-
Beschreibung:
-
Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrpolige Stromübertragungsvorrichtung,
insbesondere für Kabeltrommeln, mit mindestens einem Schleifkontakt-Paar, dessen
gegeneinander verdrehbare Kontakte aus zwei, im wesentlichen kreisring förmigen
Kontaktscheiben bestehen, von denen die erste im wesentlichen eben ausgebildet ist,
während die zweite mindestens eine an der benachbarten Kontaktscheibe anliegende
ausgeformte Erhebung aufweist und wobei eine der beiden Kontaktscheiben eigenfedernd
ist.
-
Bei der bekannten Stromübertragungsvorrichtung (DE-PS 27 48 667)
besteht die eigenfedernde Kontaktscheibe aus einer an einer Umfangsstelle durchgehend
radial aufgeschnittenen und schraubenförmig aufgebogenen Kreisringscheibe, während
die andere kreisringförmige Gegenscheibe dadurch formsteif ausgebildet ist, daß
sie eine etwa mittig umlaufend angeordnete Ringsicke aufweist. Der Kontaktdruck
kommt dadurch zustande, daß beide in ihren Aufnahmeräumen befindlichen Kontaktscheiben
eines Kontaktscheiben-Paares auf Block axial gegeneinander gedrückt werden, derart,
daß die formsteife Kontaktscheibe mit dem erhabenen Bereich ihrer Ringsicke linienförmig
an der radial aufgeschnittenen, eigenfedernden Kontaktscheibe anliegt und letztere
in eine ebene Lage versetzt.
-
Bei der bekannten Stromübertragungsvorrichtung, gestattet die nur
im wesentlichen linienförmige Berührung der Ringsicke mit der ebenen eigenfedernden
Kontaktscheibe nur eine verhältnismäßig geringbemessene Kontaktfläche. Im übrigen
bildet bei der bekannten Stromübertragungsvorrichtung die radial
aufgeschlitzte,
keinen ringförmigen Zusammenhalt aufweisende Kontaktscheibe ein relativ labiles
Bauteil, dessen Aufbiegen zu einer schraubenförmigen Feder einen nicht unbeträchtlichen
Herstellungsaufwand bedeutet. Der Radialschlitzbereich mit seinen Kanten kann bei
angepreßter Ringsicke außerdem verschleißfördernd wirken. Außerdem ist die bekannte
Anordnung, solange sie jedenfalls eine einfache Bauform aufweist (vgl.
-
DE-PS 27 48 667, Fig. 1 und 6), vornehmlich nur für einen Drehsinn
geeignet. Wenn nämlich der Drehsinn wechselt und entgegen der Steigung der schraubenförmig
aufgebogenen Kontaktscheibe verläuft, sind ein erhöhter Verschleiß oder gar eine
Hemmung nicht auszuschließen.
-
Ausgehend von der bekannten Stromübertragungsvorrichtung (DE-PS 27
48 667), liegt der Erfindung im Bewußtsein der Nachteile des Bekannten die Aufgabe
zugrunde, eine Stromübertragungsvorrichtung mit einfach herzustellenden Schleifkontakt-Paaren
zu schaffen, welche eine flächige Kontaktanlage gestatten. Entsprechend der Erfindung
wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die erste Kontaktscheibe ringförmig geschlossen
und auch im axial unbelasteten Zustand eben ist, und daß sich die Erhebung der zweiten
ebenfalls ringförmig geschlossenen Kontaktscheibe über einen Umfangswinkelbereich
und über die gesamte radiale Breite der Kreisringscheibe durchgehend in Form einer
Aufwölbung erstreckt, welche parallel zur Drehachse des Kontaktscheiben-Paares einfederbar
ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen Stromübertragungsvorrichtung bildet die
erste Kontaktscheibe - im Gegensatz zur vorbeschriebenen bekannten ersten Kontaktscheibe
- ein stabiles ringförmig geschlossenes, keinerlei verschleißfördernde Kanten bildendes
Bauteil, welches auch im unbelasteten Zustand völlig eben, daher stabil und leicht
herstellbar und im übrigen für beide Drehrichtungen gleichermaßen gut verwendbar
ist. Die zweite Kontaktscheibe der erfindungsgemäßen Anordnung ist über
einen
relativ großen Umfangswinkelbereich und über die gesamte radiale Breite der Kreisringscheibe
durchgehend derart aufgewölbt, daß die Kreisringscheibe auf diesem Umfangswinkelbereich
etwa die Gestalt einer Blattfeder einnimmt, welche parallel zur Drehachse des betreffenden
Kontaktscheiben-Paares einfederbar ist. Während die zweite Kontaktscheibe sich unter
der Wirkung eines Axialdrucks gegen die durchgehend ebene erste Kontaktscheibe abstützt,
schmiegt sich die Aufwölbung der zweiten Kontaktscheibe unter Bildung einer relativ
großen Kontaktübertragungsfläche an die erste Kontaktscheibe an.
