DE2511294C3 - Drehkupplung - Google Patents
DrehkupplungInfo
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Description
55
Die Erfindung betrifft eine in das Gehäuse eines elektrischen Gerätes einsetzbare Drehkupplung zum
Anschluß eines Mehrleiterkabels mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Drehkupplungen für den elektrischen Anschluß handbedienter Geräte, die im Gebrauch oft gedreht und
gewendet werden, erleichtern die Handhabung des Gerätes und verhindern eine Zerstörung des Kabels an
der meist gefährdeten Stelle, nämlich im Bereich der Einführung des Kabels in das Gerät. Es sind zahlreiche
Ausführungen für solche Drehkupplungen bekannt. Bei der bekannten Drehkupplung eines elektrisch beheizten
Frisierstabes (US-PS 10 90 238) ist ein mit Kontaktstift und konzentrischer Kontakthülse versehener Isolier
Stoffkörper drehbar in einer Hülse gelagert die in den Gerätegriff eingesetzt ist Da das Drehlager von der
Kontakthüise und einem gehäuseseitigen Gegenkontaktring gebildet ist wird die Kontaktgabe bei
Verschleiß der Lagerstelle unzuverlässig. Ferner ist die Montage der Leiterenden in dem Isolierstoffkörper
umständlich und ist keine Zugentlastung des Kabels vorgesehen. Schließlich ist die Drehkupplung gegen
axiales Herausziehen nur dadurch gesichert, daß die andere gehäuseseitige Kontaktfeder in eine Ringnut des
Kontaktstiftes greift
Auch ist eine Drehkupplung bekannt (US-PS 34 37 976), bei der die Anschlüsse in einen Isolierstoffkörper
eingebettet und zugentlastet sind. Ein auf die äußere Kontakthülse gestecktes und formschlüssig in
ein Steckergehäuse eingesetztes Kugellager dient der drehbaren Lagerung, während das aus dem Isolierstoffkörper
herausgeführte Kabel durch die Bohrung in einer metallischen Buchse nach außen geführt ist, die leicht
drehbar in einer öffnung des Steckergehäuses sitzt Infolge des Kugellagers benötigt die Drehkupplung
einen erhöhten Platzbedarf und ist durch das Kugellager und d;e metallische Buchse ein Mehraufwand bei der
Herstellung und Montage erforderlich ''»rner besteht
eine erhebliche Knickgefahr für das Kabel im Bereich der Buchse.
Eine andere bekannte Drehkupplung (DE-OS 21 53 418) besteht aus zwei Kupplungsteilen aus
Isolierstoff. Das eine Kupplungsteil dient zur zugentlasteten Befestigung der Leiter des mit einer Knickschutztülle
versehenen Kabels und trägt die Kontakthülse und den Kontaktstift, dessen vorderes Ende in einer
Bohrung des anderen gehäuseseitigen, mit den Gegenkontaktstücken versehenen Kupplungsteils drehbar
gelagert ist. Beide Kupplungsteile sind mittels eines Befestigungsringes drehbar miteinander verbunden. So
bildet die Drehkupplung eine geschlossene Baueinheit, die in ein Gerät einsetzbar ist Schwierigkeiten bei der
Montage sind nicht auszuschließen, da beim Zusammenstecken darauf geachtet werden muß, daß die
stromführenden Bauteile voneinander isoliert sind und nicht verbogen werden dürfen. Beim Zusammenstecken
der Gehäuseteile ist ferner keine Sichtkontrolle mehr möglich.
