FR2492600A1

FR2492600A1 - BIPOLAR ROTARY COUPLING FOR ELECTRIC CABLE

Info

Publication number: FR2492600A1
Application number: FR8027903A
Authority: FR
Inventors: Albert Schaller
Original assignee: Desco Werk Seger and Angermeyer KG
Current assignee: Desco Werk Seger and Angermeyer KG
Priority date: 1980-10-18
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1982-04-23
Also published as: NL8120001A; SE8203760L; JPS57502027A; CH656490A5; DE3039486A1; WO1982001444A1

Abstract

In a twin-terminal rotary connection for electrical power leads with two sliding contacts, consisting of two circular contact rings mounted axially on a rotating inner component and two contact springs located in an outer component, the contact rings are annular in form (6) and are fitted over the inner component (16) at a certain distance from each other, while the contact springs (1) are in the shape of forks with prongs (2, 3, 4) that rest on both sides of the contact rings and also a connecting tag (1.2) for a power lead. This provides several parallel points for conduction, with self-neutralizing contact pressure. The contact springs (1) are slotted into a contact spring holder (10) which itself slides and locks into the outer component. The contact rings (6) are extended by tongues (7) projecting at right angles from their inner edges, to complete the circuit through the body of the device, and fitting into corresponding slots (16.1, 16.2) in the outer face of the inner component (16), the different lengths of the tongues affording the necessary axial separation for insulation of the two contact rings (6), in such a way as to key them on to the inner component and thereby prevent rotation in relation to it.

Description

ACCOUPLEMENT ROTATIF BIPOLAIRE POUR
CIBLE ELECTRIQUE.BIPOLAR ROTARY COUPLING FOR
ELECTRIC TARGET.

La présente invention concerne un accouplement rotatif bipolaire pour câble électrique à deux jeux de contacts glissants, comprenant deux bagues de contact circulaires superposées axialement sur une partie interne tournante et deux ressorts de contact disposes dans une partie externe. The present invention relates to a bipolar rotary coupling for an electric cable with two sets of sliding contacts, comprising two circular contact rings superimposed axially on a rotating internal part and two contact springs arranged in an external part.

De tels accouplements rotatifs sont utilisés dans des appareils électriques en vue de la transmission du courant électrique depuis un câble de raccordement de l'appareil vers des organes internes de celuici, consommant du courant dans des tambours de câble, ainsi appelés, propres à la transmission vers un ou plusieurs accouplements à fiches du tambour et sont dimensionnés pour des valeurs de 220 V et 16 A. Such rotary couplings are used in electrical devices for the transmission of electrical current from a connecting cable of the device to internal organs thereof, consuming current in cable drums, so called, suitable for transmission to one or more plug couplings of the drum and are dimensioned for values of 220 V and 16 A.

Les résistances de frottement mécanique et de contact électrique doivent être autant que possible très faibles.The mechanical friction and electrical contact resistances should be as low as possible.

Le brevet allemand d ,574.391 divulgue un accouplement rotatif bipolaire pour un appareil électro-menager dans lequel les ressorts de contact externes sont constitués par des bandes de tôle qui sont rives à un porte-contacts en forme de plaque et auxquelles sont vissées les extrémités des différents fils de cabale électrique. Les bagues de contact sont disposées concentriquement. Les pressions de contact axiales s'additionnent et doivent être absorbées par une butée. Cette réalisation est extr8mement coûteuse en main d'oeuvre.Cependant les pièces mécaniques et électriques constituent l'ensemble de l'accouplement rotatif pour les applications prefrées précitées doivent être d'un prix avantageux. Un autre inconvénient est le frottement supplémentaire provoqué par les pressions de contact. German patent d, 574,391 discloses a bipolar rotary coupling for a household appliance in which the external contact springs are constituted by strips of sheet metal which are joined to a plate-shaped contact carrier and to which the ends of the different electric cabal wires. The contact rings are arranged concentrically. The axial contact pressures add up and must be absorbed by a stop. This realization is extremely labor intensive. However, the mechanical and electrical parts constitute the whole of the rotary coupling for the aforementioned preferred applications must be of an advantageous price. Another disadvantage is the additional friction caused by contact pressures.