-
Auch die mit der Aufwölbung versehene zweite Kontaktscheibe ist mit
einem einfachen Formstanz-Vorgang unter nachfolgender Härtung mit einem verhältnismäßig
geringen Fertigungsaufwand herstellbar. Im übrigen hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
daß der Umfangswinkelbereich etwa 300 bis etwa 1000, vorzugsweise etwa 900 beträgt.
Durch diese Erfindungsmerkmale wird eine hinreichend große Flächenkontaktwirkung
sichergestellt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Kontaktscheibe
zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete Aufwölbungen auf. Hierdurch
ist eine symmetrische Verteilung des Axialdrucks gewährleistet.
-
Im Unterschied zur eingangs beschriebenen Stromübertragungsvorrichtung
(DE-PS 27 48 667) ist die Erfindung nicht darauf angewiesen, die beiden Kontaktscheiben
des jeweiligen Kontaktscheiben-Paares auf Block gegeneinanderzupressen. Bei der
erfindungsgemäßen Stromübertragungsvorrichtung ist es vielmehr besonders vorteilhaft,
daß die Kontaktscheiben-Paare nicht die Funktion von Axial-Drucklagern übernehmen
müssen. Vielmehr wird diese Funktion von gesonderten Lagerbauteilen, beispielsweise
von Axialdruck--Lagerflächen einer Kabeltrommel, übernommen. Die Erfindung sieht
hingegen vor, daß die zweite Kontaktscheibe unter partieller Abflachung einer jeden
Aufwölbung bei Belassung eines Axialabstandes zwischen den beiden ebenen Bereichen
beider Kontaktscheiben angedrückt gehalten ist. Während bei der eingangs beschriebenen
bekannten Stromübertragungsvorrichtung
der Kontaktdruck eine Funktion
des jeweils wechselnden axial wirkenden Lagerdrucks bildet, ist bei der erfindungsgemäßen
Anordnung der einmal eingestellte Abstand - und damit auch der Kontaktdruck - konstant.
Je nach Anwendungsfall wird man bei der erfindungsgemäßen Anordnung einen größeren
oder einen geringeren Axialabstand zwischen den beiden Kontaktscheiben des jeweiligen
Kontaktscheiben-Paares wählen. Ein fester Axialabstand mit Axialdruck-Lagerflächen
kann entsprechend weiteren Erfindungsmerkmalen dadurch erzielt werden, daß der verbleibende
Axialabstand zwischen den beiden ebenen Bereichen der beiden Kontaktscheiben durch
die axiale Lage einer Schnappverrastverbindung eines drehbaren Kabel-Trommelkörpers
mit einer raumfesten Nabe gebildet ist.
-
Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus zusätzlichen Unteransprüchen
sowie aus den Zeichnungen in Verbindung mit der Zeichnungsbeschreibung.
