-
Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk mit Kabeldurchführung und Verschraubung – insbesondere ein Drehgelenk für einen fest oder lose endlos drehbaren Kabelanschluß mit zentraler Kabeldurchführung und mit handelsüblicher Kabel-, Rohr- Schlauch- oder Steckverbinderverschraubung für beweglich miteinander verbundene Gehäuseteile auch höherer Schutzart, wie gedichtet, ”atmend” oder explosionsgeschützt, und weiteren Funktionen als Zusatzbauteil für Verschraubungen.
-
Drehgelenke sind Standardkomponenten der Mechanik und werden überall dort eingesetzt, wo bewegliche Teile fest oder lose endlos drehbar miteinander verbunden werden sollen. Drehgelenke können unterschiedlich beansprucht und entsprechend unterschiedlich ausgelegt sein; das Spektrum reicht von einer Dauer-Drehbeanspruchung bis zu einem einmaligen Einstellvorgang eines Drehwinkels. Ein weiterer Parameter sind die zu bewegenden Kräfte sowie der zu verfahrende Winkel. In der folgenden Applikation wird von einem 360°-Winkel ausgegangen.
-
Eine weitere Forderung kann darin bestehen, daß die drehbar gelagerten Teile mit elektrischem Strom versorgt werden sollen und somit das Drehgelenk Teil einer elektrischen Kabelstrecke ist. Die Verlegung elektrischer Kabel unterliegt strengen Vorschriften und Sicherheitsregeln; elektrische Kabel dürfen nur bedingt und kontrolliert mechanisch beansprucht werden. Die Zugbelastung beschränkt sich auf das Abfangen des Eigengewichts des unterstützt geführten oder abgehängten Kabels; bei Zugbelastung droht sich der Leiterquerschnitt zu verändern/verjüngen, wodurch dann die Strombelastbarkeit des Kabels nicht mehr gegeben ist und Brandgefahr bei Ausschöpfung der zulässigen Belastung droht. Torsionsbeanspruchung ist wegen der Drahtbruchgefahr der Leiter durch Verdrillung unter allen Umständen zu vermeiden, da auch in diesem Fall der Leiterquerschnitt nicht mehr in seiner Gänze existiert und auch nicht – zumindest nicht optisch – festgestellt werden kann.
-
Kabel-, Rohr-, Schlauch- oder Steckverbinderverschraubungen werden bei der elektrischen Versorgung -aber auch bei der Versorgung mit anderen Energiearten, wie Luft/Pneumatik oder Öl/Hydraulik, etc. – von im wesentlichen statisch ruhenden oder feststehenden Gehäusen in den handelsüblichen Größen nach metrischen Gewinde M12...M63 (oder nach einer anderen branchenbezogenen Norm) nach vorgegebener Schutzart und Schutzklasse verbaut. Das Drehgelenk mit Kabeldurchführung und Verschraubung ist ein Zusatzbauteil für den Fall des Einsatzes von Kabel-, Rohr-, Schlauch- oder Steckverbinderverschraubungen für Gehäuse mit drehbaren Teilen und als Ergänzung des Sortiments zu betrachten.
-
Im folgenden wird der Stand der Technik von Drehgelenken mit Kabeldurchführung und Verschraubung – insbesondere von Drehgelenken für einen fest oder lose endlos drehbaren Kabelanschluß mit zentraler Kabeldurchführung und mit handelsüblicher Kabel-, Rohr-, Schlauch- oder Steckverbinderverschraubung für beweglich miteinander verbundene Gehäuseteile auch höherer Schutzart und weiteren Funktionen als Zusatzbauteil für Verschraubungen gewürdigt; gemäß dem Stand der Technik sind, je nach Anwendungsbezug, eine Vielzahl von Typen von Drehgelenken mit Kabeldurchführung und Verschraubung bekannt.
-
Die deutsche Offenlegung
DE 10 2008 007 577 /amerikanisches Patent
US 2008/185 901 beschreibt ein Drehgelenk mit einer Unterlegscheibe, die konfiguriert ist, wenigstens teilweise ein separates drehbares Element anzuschließen, wobei die Unterlegscheibe ausgelegt ist, eine aufgebrachte Klemmkraft zur Befestigung des Gelenks an einer Fläche aufzunehmen, während dem drehbaren Element erlaubt wird, sich in Bezug auf die Unterlegscheibe frei zu drehen, wobei die Unterlegscheibe eine Schulter besitzt und eine Basis, wobei die Schulter einen Vorsprung bildet, die zumindest teilweise die Basis überragt sowie eine Durchgangsbohrung, die vollständig durch die mit einer Schulter versehene Unterlegscheibe ausgebildet ist. Das Vorgenannte beschreibt eine Sicherheitsgurtankeranordnung zum Befestigen eines Sicherheitsgurts mit einem Sicherheitsgurtband in Bezug auf eine Fahrgastzelle. Während die Unterlegscheibe mit der Klemmlast an dem Fahrzeug ausreichend fest hält, kann sich ein drehbares Element, wie der Sicherheitsgurtanker, frei drehen.
