EP1251097B1 - Kabeltrommel zum Einbau in Elektrogeräte - Google Patents

Kabeltrommel zum Einbau in Elektrogeräte Download PDF

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EP1251097B1 EP02006333A EP02006333A EP1251097B1 EP 1251097 B1 EP1251097 B1 EP 1251097B1 EP 02006333 A EP02006333 A EP 02006333A EP 02006333 A EP02006333 A EP 02006333A EP 1251097 B1 EP1251097 B1 EP 1251097B1
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
    • B65H75/44—Constructional details
    • B65H75/4418—Arrangements for stopping winding or unwinding; Arrangements for releasing the stop means
    • B65H75/4428—Arrangements for stopping winding or unwinding; Arrangements for releasing the stop means acting on the reel or on a reel blocking mechanism
    • B65H75/4434—Arrangements for stopping winding or unwinding; Arrangements for releasing the stop means acting on the reel or on a reel blocking mechanism actuated by pulling on or imparting an inclination to the material

Definitions

  • control member is a resilient Damping element for cushioning over the abutment surface initiated shock forces. This can be achieved by that the damping element by a between the bearing and the Abutment surface formed S-shaped central part of the control member is.

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  • Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Kabeltrommel zum Einbau in Elektrogeräte mit einem an einer Tragstruktur drehbar gelagerten Trommelkörper zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusskabels, einem beim Abwickeln des Anschlusskabels spannbaren Federantrieb zum selbsttätigen Aufwickeln des Anschlusskabels und einem durch Zug am Anschlusskabel betätigbaren Umkehrmechanismus zum Umsteuern zwischen Auf- und Abwickelbewegung des Trommelkörpers, wobei der Umkehrmechanismus ein an einem Trommelflansch des Trommelkörpers außenseitig angeordnetes Nutlabyrinth und ein an einer Lagerstelle der Tragstruktur abgestütztes, mit einem Eingriffsorgan in dem Nutlabyrinth geführtes und in einer Anschlaglage gegen Aufwickeln arretierendes Steuerglied aufweist.
Kabeltrommeln dieser Art, wie sie auch aus der US-A-6 019 304 bekannt sind, wurden von der Anmelderin bereits zum Netzanschluss ortsveränderlicher Elektrogeräte wie beispielsweise Staubsauger vertrieben. Damit lässt sich das Auf- und Abwickeln und Arretieren des Anschlusskabels mit hohem Bedienungskomfort einhändig allein durch Ziehbewegungen am Kabel steuern. Das stiftförmige Eingriffsorgan des Umkehrmechanismus wird dabei drehrichtungsabhängig in dem Nutlabyrinth geführt. Beim Loslassen des Kabels in einer gewünschten Auszugstellung schlägt der Eingriffsstift unter der Einwirkung des Federantriebs in einer Stoppstelle des Nutlabyrinths formschlüssig gegen eine Ausnehmung der Nutflanken an, während das Ein- und Ausleiten durch geeignete Führungskanten am Nutgrund bewerkstelligt wird. Um die auftretenden Kräfte auf die Tragstruktur übertragen zu können, ist das Steuerglied aufwendig aus mehreren Metallteilen gefertigt, wobei der Eingriffsstift zur Zwangslaufsicherung an einer Blattfeder fixiert ist und in der Anschlaglage durch eine gesonderte Stützschiene abgestützt wird.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kabeltrommel dahingehend zu verbessern, dass der Material- und Herstellungsaufwand verringert wird und eine zuverlässige und dauerhafte Funktion gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass an dem Trommelflansch mindestens ein Anschlagstück angeordnet ist, und dass das Steuerglied eine im Abstand von dem Eingriffsorgan angeordnete, in der Anschlaglage gegen das Anschlagstück anstoßende Widerlagerfläche aufweist. Dadurch wird die Arretierfunktion von der Führungsfunktion des Eingriffsglieds entkoppelt, so dass dieses frei von hohen Kräften bleibt und entsprechend klein dimensioniert werden kann, womit auch eine geringere Tiefe des Nutlabyrinths und damit eine verringerte Baugröße der Trommel erreicht werden kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerglied als einstückiges Formteil, vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet. Damit wird die Kraftübertragung weiter optimiert und eine wirtschaftliche Herstellung vor allem bei hohen Stückzahlen erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass der Abstand der Widerlagerfläche von dem Eingriffsorgan so bemessen ist, dass das Eingriffsorgan in der Anschlaglage von den Nutflanken des Nutlabyrinths und damit von Belastungen frei bleibt.
