DE3623770A1 - Selbstaufwickelnde kabeltrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstaufwickelnde Kabeltrommel, de­ ren Trommelkörper auf einer Schleifkontaktanordnungen tragenden Buchse drehbar gelagert ist und die eine spiralförmige Aufwickelfeder auf­ weist, wobei zur galvanischen Durchführung des Nulleiters in einer Ringkammer eine Bandspirale angeordnet ist, deren Innenende mit einem buchsenfesten Nulleiter galvanisch verbunden ist und deren Außenende mit einem aufgewickelten Nulleiter galvanisch verbunden ist.

Nach den VDE-Vorschriften ist die Durchführung des Nulleiters über Schleifkontakte nicht zulässig. Der Nulleiter muß vielmehr galva­ nisch durchgeführt sein. Das DE-GM 76 07 988 beschreibt eine Kabel­ trommel der eingangs genannten Art, bei der innerhalb der Kammer eine Bandleitung angeordnet ist. Die Kammer ist im Spulenkern unterge­ bracht und hat infolgedessen nur einen begrenzten Durchmesser, so daß nur eine begrenzte Länge der Bandleitung zum Ausgleich der Drehung der Kabeltrommel eingebaut werden kann. Infolge des geringen Durchmes­ sers sind auch die mechanischen Verbiegungen der an die Enden der Bandleitung stoffschlüssig angesetzten Leiter groß.

Die DE-AS 17 65 804 beschreibt auch eine Kabeltrommel der ein­ gangs genannten Art. Dort ist die Bandspirale ebenfalls innerhalb einer Kammer im Innern der Kabeltrommel untergebracht, so daß Schwie­ rigkeiten, wie zuvor erläutert, auftreten. Die Verformungen der Band­ spirale beim Aufwickeln und Abwickeln des Kabels werden umso größer, je kleiner der Außendurchmesser der genannten Kammer ist.

Bei diesen bekannten Kabeltrommeln ist die Durchführung des Null­ leiters in den Nabenteil integriert. Es ist also nicht möglich, eine Kabeltrommel nachträglich mit einer Durchführung des Nulleiters nach­ zurüsten.

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung einer Kabeltrom­ mel der genannten Art, daß die Kammer einen möglichst großen Durchmes­ ser hat und daß außerdem die mechanischen Spannungen und Verformungen der galvanischen Verbindung zu den angeschlossenen Nulleitern klein sind. Nach einer weiteren Teilaufgabe soll eine Nachrüstung der Kabel­ trommel mit der galvanischen Durchführung des Nulleiters möglich sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ringkammer in einem dem Durchmesser der Trommelflansche entsprechen­ den Käfig ausgebildet ist, daß der Käfig mit Hilfe von Zungen mit dem Trommelflansch verbindbar ist, daß ein Buchsenaufsatz einen Lagerbund für einen Wanddurchgang des Käfigs bildet und einen Querschlitz auf­ weist, in den ein Endabschnitt der Landspirale mit einer V-förmigen Ausbiegung eingelegt ist, mit der das Ende des buchsenfesten Nullei­ ters stoffschlüssig verbunden ist, und daß am Außenrand des Käfigs ein im Querschnitt langgestreckter Zapfen zur Aufnahme einer U-förmi­ gen Umbiegung der Bandspirale vorgesehen ist.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als der Käfig einen den Trommelflanschen entsprechenden Durchmesser hat und auf einen Trommelflansch aufgesetzt ist. Infolgedessen kann man infolge des großen Kammerdurchmessers die mechanischen Verformun­ gen der Bandspirale beim Aufwickeln und Abwickeln des Kabels klein halten, so daß die Bandspirale nicht unzulässig verformt wird. Denn die Bandspirale besteht aus einem Werkstoff hoher elektrischer Leitfä­ higkeit, dessen mechanische Verformbarkeit begrenzt ist. Außerdem sind die Enden der Bandspirale durch die V-förmige Ausbiegung inner­ halb des Nebenaufsatzes und durch den langgestreckten Zapfen so fest­ gelegt, daß die mechanische Belastung der stoffschlüssigen Verbindung mit den Nulleiterenden gering ist.

Der Käfig ist seitlich an den Flansch der Kabeltrommel ansetz­ bar. Es kann also eine Kabeltrommel, die in der Grundform mit Schleif­ kontakten für die Phasenleiter ausgestattet ist, wahlweise oder nach­ träglich mit einer galvanischen Durchführung des Bulleiters nachgerü­ stet werden. Die Kontaktierung und der Anschluß der Phasenleiter wird durch den Anschluß des Nulleiters nicht berührt. Auch der Aufbau der Nabe oder der Kabeltrommel wird durch den Käfig nicht beeinflußt.

