restlichen abhängigen Ansprüche. Further details, in particular with regard to preferred latching means, are the subject of the remaining dependent claims.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen : The invention is explained below using an exemplary embodiment which is illustrated in the drawing. In this show:

Fig. 1 eine kammartige Kontaktfeder in zwei Ansichten; Figure 1 is a comb-like contact spring in two views.

Fig. 2 einen Kontaktring in drei Ansichten; Figure 2 shows a contact ring in three views.

Fig. 3 einen Kontaktfederträger in der Ansicht vom Innenteil einer Drehkupplung her und in zwei Längsschnitten; Figure 3 shows a contact spring carrier in the view from the inner part of a rotary coupling and in two longitudinal sections.

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Kontaktfederträger nach Fig. 3, bestückt mit einer Kontaktfeder nach Fig. 1 mit Leitungsader; FIG. 4 shows a longitudinal section through the contact spring support according to FIG. 3, equipped with a contact spring according to FIG. 1 with a line wire;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Innenteils der Drehkupplung mit Kontaktring und Kontaktfeder. Fig. 5 is a perspective view of the inner part of the rotary coupling with contact ring and contact spring.

Fig. 1 zeigt eine kammartige Kontaktfeder 1 mit drei Zinken Fig. 1 shows a comb-like contact spring 1 with three prongs

2, 3 und 4, zwei seitlich der Zinken angeordneten Lappen 1.1, die der Lagefixierung im Kontaktfederträger dienen, und mit einer Fahne 1.2 für den Anschluss einer Ader der elektrischen Leitung. Die Kontaktfeder 1 wird mit einem Folgewerkzeug aus einem Bronzeblechstreifen ausgestanzt, und ihre mittlere Zinke 2, 3 and 4, two tabs 1.1 arranged to the side of the tines, which serve to fix the position in the contact spring support, and with a flag 1.2 for connecting a wire of the electrical line. The contact spring 1 is punched out of a bronze sheet strip with a follow-up tool, and its middle prong

3, wie die Seitenansicht zeigt, aus der Ebene der äusseren Zinken 2,4 herausgebogen. Ferner wird eine Nase 1.3 ausgestanzt und federnd abgebogen (Fig.l links). 3, as the side view shows, bent out of the plane of the outer tines 2, 4. Furthermore, a nose 1.3 is punched out and bent resiliently (Fig.l left).

Fig. 2 zeigt einen der beiden Kontaktringe 6, an dessen Innenrand vier abgewinkelte Lappen 6.1 ansetzen und ferner eine Anschlussfahne 7, aus der eine Nase 7.1 ausgestanzt ist. Die Lappen 6.1 liegen elastisch auf dem Mantel des Innenteils der Drehkupplung an, wie später anhand der Fig. 5 erläutert wird, und die Nase 7.1 dient als Raste zur axialen Lagesicherung. 2 shows one of the two contact rings 6, on the inner edge of which four angled tabs 6.1 are attached and also a connecting lug 7 from which a lug 7.1 is punched out. The flaps 6.1 lie elastically on the jacket of the inner part of the rotary coupling, as will be explained later with reference to FIG. 5, and the nose 7.1 serves as a catch for securing the position axially.

Fig. 3 zeigt einen Kontaktfederträger 10 für eine Kontaktfeder nach Fig. 1, der mit Zwischenwänden zwei äussere Fächer 11 und dazwischen eine Tasche 12 bildet. An zwei Aussenwän-den sitzen Nasen 10.1 und 10.2, mit denen der Kontaktfederträger 10 im Aussenteil einer (nicht dargestellten) Drehkupplung beim Einsetzen positioniert und verrastet wird. Einer Innenwand der Fächer 11 ist eine fiasche Tasche 11.1 eingeformt, und diese Innenwand setzt sich seitlich in Schlitzen 11.2 fort, die oben offen, seitlich und unten aber geschlossen sind (Fig. 3 rechts), so dass sich schlitzförmige Taschen bilden. In diese Schlitze 11.2 werden die Lappen 1.1 der Kontaktfeder 1 eingeschoben, wie Fig. 4 — entsprechend zu Fig. 3 oben links — erkennen lässt. FIG. 3 shows a contact spring support 10 for a contact spring according to FIG. 1, which forms two outer compartments 11 with partitions and a pocket 12 in between. Noses 10.1 and 10.2 are located on two outer walls, with which the contact spring carrier 10 is positioned and locked in the outer part of a rotary coupling (not shown) when it is inserted. A fiasche pocket 11.1 is molded into an inner wall of the compartments 11, and this inner wall continues laterally in slots 11.2, which are open at the top but closed at the side and bottom (FIG. 3, right), so that slot-shaped pockets are formed. The flaps 1.1 of the contact spring 1 are inserted into these slots 11.2, as can be seen in FIG. 4 - corresponding to FIG. 3 at the top left.

