DE1034732B

DE1034732B - Biegbare elektrische Leitungsverbindung

Info

Publication number: DE1034732B
Application number: DEK23891A
Authority: DE
Inventors: Josef Schmidt; Theodor Dobbelmann
Original assignee: Kabelwerke Reinshagen GmbH
Current assignee: Kabelwerke Reinshagen GmbH
Priority date: 1954-10-28
Filing date: 1954-10-28
Publication date: 1958-07-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine biegsame elektrische Leitungsverbindung und insbesondere auf eine Leitungseinführung für bewegliche, vorzugsweise handbetätigte Elektrogeräte, bei der die isolierten Adern der Leitung zugspannungsfrei und mit Spiel in einer gummielastischen Umhüllung liegen. Die insbesondere an den Einführstellen bewglicher elektrischer Leitungen bei ortsveränderlichen Elektrogeräten bzw. -maschinen auftretenden hohen Beanspruchungen der Leitung haben schon zu mancherlei Versuchen geführt, das vorzeitige Brechen der Leitungsadern zu verhindern. Insbesondere sind die Leiter unterbrochen und zur Kontaktgabe über Schleifringe und Bürsten, leitende Lagerzapfen od. dgl. verbunden worden. Diese Gestaltungen vermögen den Anforderungen im allgemeinen nicht zu genügen, da sie mechanisch empfindlich sind und teilweise beachtliche Übergangswiderstände erbringen. Es ist auch schon bekannt, Anechlußglieder für elektrische Leitungen in Form von einerseits als Stecker, anderseits als Steckdose ausgebildeten Teilen zu gestalten, die gegeneinander um zwei sich kreuzende Achsen beweglich sind. Hierzu ist vorzugsweise die Übertragung der elektrischen Energie über die Lagerstellen vorgesehen. Sie soll jedoch wahlweise auch mit Hilfe von die Verbindungsstelle überbrückenden biegbaren Leitern möglich sein. Da das Gerät für die Aufnahme solcher Leiter aber keinen diese gegen mechanische Beschädigungen sichernden Raum hat, konnten sich auch solche Ausführungen nicht durchsetzen. Ferner ist ein nachgiebiges, aus in sich starren und gegeneinander federnd abgestützten Gliedern bestehendes Zwischenstück für elektrische Zuleitungen bekannt, bei welchem die elektrische Energie über federnde Leiter übertragen wird. Hierbei ist keine Möglichkeit aufgezeigt, die Glieder gegeneinander so abzudichten, daß den Sicherheitsanforderungen genügt wird. Es ist ferner bekannt, im Bereich der Leitungseinführung von beweglichen Elektrogeräten die äußere Schutzhülle der beweglichen Leitung zu entfernen und die isolierten Adern lose durch einen biegbaren Schlauch, wie Metallschlauch oder Gummischlauch, zu führen, der einendig an dem Außenmantel der beweglichen Leitung und andernends ah der Geräteführung befestigt ist. Diese Anordnung soll von den Adern im Bereich der Einführstelle Zugspannungen fernhalten und gegenseitige Druckeinwirkungen der Adern, die deren Isolierung beschädigen könnten, ausschließen. Die Wirkung solcher Anordnungen ist nicht zufriedenstellend, da die Biegebeanspruchungen der Adern gegenüber einer unmittelbaren Durchführung der beweglichen Leitung bis zur Anschlußstelle praktisch nicht vermindert werden. Für elektrische legeräte ist schließlich eine isolierende Strom-

Biegbare elektrische Leüungsverbindung

Anmelder:

