DE7819402U1

DE7819402U1 - Elektrische Drehkupplung

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Publication number: DE7819402U1
Application number: DE19787819402
Authority: DE
Original assignee: ATLANTA-KABEL-STEINMUELLER KG 5880 LUEDENSCHEID
Current assignee: ATLANTA-KABEL-STEINMUELLER KG 5880 LUEDENSCHEID
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-12-06

Description

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Patentanwälte Lüdenscheid, 26. Juni 1978-8

Dr. W. Haßler „___

Dipl.-Chem. F. Schrumpf ^{7 9}
Postfach 17 04

5880 Lödenscheid

Anmelderin: Firma Atlanta-Kabel-Steinmüller KG
Westerfelder Weg 25- 27
5880 Lüdenscheid

Elektrische Drehkupplung Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Drehkupplung mit einem Nabenteil und einem gegenüber dem Nabenteil drehbaren Käfig, wobei für die Stromübertragung Nabenringe mit Stromabnehmern des Käfigs zusammenwirken.

Elektrische Drehkupplungen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer elektrischen Drehkupplung, die hohe Ströme, bis zu 10 A oder
mehr, ohne Schwierigkeiten im Dauerbetrieb übertragen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst,
daß die Stromabnehmer des Käfigs als Außenringe ausgebildet sind, deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Nabenringe ist und die mit den Nabenringen jeweils einen Ringspalt bilden, und daß innerhalb jedes Ringspaltes min-

destens ein einen Umfangsbereich des Ringspaltes überbrückendes Federelement angeordnet ist.

Diese Federelemente liegen mit mechanischer Vorspannung an dem jeweiligen Außenring und dem Nabenring an und geben daher einen sicheren Kontakt. Die Stromübergangsfläche ist vergleichsweise groß, so daß hohe Ströme ohne Überlastung der Drehkupplung übertragen werden können.

Anspruch 2 schlägt Maßnahmen zur Halterung und elektrischen Verbindung der Außenringe in dem Käfig vor.

Nach Anspruch 3 ist der Nabenteil mechanisch stabil ausge· führt und nach Anspruch 4 mit einfachen elektrischen Anschlüssen ausgestattet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine dreieckförmig gebogene Blattfeder in den Ringspalt zwischen Nabenring und Außenring eingesetzt. Nach dieser Ausführungsform ergibt sich eine besonders günstige Stromübertragung, weil die Blattfeder mehrere linienförmige Berührungsstellen mit dem Nabenring und dem Außenring aufweist, so daß große Stromübergangsflächen vorhanden sind.

Die Erfindung sieht vor, daß die Blattfeder einen Mittelsteg und etwa gleiche Länge wie der Mittelsteg aufweisende

Schenkel besitzt

eren Enden nach außen abgebogen sind.

Durch diese Maßnahme erhält die Blattfeder innerhalb des Ringspältss eisen besonders festen xntä. sicheren Sitz. Die Blattfeder liegt am Außenring an vier Stellen, nämlich den Enden des Mittelstegs und den nach außen abgebogenen Enden an.

Die Blattfeder ist nach der Erfindung so bemessen, daß der Mittelsteg und die Schenkel der Blattfeder nach dem Einbau in den Ringspalt nach außen gewölbt verlaufen. Dadurch erreicht man eine Zentrierung des Nabenrings, so daß alle Kontaktstellen sowohl mechanisch als auch elektrisch im wesentlichen gleichmäßig belastet werden.

Nach einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung sind für ^edes Ringpaar zwei gestreckte Federn, deren gegenseitiger Abstand kleiner als der Außendurchmesser eines

Nabenrings ist, symmetrisch zu einer Axialebene in den betreffenden Außenring eingesetzt. Auch hier sind die Federn, die eine großflächige Berührung gewährleisten, unter Biegespannung durch den Ringspalt geführt, so daß der Nabenring zwangsläufig innerhalb des Ringspaltes zentriert wird.

Die Federn können gemäß Anspruch 10 drahtförmig oder gemäß Anspruch 11 als Lamellen ausgebildet sein.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung erläutert, in der darstellen:

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

Fig. 2 eine Stirnansicht der Drehkupplung, Fig. 3 eine Ansicht der Blattfeder für die Stromübertragung,

Fig. 4 eine Darstellung eines Ringpaars für eine abgewandelte Ausführungsform der Drehkupplung,