Damit ist die Lage einer Kontaktfeder in einer Tasche 11 in der Tiefe und in der Anlage gegen die mit der Tasche 11.1 versehenen Wandung bestimmt. In diese rastet die Nase 1.3 der Kontaktfeder 1 ein, so dass diese damit auch lagefixiert ist. 5 Fig. 4 zeigt den Anschluss einer Ader der Leitung 15 an der Kontaktfahne 1.2 und lässt erkennen, wie die drei Zinken 2, 3 und 4 auf beiden Flächen eines Kontaktringes 6 schleifen. Zum besseren Verständnis ist ein Schleifkontaktsatz, der Kontaktfederträger und das Innenteil 16 einer Drehkupplung mit einem io Schleifring in Fig. 5 während des Konfektionierens herausgezeichnet. Zwei kreisförmige Kontaktringe 10 sind mit unterschiedlich langen Anschlussfahnen 10.1, 10.2 in unterschiedlich lange Längsnuten 11.1, 11.2 des Mittelteils des Lagerdornes 2 eingeschoben. Die Anschlussfahnen ragen durch schlitzförmige i5 Durchbrüche hindurch in den Hohlraum des Domes hinein. Die unterschiedliche Länge der Nuten bestimmt den axialen Abstand der Kontaktringe 10. Der Kontaktfederträger 10 trägt zwei Kontaktfedern 1 (von denen nur eine, gezeigt ist) mit drei Zinken, von denen die mittlere 3 um etwa die Dicke des Kon-20 taktringes 6 aus der Ebene der anderen beiden 2, 4 herausgebogen ist (Fig. 1). Da die Kontaktzinken auf beiden Flächen des Kontaktringes 6 anliegen, heben sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig auf, und es treten an den (bekannten, nicht dargestellten) Gleitlagern der Drehkupplung keine axialen Reaktionskräf-25 te auf. Man erkennt aus Fig. 5 ausserdem, dass der Durchmesser des Innenteils 16 etwas abgesetzt ist, so dass auch die Kontaktringe 6 in ihrem Innendurchmesser etwas unterschliedlich sind. Sie gleiten und ruhen mit ihren federnden Lappen 6.1 auf dem Mantel des Innenteils 16. The position of a contact spring in a pocket 11 is thus determined in depth and in contact with the wall provided with the pocket 11.1. The nose 1.3 of the contact spring 1 snaps into this, so that it is thus also fixed in position. 5 Fig. 4 shows the connection of a wire of the line 15 to the contact tab 1.2 and shows how the three prongs 2, 3 and 4 grind on both surfaces of a contact ring 6. For a better understanding, a sliding contact set, the contact spring carrier and the inner part 16 of a rotary coupling with an OK slip ring are drawn out in FIG. 5 during assembly. Two circular contact rings 10 are inserted with connecting lugs 10.1, 10.2 of different lengths in longitudinal grooves 11.1, 11.2 of different lengths in the central part of the bearing mandrel 2. The connecting lugs protrude through slot-shaped i5 openings into the cavity of the cathedral. The different length of the grooves determines the axial distance between the contact rings 10. The contact spring support 10 carries two contact springs 1 (only one of which is shown) with three prongs, the middle 3 of which is about the thickness of the contact ring 6 from the contact ring 6 Level of the other two 2, 4 is bent out (Fig. 1). Since the contact tines rest on both surfaces of the contact ring 6, they cancel each other out in their effect, and there are no axial reaction forces on the (known, not shown) slide bearings of the rotary coupling. It can also be seen from FIG. 5 that the diameter of the inner part 16 is somewhat offset, so that the contact rings 6 are also somewhat different in their inner diameter. They slide and rest with their resilient flaps 6.1 on the jacket of the inner part 16.