-
In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels
näher dargestellt, es zeigen Fig. 1 einen Radialschnitt durch eine Kabeltrommel
und Fig. 2 etwa nach Art einer Explosionsdarstellung die einzelnen Kontaktscheiben,
jeweils einmal in der Seitenansicht und jeweils einmal in halber Draufsicht.
-
In Fig. 1 ist die Kabeltrommel insgesamt mit der Bezugsziffer 10
bezeichnet.
-
Die Kabeltrommel 10 besteht aus einem mit 11 bezeichneten raumfesten
Gehäusekörper, welcher insgesamt ein Kunststoff-Spritzgußteil bildet. Der Gehäusekörper
11 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut und in einer Lagerkonsole
12 undrehbar gehalten, deren Schnitt im wesentlichen C-förmig ist.
-
Der Gehäusekörper 11 weist eine angeformte Nabe 13 auf, auf welche
ein insgesamt mit 14 bezeichneter, im wesentlichen rotationssymmetrischer Trommelkörper,
welcher ebenfalls ein Kunststoff-Spritzbauteil bildet, mit einer Lagerbüchse 15
drehgelagert ist.
-
Zwischen seinen beiden Trommelwangen 16 und seinem Trommelmantel
17 bildet der Trommelkörper 14 einen Raum 18 zur Aufwicklung etlicher Lagen eines
Elektro-Kabels 19, welches in Fig. 1 lediglich angedeutet ist.
-
Gehäusekörper 11 und Trommelkörper 14 greifen etwa labyrinthartig
ineinander und bilden hierbei Aufnahmeräume für Kontaktscheiben-Paare A und B.
-
Das Kontaktscheiben-Paar A weist eine an einem Flansch 20 raumfest
gehaltene zweite Kontaktscheibe 21 auf, während an dem drehbaren Gegenflansch 22
des Trommelkörpers 14 eine erste Kontaktscheibe 23 befestigt ist. Die zweite Kontaktscheibe
21 weist zwei Aufwölbungen 24 auf, gegen welche die erste Kontaktscheibe 23 derart
drückt, daß die Aufwölbungen 24 sich partiell, d.h. in ihrem Scheitelbereich, abflachen,
indem sie sich an die erste Kontaktscheibe 23 anschmiegen.
-
Beim Kontaktscheiben-Paar B ist eine ähnliche Anordnung getroffen.
Und zwar sind zwischen einem raumfesten Flansch 25 des Gehäusekörpers 11 und einem
drehbaren Flansch 26 des Trommelkörpers 14 die zweite Kontaktscheibe 27 und die
erste Kontaktscheibe 28, das größere Kontaktscheiben-Paar B bildend, angeordnet.
Die erste Kontaktscheibe 28 ist am drehbaren Flansch 26 befestigt, während die zweite
Kontaktscheibe 27 am raumfesten Flansch 25 befestigt ist. Die einander zugekehrten
Innenseiten der Flanschpaare 20, 22 sowie 25, 26 sind in einem bestimmten Axialabstand
a voneinander distanziert.
-
Dieser Axialabstand a kommt dadurch zustande, daß sich der Trommelkörper
14 unter Bildung von Axialdruck-Gleitlagerflächen einerseits mit einem Bundansatz
29 und andererseits mit einem schlitzhülsenförmigen Endbereich 30 seiner Lagerbüchse
15 an einem Lagerbund 31 der gehäuseseitigen Nabe 13 abstützt. Der schlitzförmige
Endbereich 30 und der Lagerbund 31 bilden eine Schnappverrastverbindung.
-
Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß der auf besondere Weise erzielte
konstante Axialabstand a nur ein partielles Zusammendrücken der Aufwölbungen 24,
32 gestattet. Hierbei ist noch zu erwähnen, daß die beiden Aufwölbungen 32 Bestandteil
der ersten Kontaktscheibe 27 sind.