-
Die europäische Anmeldung
EP 910 230 /amerikanische Anmeldung US 5 863 010 beschreibt die Kabelführung eines mit Bedientableau ausgestatteten Werkstatt-, Labor- oder Meßwagens, wobei das Tableau mittels einer drehbar gelagerten Säule aufgeständert mit dem Wagen mechanisch und elektrisch verbunden ist. Am Fuß der drehbaren Säule befindet sich eine hohlzylinderförmige Aufwickelvorrichtung, in der eine Kabelschlaufe mittels einer 270°-Drehung bevorratet ist. Werden Bedientableau und somit Säule relativ zu dem Wagenbogen in einer Richtung gedreht, rollt sich das Kabel aus dem Hohlraum der Abwickelvorrichtung und umgekehrt. Gemäß des gewählten Prinzips müssen die beiden Schlaufenenden des Kabels beim Austritt aus der Abwickelvorrichtung lose geführt werden. Es wird auch eine Lösung mit zwei Schlaufen und vier Schlaufenenden vorgeschlagen.
-
Die deutsche Offenlegung
DE 43 16 590 /Gebrauchsmuster
DE 93 21 265 /amerikanische Patentschrift
US 5 358 352 betrifft ein Drehgelenk mit beschränktem Verfahrwinkel für einen ein medizinisches Gerät, eine Leuchte o. dgl. verstellbar aufnehmenden Tragarm, welches zwei um eine gemeinsame Achse begrenzt verdrehbare, in Axialrichtung zusammengehaltene und jeweils einen Innenzahnkranz aufweisende Gelenkschalen und ein einen Außenzahnkranz besitzendes, in Axialrichtung verschiebbares und federbelastetes, für die axiale Verdrehfestlegung der beiden Gelenkschalen gegeneinander mit seinem Außenzahnkranz in beide Gelenkschalen-Innenzahnkränze eingreifendes und für die axiale Verdrehung der beiden Gelenkschalen gegeneinander mit seinem Außenzahnkranz nur in den Innenzahnkranz einer Gelenkschale eingreifendes Sperrorgan aufweist, und einen an jeder Gelenkschale angeformten Auslegerarm zum Anschluß je eines Tragarmabschnitts besitzt.
-
Die Anforderungen an die vorgestellte Anordnung übersteigen bei weitem den Anspruch eines Drehgelenks als Vorsatz für Kabelverschraubungen.
-
Die deutsche Offenlegung
DE 36 13 276 /Gebrauchsmuster
G 86 10 760 stellt ein Gelenk zum Verhindern von Verdrehungen elektrischer Leitungen oder Kabel für ein dreiphasiges System vor, wo sich in einem quader- oder zylinderförmigen Gehäuse drei in axialer Richtung beabstandete, elektrisch leitende, radial gerichtete Kugellager mit einem innenliegenden rotationssymmetrischen Nichtleiter befinden, wobei die drei Zuleitungen je die Außenschale des Kugellagers kontaktieren und die drei Ableitungen über den Nichtleiter je die Innenschale des Kugellagers abgreifen. Über die Art des Abgriffs werden keine Aussagen getroffen; auch die Ausführungen der Luft- und Kriechstrecken werden nicht behandelt.
-
Die deutsche Offenlegungsschrift
DE 36 12 109 /Gebrauchsmuster
G 86 09 805 beschreibt ein Drehgelenk mit koaxialer Kabeldurchführung für Tragsysteme von Geräten, Steuertafeln o. dgl., bestehend aus zwei, relativ zueinander verschwenkbare Hohlwellen besitzende Gelenkhälften, wobei die Hohlwelle in der ersten, als Basis dienenden Gelenkhälfte drehfest eingebaut ist und an ihrem der Basis-Gelenkhälfte abgewandten Ende einen radial nach außen sich erstreckenden Ringflansch besitzt und an der Basis-Gelenkhälfte benachbart und senkrecht zu einer an der Basis-Gelenkhälfte ausgebildeten und dem Ringflansch gegenüberliegenden Lauffläche befestigt ist und daß weiterhin zwischen Ringflansch und Lauffläche und aufsitzend auf der Hohlwelle ein flacher Laufring angeordnet ist, dessen äußerer Rand an der zweiten Gelenkhälfte befestigt ist. Das Drehgelenk bewegt sich senkrecht zur Wandbefestigung und das für die Gelenkhälften verarbeitete Hohlprofil eignet sich zur Kabelführung; eine Zugentlastung ist nicht vorgesehen.