Fig. 5 eine Seitenansicht zu Fig„ 4, Fig. 6 eine Stirnansicht eines Ringpaars für

eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 eine Seitenansicht zu Fig. 6. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Drehkupplung umfaßt einen Nabenteil 1 und einen gegenüber dem Nabenteil drehbaren Käfig 2, in denen die Stromübertragungselemente untergebracht sind. Der Nabenteil 1 umfaßt einen zentralen Stab 3 aus einem elektrisch leitenden Stoff, der einen Stirnring 4 und eine Hülse 5 aus einem Isolierwerkstoff auxnimmt. Die Hülse 5 nimmt in einer Ausnehmung einen Naben— ring 6 auf. Am Stirnende des Nabenteils 1 siifczt ein weiterei Nabenring 7. Der Nabenring 6 kann bei der Formung der Hülse 5 in die Form eingelegt werden, so daß er fest mit der Hülse 5 verbunden ist. Der Stab 3 und der Nabenring 7 könnet -in die Hülse 5 "bzw. ineinander eingepreßt weicden. Man kann diese Teile auch bei der Formung der Hülse 5 in die Form

einlegen. Der Stirnring 4 besitzt einen Kanal 8 in axialer Richtung. An den Stirnring 4 schließt sich ein Flanschteil 9 an, das ebenfalls einen axialen Kanal 10 aufweist, der mit dem Kanal 8 fluchtet. Der Kanal 8 und der Kanal 10 nehmen eine elektrische Leiterader 11 auf, deren abisoliertes Ende 12 elektrisch leitend mit dem Nabenring δ verbunden ist, z.B. durch Schweißen oder Löten. Eine weitere Leiterader 13 ist mit ihrem abisolierten Ende an den Stab 13 angelötet oder angeschweißt. Dadurch erhält man sichere elektrische Verbindungen zu dem Nabenteil 1.

Der Käfig 2 besteht aus zwei halbzylindrischen Halbteilen 15, die Aufnahmen 16 für zwei Außenringe 17, 18 aufweisen. Die Aufnahmen 16 ergeben zusammen z.B. einen Sechskantquerschnitt, so daß die Außenringe 17 und 18 mit Sechskantquerschnitt in diesen Aufnahmen drehfest festgehalten sind. Ferner sind in den Halbteilen 15 zwei Längskanäle 19, 20 ausgebildet, von denen der Längskanal 19 einen Durchlaß 21 zu der Außenring 17 und der Längskanal 20 einen Durchlaß zu dem Außenring 18 aufweisen. Die Längskanäle 19 und 20 nehmen jeweils isolierte Leiteradern 23 und 24 auf, deren abisolierte Enden 25 bzw. 26 mit einem Außenring 17 bzw. elektrisch leitend verbunden sind, z.B. durch Schweißen oder Löten. Stirnwände 27 der Halbteile 15 schließen den Nabenteil stirnseitig ab. Die Halteile greifen mit einem Innenflansch 28 in den Flanschteil 9 ein. Der Zusammenhalt der Halbteile erfolgt in im einzelnen nicht dargestellter Weise durch Clipszungen, durch KIe⁷Oe- oder Schweißverbindungen oder durch Spannelemente.

Jeder Nabenring 6 und 7 hat eine zylindrischen Außenfläche, entsprechend hat jeder Außenring 17 und 18 eine , zylindrische Innenfläche. Der Innendurchmesser der Außenringe 17 und 18 ist größer als der Außendurchmesser der Nabenringe 6 und 7, so daß jeweils zwischen einem Ringpaar 6, 17 bzw. 7, 18 ein Ringspalt 29, 30 freibleibt. In diesem Ringspalt 29 bzw. 30 findet jeweils eine Blattfeder 31 Aufnahme, deren Ausgangsform vor dem Einsetzen in den Ringspalt

29 bzw. 30 in Fig. 3 dargestellt ist. Jede Blattfeder 31 "besitzt einen Mittelsteg 32 -und daran anschließende, etwa gleich längs Schenkel 33, deren Enden 34 nach außen abgebogen sind. Beim Einsetzen in den Ringspalt werden die Schenkel 33 zusammengedrückt, so daß nach Fig. 2 die Blattfeder etwa ein gleichseitiges Dreieck mit nach außen gewölbten Seiten bildet. Die Blattfeder 31 überbrückt jeweils den Ringspalt 29 bzw. 30 und stellt eine Stromübertragung sicher. Die Schenkel 33 und der Mittelsteg 32 der Blattfeder liegen aufgrund der Federspannung sowohl am jeweiligen Außenring als auch am jeweiligen Nabenring an. Die Blattfeder 31 wirkt jeweils selbstzentrierend auf die gesamte Anordnung, so daß eine gleichmäßige und symmetrische Anlage und damit auch eine gleichmäßige und sichere Stromübertragung sichergestellt ist. Man hat bei dieser Ausführungsform drei linienförmige Anlagebereiche am Nabenring und vier linienförmige Anlagebereiche am Außenring, wie man der Fig. 2 entnehmen kann.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Stromübertragungselemente zwischen Nabenring 6 und Außenring 17. Der Außenring 17 hat in diesem Fall einen Vierkantumriß. Der Außenring 17 besitzt in einer Stirnfläche aufeinander ausgerichtete Schlitze 35, die den Ringspalt schneiden. Der gegenseitige Abstand der Schlitze 35 ist kleiner als der Außendurchmesser des Nabenrings 6. Jeweils zwei miteinander fluchtende Schlitze 35 nehmen eine lamellen förmige Feder 36 auf, die somit in den Ringspalt hineinragt und einen Umfangsbereich desselben überbrückt. Der Nabenring 6 drückt die Federn 36 nach außen, so daß dadurch infolge der Federkraft eine Kontaktkraft am Nabenring 6 . zustande kommt. Man erkennt aus Fig. 4 die gute und sichere Anlage der Federn 36 sowohl am Außenring 17 als auch am Nabenring 6. Auch mit dieser Ausführungsform ist eine gute Stromübertragung gewährleistet. Die Federn sind nach dem Einsetzen und nach dem Zusammenbau der Drehkupplung durch die Wände der Aufnahmen in dem Käfig 2 fixiert, so daß auch

"bei dieser Ausführungsform der Drehkupplung ein Herausfallen einzelner Teile nicht möglich ist.