Für einen optimalen Kraftfluss ist es von Vorteil, wenn die Widerlagerfläche an einem von der Lagerstelle abgewandten freien Ende des Steuerglieds angeordnet ist. Um die Flächenpressung zu verringern, ist es vorteilhaft, wenn die Widerlagerfläche räumlich gekrümmt ist und mit einer entsprechenden Anschlagfläche des Anschlagstücks vollflächig in Eingriff bringbar ist.
In konstruktiver Hinsicht ist es günstig, wenn das mindestens eine Anschlagstück außerhalb des Nutlabyrinths an dem Trommelflansch angeordnet ist. Um eine möglichst lineare Kraftübertragung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das oder die Anschlagstücke durch jeweils einen an einer das Nutlabyrinth randseitig begrenzenden Außenfläche des Trommelflansches angeformten Anfahrnocken gebildet sind.
Vorteilhafterweise umfasst das Nutlabyrinth zwei konzentrisch angeordnete Ringnuten zur drehrichtungsabhängigen Führung des Steuerglieds, wobei die Ringnuten über zwei einander diametral gegenüberliegende, in jeweils eine Anschlaglage führende Umsteuernuten miteinander verbunden sind und im Bereich der Umsteuernuten jeweils ein Anschlagstück angeordnet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass das Steuerglied ein federelastisches Dämpfungselement zum Abfedern von über die Widerlagerfläche eingeleiteten Stoßkräften aufweist. Dies lässt sich dadurch realisieren, dass das Dämpfungselement durch eine zwischen der Lagerstelle und der Widerlagerfläche ausgebildete S-förmige Mittelpartie des Steuerglieds gebildet ist.
Um eine zuverlässige Steuerfunktion zu gewährleisten, sollte das Steuerglied ein das Eingriffsorgan gegen den Nutgrund des Nutlabyrinths drängendes Sicherungselement zur Zwangslaufsicherung aufweisen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn an einer das Eingriffsorgan tragenden Kopfpartie des Steuerglieds ein mit seinem freien Ende an der Tragstruktur gleitend abgestützter Federfortsatz angeformt ist.
Um das Nutlabyrinth abzutasten, kann das Steuerglied über ein Schwenklager in einer zu dem Trommelflansch parallelen Ebene begrenzt verschwenkbar an der Tragstruktur gelagert sein. Aus Stabilitätsgründen ist es hierbei von Vorteil, wenn das Lagerspiel des Schwenklagers so bemessen ist, dass das Steuerglied in der Anschlaglage über eine außerhalb des Schwenklagers liegende und von der Widerlagerfläche abgewandte Stützfläche mit der Tragstruktur in Eingriff kommt. Eine vorteilhafte Ausführung sieht hier vor, dass das Steuerglied eine über einen Lagerzapfen drehbar an einem Lagerlappen der Tragstruktur gehaltene Lagergabel aufweist, und dass die Lagergabel mit ihren bogenförmigen freien Endkanten mit komplementär geformten Bogenstufen des Lagerlappens formschlüssig in Anlage bringbar ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
eine Einbau-Kabeltrommel mit einem an einer Tragstruktur drehbar gelagerten Trommelkörper in perspektivischer Ansicht;
Fig. 2
die Kabeltrommel nach Fig. 1 in der Draufsicht;
Fig. 3
ein an dem Trommelkörper außenseitig angeordnetes Nutlabyrinth mit einem Steuerglied zum Umsteuern zwischen Auf- und Abwickeln in einem vergrößerten Ausschnitt der Fig. 2; und
Fig. 4
das Steuerglied in der Anschlaglage in einem ausschnittsweisen Schnitt senkrecht zu Fig. 3.