-
Das deutsche Patent
DE 26 05 092 offenbart einen endlos drehbaren elektrischen Kabelanschluß für elektrisch betriebene Geräte, wie Schlagbohrer, Bügeleisen oder Haartrockner, bei denen die Gefahr einer Verdrillung des Anschlußkabels gegeben ist. Der endlos drehbare elektrische Kabelanschluß wird durch ein drehbar gelagertes Anschlußstück für die Kabel- und die -tüllenaufnahme und Zugentlastung realisiert, welches einer zweipoligen Schleifringkontaktierung vorgelagert ist. Die vorgesehene Schutzart des Geräteanschlusses sieht keine Dichtheit für das Anschlußstück vor.
-
Das deutsche Patent
DE 25 11 294 /amerikanische Anmeldung US 451 647 betrifft eine in das Gehäuse eines elektrischen Geräts einsetzbare Drehkupplung zum Anschluß eines Mehrleiterkabels derart, daß das Anschlußkabel einen angeformten Abschnitt und einen im Gehäuse liegenden Ringflansch zur Zugentlastung besitzt, daß der Ringflansch, das Kabel, ein Stift- und ein Schleifkontakt in einem drehbar gelagerten Kupplungsteil vergossen sind und Stift- und Schleifkontakt über stationäre Kontakte einer Isolierplatte abgegriffen werden. Die niedrige Schutzart der Anordnung läßt ein starkes Verschmutzen der Kontaktierung zu, was ggf. zu hohen Übergangswiderständen führt.
-
Die deutsche Offenlegung
DE 22 28 530 /Gebrauchsmuster
DE 72 21 956 betrifft ein Drehgelenk für Leuchten u. dgl. mit einem auf maximal etwa 400° begrenzten Drehwinkel, bestehend aus einem an der Wand oder Decke zu befestigenden Halter mit rohrförmigem Stutzen mit am Stutzenende ausgebildetem Ringbund und einem aus zwei auf der Innenseite mit entsprechenden Ringnuten versehenen, mit diesen Ringnuten den Ringbund als Drehführung umgreifenden, miteinander verbundenen Halbschalen, an denen die Leuchte o. dgl. angebracht ist. Es sind Drehgelenke für Leuchten und andere elektrische Geräte bekannt, bei denen das durch das Gelenk verlaufende Stromzuführungskabel bei Drehung der Leuchte tordiert wird. Derartige Gelenke mit unbegrenzter Drehbarkeit haben den Nachteil, daß das Kabel mechanisch zu stark beansprucht wird. Es sind auch Drehgelenke mit begrenztem Drehwinkel bekannt, der mittels eines Zapfens als Endanschlag eingestellt wird, somit kein Drehwinkel von 360° erreicht wird und somit lichttechnisch ein nicht ausleuchtbarer toter Winkel verbleibt.
-
Die deutsche Offenlegung
DE 19 65 246 /amerikanische Veröffentlichung
US 788 733 stellt ein Drehgelenk für Strömungsmittelleitungen vor, bestehend aus zwei teleskopartig ineinandergreifenden Rohrstutzen, die durch einen zwischen ihnen angeordneten Dichtungsring abgedichtet und durch ein zwischen dem Ende des äußeren Rohrstutzens und dem Dichtungsring angeordnetes, durch einen Sprengring in Stellung gehaltenes Lager relativ zueinander drehbar sind, wobei an der Außenseite des Lagers eine Staubdichtung zwischen den Rohrstutzen angeordnet ist. Das vorgestellte Drehgelenk in Verbindung mit einer zugentlastenden Kabelverschraubung wird das eingeführte Kabel endlos mitdrehen.
-
Die deutsche Patentschrift
DE 94 79 91 offenbart ein Gelenk mit Kabeldurchführung für elektrische Haushaltsgeräte derart, daß die Gelenkhälften Scheiben besitzen und die über einen Querbolzen zusammengehalten sind und schwalbenschwanzartig in die Gelenkhälften eingreifen und dieselben festigen. Die elektrische Zuleitung wird durch Zentralbohrungen der Gelenkhälften und um den Querbolzen geführt; bei jedem bis zu einem 90°-Winkel möglichen Knick reibt die Kabelisolation an dem Querbolzen. Eine Zugentlastung ist nicht Gegenstand der Betrachtung.