Damit die Bandspirale auch mit umgekehrtem Wicklungssinn in den Käfig eingebracht werden kann, ist vorgesehen, daß in Umfangsrichtung zu beiden Seiten des Zapfens Stifte ausgebildet sind. Der jeweilige Wicklungssinn muß dem Aufwickelsinn des Kabels auf der Kabeltrommel gleich sein. Durch den zweiten Zapfen wird auch ein Zurückweichen des Scheitels der Bandspirale ausgeschlossen.

Zur sicheren, großflächigen galvanischen Verbindung des Nullei­ ters ist vorgesehen, daß an die U-förmige Umbiegung ein Steckverbin­ der und an das Ende des Nulleiters ein dazu passender Steckverbinder angeformt sind, die nach der Zusammenfügung stoffschlüssig miteinan­ der verbunden sind.

Eine kostengünstige Herstellung des Käfigs als Spritzgießteil er­ gibt sich dadurch, daß der Käfig in beiden Stirnwänden parallele Ste­ ge aufweist, die innerhalb der beiden Stirnwände gegeneinander ver­ setzt sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung erläutert, in der darstellt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Kabeltrommel nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

An einer Tragwand 1 sitzt eine Buchse 2 mit Gleitkontaktanord­ nungen 3. Auf der Buchse 2 ist drehbar eine Nabe 4 einer Kabeltrommel 5 gelagert. An die in der Nabe 4 befestigten Teile der Gleitkontakt­ anordnungen 3, die nicht in Einzelheiten erläutert sind, sind Leiter 6 des zwischen Flanschen 7 und 8 der Kabeltrommel 5 aufgewickelten Ka­ bels 9 angeschlossen. Eine spiralförmige Aufwickelfeder 10 befindet sich in einer Kammer des Flansches 8. Diese Aufwickelfeder 10 befindet sich in einer Kammer des Flansches 8. Diese Aufwickelfeder 10 dient in üblicher Weise zur Aufwicklung des Kabels.

Die Buchse 2 ist durch einen Buchsenaufsatz 11 mit einem hülsen­ förmigen Lagerbund 12 verlängert, der einen Axialschlitz 13 aufweist.

Ein scheibenförmiger Käfig 14 ist als Spritzgießteil ausgebildet und besitzt zwei Stirnwände 15 und 16, die durch einen Ringmantel 17 miteinander verbunden sind und zusammen mit demselben eine Ringkammer 31 begrenzen. Die Stirnwände 15 und 16 umfassen jeweils parallele Ste­ ge 201, 203, 205 bzw. 202, 204, die in beiden Stirnwänden gegeneinan­ der versetzt angeordnet sind. In den mittleren Steg 203 der Stirn­ wand 15 befindet sich ein Wanddurchgang 206, der auf dem Lagerbund 12 aufsitzt. Der Ringmantel 17 endigt in einen Kragen 18, so daß unter der Stirnwand 16 ein Hohlraum 30 bleibt. Der Kragen 18 steht auf dem Flansch 7 auf. An dem Kragen 18 sind Zungen 19 angeformt, die rastend in entsprechende Ausnehmungen des Flansches 7 eingesteckt werden kön­ nen. Fig. 1 zeigt die Teile der Kabeltrommel in zusammengebautem Zu­ stand.

Im Randbereich der Ringkammer 31 des Käfigs 14 ist ein Zapfen 21 mit langgestrecktem Querschnitt ausgebildet. In Umfangsrichtung schließen sich an den Zapfen 21 Stifte 22 an.

Innerhalb des Käfigs 14 befindet sich eine schematisch dargestell­ te Bandspirale 23, aus einem schmalen, biegsamen, elektrisch leiten­ den Metallband, mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Das Innenende der Bandspirale 23 ist mit einer V-förmigen Ausbiegung 24 in den Quer­ schlitz 13 des Lagerbunds 12 der Buchse eingelegt, wobei sich die V-förmige Ausbiegung 24 an die Innenwände des Lagerbundes 12 anlegt. In diese V-förmige Ausbiegung 24 ist ein Ende eines buchsenfesten Nul­ leiters 25 angeschweißt.