La présente invention a par consequent pour but de fournir un assemblage dont la structure et les composants sont simples, qui présente des coefficients de frottement faibles et qui puisse rapidement être monté ainsi que démonté et être remplace lors de réparations. The present invention therefore aims to provide an assembly whose structure and components are simple, which has low coefficients of friction and which can quickly be assembled as well as disassembled and replaced during repairs.

A cette fin, un accouplement rotatif du type décrit dans I'entr8e en matière est caractérisé en ce que les bagues de contact sont des bagues circulaires distantes, glissées sur la partie interne, et en ce que les ressorts de contact sont conformés en peigne et ont des dents en contact avec les deux faces des bagues et une barrette pour le raccordement à un fil conducteur d u c b 1 e. To this end, a rotary coupling of the type described in the material is characterized in that the contact rings are distant circular rings, slid on the internal part, and in that the contact springs are comb-shaped and have teeth in contact with the two faces of the rings and a strip for connection to a conducting wire ducb 1 e.

Les ressorts de contact s'étendant radialement vers l'intérieur peuvent être maintenus dans la partie externe de l'accouplement rotatif ou, de préférence, dans un support peuvant être encastré dans un évidement de la partie externe et être encliqueté dans celui-ci. The contact springs extending radially inwards can be held in the external part of the rotary coupling or, preferably, in a support which can be fitted into a recess in the external part and be snapped into it.

Le support de ressorts de contact est de préférence une pièce moulée en forme de bloc, pour les deux ressorts de contact, possédant deux compartiments juxtaposés, écartes axialement des jeux de contact glissants, et des butées et moyens d'arrêt pour positionner fixement par verrouillage les ressorts de contact au support et ce dernier à la partie externe de l'accouplement. Chacun des deux ressorts du jeu de contacts bipolaire est glissé dans l'un de deux compartiments du support
appropriés de celui-ci, qui permettent un jeu suffisant pour la déviation élastique des dents.The contact spring support is preferably a block-shaped molded part, for the two contact springs, having two juxtaposed compartments, axially separated from the sliding contact sets, and stops and stop means for positioning fixedly by locking the contact springs to the support and the latter to the external part of the coupling. Each of the two springs of the bipolar contact set is slid into one of two support compartments
suitable for it, which allow sufficient play for the elastic deflection of the teeth.

Un ressort de contact glissant sur les deux faces de la bague de contact tournante est donc particulièretnent avantageux, car deux passages de courant en parallèle sont prévus et les pressions de contact stéquilibrent sur les deux points de contact en vis-à-vis et ne suscitent dans les paliers mécaniques de l'accouplement rotatif aucune force antagoniste qui pourrait aggraver la friction des paliers. A contact spring sliding on both sides of the rotating contact ring is therefore particularly advantageous, since two current flows in parallel are provided and the contact pressures balance on the two contact points opposite and do not cause in the mechanical bearings of the rotary coupling no opposing force which could worsen the friction of the bearings.

Pour la réalisation et le montage du jeu de ressorts de contact de l'accouplement rotatif, trois opérations sont seulement nécessaires, qui peuvent être effectuées sans outils. Only three operations are required to make and assemble the contact spring set for the rotary coupling, which can be carried out without tools.

- Les deux ressorts de contact Font introduits dans le support et s'encliquètent en position fixe dans des compartiments ce celui-ci. - The two Font contact springs inserted into the support and snap into fixed position in compartments, this one.

- Les éléments de raccordement enfichables a u x fils du c b 1 e électrique sont enfiches sur les barrettes des contacts de ressort qui sont accessibles par côté du support. - The pluggable connection elements to the wires of the electrical cable are plugged into the spring contact strips which are accessible from the side of the support.