-
Das schweizerische Patent
CH 472 589 betrifft ein Drehgelenk mit einstellbarer Querkraft zwischen Lager und Zapfen; diese Querkraft äußert sich in der aufzubringenden Kraft, um die Reibung zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilen zu überwinden. Der durchbohrte Zapfen weist wenigstens zwei die Zapfenwandung im Mittelteil in axialer Richtung durchdringende Schlitze auf, die Bohrung ist am einen Ende als Gewindebohrung und im Mittelteil als Kegelbohrung ausgeführt, ferner liegt ein in der Verjüngungsrichtung der Kegelbohrung in den Zapfen eingeschraubter Gewindebolzen mit dem Bolzenende auf der Mantelfläche der Kegelbohrung auf und der Gewindebolzen übt auf die Aufliegefläche in der Kegelbohrung eine von dessen Einschraubtiefe abhängige Kraft aus, die infolge Ausweichens der geschlitzten Zapfenwandung eine Querkraft erzeugt. Die Anordnung betrifft z. B. optische Geräte, die auf den Augenabstand einstellbar sein müssen und deren Drehgelenke hohe Querkräfte aufweisen.
-
Die schweizerische Patentschrift
CH 270 679 /deutsche Patentschrift
DE 81 59 87 stellt ein aus zwei mit Rohrstutzen versehenen Hälften bestehendes Gelenk für Rohre, die zur Aufnahme elektrischer Kabel bestimmt sind, wobei die Hälften in einem Ausführungsbeispiel je miteinander verschraubt und in einem anderen durch die Kraft einer Schraubfeder gegeneinander gedrückt werden, so daß der hohlzylinderförmige Innenraum diametral je mit einer Schikane ausgerüstet ist, die dem eingeführten Kabel einen kurvenförmigen Verlauf geben. Das Gelenk besitzt mittig keinen, die Kabelführung behindernden Gelenkzapfen; jedoch besitzt das Gelenk keine Zugentlastung für die Kabel außer den oben geschilderten Schikanen.
-
Das schweizerische Patent
CH 122 179 /deutsche Patentschrift
DE 47 49 31 stellt ein Drehgelenk für Vielgelenkleuchten vor, gekennzeichnet durch zwei rohrförmige, ineinandergeschobene Teile, zwischen denen Bremsbacken angeordnet sind, die durch Druckschrauben an die Außenwand des inneren Gelenkteils gepreßt werden können. Wird eine der Bremsbacken an der innenliegenden Seite mit einer Nase versehen, gegen die ein in dem inneren Gelenkteil befindlicher Stift anschlägt, wird eine Begrenzung der Drehbewegung des inneren Gelenkteils ermöglicht und ein unbeabsichtigtes Herausziehen des inneren Gelenkteils aus dem Drehgelenk verhindert. Das der Kabelführung zur Verfügung stehende Volumen wird durch die Bremsbacken reduziert; die Bremsbacken stellen scharfkantige hohlzylinderförmige Hindernisse für die elektrische Leitungsführung dar; eine Zugentlastung des Kabels ist nicht vorgesehen.
-
Die österreichische Patentschrift
AT 114 229 /schweizerisches Patent
CH 115 767 offenbart ein einachsiges Drehgelenk für Rohre, Schläuche und Kabel mit geradem Durchgang und einer um die Drehzapfenachse gelegten Kugelfläche als Dichtungsfläche, bei welchem die beiden Gelenkteile durch Einschaltung von kugeligen Lagerflächen innerhalb kleiner Grenzen zueinander allseitig beweglich gemacht sind. Hierdurch ist ein einachsiges Drehgelenk für verhältnismäßig großen Ausschlag mit einem Kugelgelenk für verhältnismäßig kleinen Ausschlag verbunden. Das vorgestellte Drehgelenk eignet sich zur zentralen Kabelführung, eine Zugentlastung ist nicht vorgesehen.