-
Aus Fig. 1 ist ohne weiteres ersichtlich, daß die dargestellte Kabeltrommel
10 eine zweipolige Stromübertragung gestattet. Dementsprechend sind beispielsweise
die Pole für das Kontaktscheiben-Paar A mit R und für das Kontaktscheiben-Paar B
mit MP bezeichnet.
-
Die diesbezüglichen Kabelenden können Kabelschuhe 33 aufweisen, welche
jeweils auf eine Kontakt-Anschlußzunge (z.B.
-
34 der ersten Kontaktscheibe 28) aufgesteckt sind.
-
In Fig. 2 ist - mehr schematisch - gezeigt, wie die einzelnen Kontaktscheiben
ausgebildet sind.
-
Die Kontaktscheiben 21, 23 bilden das Kontaktscheiben-Paar A, während
die Kontaktscheiben 27, 28 das Kontaktscheiben-Paar B bilden.
-
In Fig. 2 ist zunächst die zweite Kontaktscheibe 21 in der seitlichen
Ansicht dargestellt, wobei deutlich wird, daß die Aufwölbung 24 einen etwa blattfederartigen
Bereich bildet, der unter der Wirkung des Axialdrucks x einfedern
kann.
Gleiches gilt für die Aufwölbung 32 der zweiten größeren Kontaktscheibe 27 des Kontaktscheiben-Paares
B.
-
Die zweiten Kontaktscheiben 21, 27 sind aus federhartem Werkstoff,
zum Beispiel aus federhartem Messing, hergestellt, während die jeweiligen Gegen-Kontaktscheiben
23, 28 aus einem weicheren Material, in diesem Falle aus einem weicheren Messing,
bestehen. Diese Werkstoffpaarung erbringt recht gute Gleiteigenschaften bei Herabsetzung
des Verschleißes.
-
Trotz der jeweils nur hälftigen Darstellung der zweiten Kontaktscheiben
21, 27 wird deutlich, daß jede zweite Kontaktscheibe 21, 27 zwei Aufwölbungen 24
bzw. 32 besitzt.
-
Während die Kontaktanschluß-Zungen 37, 35 der zweiten Kontaktscheiben
21, 27 jeweils mit einer stoffschlüssig angeformten Quetschhülse 38 zur Aufnahme
eines Kabelendes enden können auf die Kontakt-Anschlußzungen 36, 34 der ersten Kontaktscheiben
23, 28 Kabelschuhe 33 aufgeschoben werden.
-
Aus Fig. 2 ist außerdem zu ersehen, daß bei der dargestellten zweipoligen
Stromübertragungsvorrichtung jeweils eine größere Kontaktscheibe 28 und jeweils
eine kleinere Kontaktscheibe 23 aus einer gemeinsamen Platine gestanzt sind. Hierbei
ist der Innendurchmesser D. der größeren Kontaktscheibe 28 gleich dem Außendurchmesser
Da der kleineren Kontaktscheibe 23. Während die Kontaktzunge 34 der größeren Kontaktscheibe
28 nach außen ragt, ragt die Kontaktzunge 36 der kleineren Kontaktscheibe 23 nach
innen vor. Diese Anordnung, die grundsätzlich ebenfalls für die zweiten Kontaktscheiben
21, 27 gilt, gestattet eine besonders kostengünstige, abfallarme Fertigung. Die
Kontaktanschluß-Zungen 34 bis 37 können vorteilhaft lediglich durch Einlegemontage
in die zugehörigen Aufnahmeräume montiert werden. Hierbei durchgreifen die Kontaktanschluß-Zungen
34-37 die zugehörigen
Anlage-Flansche in Durchbrüchen 39, mit deren
Laibungen sie zugleich eine Verdreh-Sicherung bilden.
-
Aus Fig. 2 ist auch zu ersehen, daß sich jede Aufwölbung 24, 32 etwa
über einen Umfangswinkelbereichd~von 900 erstreckt.
-
Sämtliche Kontaktscheiben 21, 23, 27, 28 besitzen dieselbe radiale
Breite b.