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Title:
ELECTRICAL ROTARY COUPLING FOR LIGHTING UNITS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/031926
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an electrical rotary coupling, in particular for lighting units and/or live rail adapters, comprising: a housing (10); a connecting part (12) connected to the housing so as to be capable of rotating; a stack (40) of several pairs of slip rings (34, 36) which are in full surface contact with one another and can rotate relative to one another about the rotational axis of the connecting part (12), the pairs being separated by insulating spacers (38), one ring (34) in each pair being provided at its outer circumference with an electrical connection (50) securely attached to the housing, while the other ring (36) is provided at its inner circumference with an electrical connection (44, 18, 20, 22) which is led through the hollow interior of the stack (40) to the connecting part (12); and a spring (42) which exerts an axial pressure on the stack (40).

Inventors:
Wiesner, Peter
Application Number:
PCT/EP1996/001429
Publication Date:
October 10, 1996
Filing Date:
April 01, 1996
Export Citation:
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Assignee:
Wiesner, Peter
International Classes:
F21V23/06; H01R39/64; H01R25/16; H01R33/00; (IPC1-7): H01R39/64
Foreign References:
EP0001793A1
FR2690570A1
EP0150644A1
US4175809A
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Elektrische Drehkupplung, insbesondere für Leuchten und/oder Strom¬ schienenadapter, mit einem Gehäuse (10), einem drehbar mit dem Gehäuse verbundenen Anschluß teil (12), einem Stapel (40) aus mehreren durch isolierende Distanzstücke (38) getrennten Paaren flach aneinanderliegender. relativ zueinander um die Drehachse des Anschluß teils (12) drehbarer Schleifringe (34. 36), von denen jeweils einer (34) am äußeren Umfang einen gehäusefesten elektrischen An¬ schluß (50) und der andere (36) am inneren Umfang einen elektrischen An¬ schluß (44, 18, 20, 22) aufweist, der durch das hohle Innere des Stapels (40) hindurch zu dem Anschlußteil (12) geführt ist, und einer Feder (42), die eine axiale Druckkraft auf den Stapel (40) ausübt.
2. Drehkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das An¬ schluß teil (12) drehbar in einer Bodenwand (14) des Gehäuses (10) gelagert ist, daß sich der Stapel (40) auf einer im Inneren des Gehäuses (10) liegen¬ den Stirnwand des Anschlußteils (12) abstützt und daß die Feder (42) am entgegengesetzten Ende des Stapels angeordnet ist und sich an einem Ober¬ teil (26) des Gehäuses abstützt.
3. Drehkupplung nach Anspruch 1 oder 2, Drehkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) ein mit dem Anschlußteil (12) verbundenes Unterteil (24) und ein lösbar mit dem Unterteil verrastetes Oberteil (26) aufweist, das nach Entfernen den Zugang zu dem Stapel (40) freigibt.
4. Drehkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die elektrischen Anschlüsse am inneren Umfang der Schleifringe (36) als einstückig mit dem betreffenden Schleifring ausgebilde¬ te, in Axialrichtung abgewinkelte Anschluß f ahnen (44) ausgebildet sind, die elektrisch und mechanisch mit den abisolierten Enden von in das Anschlu߬ teil (12) führenden Kabeln (18, 20, 22) verbunden sind.
5. Drehkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das An¬ schlußteil (12) als Hülse ausgebildet ist, die die Kabel (18. 20, 22) umgibt und am äußeren Umfang mit mechanischen Befestigungsmitteln (16) für ein Leuchtenteil versehen ist.
6. Drehkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß im Inneren des Stapels (40) eine Isolierhülse (48) ange¬ ordnet ist, die die zum Anschlußteil (12) führenden elektrischen Anschlüsse (44) elektrisch gegenüber den Schleifringen (34, 36) der jeweiligen anderen Paare isoliert.
7. Drehkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Iso¬ lierhülse (48) drehfest mit dem Anschlußteil (12) verbunden ist und einen Mitnehmer für die Anschlüsse (44) der Schleifringe (36) bildet.
8. Drehkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Iso¬ lierhülse (48) mehrere gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilte, axial ver¬ laufende Kammern (46) aufweist, die jeweils einen der elektrischen An¬ schlüsse (44) aufnehmen.
9. Drehkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die gehäusefesten elektrischen Anschlüsse (50) durch in einem Stück mit dem jeweils zugehörigen Schleifring (34) ausgebildete An¬ schlußfahnen (50) gebildet werden, die in Axialrichtung abgewinkelt und au ßen an dem Stapel (40) vorbeigeführt und durch eine Zwischenwand (52) des Gehäuses (10) gegenüber den Schleifringen (34. 36) der jeweiligen anderen Paare isoliert sind.
10. Drehkupplung nach den Ansprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (50) in nach außen offene Ausnehmungen (32) an einem Ende des Gehäuses (10) hineinragen, und daß die Ausnehmungen (32) in Umfangsrichtung verteilt zwischen Paaren von Rastklauen (28. 30) des Un¬ terteils (24) und des Oberteils (26) des Gehäuses angeordnet sind.
Description:
ELEKTRISCHE DREHKUPPLUNG FÜR LEUCHTEN BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine elektrische Drehkupplung, insbesondere für Leuchten und/oder Stromschienenadapter.