-
Alle vorgestellten Veröffentlichungen eignen sich nur bedingt oder gar nicht für den spezifischen Einsatz als Drehgelenk mit Kabeldurchführung und Verschraubung – insbesondere nicht als Drehgelenk für einen fest oder lose endlos drehbaren Kabelanschluß mit zentraler Kabeldurchführung und mit handelsüblicher Kabel-, Rohr-, Schlauch- oder Steckverbinderverschraubung für beweglich miteinander verbundene Gehäuseteile auch höherer Schutzart und weiteren Funktionen als Zusatzbauteil für Verschraubungen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Drehgelenk mit Kabeldurchführung und Verschraubung – insbesondere ein Drehgelenk für einen fest oder lose endlos drehbaren Kabelanschluß mit zentraler Kabeldurchführung und mit handelsüblicher Kabel-, Rohr-, Schlauch- oder Steckverbinderverschraubung für beweglich miteinander verbundene Gehäuseteile auch höherer Schutzart und weiteren Funktionen als Zusatzbauteil für Verschraubungen zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug. Ziel ist der Aufbau eines Drehgelenks mit Kabeldurchführung und -verschraubung – insbesondere von Drehgelenken für einen fest oder lose endlos drehbaren Kabelanschluß mit zentraler Kabeldurchführung und mit handelsüblicher Kabel-, Rohr-, Schlauch- oder Steckverbinderverschraubung für beweglich miteinander verbundene Gehäuseteile auch höherer Schutzart und weiteren Funktionen als Zusatzbauteil für Verschraubungen.
-
Das Drehgelenk mit Kabeldurchführung schafft eine feste oder lose endlos drehbare Verbindung zwischen zwei Teilen; diese Teile können eine Gehäusewand einerseits, wie z. B. ein Gehäuse einer Leuchte sein, und andererseits ein Bügel, wie z. B. der Befestigungsbügel einer drehbar gelagerten Außenleuchte. Es wird davon ausgegangen, daß sich der Stromanschluß – beispielhaft – in dem Gehäuse befindet und die Spannungsversorgung in das Gehäuse eingeführt werden muß. Das Drehgelenk mit Kabeleinführung ist so konzipiert, daß die Kabeleinführung zum Gehäuse drehwinkelunabhängig ist; wenn sich einerseits das Gehäuseteil dreht, dreht die Kabeleinführung im gleichen Winkel mit, wenn sich andererseits der Bügelteil dreht, dreht er relativ zu dem Gehäuse und der Kabeleinführung.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nimmt ein über eine Kabeleinführung eingebrachtes Kabel immer den Drehwinkel des Gehäuses auf und bewegt sich relativ zum Befestigungsbügel. Wird das Kabel über eine Kabelverschraubung eingebracht, dreht auch die Kabelverschraubung mit dem Drehwinkel des Gehäuses und relativ zum Befestigungsbügel. Das Drehgelenk kann fest und lose endlos drehbar betrieben werden; das Drehgelenk dichtet in weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zum Gehäuse und kann auch für eine höhere Schutzart eingerichtet werden. Ebenso kann das Drehgelenk gegen den Befestigungsbügel oder besser gegen das drehbare zweite Teil gedichtet werden. Auch hier ist eine höhere Schutzart möglich, falls erforderlich.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung ist der Teller des Gelenklagers mit einer Kerbung für die genaue Winkeleinstellung eingerichtet; sowohl die Tellergröße als auch die Ausprägung der Kerbung kann je nach Genauigkeit variiert werden. Auch die Verriegelungsfunktion in einer Winkelstellung durch Rastung, Schraubung oder Stiftbohrung kann variiert werden. An Stelle der Feststell- oder Befestigungsmutter kann auch je nach Anwendung und Ausprägung ein Feststellgriff in Form eines ein- oder mehrflügeligen Griffs appliziert werden, auch durch Verschluß sicherbar.
-
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Innengewinde des Gelenklagers in dieser Applikation die mechanische Schnittstelle nach außen darstellt, da es sich bei dieser Schnittstelle um einen nach Baureihen genormten elektromechanischen Anschluß handelt. An dieser Anschlußstelle lassen sich alle handelsüblichen Kabelverschraubungen unterschiedlicher Materialien und Schutzarten anschließen, wie mit/ohne Zugentlastung, mit/ohne EMV (elektromagnetische Verträglichkeit)/ESD (elektrostatische Aufladung) Schutz, mit/ohne Membranentlüftung (”atmende” Kabelverschraubung) – Verhinderung von Kondenswasserbildung im Gehäuseinnern. In Anwendung der Schutzart EMV/ESD muß das elektrisch leitende Kabelgeflecht aufgelegt und mit dem elektrisch leitenden Gelenk und dem Gehäuse elektrisch leitend kontaktiert werden.