- Le support est poussé par le côté à proximité des bagues de contact contre la partie interne rotative de l'accouplement rotatif, les dents se glissant au-dessus et en-dessous des faces des bagues et le support s'encliquetant en position fixe dans la partie externe de l'accouplement. - The support is pushed from the side close to the contact rings against the rotary internal part of the rotary coupling, the teeth sliding above and below the faces of the rings and the support snapping in fixed position in the external part of the coupling.

Le support de ressorts de contact est une pièce en matière plastique moulée injectée et, selon une réalisation préférée, entre les deux compartiments est ménagée une cavité en vue de la réception d'un outil intercalaire au moyen duquel il est glissé dans l'évidement de la partie externe de l'accouplement. The contact spring support is a piece of injected molded plastic and, according to a preferred embodiment, a cavity is formed between the two compartments for the reception of an intermediate tool by means of which it is slid into the recess of the external part of the coupling.

Afin de pouvoir réaliser rapidement et de fanon simple la partie interne de l'accouplement, les bagues de contact comportent, sur leurs bordures internes au droit de leurs faces, des barrettes repliées qui sont propres à être reliées à des fils d'appareil à travers des fentes dans la paroi de la partie interne et dont les longueurs sont différentes et déterminent ltécart d'isolement axial nécessaire entre les bagues de contact. Avantageusement, le diamètre interne des bagues de contact peut être sensiblement plus grand que le diamètre externe de la partie interne et au moins trois pattes repliées sont disposées sur la bordure interne des bagues et équiréparties sur la poripherie de celles-ci en vue de l'application par verrouillage mécanique à la périphérie de la partie interne.Les bagues de contact sont ensuite glissées tacilement en succession sur la partie interne cylindrique, le guidage à coulissement conféré par les pattes à flexion élastique empêchant un blocage par coincement. In order to be able to quickly and easily carry out the internal part of the coupling, the contact rings have, on their internal edges at the level of their faces, folded bars which are suitable for being connected to appliance wires through slots in the wall of the internal part and whose lengths are different and determine the axial insulation gap required between the contact rings. Advantageously, the internal diameter of the contact rings can be substantially larger than the external diameter of the internal part and at least three folded tabs are arranged on the internal edge of the rings and equally distributed on the poriphery of the latter for the purpose of application by mechanical locking on the periphery of the internal part. The contact rings are then tacilly slid in succession on the internal cylindrical part, the sliding guide provided by the legs with elastic bending preventing jamming by jamming.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels - la Fig. 1 représente un ressort de contact en forme de peigne selon deux vues - la Fig. 2 reprsente une bague de contact selon trois vues; - la Fig. 3 représente un support de ressort de contact selon une vue depuis la partie interne d'un accouplement rotatif et selon deux vues en coupe longitudinale ; - la Fig. 4 est une vue en coupe longitudinale du support de ressort de contact selon la Fig. 3, équipé d'un ressort de contact selon la
Fig. 1 avec un fil conducteur ; et - la Fig. 5 est une vue en perspective de la partie interne de l'accouplement rotatif avec bague de contact et ressort de contact.The invention will be better understood on reading the description which follows and the appended drawings in which - FIG. 1 represents a contact spring in the form of a comb according to two views - FIG. 2 represents a contact ring according to three views; - Fig. 3 shows a contact spring support in a view from the internal part of a rotary coupling and in two views in longitudinal section; - Fig. 4 is a view in longitudinal section of the contact spring support according to FIG. 3, fitted with a contact spring according to the
Fig. 1 with a conductive wire; and - Fig. 5 is a perspective view of the internal part of the rotary coupling with contact ring and contact spring.