Eine weitere Ausführungsform .für die Stromübertragung ergibt sich aus Fig. 6. In dem Außenring 17 sind in diesem Fall paarweise aufeinander ausgerichtete Bohrungen 37 angeordnet, deren Abstand kleiner als der Außendurchmesser des Nabenrings 6 ist. Jeweils in zwei miteinander fluchtende Bohrungen 37 ist eine drahtförmige Feder 38 eingesetzt. Auch diese Federn 38 werden durch den eingesetzten Nabenring 6 nach außen gebogen- so daß infolge der Rückstellkraft der Federnein Kontaktdruck gewährleistet ist.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung arbeiten jeweils mit einem Ringpaar aus Nabenring und Außenring und Federelementen, die einen Ringspalt zwischen diesem Ringpaar überbrücken und unter ihrer Federkraft sowohl an dem Nabenring als auch an dem Außenring anliegen. Die Drehkupplung nach der Erfindung zeichnet sich auch durch eine einfache Montage aus, indem auf dem Nabenteil die Außenringe und die Federn montiert werden können. Beim weiteren Zusammenbau wird der Käfig auf den Nabenring aufgesetzt, der die Außenringe und auch die Federn in den Ringspalten in radialer Richtung zentriert und in axialer Richtung fixiert.

Claims

Anmelderin: Firma Atlanta-Kabel-Steinmüller KG Westerfelder Weg 25 - 27 5880 Lüdenscheid Elektrische Drehkupplung 10 Ρα 4- an Einsprüche

1. Elektrische Drehkupplung mit einem Nabenteil und einem gegenüber dem Nabenteil drehbaren Käfig, wobei für die Stromübertragung Nabenringe mit Stromabnehmern des Käfigs zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnehmer des Käfigs (2) als Außenringe (17, 18) ausgebildet sind, deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Nabenringe (6, 7) ist und die mit den Nabenringen jeweils einen Ringspalt (29, 30) bilden, und daß innerhalb jedes Ringspaltes (29, 30) mindestens ein einen Umfangsbereich des Ringspaltes überbrückendes Federelement (31, 36, 38) angeordnet ist.

2. Drehkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Außenringe (17, 18) mit mehrkantiger Außenfläche in Aufnahmen (16) des Käfigs drehfest aufgenommen sind und

daß dei? Käfig in seiner Umfangswandung Längskaiiäle (i9, 20) aufweist, die ^aweils einen Durchlaß (21, 22) zu einem Außenring (16, 1?) haben und eine Leiterader (23, 24-) aufnehmen, die mit dem betreffenden Außenring verschweißt ist.

3. Drehkupplung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Uabenteil (1) einen zentralen Stat (3) aus einem Leiterwerkstoff aufweist, auf den ein Nasenring (7) unmittelbar aufgepreßt ist, und daß der Stab im Anschluß an den genannten Nabenring (7) eine Isolierhülse (5) "besitzt, die einen weiteren Nabenring (6) trägt.

4. Drehkupplung nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, daß an den weiteren Nabenring (6) ein Flanschteil (9) aus Isolierwerkstoff anschließt, in deia ein Längskanal (10) zur Aufnahme einer mit dem weiteren Näbanring (6) verschweißte; Leiterader (11) angeordnet ist, und daß eine weitere Leite ader (13) an den Stab (3) angeschweißt ist.

5. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenringe (17? 18) ein sechskantiges oder vierkantiges Außenprofil haben.

6. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß eine dreieckförmig gebogene Blattfeder (31) in den RLngspalt zwischen Nabenring und Außenring eingesetzt ist.

7- Drehkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (3I) einen Mittelsteg (32) und etwa gleiche Länge wie der Mittelsteg aufweisende Schenkel (33) "besitzt, deren Enden (34·) nach außen abgebogen sind.

8. Drehkupplung nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg und die Schenkel der Blattfeder nach außen gewölbt verlaufen.

9. Drehkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gestreckte Federn (36, 38), deren gegenseitiger Abstand kleiner als der Außendurchmesser eines Nabenrings (6, 7) ist, symmetrisch zu einer Axialebene in jeden Außenring (I7, 18) eingesetzt sind»

10. Drehkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (38) drahtförmig ausgebildet sind und durch Bohrungen (37) jedes Außenrings hindurchreichen.

11. Drehkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (36) als Lamellen ausgebildet sind und in Schlitze (35) des betreffenden Außenrings eingesetzt sind.