Bei elektrischen Leuchten oder Stromschienensystemen ist häufig ein den elektrischen Verbraucher tragender Teil der Leuchte bzw. des Adapters rela- tiv zu einem Befestigungsteil schwenk- oder drehbar. Die Stromversorgung erfolgt in diesem Fall über flexible Kabel, die sich bei der Schwenk- oder Drehbewegung mehr oder minder verdrillen. Damit die Kabel nicht unbe¬ grenzt aufgedrillt werden können, ist der Schwenk- bzw. Drehbereich gene¬ rell durch Anschläge begrenzt. In den meisten Fällen ist der so erhaltene Schwenk- oder Drehbereich kleiner als 360 * . da der Anschlag selbst einen gewissen Winkelbereich einnimmt. Es sind jedoch auch Konstruktionen be¬ kannt, bei denen durch eine Schleppscheibe ein Schwenk- oder Drehbereich von 360 * oder mehr erreicht wird.

In der Elektrotechnik sind grundsätzlich auch Drehkupplungen bekannt, mit denen beispielsweise über Schleifringe und Bürsten, ein oder mehrere elek¬ trische Leiter eines Rotors mit entsprechenden Leitern eines Stators verbun¬ den werden können. Herkömmliche Drehkupplungen dieser Art sind jedoch relativ aufwendig und sperrig, zumal zwischen den einzelnen elektrischen Leitern je nach der Spannung und Stromstärke, für die die Drehkupplung ausgelegt ist, bestimmte Luft- und Kriechstrecken vorhanden sein müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehkupplung für mindestens zwei elektri¬ sche Leiter zu schaffen, die unter Einhaltung der vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken so kompakt aufgebaut ist, daß sie in ein Schwenk- oder Dreh¬ gelenk einer Leuchte oder eines Stromschienenadapters integriert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfϊndungsgemäj-. mit den in Schutzanspruch 1 angegebe- nen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben

sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein bevorzuges Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die Drehkupplung;

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II in Figur 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Drehkupplung;

Fig. 4 die Drehkupplung in der Draufsicht; und

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Schleifring der Drehkupplung gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel.

Die in Figur 1 gezeigte Drehkupplung besitzt ein Gehäuse 10 aus Kunststoff und ein aus Metall hergestelltes hülsenförmiges Anschluß teil 12, das in einer Bodenwand 14 des Gehäuses 10 drehbar gelagert und axialfest aufgehängt ist. Das Anschluß teil 12 weist ein Außengewinde 16 auf, an dem beispielsweise ein Pendel oder ein Schwenkarm einer nicht gezeigten Leuchte so befestigt werden kann, daß die Leuchte mit dem Anschlußteil 12 relativ zu dem orts¬ fest montierten Gehäuse 10 drehbar oder schwenkbar ist. Für den elektri¬ schen Anschluß der Leuchte sind im gezeigten Beispiel drei isolierte Leiter 18, 20, 22 vorgesehen, die durch das Innere des zylindrischen Anschlußteils 12 in das Gehäuse 10 geführt sind.

Das Gehäuse 10 besitzt ein topfförmiges Unterteil 24, in dessen Bodenwand 14 das Anschluß teil 12 gelagert ist, und ein mit dem Unterteil 24 verrastetes deckelartiges Oberteil 26.

Das Unterteil 24 und das Oberteil 26 weisen jeweils drei gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Rastklauen 28, 30 mit dazwischenliegenden Ausneh-

mungen 32 auf.

Im Inneren des Gehäuses 10 sind zwischen der Stirnfläche des Anschlußteils 12 und der gegenüberliegenden Innenfläche des Oberteils 26 drei Paare von Schleifringen 34, 36 angeordnet, die unter Zwischenfügung von ringförmigen Distanzstücken 38 zu einem Stapel 40 übereinandergelegt sind. Die Schlei¬ fringe 34, 36 sind koaxial mit dem hülsenförmigen Anschlußteil 12 ausge¬ richtet und bestehen aus elektrisch leitendem Material. Die Schleifringe 34. 36 jedes Paares liegen mit einer Hauptfläche flach aneinander, so daß ein elektrischer Kontakt zwischen ihnen hergestellt wird. Durch eine Feder 42, die sich an dem Oberteil 26 abstützt, wird der Stapel 40 unter Spannung zu¬ sammengehalten und somit ein ausreichender Kontaktdruck sämtlicher Paa¬ re von Schleifringen gewährleistet.