-
Eine weitere Ausprägungsform der erfinderischen Neuheit ist dadurch gegeben, daß die Applikation mittels Schutzschlauch oder -rohr an das Drehgelenk mittels einer an diesen Anschluß angepaßten Schlauch- oder Rohrverschraubung für alle handelsüblichen Schläuche und Rohre schutzartgerecht möglich ist, wie staub-, wasser- und/oder explosionsgeschützte Ausführungen. Schlauch- und Rohrverschraubungen können ebenfalls EMV/ESD-gerecht installiert werden, in dem sie das elektrisch leitende Geflecht des Schlauchs/Rohrs aufnehmen und elektrisch kontaktieren. Auch können isolierte Installationsschläuche oder -rohre abgeschirmte Kabel oder Leitungen führen, die ebenfalls EMV/ESD-gerecht durch kombinierte Kabel-, Rohr-, Schlauch- oder Steckverbinderverschraubungen geschirmt werden können.
-
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für die standardisierten handelsüblichen Kabel-, Schlauch- und/oder Rohrverschraubungen ein Drehgelenk als Vorsatz geschaffen wurde, ein Zusatzbauteil für den Installations-Verschraubungsbaukasten für alle beweglichen insbesondere drehbaren gedichteten Gehäuse. Die Winkeleinstellung mit Feststeller ermöglicht zudem eine dauerhafte Positionierung wie z. B. für Leuchten, insbesondere für gerichtetes Licht von Strahlern im Außenbereich. Die Kabelzuführung erfolgt durch ein Drehgelenk ohne Einschränkung im Stellbereich. Das Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung ist für höhere Schutzart ausgelegt, auch zur Verhinderung von Kondenswasserbildung für Anwendungen im Außenbereich oder im Bereich stark schwankender Temperaturen mit ”atmenden” Kabel-, Rohr-, Schlauch- und/oder Steckverbinderverschraubungen, auch in Kombination.
-
Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen weiter verdeutlicht. Es zeigen
-
1 Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung, Außenansicht, in perspektivischer Darstellung
-
2 Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung, Innenansicht, in perspektivischer Darstellung
-
3 Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung, Explosionsdarstellung, in Perspektive
-
4 Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung
- a) Seitenansicht
- b) Schnittzeichnung
-
5 Drehgelenk mit Kabeleinführung, Kabelverschraubung und Kabel separiert
- a) Seitenansicht
- b) Schnittzeichnung
-
Gleiche und gleichwirkende Bestandteile der Ausführungsbeispiele sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird fortgesetzt anhand der Erläuterung der Figuren.
-
1 zeigt das Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung 1 als Außenansicht und in perspektivischer Darstellung, montiert wie in einem Gehäuseausschnitt. Das Gelenklager 40 ist befestigt in dem Gehäuse 30, trägt in einer beispielhaften Darstellung den Bügel 20 und führt ein Kabel 11 mittels Kabelverschraubung 10 ein. Die Kabelverschraubung – hier beispielhaft auch für eine Schlauch- oder Rohrverschraubung dargestellt – besteht aus einem Doppelnippel 13 sowie einer Druckschraube 12, die im Verschraubungsinnern mit einem Dichtring 15 (nicht dargestellt) gegen den Kabelmantel dichtet. Zylindrisch geschichtete Dichtringe können den unterschiedlichen Kabeldurchmessern angepaßt werden. Die Kabelverschraubung wird mit dem Innengewinde des Gelenklagers gedichtet verschraubt. Das Gelenklager des Drehgelenks wird gehäuserückseitig mit der Gehäusewand 31 mittels Unterlegscheibe und Kontermutter verschraubt. Der Befestigungsbügel besteht aus dem Bügel 21, der kopfseitig in einem Gegenlager zur Aufnahme der Lagerschale des Gelenklagers endet. Der Bügel wird mit dem Gelenklager mittels Befestigungsscheibe 50 und Feststellmutter 51 fest oder lose drehend verschraubt. Der Teller 41 steht mit dem Gelenklager in fester Verbindung, zeigt optisch die Winkelstellung mittels der Kerbung 42 an und wird für die feste Positionierung des Drehwinkels – z. B. mittels Feststellschraube 24 – genutzt.
-
2 zeigt das Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung 1 aus der Innenansicht des Gehäuses 30 in perspektivischer Darstellung. Der Bügel 21 der Befestigung 20 wird gegen den Teller 41 mittels Befestigungsscheibe 50 und Feststellmutter 51 fest oder lose drehend definiert. Die Kabelverschraubung 10 mit der das Kabel 11 führenden Druckschraube 12 wird über den Doppelnippel 13 dicht mit dem Gelenklager 40 verschraubt; das Gelenklager folgt durch eine Bohrung der Gehäusewand 31 und ist mittels Unterlegscheibe 48 und Befestigungsmutter 49 mit dem Gewindezapfen 43 des Gelenklagers fest verbunden.