Die in der Zeichnung dargestellte Einbau-Kabeltrommel 10 dient zum elektrischen Netzanschluss ortsveränderlicher Geräte wie beispielsweise Staubsauger. Sie besteht im wesentlichen aus einer gerätefest montierbaren Tragstruktur 12, einem an der Tragstruktur drehbar gelagerten Trommelkörper 14 zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusskabels 16, einem Federantrieb 18 zum selbsttätigen Aufwickeln des Anschlusskabels und einem kurvengesteuerten Umkehrmechanismus 20 zum Umschalten zwischen Aufund Abwickelbewegung des Trommelkörpers.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfasst der Federantrieb 18 eine in einem Federgehäuse 22 der Tragstruktur 12 angeordnete Aufwickelfeder 24. Die Aufwickelfeder 24 wird beim Abwickeln des Anschlusskabels 16 vorgespannt und sorgt so für ein selbsttätiges Aufwickeln in umgekehrter Drehrichtung. Das Anschlusskabel 16 ist an seinem freien Kabelende mit einem Netzstecker 28 und an seinem anderen, inneren Ende im Bereich der Trommelachse mit Anschlusskontakten 30 an der Tragstruktur 12 galvanisch verbunden.
Um das Auf- und Abwickeln auf einfache Weise manuell durch kurzen Zug am Anschlusskabel 16 steuern zu können, weist der Umkehrmechanismus 20 ein an einem Trommelflansch 32 des Trommelkörpers 14 ausgebildetes Nutlabyrinth 34 und ein an einer Lagerstelle 36 der Tragstruktur 12 schwenkbar abgestütztes Steuerglied 38 auf. Das Steuerglied 38 ist über ein Eingriffsorgan 40 in dem Nutlabyrinth 34 geführt und stößt in definierten Anschlaglagen unter Einwirkung der Kraft der Aufwickelfeder 24 gegen Anschlagstücke 42 an dem Trommelflansch 32 an, so dass ein gewünschter Kabelauszug arretierbar ist.
Das in Fig. 4 in einer Anschlaglage bzw. Arretierstellung gezeigte Steuerglied 38 ist als einstückiges Spritzteil aus Kunststoff ausgebildet. Sein länglicher Grundkörper weist an seinem einen Ende eine Lagergabel 44 auf, die an einem Lagerlappen 46 der Tragstruktur 12 über einen Lagerzapfen 48 parallel zu dem Trommelflansch 32 verschwenkbar gehalten ist. Das Lagerspiel in dem Lagerauge ist dabei so bemessen, dass die Lagergabel 44 in der Anschlaglage mit ihren bogenförmigen freien Endkanten 50 als Stützfläche mit entsprechend geformten Bogenstufen 52 des Lagerlappens 46 in Anlage kommt, ohne dass der Lagerzapfen 48 belastet wird.
Zum Abfedern von Axialbelastungen weist das Steuerglied 38 eine S-förmig ausgebildete Mittelpartie 54 als Dämpfungselement auf. Das Bogenstück ist dabei über axiale Rippenfortsätze 58 auf Block komprimierbar.
An seiner freien Kopfpartie 56 weist das Steuerglied 38 eine stimseitige Widerlagerfläche 60 auf, die mit einer entsprechenden Anlagefläche 62 des Anschlagstücks 42 in Eingriff bringbar ist. Auf diese Weise verläuft der von der Aufwickelfeder 24 erzeugte Kraftfluss von dem Anschlagstück 42 über die Widerlagerfläche 60 in Längsrichtung des Steuerglieds 38 und wird über die Stützfläche 50 in die Tragstruktur 14 eingeleitet. Um die Flächenüberdeckung zu vergrößern und damit die Flächenpressung klein zu halten, sind die Widerlagerfläche 60 und die komplementäre Anlagefläche 62 räumlich gekrümmt ausgebildet (vgl. Fig. 3).
