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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Anforderungen an die vorgestellte Anordnung übersteigen
bei weitem den Anspruch eines Drehgelenks als Vorsatz für
Kabelverschraubungen.
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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.
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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.
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Das
Drehgelenk bewegt sich senkrecht zur Wandbefestigung und das für
die Gelenkhälften verarbeitete Hohlprofil eignet sich zur
Kabelführung; eine Zugentlastung ist nicht vorgesehen.
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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.
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Die
vorgesehene Schutzart des Geräteanschlusses sieht keine
Dichtheit für das Anschlußstück vor.
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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.
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Die
niedrige Schutzart der Anordnung läßt ein starkes
Verschmutzen der Kontaktierung zu, was ggf. zu hohen Übergangswiderständen
führt.
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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.
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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.
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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.
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Das
vorgestellte Drehgelenk in Verbindung mit einer zugentlastenden
Kabelverschraubung wird das eingeführte Kabel endlos mitdrehen.
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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.
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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.
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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.
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Die
Anordnung betrifft z. B. optische Geräte, die auf den Augenabstand
einstellbar sein müssen und deren Drehgelenke hohe Querkräfte
aufweisen.
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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.
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Das
Gelenk besitzt mittig keinen, die Kabelführung behindernden
Gelenkzapfen; jedoch besitzt das Gelenk keine Zugentlastung für
die Kabel außer den oben geschilderten Schikanen.
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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.
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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.
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Das
vorgestellte Drehgelenk eignet sich zur zentralen Kabelführung,
eine Zugentlastung ist nicht vorgesehen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage
beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
weiter verdeutlicht. Es zeigen
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1 Drehgelenk
mit Kabeleinführung und Verschraubung, Außenansicht,
in perspektivischer Darstellung
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2 Drehgelenk
mit Kabeleinführung und Verschraubung, Innenansicht, in
perspektivischer Darstellung
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3 Drehgelenk
mit Kabeleinführung und Verschraubung, Explosionsdarstellung,
in Perspektive
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4 Drehgelenk
mit Kabeleinführung und Verschraubung
- a)
Seitenansicht
- b) Schnittzeichnung
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5 Drehgelenk
mit Kabeleinführung, Kabelverschraubung und Kabel separiert
- a) Seitenansicht
- b) Schnittzeichnung
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Gleiche
und gleichwirkende Bestandteile der Ausführungsbeispiele
sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die
Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird fortgesetzt anhand der Erläuterung der Figuren.
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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.
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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.
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3 als
Explosionsdarstellung von Drehgelenk mit Kabeleinführung
und Verschraubung 1 gibt Auskunft über den Zusammenbau
des Drehgelenks. Das Gelenk lager 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
-
- 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
-
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102008007577
A [0006]
- - US 2008/185901 [0006]
- - EP 910230 [0008]
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- - US 5358352 [0010]
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- - DE 8610760 U [0012]
- - DE 3612109 A [0013]
- - DE 8609805 U [0013]
- - DE 2605092 [0015]
- - DE 2511294 [0017]
- - DE 2228530 A [0019]
- - DE 7221956 U [0019]
- - DE 1965246 A [0021]
- - US 788733 [0021]
- - DE 947991 [0023]
- - CH 472589 [0025]
- - CH 270679 [0027]
- - DE 815987 [0027]
- - CH 122179 [0029]
- - DE 474931 [0029]
- - AT 114229 [0030]
- - CH 115767 [0030]