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Elektrische Leitungskupplung mit konzentrisch zueinander liegenden und relativ zueinander drehbaren Teilen
Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitungskupplung mit konzentrisch zueinander liegenden und relativ zueinander drehbaren Teilen, bei welcher zwischen den drehbaren Teilen sowohl stromlose me- chanische als auch stromleitende, federnde Wälzlager angeordnet sind.
Bei einer Kupplung der angeführten Art ist es bekannt, die Lagerringe des Wälzlagers starr auszubil- den und unter Zwischenschaltung von Federn gegenüber dem Gehäuse abzustützen. Die Druckübertragung auf die Lagerringe erfolgt jedoch nicht unmittelbar durch Auflage der Federn am Lagerring, sondern un- ter Zwischenschaltung eines den Lagerring tragenden Ringes, der seinerseits eine Hülse umschliesst. Diese
Anordnung musste getroffen werden, da der Durchmesser der Feder wesentlich geringer als der Durchmes- ser des Lagerringes ist. Dies bringt jedoch mit sich, dass der Druck nur dann gleichmässig über den Lager- umfang durch die Feder verteilt wird, wenn die Feder genau zentrisch auf dem Ring aufsitzt. Dies ist je- doch praktisch kaum bzw. nur unter erheblichem fabrikatorischem Aufwand erreichbar.
Schliesslich be- steht noch die Möglichkeit, dass von aussen Kippmomente auf die Lager übertragen werden, da die Büch- se nach aussen geführt ist und bei einer etwaigen Schrägstellung der Büchse auch die die Büchse umgeben- den Ringe schräg gestellt werden. Hiebei entstehen Eindrücke auf den Laufflächen, die unzulässig hohe Übergangswiderstände verursachen.
Die angeführten Nachteile werden vermieden, wenn erfindungsgemäss bei den stromleitenden Wälz- lagern mindestens je eine Laufbahn als Federkörper ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemässe Ausbil- dung ist eine gleichmässige Druckübertragung von einer Lauffläche auf die andere gesichert. Hiedurch werden Deformationen der Lauffläche und damit auch hohe Übergangswiderstände vermieden. Weiters ist es möglich mit einem nur geringen Federdruck auszukommen und die Lager von jeder mechanischen Belastung frei zu halten.
Die drehbaren Teile bestehen aus Isoliermaterial und der innere Teil ist ein radial unterteiltes Iso- lierrohr. Ferner können die die gefederten Kontaktkörper tragenden Kupplungsteile mehrfach unterteil, und demgemäss der Aufbau der Kupplung der jeweiligen Phasenzahl des Stromanschlusses angepasst werden.
Es sind auch Kupplungen der eingangs erwähnten Art bekannt, bei welchen jeder der den Kontakt zwischen den drehbaren Teilen herstellenden Rollkörper unter dem Einfluss e ; ner Feder steht. Die Rollkörper haben zugleich die Funktion einer Drehlagerung. Infolgedessen sind sie, insbesondere bei Schnelloder Dauerumlauf der Kupplungsteile, unter der Einwirkung der auftretenden mechanischen Beanspruchungen einem raschen Verschleiss ausgesetzt, der zu hohen Übergangswiderständen Anlass gibt.
Dies gilt insbesondere für Kabelanschlusseinrichtungen mit in ihr gelagertem Kabelende für Elektrogeräte, bei welchen das Kabelende in der Kabelanschlusseinrichtung drehbar gelagert ist, wobei an der Stromübergangsstelle zwischen dem Kabel und der Kabelanschlusseinrichtung jeder Leiter des Kabels mit dem ihm zugeordneten Anschlusskontaktorgan über zwischengeschaltete Rollkörper in elektrischer Verbindung und unter Einwirkung von Hilfskräften in satter Kontaktberührung mit dem Kontaktorgan steht.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und rein schematisch dargestellt.
DieFig. l zeigt einen Axialschnitt durch eine Leitungskupplung gemäss der Erfindung, die Fig. 2 eine insbesondere für hochtourige Kupplungen gedachte Ausführungsform. In Fig. 3 sind Einzelheiten dargestellt und die Fig. 4 zeigt den Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform. Die Fig. 5 veranschaulicht einen Schnitt nach der Linie V - V von Fig. 4.
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Bei der Ausführungsform nachFig. 1 ist ein äusseres Isoliergehäuse relativ zu einem inneren Isolierrohr drehbar.
Das äussere Isolierrohr besteht aus einer der jeweiligen Phasenzahl des Stromanschlusse > entsprechen- den Anzahl von Teilen 1, 2,3, 4. Das Isolierrohr besteht aus der entsprechenden Anzahl von Teilen 5, ; 6, 7,8.
Zwischen diesen Teilen sind sowohl stromlose mechanische Lager 9,10 als auch stromleitende Lager
13,14, 15 angeordnet. Zweckmässig bestehen die mechanischen Lager aus Kugellagern 9 bzw. 10 zwi- schen den Teilen 1 und 8 bzw. 4 und 5. während die stromleitenden Lager aus Tellerfedern IS, Kugeln 14 und Ringen 15 bestehen, wobei die Tellerfedern 13 an die einzelnen isolierten Leiter 16 angeschlossen sind.