Die Erfindung geht von einer bekannten Drehkupplung (JP-GM 45-4671) aus, die einen kleinen Einbauraum
benötigt und einfach herzustellen ist. Dabei ist die Kontakthülse des das Kabelende aufnehmenden Kupplungsteils
in einer Bohrung eines am Gehäuse angeformten Steges und der einen Schlitz zum Einführen des
Kabelendes aufweisende Bund des Kupplungsteils in einer öffnung des Gehäuses drehbar gelagert Die
axiale Sicherung erfolgt einerseits durch den Bund, der sich an eine in der Öffnung des Gehäuses ausgebildete
Schulter anlegt und andererseits durch einen an die Kontakthülse angeformten Flansch, der sich an den
Steg des Gehäuses anlegt. Die Montage erfolgt durch Einsetzen des Kupplungsteils in das Gehäuse, jedoch ist
das Kabel gegen Knicken nicht geschützt, und muß das Kabelende zur Zugentlastung am Kupplungsteil eigens
befestigt werden, während die Gegenkontaktstücke nebeneinander am Gehäuse gehalten und besondere
Maßnahmen zur Erhöhung der elektrischen Sicherheit nicht vorgesehen sind.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, die Drehkupplung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß sie einfach herzustellen und
leicht zu montieren ist, daß sie ferner einen kleinen Einbauraum benötigt, leicht drehbar ist und die
Kabeleinführung vor Beschädigungen geschützt ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen
Merkmale gelöst
Mittels der Lagerbuchse läßt sich die Drehbeweglichkeit des Kupplungsteils gegenüber dem Gehäuse
wesentlich verbessern, so daß das Kabel, das an dem abgeknickten Abschnitt des Kupplungsteils austritt, stets
nach unten durchhängt. Gleichzeitig dient die Lagerbuchse mit ihrem an der Innenwand der Öffnung des
Gehäuses anliegenden Ringflansch zum axialen Sichern des drehbaren Kupplungsteils gegen Herausziehen aus
dem Gehäuse. Durch das Eingießen aller Teile entfallen nachträgliche Montagearbeiten beim Einführen des
Kdbels und ergibt sich insgesamt eine Drehkupplung, die sich zum Einbau in moderne Handgeräte besonders
eignet, die zuverlässig funktioniert, langlebig ist und bei der sich das Kabel vor Beschädigung gut schützen läßt.
Schließlich liegen die Gegenkontaktstücke auf entgegengesetzten Seiten der Isolierstoffplatte, wodurch
die elektrische Sicherheit erhöht ist und wird das drehbare Kupplungsteil im Bereich zwischen Kontaktstift
und Kontakthülse von der Isolierstoffplatte unmittelbar axial gesichert.
Letztere Maßnahme ist bei einer Kupplung zur drehbaren Verbindung von elektrischen Leitungen bekannt
(CH-PS 2 57 852). In Abweichung von der Erfindung ist dort jedoch die axiale Sicherung und drehbare Lagerung
des Kupplungsteils in anderer Weise vorgesehen und fehlt ein Schutz des Kabels gegen Knicken und Beschädigung.
Das Eingießen von Kontaktstücken und der mit Ihnen verbundenen Leiter sowie des Kabelendes ist
ebenfalls an sich bekannt (US-PS 30 93 432). Dieser bekannte Blitzlichtanschlußstecker weist ein rechtwinklig
zur Drehachse des mittleren Kontaktstiftes verlaufendes, in das Gehäuse eingegossenes Kabelende auf.
Damit soll ein unbeabsichtigtes Lösen des Steckers von der Buchse erschwert werden: Mittel zur drehbaren
Lagerung des Steckers in einem Gehäuse im Sinne einer Drehkupplung sind jedoch nicht vorgesehen.
Auch bei einem Gerätestecker mit Drehkupplung (US-PS 17 65 330) ist die Maßnahme bekannt, das Kabel
rechtwinklig von den Kontaktstücken des drehbaren Kupplungsteils wegzuführen, so daß aber der Kabelanschluß
außerhalb des Steckergehäuses zu liegen kommt und sich der Platzbedarf für die Kupplung beträchtlich
erhöht. Das zweigeteilte Kupplungsteil ist zwar in einer öffnung des Steckergehäuses drehbar gelagert, doch
erfolgt die axiale Sicherung durch den entsprechend ausgebildeten mittleren Kontaktstift, der ebenfalls den
Platzbedarf vergrößert und die Herstellung verteuert. Die bekannte Drehkupplung ist daher zum Einbau in
moderne Handgeräte nicht geeignet.