Kabelwerk Reinshagen G, m. b. H._r
Wuppertal-Ronsdorf

Josef Schmidt und Theodor Dobbelmann,

Wuppertal-Ronsdorf,
sind als Erfinder genannt worden

zuführung bekannt, bei der im Anschlußbereich der

so Leitung die Leiter mit allmählich wachsendem Durchmesser bei allmählich abnehmender Steigung verlaufen. Die Leiter sind hierbei fest in eine isolierende elastische Umhüllung eingebettet, deren Durchmesser ebenfalls zum Anschlußende hin ansteigt. Da die vorbekannten, eine gesteigerte Beweglichkeit der Leitung anstrebenden Einrichtungen praktisch keine Bedeutung erlangen konnten, ist bisher — abgesehen von Sonderfällen — noch die^N seit langem bekannte Verwendung von Stützmitteln wie Schraubenfedern bzw. diesen ähnlichen Gummitüllen beibehalten worden, um die bewegliche Leitung an der Einführstelle so zu versteifen, daß keine die Leitung besonders stark gefährdenden kleinen Biegeradien anfallen können. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß dies nicht ausreicht, um den praktisch auftretenden Beanspruchungen dauerhaft zu widerstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine biegbare elektrische Leitungsverbindung der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, die gegenüber der Zuleitung eine größere Nachgiebigkeit bei Biegebeanspruchungen aufweist, wobei aber die Beanspruchungen der Leiter niedrig bleiben. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Leiter an vorbereiteten Biegestellen innerhalb der Umhüllung in Längenveränderungen zulassenden Krümmungen verlaufen. Hierbei werden nicht nur wie bei der letzterwähnten vorbekannten Gestaltung Zugbeanspruchungen in den Biegezonen ausgeschaltet, sondern auch trotz enger Biegeradien die auf die Längeneinheit der Adern entfallenden Verformungen besonders gering gehalten. Damit ergibt sich gegenüber den vorbekannten Gestaltungen eine beachtlich größere Dauerhaftigkeit. Außerdem besteht der Vorteil, daß die biegbare Verbindung sich in einfacher Weise herstellen läßt

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und keinerlei empfindlifäie CEeHe aufweist, so daß eine große Betriebssicherheit anfällt. Im übrigen lassen sich Umhüllungen, die besonders geringe Biegewiderstände haben,_ ohne Schwierigkeiten so .herstellen, daß sie Zug- und Ürehbeanspruchtagen weitg#iend?wider= stehen. ' * '" -•--^L-ⁱ-

. Unter Zugrundelegung der erfindungsgemäßen, gekrümmt verlaufende Ädern mit Spiel umschließenden, vorbereitete Biegestellen aufweisenden Umhüllung ist es vorteilhaft, die inl· Inngrtv der Umhüllung untergebrachten Leiter in einenj hoch^as.tischen Werkstoff wie Schaumgummi zu.betten, der auf-Grund seiner Struktur die BiegefähiglSiiP praktisch nicht beeinträchtigt, den für dieXeiter ,vorgesehenen Verlauf jedoch auch unter ungüstigen Betriebsbedingungen aufrechterhält, r.

In Anpassung an die jeweils gewählte Form der gummielastischen -Umhüäinng läßt sich der Verlauf der umschlossenen Leiter verschiedenartig wählen. Diese können beispielsweise spiralig verlaufen, um auch bei einer geringen Länge der zur Aufnahme von Biegeverformungen vorgesehenen Stelle^ eine ausreichend große Länge de^Leiter zu erhalten, die die auf die Längeneinheit entfallenden Verformungen klein bleiben läßt. Bei die Leiter mit Spiel umschließenden längeren gummielastischen Umhüllungen ist es anderseits vielfach zweckmäßiger, -die Leiter als offene Drahtschrauben durchlaufen zu lassen, wie es an sich für elektrische Verbindungen in längenveränderlichen und drehbaren Leuchtenträgern bekannt ist. Hierbei lassen sich die von den Leitern einer Leitung gebildeten Drahtschrauben vorzugsweise gleichmittig anordnen.