Die unteren Schleifringe 36 jedes Paares sind am inneren Umfang mit je ei¬ ner in Axialrichtung abgewinkelten Anschlußfahne 44 versehen, die mit dem absisolierten Ende eines der Kabel 18, 20, 22 verlötet ist. Die Enden der Ka¬ bel 18, 20, 22 liegen jeweils in einer separaten, axial verlaufenden Kammer 46 einer Isolierhülse 48, die drehfest mit dem Anschluß teil 12 verbunden ist und mit ihrem äußeren Umfang mit den Innenrändern der Schleifringe 34 in Gleitberührung steht. Jede der Kammern 46 ist nach außen im wesentlichen geschlossen und besitzt lediglich ein relativ kleines Fenster für die betreffen¬ de Anschlußfahne. Auf diese Weise werden die Anschlußfahnen 44 elektrisch gegenüber den übrigen Schleifringen isoliert, und zugleich wird sicherge- stellt, daß bei einer Drehung des Anschlußteils 12 und der Isolierhülse 48 die unteren Schleifringe 36 jedes Paares in Drehrichtung mitgenommen wer¬ den, so daß sie sich jeweils gleitend an dem zugehörigen oberen Schleifring 34 vorbeibewegen. Das Anschluß teil 12 und die daran angeschlossene Leuch¬ te können somit beliebig gedreht werden, ohne daß sich die Kabel 18, 20. 22 verdrillen.

Die oberen Schleifringe 34 jedes Paares besitzen am äußeren Umfang je eine Anschlußfahne 50, durch die die elektrische Verbindung mit nicht gezeigten, fest in bezug auf das Gehäuse 10 angeordneten elektrischen Leitungen herge- stellt wird. Im gezeigten Beispiel sind die Anschlußfahnen 50 axial in Rich¬ tung auf das Oberteil 26 des Gehäuses abgewinkelt, so daß sie sich außen an dem Stapel 40 entlang in die Ausnehmungen 32 erstrecken. Hier können die

Kabelschuhe der Adern eines axial abgehenden Kabels auf die Anschlußfahnen 50 aufgesteckt werden, so daß sowohl die gehäuseseitigen elektrischen Zu¬ leitungen als auch die mit dem Anschlußteil 12 drehbaren Kabel 18, 20, 22 axial an die Drehkupplung angeschlossen sind. Auf diese Weise wird ein äu- ßerst kleiner Außendurchmesser der Drehkupplung ermöglicht. Wahlweise ist es jedoch auch möglich, die gehäusefesten Anschlußfahnen 50 radial abge¬ hen zu lassen.

Die elektrische Isolierung der Anschlußfahnen 50 gegenüber den Schleifrin- gen 34. 36 der jeweiligen anderen Paare erfolgt durch von dem Oberteil 26 des Gehäuses ausgebildete Zwischenwände 52, die zugleich den Außenrän¬ dern der mit dem Anschlußteil 12 drehbaren Schleifringe 36 Führung geben und zusammen mit der Isolierhülse 48 die koaxiale Ausrichtung sämtlicher Schleifringe gewährleisten.

In Figuren 1 und 2 ist jeweils nur eine der insgesamt drei Anschlußfahnen 50 und Zwischenwände 52 gezeigt. Die Zwischenwand 52 bildet mit der Außen¬ wand des Gehäuses eine Tasche, die die Anschlußfahne 52 umgibt und somit den zugehörigen Schleifring 34 gegen Verdrehen in dem Gehäuse 10 sichert.

Während im gezeigten Beispiel drei Paare von Schleifringen 34, 36 für eine Kupplung zwischen drei verschiedenen elektrischen Leitern vorgesehen sind, sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen lediglich zwei oder oder vier oder mehr Paare von Schleifringen vorgesehen sind. Die inneren Anschlußfahnen 44 und die äußeren Anschlußfahnen 50 sind jeweils in gleichmäßigen Winkelabständen auf dem inneren bzw. äußeren Umfang der Schleifringe verteilt.

Wenn einer der an das Gehäuse 10 angeschlossenen elektrischen Leiter ein Schutzleiter ist, ist es auch möglich, den zugehörigen Schleifring 36, und zwar vorzugsweise den Schleifring 36, der dem Anschlußteil 12 am nächsten gelegen ist (und der in Figur 1 mit dem Kabel 18 verbunden ist) statt mit einem Kabel direkt mit einem elektrisch leitenden Rohr oder Gehäuseteil zu verbinden. In diesem Fall ist es auch möglich, daß das aus Metall bestehende drehbare Anschluß teil 12 unmittelbar die Funktion des betreffenden Schleif¬ rings erfüllt.

Während im gezeigten Beispiel das Gehäuse 10 als separates Gehäuse darge¬ stellt ist, kann dieses Gehäuse auch Teil eines größeren Bauelements, bei¬ spielsweise eines Gerätegehäuses sein.

Zur Verbesserung des elektrischen Kontaktes ist es möglich, jeweils einen der Schleifringe 34. 36 jedes Paares auf der dem anderen Schleifring zuge¬ wandten Seite mit Kontaktwarzen zu versehen. Als Beispiel zeigt Figur 5 ei¬ nen Schnitt durch einen Schleifring 34 mit Kontaktwarzen 54. Vorzugsweise sind drei Kontaktwarzen 54 in gleichmäßigen Winkelabständen an dem Schleifring ausgebildet.