Schließlich weist der unter dem Winkel zur Drehachse angeformte Abschnitt des Kupplungsteils
mehrere die Flexibilität erhöhende Nuten auf. Ferner kann der unter einem Winkel zur Drehachse angeformte
Abschnitt des Kupplungsteils einen die Flexibilität erhöhenden, sich verjüngenden Querschnitt aufweisen.
Diese Merkmale sind ebenfalls an sich bekannt (US-PS 30 93 432). Gerade bei einer hoch beanspruchten
Drehkupplung sind jedoch die genannten Merkmale besonders vorteilhaft
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Diese zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht einer am anschlußseitigen
Ende eines elektrischen Geräts angeordneten Drehkupplung,
F1 g. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die in F i g. 1
dargestellte Drehkupplung innerhalb des im Schnitt dargestellten Gerätegehäuses,
F i g. 3 eine Schnittansicht in der Ebene 3-3 der F i g. 2,
Fig.4 einen von oben gesehenen Schnitt der Drehkupplung,
Fig.5 eine Seitenansicht der Drehkupplung mit Anschlußkabel und Stecker und
F i g. 6 eine perspektivische Ansicht der Kontakthülse der Drehkupplung.
Fig. 1 zeigt ein elektrisches Gerät 11, beispielsweise
einen Haarföhn, einen Frisierstab (DE-AS 24 09 018), eine Heckenschere o. dgl. mit einer Drehkupplung 13
und einem Netzanschlußkabel 12. Die drehbar oder schwenkbar mit dem Gerät 11 verbundene Drehkupplung
weist ferner einen Abschnitt 14 auf, der sich unter einem Winkt! zur Drehachse der Drehkupplung 13
erstreckt. Durch die Drehkupplung wird bei der Handhabung des Gerätes 11, z. B. beim Aufwickeln von
Haarlocken oder bei Durchführung anderer Funktionen das Kabel 12 nicht auf Torsion beansprucht, wenn das
Gerät um seine Achse gedreht wird. Wird das Gerät horizontal gehalten, wie es häufig der Fall ist, so hängt
das Anschlußkabel in den meisten Fällen infolge der Schwerkraft nach unten durch, da das Kabel unter dem
Knickwinkel des Abschnitts 14 von der Drehkupplung weggeführt ist. Wie nachstehend erläutert wird, werden
die Biegungsbewegungen im Knie des Kabels 12 durch die die Drehkupplung nachgiebige Isolierung begrenzt,
wodurch Ermüdungserscheinungen des Kabels bei der Handhabung des Geräts 11 sehr verringert sind.
Aus den F i g. 2 und 3, in denen die Drehkupplung im Gehäuse 16 montiert dargestellt ist, ist ersichtlich, daß
die Drehkupplung zwei Teile aufweist, nämlich einen steckerförmig ausgebildeten Kupplungsteil 20 und einen
als Fassung 21 ausgebildeten Teil. Die Fassung 21 weist zwei elastisch nachgiebige Kontaktstücke 22 und 23 auf,
die auf einer Isolierstoffplatte 24 montiert sind. An die Kontaktstücke 22, 23 sind jeweils Leiterpaare 26 bzw.
27 angeschlossen, die zu dem nicht dargestellten funktioneilen Teil des Gerätes 11 führen. Die Isolierstoffplatte
24 ist in dem Gehäuse durch Flansche 29,31 gehalten, die im Abstand voneinander angeordnet sind
und zwischen sich einen Schlitz 32 freilassen, in welchem die Isolierstoffplatte 24 sitzt, die daher formschlüssig in
dem Gehäuse 16 gehalten ist.
Die Kontaktstücke 22 und 23 sind an der Isolierstoffplatte durch Nieten 33 befestigt und weisen Kontaktstellen
35 und 36 auf, die gegen einen Kontaktstift 38 und eine Kontakthülse 39 des Kupplungsteils 20.
gedrückt werden. Der Kontaktstift 38 wird zweckmäßig in einer Bohrung 41 der Isolierstoffplatte 24 aufgenommen
und berührt die Kontaktstelle 35 des Kontaktstücks 22, während die Kontakthülse von dem Kontaktstück 23
außen am Umfang berührt wird.