Entsprechend dem jeweifs vorgesehenen Verlauf der mit Spiel in der gummielastischen Umhüllung untergebrachten Leiter ist es in der Regel möglich, in an sich bekannter Art die Leiter der Zuleitung durchlaufen zu lassen, so daß sich die Herstellung zusätzlicher Verbindungen erübrigt. Beispielsweise können dabei die isolierten Adern einer Zuleitung im Bereich der gummielastischen Umhüllung gegenüber der durchlaufenden Länge der Zuleitung dichter geseilt bzw. verdrillt werden, um größere Biegeverformungen der Zuleitung ohne Schaden aufnehmen zu können. Dieser Verlauf der Endbereiche der Zuleitung läßt sich von Hand ohne Schwierigkeiten gestalten, so daß für die Zuleitungen Abschnitte durchlaufend gleichmäßiger Leitungen verwendbar sind.

Eine besonders zweckmäßige Gestaltung der gummielastischen Umhüllung, welche in der Leitung eine vorbereitete Biegestelle schafft, wird durch zwei etwa plattenförmige, gegebenenfalls versteifte Stirnseiten und einen diese verbindenden nachgiebigen, vorzugsweise vorbereitete Biegebereiche aufweisenden Mantel gebildet. Ferner kann eine die Leiter mit Spiel umschließende gummielastische Umhüllung auch im wesentlichen schlauchförmig gestaltet werden, wobei unter Umständen Einlagen vorgesehen sind, welche Drehverformungen entgegenwirken.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Ansicht eine einer beweglichen Zuleitung zugeordnete Gerätesteckdose,

Fig. 2 die Steckdose nach Fig. 1, teils aufgebrochen,

Fig. 3 eine gegenüber der Fig. 2 abgewandelte Ausführung,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer biegbaren elektrischen Leitungsverbindung in Ansicht,

Fig. 5 einen Längsschnitt-durch Fig. 4.

Bei .der in .den Fig. 1 und 2 dargestellten Leitungsverbindung ist organisch mit einer Gerätesteckdose 10, die vorzugsweise als Schutzkontaktdose ausgebildet und demgemäß mit Seitenkontakten 11 versehen 5, 'ist, ein biegbares Verbindungsstück 12 vereinigt, an welches sich die bewegliche Zuleitung 13 anschließt. Das Verbindungsstück 12 besteht im wesentlichen aus ober- und unterseitig angeordneten plattenförmigen Stirngliedern 14 und einem diese verbindenden Mantel

ίο 15, dem eine umlaufende vorbereitete Biegestelle 16 eingeformt ist. Das biegbare Verbindungsstück 14, 15 umschließt mit Spiel die zu den Kontakten der Gerätesteckdose führenden Leiter 17, die bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung in Form einer -weiten Wendel verlaufen. Gemäß der Gestaltung nach Fig. 3 sind die Leiter 18 der Zuleitung 13 als enge Drahtschraube gestaltet. - '■