Die Gehäuseteile l, 2,3, 4 sind durch Bolzen 11 zusammengeklemmt. An je einen Bolzen 11 ist je ein Ring 15 mittels einer Nase 15a angeschlossen. Die Bolzen 11 sind ferner mit Anschlussklemmen 12 lei- tend, z. B. durch einen Winkelring 12a, verbunden. Auf das Rohrstück 5 ist ein Isolierstück 18 aufgescho- ben, dessen Anschlussklemmen (nicht dargestellt) mit den isolierten Leitern 16 verbunden sind. Wie aus
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entlastet sind.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist insbesondere für hochtourig Kupplungen gedacht. Vonder
Ausführungsform gemäss Fig. l unterscheidet sie sich im wesentlichen dadurch, dass die Ringe 15 der äusse - ren Isolierteile 2,3 zwecks Kontaktverbesserung unter der Wirkung federnder Körper 20 stehen, und dass je zwei Tellerfedern 13 und Ringe 15 raumsparend spiegelbildartig versetzt einander gegenübergestellt sind.
Aus-Fig. 3 ist ersichtlich, dass auch die Ringe des äusseren Gehäuses federnd, z. B. als Tellerfedern
115 ausgebildet sein können. Hiedurch ergibt sich eine besonders weiche. Federung, die sich vor allem bei
Schwachstromanschlüssen als zweckmässig erwiesen hat.
Eine weitere Ausführungsform zeigen die Fig. 4 und 5.
Diese Ausführungsform bezweckt die Schaffung einer elektrischen Leitungskupplung nach dem vor- stehend behandelten Grundprinzip in Kleinformat, d. h. mit möglichst geringem Aussendurchmesser, ins- besondere für verhältnismässig langsame intermittierende axiale Verdrehungen der Kupplungskörper.
Zu diesem Zweck sind die radial verlaufenden Tellerfedern der ersten beiden Ausführungsformen, die als Lager für kugelförmige Kontaktrollkörper dienen, Licht geeignet, weil sie eine ausreichende Länge haben müssen, um die für die Aufrechterhaltung des Kontaktes erforderliche Federung aufzubringen.
In Erkenntnis dieses Hindernisses für die Herstellung einer Kupplung in Kleinformat sind bei der Aus- führungsform nach Fig. 4 und 5 die Kontaktrollkörper und ihre Lagerteile in der Weise abgeändert, dass unter an sich bekannter Verwendung von Walzen oder Nadeln als Kontaktrollkörper deren federnde Lagerteile als konzentrische Zylinderabschnitte ausgebildet und den inneren zylindrischen Kupplungsteilen einund angefügt sind. Bei dieser Ausbildung lassen sich alle Kupplungsteile radial verkürzt anbringen.
Die Kupplung besteht aus einer äusseren zylindrischen Isolierhülse 51 mit Abschlussdeckel 52 und den inneren ebenfalls aus Isolationskörpern bestehenden zylindrischen Teilen 53,54, 55,56 und 57, die als Ganzes zusammenfügbar und mittels der kugelförmigen Rollkörper 58,59, die vorzugsweise aus Stahl bestehen, relativ zu den Aussenteilen 51,52 axial verdrehbar sind. Vorteilhaft ist zwischen der Hülse 51 und dem Innenteil 57 an diesem zur Lagerung der Rollkörper 59 eine Stahlbüchse 60 eingebaut.
Der Isolierkörper 53 ist mit Längsnuten 61 (Fig. 5) versehen und von zylindrischen leitenden Büchsen 62 umschlossen, die mit den in den Nuten 61 verlaufenden Stromleitungen 63 verbunden sind. Die Isolierteile 54,55, 56 dienen als Abstandshalter für die Büchsen 62.
Rings um die Büchse 62 sind als Kontaktrollkörper aus nicht magnetischem Werkstoff bestehende Walzen oder Nadeln 64 verteilt, die von an einer Stelle offenen, z. B. geschlitzten leitenden Zylinderabschnitten 65 federnd umschlossen gehalten sind. Die Zylinderabschnitte 65 sind mit radialen Abwinkelungen 66 versehen, die in Nuten 67 der AusscnhQlse 51 eingreifen und zum Anschluss der in diesen Nuten durch dieDeckelteile52 nach aussen geführten Stromleitungen 68 dienen. Auf diese Weise wird eine Verdrehung der Abschnitte 62 verhindert.
Um die Zylinderabschnitte 65 sind Ring- oder Schraubenfedern 69 gelegt, die den Kontakt zwischen den leitenden Teilen 62,64 und 65 sichern.
Wie bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 1-3 richtet sich auch bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 und 5 der Innenaufbau der Kupplung und die Anzahl der Kontaktrollkörper nach der jeweiligen Phasenzahl und der Leitungsquerschnitt nach der Stromart (Stark- oder Schwachstrom).