La Fig. 1 représente un ressort de contact 1 en forme de peigne
Il présente trois dents 2, 3 et 4, deux pattes 1.1 qui sont disposées latéralement aux dents et qui servent à la fixation en position du ressort de contact dans son support, et une barrette 1.2 pour la connexion à un fil d'un c.â ble électrique. Le ressort de contact 1 est découpé à l'aide d'un outil à suivre à partir d'une bande de tôle de bronze, et sa dent médiane 3 est, comme le montre la vue de coté, courbée hors du plan des dents externes 2, 4. En outre, un talon 1.3 est découpé et cour élastiquement (vue à gauche dans la Fig. t). Fig. 1 represents a contact spring 1 in the form of a comb
It has three teeth 2, 3 and 4, two legs 1.1 which are arranged laterally to the teeth and which serve for fixing the contact spring in position in its support, and a strip 1.2 for connection to a wire of a c. electric cable. The contact spring 1 is cut using a tool to be followed from a strip of bronze sheet metal, and its median tooth 3 is, as shown in the side view, curved out of the plane of the external teeth 2, 4. In addition, a heel 1.3 is cut and elastically shortened (seen on the left in Fig. T).

6
La Fig. 2 represente l'une des deux bagues de contact/dont les bordure internes comprennent cbaw.'e quatre pattes 6.1 repliées et, au droit de la bague, une barrette 7 dans laquelle est découpé un talon de raccord 7.1 . Les pattes 6.1 s'appliquent élasticluement sur la surplace latérale de la partie interne de l'accouplement rotatif, comme il sera explique plus loin en référence à la Fig. 5, et le talon 7.1 sert d'arrêt en vue de la fixation en position axiale.6
Fig. 2 represents one of the two contact rings / whose internal edges include cbaw.'e four folded legs 6.1 and, in line with the ring, a bar 7 from which is cut a connecting heel 7.1. The legs 6.1 apply elasticity to the lateral surface of the internal part of the rotary coupling, as will be explained later with reference to FIG. 5, and the heel 7.1 serves as a stop for fixing in the axial position.

La Fig. 3 reprdsente un support 10 pour un ressort de contact selon la Fig. i, qui forme avec des parois intermédiaires deux compartiments
ouverts Il et entre eux une cavité 12. Sur deux parois extérieures sont
prdvus des talons 10.1 et 10.2, au moyen desquels le support 10 est positionné et verrouillé lors de l'introduction dans la partie externe d'un accouplement rotatif (non représenté) .Sur une paroi interne des compartiments 11 est façonnée une cavité plate 11.1 et cétte paroi interne se prolonge latéralement en fentes 11.2 qui sont ouvertes en haut, mais fermées latéralement et en bas (vue à droite dans la Fig. 3), de façon à former des cavités en forme de fentes Dans ces fentes 11.2 sont glissées les pattes 1.1; -le ressort de contact 1, comme montré à la Fig. 4-correspondant à la vue à gauche et en haut dans la Fig. 3 - permet de le constater.La position d'un ressort de contact dans une cavité 11 est ainsi déterminée en profondeur et en contact contre la paroi munie de la cavite' 11.1. Dans celle-ci, sten- cliquète le talon 1.3 du ressort de contact 1, si bien que ce dernier est également ainsi fixé en position.Fig. 3 shows a support 10 for a contact spring according to FIG. i, which forms two compartments with intermediate walls
open It and between them a cavity 12. On two outer walls are
provided with heels 10.1 and 10.2, by means of which the support 10 is positioned and locked during the introduction into the external part of a rotary coupling (not shown) .On an internal wall of the compartments 11 is formed a flat cavity 11.1 and this internal wall extends laterally into slots 11.2 which are open at the top, but closed laterally and at the bottom (seen on the right in Fig. 3), so as to form cavities in the form of slots. In these slots 11.2, the tabs are slid. 1.1; the contact spring 1, as shown in FIG. 4-corresponding to the view on the left and above in Fig. 3 - allows to see. The position of a contact spring in a cavity 11 is thus determined in depth and in contact against the wall provided with the cavity '11.1. In this one, the heel 1.3 of the contact spring 1 clicks, so that the latter is also thus fixed in position.