Auf die Zuleitung 13 ausgeübte Biegebeanspruchungen werden insbesondere durch elastisches "Nachgeben des Mantels 15 vor allem in dem vorbereiteten Biegebereich 16 aufgenommen, da die Formänderungsfähigkeit hier größer als bei der übrigen Zuleitung ist, was sich unter Berücksichtigung der Durchmesser durch Wahl der Wandstärken und des Werkstoffes leicht eras reichen läßt. Die starken Formänderungen der Umhüllung 14, 15 beeinträchtigen die Lebensdauer der Leiter 17 bzw. 18 nicht, da diese auf Grund ihres gekrümmten Verlaufes eine so große Länge haben, daß die auf die Längeneinheit bezogenen Verformungen auch unter ungünstigen Umständen gering bleiben. Der freie Innenraum der Umhüllung 14 bis 16 kann gegebenenfalls einen hochelastischen Werkstoff wie Schaumstoff enthalten, um die Leiter 17 bzw. 18 zu stützen und deren ordnungsgemäße Lage auch für den Fall sicherzustellen, daß das Verbindungsstück besonders ungünstigen mechanischen Beanspruchungen unterworfen wird. Der Mantel des Verbindungsstückes überträgt überdies Drehbeanspruchungen weitgehend, so daß die eingehüllten Leiter in dieser Hinsicht keinen hohen Beanspruchungen unterliegen. Ebenso ist die Formänderungsfähigkeit des Verbindungsstückes unter Zug- oder Druckbeanspruchungen nur so gering, daß die Gebrauchsfähigkeit der Leiter dadurch nicht beeinträchtigt wird.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführung ist eine Gerätesteckdose 20 vorzugsweise durch Vulkanisation mit einem biegbaren Verbindungsstück 21 verbunden, welches aus einem leicht biegbaren schlauchförmigen Körper besteht, der die Leiter 22 mit Spiel umschließt. Das Verbindungsstück 21 ist durch eine beispielsweise aufvulkanisierte Muffe 23 mit der Umhüllung der beweglichen Zuleitung 24 unlösbar verbunden. Zur Erzielung einer ausreichenden Biegefähigkeit der in das Verbindungsstück 21 eingeschlossenen Leiter verlaufen diese gegenüber der Schlaglänge der Zuleitung erheblich enger verdrillt, so daß auf die Länge des Verbindungsstückes große Leiterlängen entfallen, welche die Biegebeanspruchungen niedrig halten. Die Teile sind wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 bzw. 3 vorzugsweise sämtlich durch Vulkanisation od. dgl. unlösbar miteinander verbunden, so daß auch der Forderung nach Wasserdichtigkeit genügt wird.

Die dargestellten Ausführungen lassen sich in verschiedener Weise abändern. Die erfindungsgemäße Leitungsverbindung kann wahlweise auch zwischen zwei gleichartigen Abschnitten einer Leitung oder aber unmittelbar zwischen einem Gerät und der beweglichen Zuleitung angeordnet sein. Für das Verbindungsstück könnten in Bereichen, deren betriebs-

mäßige Verformung unerwünscht ist, Verstärkungen in Form von Ringen od. dgl. vorgesehen werden. Die Abmessungen der das Verbindungsstück bildenden gummielastischen Umhüllung sollen jeweils so gewählt sein, daß in bezug auf Biegebeanspruchungen eine gegenüber der beweglichen Zuleitung leichtere Verformbarkeit anfällt, so daß die auftretenden Biegebeanspruchungen, welche bisher die Leitung gefährdeten, insbesondere in den hierfür vorgesehenen Bereichen der Zuleitung zur Wirkung kommen. Für das Verbindungsstück lassen sich neben Gummi insbesondere elastisch verformbare Kunststoffe mit hoher Alterungsbeständigkeit verwenden. Das Verbindungsstück kann überdies auch aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, die jedem Bereich besonders günstige Eigenschaften vermitteln.

Claims

Patentanspruch ε-1. Biegbare elektrische Leitungsverbindung, insbesondere Leitungseinführung für bewegliche, vorzugsweise handbetätigte Elektrogeräte, bei der die isolierten Adern der Leitung zugspannungsfrei und mit Spiel in einer gummielastischen Umhüllung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter an vorbereiteten Biegestellen innerhalb der Umhüllung in Längenänderungen zulassenden Krümmungen verlaufen.
2. Elektrische Leitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der gummielastischen Umhüllung die umschlossenen Adern stützende hochelastische Werkstoffe wie Schaumstoffe enthält.
3. Elektrische Leitungsverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter in dem Biegebereich der gummielastischen Umhüllung spiralig verlaufen.
4. Elektrische Leitungsverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter in dem Biegebereich der gummielastischen Umhüllung schraubenlinienförmig verlaufen.
5. Elektrische Leitungsverbindung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastische Umhüllung zwei etwa plattenförmige, gegebenenfalls versteifte Stirnseiten und einen diese verbindenden nachgiebigen Mantel hat.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 475 571, 741 904.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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