-
3 als Explosionsdarstellung von Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung 1 gibt Auskunft über den Zusammenbau des Drehgelenks. Das Gelenklager 40, bestehend aus dem Befestigungsgewinde 43, dem Teller 41, der Lagerschale 44, dem Außengewinde 45 und dem Innengewinde 46, wird gehäuseseitig der Gewindezapfen mit einer Dichtscheibe 47 versehen und durch die Gehäusebohrung 32 der Gehäusewand 31 des Gehäuses 30 gesteckt und mittels aufgesteckter Unterlegscheibe 48 und Befestigungsmutter 49 fest verschraubt. Der Bügel 21 der Befestigung 20 wird mit seinem Gegenlager 22 über die Lagerschale des Gelenklagers gestülpt und mittels Befestigungsscheibe 50 und Kontermutter 51 fest oder lose drehend verschraubt. Die Kerbung 42 des Tellers läßt die Erkennung einer optischen Winkelstellung zu und dient auch – beispielhaft – der Festsetzung eines Einstellwinkels mittels der Feststellschraube 24 in Gewindebohrung 23. Statt eines mit Kerbung versehenen Tellers können auch Bohrungen und/oder Gewindelöcher der Festlegung eines Einstellwinkels dienen. Über die Kabelverschraubung 10 mit Druckschraube 12 und Doppelnippel 13 wird das gedichtete Kabel 11 über das Drehgelenk in das Gehäuse geführt.
-
4 zeigt das Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung 1 als
- a) Seitenansicht und als
- b) Schnittzeichnung
mit den Komponenten Kabelverschraubung 10, Befestigung oder Halter 20, Gehäuse 30 und Gelenklager 40. In dieser Darstellung wird das Detail des Eingriffs der Feststellschraube 24 in der Gewindebohrung 23 und die Rastung in der Kerbung 42 des Tellers 41 deutlich. Außerdem wird gezeigt, daß der Doppelnippel 13 der Kabelverschraubung gehäuseseitig einen Dicht-, O-Ring 14 als Dichtung gegen die Verschraubung des Gelenklagers trägt. In der Schnittzeichnung ist auch der Dichtring 15 der Druckschraube 12 auszumachen, der auf den Kabelmantel des Kabels 11 wirkt und zwar einerseits als Zugentlastung und andererseits als Dichtmittel.
-
5 zeigt das Drehgelenk mit Kabeleinführung und Kabelverschraubung und Kabel 1, separiert abgesetzt als
- a) Seitenansicht und als
- b) Schnittzeichnung
mit den Komponenten Kabelverschraubung 10, Befestigung oder Halter 20, Gehäuse 30 und Gelenklager 40.
-
Das Dichtkonzept für eine höhere Schutzart ist wie folgt aufgebaut.
- – Der zylindrisch geschichtete Dichtring 15 dichtet mittels der Druckschraube 12 gegen den Kabelmantel 11, so daß zwischen Kabelmantel und -verschraubung kein Staub und keine Feuchtigkeit in die Verschraubung eindringen kann.
- – Im weiteren Verlauf zum Gehäuse hin ist der Doppelnippel 13 über einen Dicht-, O-Ring 14 mit dem Innengewinde 46 des Gelenklagers staub- und feuchtigkeitsdicht verschraubt.
- – Die Dichtscheibe 47 dichtet das Gelenklager gegen das Gehäuse; der Teller 41 drückt die Dichtscheibe gegen die Gehäusewand 31, wenn auf deren Rück-/Gehäuseinnenseite auf dem Gewindestutzen 43 eine Unterlegscheibe 48 und eine Befestigungsmutter 49 aufgebracht und fest verschraubt werden.