Die Konstruktion des Kupplungsteils 20 ist am besten aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich.
Die Konstruktion des Kupplungsteils 20 ist am besten aus den Fi g. 3 und 4 ersichtlich, weiche zeigen, daß der
Kontaktstift 38 und die Kontakthülse 39, welche geschlitzt sein kann, in koaxialer Zuordnung zueinander
durch den Isolierstoff 42, aus welcher das Kupplungsteil gegossen ist, festgelegt sind; gewünschtenfalls können
sie auch durch ein separates Isolierteil voneinander getrennt sein. Die Kontaktstücke können gegeneinander
ausgetauscht sein. So kann beispielsweise die Fassung den Kontaktstift der Verbindung aufweisen,
und das Kupplungsteil kann die Kontakthülse aufweisen. Vor dem Formen bzw. Gießen des Isolierstoffes 42
um den Kontaktstift 38 und die Kontakthülse 39 herum werden die Leiter 43 und 44 (vgl. F i g. 4) des Kabels 12
an dem Kontaktstift und der Kontakthülse befestigt. Dies kann auf beliebige herkömmliche Weise geschehen;
bei der bevorzugten Ausführungsform geschieht es durch Umbiegen der Verbindungsstellen 45 und 46 des
Kontaktstiftes 38 und der Kontakthülse 39 um den Leiter 43 bzw. 44. Um dieses Umbiegen bequem
durchführen zu können, kann der Kontaktstift 38 hohl sein, um den Leiter 43 aufzunehmen, während die
Kontakthülse 39 eine davon vorstehende Lasche 48 aufweisen kann, welche um den Leiter 44 herumgebogen
wird. Gewünschtenfalls können die Verbindungsstellen 45 und 46 auch durch Löten oder Schweißen
entweder anstatt oder in Verbindung mit dem Umbiegen an den Leitern 43 und 44 befestigt sein. Statt
der Lasche 48 kann die Kontakthülse 39 auch einen sich radial von der Kontakthülse erstreckenden Flansch
aufweisen, mit einem fiachen Abschnitt, an welchem der
Leiter 44 durch Löten oder Schweißen befestigt ist. Wenn die Isolierstoffplatte 24 einen Kontaktstift 38
trägt und wenn das Kupplungsteil ein rohrförmiges Teil ist, dann kann die Verbindung durch Löten oder
Schweißen bewirkt sein.
Wie aus den Figuren zu ersehen ist, liegen die Leiter 43 und 44 des Kabels 12 parallel zueinander und sind
durch einen mit der Kabelisolierung 50 einstückigen Steg 49 ve ounden. Das Kabel läßt sich daher an der
Knickstelle der Drehkupplung leicht abwinkein, wenn — von der Seite her gesehen — die Leiter
hintereinanderliegen.
Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, umgibt der abgewinkelte Abschnitt 14 das Kabel 12 an der Stelle der
Kabelbiegung. Demzufolge unterliegen die Leiter 43 und 44 (vgl. F i g. A) an der Stelle ihrer Biegung keinen
Ermüdung hervorrufenden Beanspruchungen, sondern Materialermüdung hervorrufende Beanspruchungen
werden über den gesamten Abschnitt der Leiter, der von dem Isolierstoff 42 umgeben wird, verteilt. Um eine
begrenzte Biegebewegung in dem Abschnitt 14 zu gestatten, ist dieser mit einer Reihe von parallelen
Schlitzen oder Nuten 51 versehen, die den Biegewiderstand längs des Abschnitts 14 verringern. Ferner ist der
Abschnitt 14 konisch zulaufend ausgebildet wie dies aus
den Fig. 1, 3 und 5 hervorgeht, so daß die Flexibilität
von der Biegung in dem Kabel 12 allmählich zu dem
Punkt an welchem das Kabel 12 aus dem Abschnitt 14 austritt zunimmt Durch die Kombination dieser
Konizität oder sonstigen Abschrägung mit den Nuten 51 werden abrupte Änderungen der Flexiblität des Kabels
12 vermieden, wodurch verhindert wird, daß eine Konzentration der Beanspruchungen an irgendeiner
einzigen Stelle längs des Kabels 12 innerhalb des Abschnitts 14 stattfindet Dabei ist an der Stelle, an
welcher das Kabel 12 aus dem Abschnitt 14 austritt, der Querschnitt des Abschnitts 14 derart, daß das Kabel 12
bei seinem Bestreben, sich abzubiegen, auf einen sehr kleinen Biegewiderstand stößt Auf diese Weise wird
jegliche Konzentration von Beanspruchungen auf einen Punkt vermieden und dadurch eine sicherere und
längere Lebensdauer aufweisende Verbindung zwischen dem Gerät 11 und dem Kabel 12 geschaffen.