La Fig. 4 représente la connexion d'un fil de liaison 15 à la barrette 1.2 et permet de constater comment les trois dents 2,3 et 4 glissent sur les deux faces d'une bague de contact 6. En vue d'une meilleure compréhension, un jeu de contacts glissants, le support de ressort de contact et la partie interne 16 d'un accouplement rotatif avec une bague coulissante sont reprFsentés en cours d'assemblage sur la Fig. 5. Deux bagues de contact circulaires 6 ont leurs barrettes 7 de longueurs différentes qui coulissent dans des rainures longitudinales 16.1, 16.2 de différentes longueurs de la partie médiane de la broche 16.Les barrettes pénètrent à travers des perçages en forme de fente dans la cavité ck a e. Leslongueursdifférentçdes rainures dterminent Z'Qcartement axial des bagues de contact 6.Le support 10 porte deux ressorts de contact 1 (dont un seul est représenté) avec trois dents, dont la dent 3 est courbée et surplombe les deux autres dents 2,4 d'un écart sensiblement Qgal à ltépaisseur de la bague (Fig. 1 j. Comme les dents de contact s'appliquent sur les deux faces de la bague de contact 6, leur effet se compense mutuellement, et aucune force de réaction axiale n'apparaît sur les paliers de coulissement (connus, non reprèsen- tés) de l'accouplement rotatif. On constate en outre sur la Fig. 5 que le diamètre de la partie interne de h e 16a un profil en escalier, ce qui implique que les bagues de contact 6 ont des diamètres internes quelque peu différents.Elles glissent et reposent au moyen de leurs pattes élastiques 6.1 sur la surface latérale de la partie interne 16. Fig. 4 represents the connection of a connecting wire 15 to the strip 1.2 and makes it possible to note how the three teeth 2,3 and 4 slide on the two faces of a contact ring 6. For a better understanding, a set of sliding contacts, the contact spring support and the internal part 16 of a rotary coupling with a sliding ring are shown during assembly in FIG. 5. Two circular contact rings 6 have their bars 7 of different lengths which slide in longitudinal grooves 16.1, 16.2 of different lengths from the middle part of the pin 16.The bars penetrate through slot-shaped holes in the cavity ck a e. The lengths differ from the grooves determining the axial spacing of the contact rings 6. The support 10 carries two contact springs 1 (of which only one is shown) with three teeth, of which the tooth 3 is curved and overhangs the other two teeth 2.4 of a difference substantially Qgal to the thickness of the ring (Fig. 1 j. As the contact teeth are applied to the two faces of the contact ring 6, their effect is compensated for each other, and no axial reaction force appears on the sliding bearings (known, not shown) of the rotary coupling It can also be seen in Fig. 5 that the diameter of the internal part of he 16 has a stepped profile, which implies that the contact rings 6 have somewhat different internal diameters. They slide and rest by means of their elastic tabs 6.1 on the lateral surface of the internal part 16.

Les avantages particuliers résultent de la simplicité de l'assemblage décrit ci-après - qui peut être réalise par une personne sans expérience particulière ou par des automates. The particular advantages result from the simplicity of the assembly described below - which can be carried out by a person without particular experience or by automata.

- Les bagues de contact 6 sont glissées sur la partie interne 16 de l'accouplement rotatif et leurs barrettes 7 sont glissées dans chacune des deux rainures 16.1 ou 16.2 dans la paroi de la partie interne afin d'obtenir entre elles Z'écart axial mutuel prescrit et la libre accessibilité de leurs barrettes 7 à partir de la face frontale de la partie interne lors d'une connexion ultérieure de fils à un appareil. - The contact rings 6 are slid onto the internal part 16 of the rotary coupling and their bars 7 are slid into each of the two grooves 16.1 or 16.2 in the wall of the internal part in order to obtain between them the mutual axial gap prescribed and the free accessibility of their bars 7 from the front face of the internal part during a subsequent connection of wires to a device.