30 Die besonderen Vorteile ergeben sich aus der einfachen, durch Hilfskräfte und ohne Werkzeuge und auch automatisch ausführbaren Montage: x 30 The special advantages result from the simple assembly, which can be carried out by assistants and without tools and can also be carried out automatically: x

— Die Kontaktringe 6 werden auf das Innenteil 16 der Drehkupplung auf- und mit ihren Anschlussfahnen 7 in je einen - The contact rings 6 are on the inner part 16 of the rotary coupling and with their connecting lugs 7 in one

35 von zwei Schlitzen 16.1 oder 16.2 in dessen Wandung eingeschoben, wobei sie den vorgeschriebenen axialen Abstand zueinander einnehmen und ihre Anschlussfahnen 7 beim späteren Anschluss der geräteseitigen Leitungen von der Stirnseite des Innenteils her frei zugänglich sind; 40 — danach wird das Aussenteil der Drehkupplung auf das Innenteil aufgeschoben; 35 inserted into the wall by two slots 16.1 or 16.2, taking up the prescribed axial distance from one another and their connecting lugs 7 being freely accessible from the end face of the inner part when the device-side lines are subsequently connected; 40 - the outer part of the rotary coupling is then pushed onto the inner part;

— schliesslich wird von der Seite her der Kontaktfederträger 10 in eine Ausnehmung in der Wandung des Aussenteils radial - Finally, the contact spring carrier 10 becomes radial from the side into a recess in the wall of the outer part

4J eingeschoben, bis er mit seinen Nasen 10.1 und 10.2 anschlägt und einrastet, wobei sich die Zinken der Kontaktfedern 1 schnäbelnd von zwei Seiten her über die zugehörigen Kontaktringe 6 schieben; 4J inserted until it strikes with its lugs 10.1 and 10.2 and snaps into place, the tines of the contact springs 1 pushing beakily from two sides over the associated contact rings 6;

— die Adern der zur Kupplung gehörigen Anschlussleitung so können nun mit Flachsteckern auf die Anschlussfahnen 1.2 der Kontaktfedern 1 aufgesteckt werden, wenn sie nicht schon vorher mit diesen verbunden wurden. - The wires of the connecting line belonging to the coupling can now be plugged onto the terminal lugs 1.2 of the contact springs 1 with tabs if they have not already been connected to them.

Hierzu bestehen die Möglichkeiten, die Adern in die vorgeformte Crimpung 1.2 mit Leitungshalterung einzulegen und 55 mittels Werkzeug zu crimpen (ähnlich Faston-Verbindung) oder sie anzuschweissen oder anzulöten. There are options for inserting the wires into the pre-formed crimp 1.2 with cable holder and crimping 55 using a tool (similar to Faston connection), or welding or soldering them.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1.Two-pole rotary coupling for electrical cables with two sliding contact sets, consisting of two circular contact rings arranged axially next to each other on a rotatable inner part and two contact springs mounted in an outer part, characterized in that the contact rings are spaced circular rings pushed onto the inner part (16) (6) and the contact springs (1) are comb-shaped with tines (2, 3, 4) contacting the contact rings on both surfaces and with a connecting lug (1.2) for a line wire.

2. Rotary coupling according to claim 1, characterized in that the contact springs (1) are held in a contact spring carrier (10) which can be pushed into a recess in the outer part and which can be latched therein.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Rotary coupling according to claim 2, characterized in that the contact spring carrier (10) is a block-shaped molded part with two axially spaced between the sliding contact sets (1,

4. Rotary coupling according to claim 3, characterized in that the narrow sides of each compartment (11) each have a slot-shaped pocket (11.2) is formed, in the ridges (1.1) on the comb back of the contact spring (1) to the side of the tines (2, 4) ) can be inserted to fix the position, and in the contact spring (1) a window is punched into which a nose formed on an inner wall of a compartment (11) engages.

5. Rotary coupling according to claim 1, characterized in that the contact rings (6) with their angled connecting lugs (7) for device-side lines through slots (16.1, 16.2) in the wall of the inner part (16), the different lengths of which are necessary axial insulation distance between the contact rings (6) is determined, on one end of which are led out.

6. Rotary coupling according to claim 5, characterized in that the clear width of the contact rings (6) is somewhat larger than the outer diameter of the inner part (16) and that on its inner edge at least three angled tabs (6.1) evenly distributed over its circumference for non-positive contact are arranged on the circumference of the inner part.

6) juxtaposed compartments (11) for the two contact springs (1) and with stops and locking means (10.1, 10.2, 11.1) for the positionally fixed positive connection of the contact springs (1) with the contact spring support (10) and the contact spring support (10) with the External part of the rotary coupling is.

7. Rotary coupling according to claim 5, characterized in that a lug (7.1) is punched out and bent out in the connecting lug (7), which supports «I as a safety catch against the end face of the inner part (16).

8. Rotary coupling according to claim 3, characterized in that in the contact spring (1) a nose (1.3) is punched out and bent out, which is supported as a safety device in a pocket (11.1) on the adjacent inner wall of a compartment (11).