Das Eingriffsorgan 40 des Steuerglieds 38 ist durch einen an der Kopfpartie 56 gegen den Trommelflansch 14 abstehenden Steuerzapfen gebildet, welcher in der Anschlaglage unter Freihaltung eines Zwischenraums 64 im Abstand von den Nutflanken des Nutlabyrinths 34 bleibt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass der Steuerzapfen 40 nicht in den vorstehend beschriebenen Kraftfluss eingebunden ist und somit klein dimensioniert werden kann, wodurch sich auch die Tiefe des Nutlabyrinths 34 entsprechend verringem lässt.
Zur Zwangslaufsicherung des Steuerzapfens in dem Nutlabyrinth 34 ist an der gegenüberliegenden Seite der Kopfpartie 56 des Steuerglieds 38 ein schwanenhalsförmiger Federfortsatz 66 als Sicherungselement angeformt. Dieser Federfortsatz 66 ist an seinem freien Ende 68 an einem Ausleger 70 der Tragstruktur 12 gleitend abgestützt, so dass ein Verschwenken des Steuerglieds 38 möglich ist.
Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, weist das Nutlabyrinth 34 eine innere Ringnut 72 und eine äußere Ringnut 74 sowie jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende, die Ringnuten über Stoppstellen 76 miteinander verbindende Umsteuernuten 78 und tangential an die innere Ringnut 72 verlaufende Ausleitnuten 80 auf. Beim Abwickeln des Anschlusskabels 16 dreht sich der Trommelkörper 14 in Richtung des Pfeils 52, wobei das Steuerglied 38 mit seinem Eingriffsorgan 40 in der äußeren Ringnut 74 läuft.
Bei Unterbrechung des Kabelauszugs wird die Drehrichtung unter der Einwirkung der Aufwickelfeder 24 umgekehrt, bis das Steuerglied 38 über eine Anlaufkante 82 am Grund der äußeren Ringnut 74 in die Stoppstelle 76 der nächstliegenden Umsteuernut 78 einläuft. Das außerhalb des Nutlabyrinths 34 an dem Trommelflansch 32 abstehende Anschlagstück 42 sichert dann die gezeigte Ruhestellung des Steuerglieds 38, ohne dass Scherkräfte auf den Steuerzapfen 40 einwirken.
Um das Anschlusskabel 16 wieder aufzuwickeln, genügt ein kurzer Zug, so dass das Steuerglied 38 entlang der Anlaufkante 84 der Umsteuernut 78 in die innere Ringnut 72 einschwenkt, wobei die Kabeltrommel 14 durch den Federantrieb 18 selbsttätig in Aufwickelrichtung (Pfeil 86) dreht. Beim emeuten Ausziehen des Anschlusskabels 16 wird das Steuerglied 38 entlang der Ausleitkante 88 der nächstliegenden Ausleitnut 80 wieder zurück in die äußere Ringnut 74 geführt.