Das Außenende der Bandspirale 23 weist eine langgestreckte U-för­ mige Umbiegung 26 auf, die um den Zapfen 21 herumgelegt und an einem Stift 22 vorbeigeführt ist, so daß sich die U-förmige Umbiegung 26 im wesentlichen nicht bewegen kann. Der jeweils benutzte Stift 22 rich­ tet sich nach der Wicklungsrichtung der Bandspirale 23 und der Auf­ wickelrichtung der Kabeltrommel. An das Ende der Umbiegung 26 ist ein Steckverbinder 27 stoffschlüssig angeformt. An das Ende des auf die Kabeltrommel aufgewickelten Nulleiters 28 ist ebenfalls ein Steckver­ binder 29 angeformt. Die beiden paarig zueinander passenden Stecker­ verbinder 27 und 29 werden nach dem Zusammenfügen stoffschlüssig mit­ einander verbunden, insbesondere verschweißt, damit eine sichere, großflächige galvanische Verbindung zwischen dem Nulleiter 28 und der Bandspirale 23 hergestellt ist.

Der Nulleiter 28 ist innerhalb des Hohlraumes 30 geführt. Die U-förmige Umbiegung 26 ist so sicher um den jeweiligen Stift 22 und den Zapfen 21 geführt, so daß sie sich nicht verschieben kann. Infol­ gedessen sind zusätzliche Halteelemente zur Festlegung des Endes der Bandspirale nicht erforderlich.

Die Bandspirale 23 ist innerhalb des Käfigs 14 in Form einer lo­ sen Spirale verlegt. Der Werkstoff hat im wesentlichen keine Feder­ spannung, so daß die Wicklung allein durch die Drehung der Kabeltrom­ mel bestimmt ist. Bei der Drehung der Kabeltrommel 5 wird die Bandspi­ rale 23 entsprechend auf- oder abgewickelt. Beim Aufwickeln wird die Windungszahl größer und die Wicklung enger, beim Abwickeln entspre­ chend umgekehrt. Dieser Vorgang läßt die Bandspirale 23 im wesentli­ chen spannungsfrei. Somit ist der Nulleiter über diese Bandspirale 23 galvanisch durchgeführt. Die Enden der Bandspirale sind mechanisch festgelegt, so daß die stoffschlüssigen Verbindungen mit dem Nullei­ ter mechanisch nicht belastet oder verformt werden. Die Bandspirale 23 liegt in der scheibenförmigen Ringkammer 31 des Käfigs 14. Durch die spiralförmige Anordnung des Bandes können keine Verwindungen oder Verschlingungen innerhalb der Bandspirale 23 auftreten. Die Bandspira­ le 23 ist immer geordnet, so daß die Funktion der Kabeltrommel nicht beeinträchtigt wird.

Claims (4)

1. Selbstaufwickelnde Kabeltrommel, deren Trommelkörper auf einer Schleifkontaktanordnungen tragenden Buchse drehbar gelagert ist und die eine spiralförmige Aufwickelfeder aufweist, wobei zur galvani­ schen Durchführung des Nulleiters in einer Ringkammer eine Bandspira­ le angeordnet ist, deren Innenende mit einem buchsenfesten Nulleiter galvanisch verbunden ist und deren Außenende mit einem aufgewickelten Nulleiter galvanisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (31) in einem dem Durchmesser der Trommelflansche (7) ent­ sprechenden Käfig (14) ausgebildet ist, daß der Käfig (14) mit Hilfe von Zungen (19) mit dem Trommelflansch (7) verbindbar ist, daß ein Buchsenaufsatz (11) einen Lagerbund (12) für einen Wanddurchgang (206) des Käfigs (14) bildet und einen Querschlitz (13) aufweist, in den ein Endabschnitt der Bandspirale (23) mit einer V-förmigen Ausbie­ gung (24) eingelegt ist, mit der das Ende des buchsenfesten Nullei­ ters ( 25) stoffschlüssig verbunden ist, und daß am Außenrand des Kä­ figs (14) ein im Querschnitt langgestreckter Zapfen (21) zur Aufnahme einer U-förmigen Umbiegung (26) der Bandspirale (23) vorgesehen ist.

2. Kabeltrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung zu beiden Seiten des Zapfens (21) Stifte (22) ausge­ bildet sind.

3. Kabeltrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die U-förmige Umbiegung (26) ein Steckverbinder (27) und an das Ende des Nulleiters (28) ein dazu passender Steckverbinder (29) angeformt sind, die nach der Zusammenfügung stoffschlüssig miteinan­ der verbunden werden.

4. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Käfig (14) in beiden Stirnwänden (15, 16) parallele Stege (201, 202, 203, 204, 205) aufweist, die innerhalb der beiden Stirnwände gegeneinander versetzt sind.