- Ensuite, la partie externe de l'accouplement rotatif est glissée sur la partie interne;
- Enfin, le support de ressort de contact 10 est glisse par côté radialement dans un évidement de la paroi de la partie externe, jusqu'à ce que ses talons 10.1 et 10.2-butent et s'encliquètent, les dents de chacun des ressorts de contact 1 glissant sur les faces externes de la bague de contact associée 6
- Les fils du câ b 1 e associé à l'accouplement peuvent être enfichés à l'aide de cosses plates sur les barrettes 1.2 des ressorts de contact 1, s'ils ne sont pas déjà préalablement reliés à celles-ci. - Then, the external part of the rotary coupling is slid over the internal part;
- Finally, the contact spring support 10 is slid radially from one side into a recess in the wall of the external part, until its heels 10.1 and 10.2-abut and snap into place, the teeth of each of the springs of contact 1 sliding on the external faces of the associated contact ring 6
- The wires of the c b 1 e associated with the coupling can be inserted using flat lugs on the bars 1.2 of the contact springs 1, if they are not already connected to these.

Il est possible d'insérer les fils dans le sertissage 1.2 préalablement Façonné avec maintien du G p b I e et de sertir au moyen d'un outil (comme dans le cas d'une attache Faston) ou de les braser ou de les souder. It is possible to insert the wires into the crimp 1.2 previously Shaped with maintaining the G p b I e and crimp using a tool (as in the case of a Faston fastener) or to solder or weld them.

Claims

Claims.

1. Bipolar rotary coupling for electrical wiring with two sets of sliding contacts, comprising two circular contact rings superimposed axially on a rotating internal part and two contact springs arranged in an external part, characterized in that the contact rings are distant circular rings (6), slid on the internal part (16), and in that the contact springs (1) are comb-shaped and have teeth (2,3,4) in contact with the two lugs contact rings and a strip (1 .2) for connection to a conductor wire from c to b 1 e.

2. Rotary coupling according to claim 1, characterized in that the contact springs (1) are held in a support (10) built into a recess in the external part and snap-in therein.

3. Rotary coupling according to claim 2, characterized in that the support (10) is a block-shaped molded part for the two contact springs 1, having two compartments (11) juxtaposed, axially separated from the sets of sliding contacts ( 1 .6), and stops and stop means (10.1, 10.2, 11 .1) for locking the contact springs (1) to the support (10) and the support (10) to the external part of the coupling.

4. Rotary coupling according to claim?, Characterized in that on the short sides of each compartment (11) are provided cavets (11 .2) in the form of slots in which are introduced lugs (1.1> of the contact spring ( 1), on the back of the comb and lateral to the teeth (2.4), and in that in the contact spring (1) is cut a window in which engages a suitable heel of an internal wall of a compartment (11 ).

5. Rotary coupling according to claim 1, characterized in that the contact rings (6) have, on their internal edges at the level of their faces, folded bars (7) which are

adapted to be connected to appliance wires through slots (16.1,

the contact rings (6).

different and determine the required axial insulation gap between

16.2) in the wall of the internal part (16) and whose lengths are

6. Rotary coupling according to claim 5, characterized in that

that the internal diameter of the contact rings (6) is substantially more

larger than the external diameter of the internal part (16) and in that at

at least three folded tabs (6.1.) are arranged on the internal edge of the rings and equally distributed on the periphery thereof for the purpose of the applica

tion by mechanical locking at the periphery of the internal part.

7. rotary coupling according to claim 5, characterized in that

that in the bar (7) is cut and curved a heel (7.1) which rests

on the front face of the internal part (16), to ensure the forced removal of the bar.

8. Rotary coupling according to claim 3, characterized

in that in the contact spring (1) a heel is cut and curved

(1.3) which is supported in a cavity (11.1) of the inner wall already

center of a compartment (11) to ensure forced removal of the spring

of contact.