Claims (15)

  1. Kabeltrommel zum Einbau in Elektrogeräte mit einem an einer Tragstruktur (12) drehbar gelagerten Trommelkörper (14) zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusskabels (16), einem beim Abwickeln des Anschlusskabels (16) spannbaren Federantrieb (18) zum selbsttätigen Aufwickeln des Anschlusskabels (16) und einem durch Zug am Anschlusskabel (16) betätigbaren Umkehrmechanismus (20) zum Umsteuern zwischen Auf- und Abwickelbewegung des Trommelkörpers (14), wobei der Umkehrmechanismus (20) ein an einem Trommelflansch (32) des Trommelkörpers (14) außenseitig angeordnetes Nutlabyrinth (34) und ein an einer Lagerstelle (36) der Tragstruktur (12) abgestütztes, mit einem Eingriffsorgan (40) in dem Nutlabyrinth (34) geführtes und in einer Anschlaglage gegen Aufwickeln arretierendes Steuerglied (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trommelflansch (32) mindestens ein Anschlagstück (42) angeordnet ist, und dass das Steuerglied (38) eine im Abstand von dem Eingriffsorgan (40) angeordnete, in der Anschlaglage gegen das Anschlagstück (42) anstoßende Widerlagerfläche (60) aufweist.
  2. Kabeltrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (38) als einstückiges Formteil, vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist.
  3. Kabeltrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Widerlagerfläche (60) von dem Eingriffsorgan (40) so bemessen ist, dass das Eingriffsorgan (40) in der Anschlaglage frei von den Nutflanken des Nutlabyrinths (34) bleibt.
  4. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlagerfläche (60) an einem von der Lagerstelle (36) abgewandten freien Ende des Steuerglieds (38) angeordnet ist.
  5. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlagerfläche (60) räumlich gekrümmt ist und mit einer entsprechenden Anschlagfläche (62) des Anschlagstücks (42) vollflächig in Eingriff bringbar ist.
  6. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlagstück (42) außerhalb des Nutlabyrinths (34) an dem Trommelflansch (32) angeordnet ist.
  7. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Anschlagstücke (42) durch jeweils einen an einer das Nutlabyrinth (34) randseitig begrenzenden Außenfläche des Trommelflansches (32) angeformten Anfahrnocken gebildet sind.
  8. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Nutlabyrinth (34) zwei konzentrisch angeordnete Ringnuten (72,74) zur drehrichtungsabhängigen Führung des Steuerglieds (38) aufweist, dass die Ringnuten (72,74) über zwei einander diametral gegenüberliegende, in jeweils eine Anschlaglage führende Umsteuernuten (78) miteinander verbunden sind, und dass im Bereich der Umsteuernuten (78) jeweils ein Anschlagstück (42) angeordnet ist.
  9. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (38) ein federelastisches Dämpfungselement (54) zum Abfedern von über die Widerlagerfläche (60) eingeleiteten Stoßkräften aufweist.
  10. Kabeltrommel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (54) durch eine zwischen der Lagerstelle (36) und der Widerlagerfläche (60) ausgebildete S-förmige Mittelpartie des Steuerglieds (38) gebildet ist.
  11. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (38) ein das Eingriffsorgan (40) gegen den Nutgrund des Nutlabyrinths (34) drängendes Sicherungselement zur Zwangslaufsicherung aufweist.
  12. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an einer das Eingriffsorgan (40) tragenden Kopfpartie (56) des Steuerglieds (38) ein mit seinem freien Ende an der Tragstruktur (12) gleitend abgestützter Federfortsatz (66) angeformt ist.
  13. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (38) über ein Schwenklager (44,46) in einer zu dem Trommelflansch (32) parallelen Ebene begrenzt verschwenkbar an der Tragstruktur (12) gelagert ist.
  14. Kabeltrommel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerspiel des Schwenklagers (44,46) so bemessen ist, dass das Steuerglied (38) in der Anschlaglage über eine außerhalb des Schwenklagers (44,46) liegende und von der Widerlagerfläche (60) abgewandte Stützfläche (50) mit der Tragstruktur (12) in Eingriff kommt.
  15. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (38) eine über einen Lagerzapfen (48) drehbar an einem Lagerlappen (46) der Tragstruktur (12) gehaltene Lagergabel (44) aufweist, und dass die Lagergabel (44) mit ihren bogenförmigen freien Endkanten (50) mit komplementär geformten Bogenstufen (52) des Lagerlappens (46) formschlüssig in Anlage bringbar ist.
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