Wie schon oben erwähnt wurde, ermöglicht die Drehkupplung 13 ein Drehen des Geräts 11 relativ zum
Kabel 12. Dieses Merkmal steht in Funktionszusammenhang mit dem oben beschriebenen Merkmal der
Verringerung der Beanspruchung, welches erfüllt wird durch den sich verjüngenden, genuteten und abgewinkelten
Abschnitt 14, um das Kabel 12 von Torsionsspannungen freizuhalten. Um eine Drehung des Kupplungsteils 20 relativ zu dem Gerät zu erleichtern, weist das
ίο Gehäuse eine kreisförmige öffnung 53 in einem seiner
Enden auf, durch welche das Kupplungsteil'^ gesteckt ist, wohingegen das Kupplungsteil 20 eine steife oder
starre Buchse 54 aufweist, welche eine Lagerfläche bildet, die in der öffnung 53 gelagert ist. Zusätzlich weist
die Buchse 54 einen Ringflansch 55 auf, der sich von ihr erstreckt und an der Rückseite der inneren Wandung 57
des Gehäuses 16 anliegt, wenn das Kupplungsteil 20 eingesetzt ist, um zu verhindern, daß dieses aus dem
Gehäuse herausrutscht. Die Buchse 54 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten,
beispielsweise einem Acetalharz, so daß sie sich in dem ebenfalls aus Kunststoff gefertigten
Gehäuse 16 leicht dreht.
Bei der dargestellten Ausführungsform haftet der Isolierstoff 42 auf der Kabelisolierung 50, welche die
Leiter 43 und 44 ummantelt während die Buchse 54 derart in einer Ringnut 56 des Kupplungsteils 20
aufgenommen ist, daß die Buchse 54 nicht in Längsrichtung hin- und herrutschen kann. Durch die
Verwendung dieser Konstruktion werden längs des Kabels 12 auftretende Zugspannungen von dem
Gehäuse 16 aufgenommen, da der Ringflansch 55 einfach zurück und gegen die rückwärtige Wandung 57
des Gehäuses gezogen wird, wenn ein Zug ausgeübt wird. Die Kontaktstücke 22 und 23 der Fassung 21 und
die koaxialen Kontakte 38 und 39 des Kupplungsteils 20 werden daher von Spannungen im Kabel 12 nicht
beeinträchtigt
Zum Montieren der Drehkupplung im Gehäuse 16, in welchem die Fassung 21 bereits befestigt ist ist das
Gehäuse in eine obere Hälfte 16a und eine untere Hälfte tfift geteilt. Vor dem Aufsetzen der oberen Hälfte 16a
auf die untere Hälfte 166 wird das Kupplungsteil 20 unter einem Winkel in das Gehäuse hineingesteckt
wobei der Kontaktstift 38 in die Bohrung 41 gerichtet ist Die Kontaktstelle 35 des Kontaktstückes 22 berührt
den Kontaktstift 38 und drückt das Kupplungsteil 20 zurück und gegen die Rückwand 57, so daß der
Ringflansch 55 an der Rückwand anliegt Die obere Hälfte 16a des Gehäuses wird dann auf die untere Hälfte
166 gesetzt und eine Schraube 58 vereint die beiden Hälften.