-
Vom Gehäuseinnern 30 bildet sich ein nach außen dichter Hohlraum parallel zum Kabel 11 über das Innere des Gelenklagers 40 bis ins Innere der Kabelverschraubung 10 bis zum Dichtring 15. Dennoch ist bekannt, daß die Stelle Kabelmantel – Dichtring nicht gasdicht ist und je nach Lufttemperatur, -feuchte und -druck bzw. deren Änderungen eingedrungene Feuchtigkeit in Form von Gas im Gehäuseinnern zu Flüssigkeit kondensiert, die aus dem dichten Gehäuse nicht abfließt. Daher wird solchen, stark den Klima- und Witterungsbedingungen ausgesetzten Applikationen empfohlen, an Stelle des Dichtrings 15 eine semipermeable Membran in die Kabelverschraubung (Handelsware) einzubringen; sie ”atmend” zu machen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schafft das Drehgelenk mit Kabeleinführung 1 eine feste oder eine lose endlos drehbare Verbindung zwischen zwei Teilen; diese Teile können eine Gehäusewand 31 einerseits, wie z. B. ein Gehäuse 30 einer Leuchte sein, und andererseits ein Bügel 21, wie z. B. der Befestigungsbügel 20 einer drehbar gelagerten Außenleuchte. Das Drehgelenk mit Kabeleinführung ist so konzipiert, daß die Kabeleinführung zum Gehäuse drehwinkelunabhängig ist; wenn sich einerseits das Gehäuseteil dreht, dreht die Kabeleinführung mit dem Kabel 11 im gleichen Winkel zeitgleich mit, wenn sich andererseits der Bügelteil dreht, dreht er relativ zu dem Gehäuse, der Kabeleinführung und dem Kabel.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nimmt ein über eine Kabeleinführung 1 eingebrachtes Kabel 11 immer den Drehwinkel des Gehäuses 30 auf und bewegt sich relativ zum Befestigungsbügel 20. Wird das Kabel über eine Kabelverschraubung 10 eingebracht, dreht auch die Kabelverschraubung mit dem Drehwinkel des Gehäuses und relativ zum Befestigungsbügel. Das Drehgelenk 40 kann fest und lose endlos drehbar betrieben werden; das Drehgelenk dichtet in weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zum Gehäuse und kann auch für eine höhere Schutzart eingerichtet werden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung ist der Teller 41 des Gelenklagers 40 mit einer Kerbung 42 für die genaue Winkeleinstellung eingerichtet; sowohl die Tellergröße als auch die Ausprägung der Kerbung kann je nach Genauigkeit variiert werden. Auch die Verriegelungsfunktion in einer Winkelstellung durch Rastung, Schraubung oder Stiftbohrung kann variiert werden. An Stelle der Feststell- oder Befestigungsmutter 51 kann auch je nach Anwendung und Ausprägung ein auch verschließbarer Feststellgriff in Form eines ein- oder mehrflügeligen Griffs appliziert werden.
-
Wenn hier beispielhaft die Verschraubung oder die Kabelverschraubung angesprochen ist, so ist doch im Sinne dieser Erfindung stets die allgemeinere Form der Verschraubung mit Kabel-, Rohr-, Schlauch- und/oder Steckverbinderverschraubung gemeint.
-
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche; die zahlreichen Möglichkeiten und Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl der Schutzrechtsansprüche wider.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Drehgelenk mit Kabeleinführung und Verschraubung
- 10
- Kabelverschraubung
- 11
- Kabel
- 12
- Druckschraube
- 13
- Doppelnippel
- 14
- Dicht-, O-Ring
- 15
- Dichtring, zylindrisch geschichtet
- 20
- Befestigung, Halter
- 21
- Bügel
- 22
- Gegenlager
- 23
- Gewindebohrung
- 24
- Feststellschraube
- 30
- Gehäuse
- 31
- Gehäusewand
- 32
- Gehäusebohrung
- 40
- Gelenklager
- 41
- Teller
- 42
- Kerbung
- 43
- Befestigungsgewinde
- 44
- Lagerschale
- 45
- Feststell- und Befestigungsgewinde
- 46
- Aufnahmegewinde
- 47
- Dichtscheibe, Dichtring
- 48
- Unterlegscheibe
- 49
- Befestigungsmutter
- 50
- Befestigungs-, Unterlegscheibe
- 51
- Feststell-, Befestigungsmutter
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008007577 A [0006]
- US 2008/185901 [0006]
- EP 910230 [0007]
- DE 4316590 A [0008]
- DE 9321265 U [0008]
- US 5358352 [0008]
- DE 3613276 A [0010]
- DE 8610760 U [0010]
- DE 3612109 A [0011]
- DE 8609805 U [0011]
- DE 2605092 [0012]
- DE 2511294 [0013]
- DE 2228530 A [0014]
- DE 7221956 U [0014]
- DE 1965246 A [0015]
- US 788733 [0015]
- DE 947991 [0016]
- CH 472589 [0017]
- CH 270679 [0018]
- DE 815987 [0018]
- CH 122179 [0019]
- DE 474931 [0019]
- AT 114229 [0020]
- CH 115767 [0020]