Beim Herstellen des Kupplungsteils 20 ist es am bequemsten, die Buchse 54 über das Kabel 12 zu
schieben und dann den Kontaktstift 38 und die Kontakthülse 39 an den Leitern 43 bzw. 44 des Kabels
festzuklemmen. Diese Gesamtanordnung wird dann in eine (nicht dargestellte) Form gelegt, welche in
herkömmlicher Weise den Kontaktstift 38, die Kontakthülse 39, die Buchse 54 und das Kabel 12 in der richtigen
Zuordnung zueinander hält, und welche sodann mit einer elastomeren Verbindung, beispielsweise PVC,
gefüllt wird. Das PVC füllt alle Hohlräume zwischen den
Einzelteilen der Anordnung aus, wirkt als Isolator und
*3 bindet die Kabelisolierung 50 des Kabels 12 an die
Isolierung 42.
Das Kupplungsteil 20 kann in drei Abschnitte eingeteilt werden. Ein erster Abschnitt 61 trennt den
Kontaktstift 38 von der Kontakthülse 39, läßt freien Zugang zu der Kontakthülse und hält den mittigen
Kontaktstift in einer gegenüber der Kontakthülse vorstehenden Anordnung. Ein zweiter Abschnitt 62
umgibt die Verbindungen zwischen den Leitern 43 und 44 und den Anschlußenden 45 und 46 des Kontaktstiftes
38 und der Kontakthülse 39, und überlappt die Kontakthülse noch etwas. Ein dritter Abschnitt 63 weist
ein axiales Teilstück auf, welches sich um eine bestimmte Strecke längs der Rotationsmaschine des Kupplungsteils 20 erstreckt, und dann in den abgewinkelten
Abschnitt 14 übergeht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. In das Gehäuse eines elektrischen Gerätes einsetzbare
Drehkupplung zum Anschluß eines Mehrleiterkabels, mit einem' das Kabelende aufnehmenden
Kupplungsteil, das in einer Öffnung des Gehäuses drehbar gelagert und mittels eines Bundes axial
abgestützt ist, und das zwei sich axial erstreckende konzentrische, aus einem am vorderen Ende des
Kupplungsteils befindlichen Kontaktstift und einer Kontakthülse bestehende Kontaktstücke für eine
Druck- und Schleifkontaktierung aufweist, die jeweils mit den Leitern des Kabels verbunden sind,
und von denen eines in einer in der Drehachse be- is
findlichen Lagerstelle drehbar geführt und axial abgestützt ist, die in einer Isolierstoffplatte des Gehäuses
vorgesehen ist, und mit gehäuseseitig befestigten Gegenkontaktstücken, dadurch gekenn
ζ e i c h η e t, daß das Kupplungsteil (20) zur drehbaren Lagerung in der öffnung (53) des Gehäuses
mit einer Lagerbuchse (54) versehen ist, an der ein Ringflansch (55) angeformt ist, der an der
inneren Wandung (57) der öffnung des Gehäuses anliegt, daß die Isolierstoffplatte (24) des Gehäuses
als Lagerstelle für den Kontaktstift (38) vorgesehen
ist und an der Isolierstoffplatte die Gegenkontaktstücke (22, 23) befestigt sind und daß die Lagerbuchse
(54), der Kontaktstift (38), die Kontakthüise (39) und die mit ihnen verbundenen Leiter sowie das
Kabelende in das Kupplungsteil (20) eingegossen sind, und der an die Lagerbuchse außerhalb des Gehäuses
anschließende Abschnitt (14) des Kupplungsteils unter einem Winkel zur Drehachse angeformt
ist. 3S
2. Drehkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (54) aus reibungsarmem
Werkstoff hergestellt ist.
3. Drehkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gegenkontaktstück (22) für das am vorderen Ende befindliche Kontaktstück (38)
des Kupplungsteils an dessen Stirnseite angedrückt ist
4. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der unter einem *5
Winkel zur Drehachse angeformte Abschnitt (14) des Kupplungsteils (20) mehrere die Flexibilität erhöhende
Nuten (51) aufweist.
5. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der unter einem so
Winkel zur Drehachse angeformte Abschnitt (14) des Kupplungsteils (20) einen die Flexibilität erhöhenden,
sich verjüngenden Querschnitt aufweist.
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