CN112088474A - 具有能量引导链的模块化的旋转式穿引装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化的旋转式穿引装置(1；2)，用于如线缆、软管或者诸如此类的一种或多种管线在两个能彼此围绕转动轴线相对转动的接头点(A，B)之间的转动角受限的圆周运动。所述管线无断开地被引导，即没有滑环、旋转式耦合装置或诸如此类地被引导。旋转式穿引装置(1；2)具有包括第一能量引导链(12a；12)的、能围绕转动轴线(R)转动的第一绕组芯(11a；11)，所述第一能量引导链螺旋状地相应于一平面螺旋卷起或者展开。根据本发明，相对于第一绕组芯(11a；11)在轴向上相邻地以及共轴地设置至少一个第二绕组芯(11b；11)，第二绕组芯能围绕转动轴线(R)转动并且设有第二能量引导链(12b；12)。第二绕组芯(11b；11)在转动时使第二能量引导链(12b；12)螺旋状地相应于一平面螺旋卷起或者展开。根据本发明还在第一能量引导链(12a；12)和第二能量引导链(12b；12)之间设置用于无断开地穿引至少一种管线的连接装置(17；27)。

Description

具有能量引导链的模块化的旋转式穿引装置

技术领域

本发明大体上涉及一种旋转式穿引装置，其用于至少一种导电的、气动的和/或液压的管线(例如线缆、软管或者诸如此类)，所述管线在能相对彼此围绕转动轴线相对转动的接头点之间被引导。

背景技术

从液压装置和气动装置已知用于介质或者软管管线的、可循环转动的旋转耦接器。充分地已知例如用于循环的转动传递的滑环或者滑动触点用于电功率或者信号。两种解决方案要求管线断开，以便将接口在两侧连接到耦合器或者滑环上。此外，用于多种不同的运行介质的旋转耦合器在技术上是昂贵的。

与之相对地，本发明特别地涉及一种用于至少一种柔性管线的圆周运动的、无断开但转动角受限的旋转式穿引装置。即，本发明尤其涉及一种旋转式穿引装置，所述旋转式穿引装置在管线不断开的情况下实现必要时受限的转动角。

从德国专利DE 10 2012 110 967 B4已知这种类型的系统。所述系统允许对于不同的介质(电流、数据、气体、液体等)在没有断开的旋转式耦合器的情况下也借助唯一的滚筒卷绕和开卷多种管线。在这里，滚筒具有能围绕转动轴线转动的绕组芯，该绕组芯包括用于引导管线的常规的能量引导链(英语“energy guide chain”)。能量引导链的内部端部固定在绕组芯上。在这里，通过绕组芯的转动滚筒式地卷绕和开卷所述能量引导链。根据来自DE 10 2012 110 967 B4的原理所构造的系统以申请人(igus GmbH，D 51147，科隆)的商标“e-spool”销售并且被证明是可靠的。在此，为了避免管线的对于常规的解决方案而言典型的断开，使用一种特别的旋转式引导结构，例如根据专利EP 2 526 599 B1的旋转式引导结构，其具有带式管线引导装置(英语“line guide device”)，所述带式管线引导装置以具有两个反向地卷旋的螺旋位置的螺旋形走向来引导管线。这种特别解决方案能以申请人的商标“twister-band”购买。这种特别的走向(其具有在两个螺旋形部段之间的管线的相互相反地转动的卷旋或者说螺旋和布置在其之间的轴向移动的转换部)使得允许使用直通的管线，在非常大的转动角上、例如几百度上也使用直通的管线。根据DE 10 2012 110 967 B4和EP 2 526 599 B1的旋转式穿引装置良好地适合用于小的至中等的管线直径和链装载或者净重。固然，在轴向方向上需要一定的结构长度，所述结构长度随着所期望的转动角提高。该系统视所期望的转动角来客户化(maβfertigen)。

与之相对地，申请人也开发了一种模块化的圆链系统，申请人以商标“MultiRotationsmodul(MRM)”提供所述圆链系统(igus GmbH，D 51147，科隆)。这类无断开的旋转式穿引装置的基本原理在专利EP 2 732 519 B1或者US 9 287 694 B2中公开。在这里，使用具有圆形的引导槽的单个的模块，能量引导链侧向放置地沿着圆弧形的移动路径在所述引导槽中来回移动。为此要求RBR能量引导链，以实现内部的部段在引导槽的径向内部的部分上贴靠。“RBR”代表“背面的弯曲半径”(reverse bending radius)，也就是说，能量引导链能够在两个摆动方向上弯折。在此，背面的半径(超过伸展位置)将能够比标准的半径或者说在转向弧中的本来的主半径明显更大。根据来自EP 2 732 519 B1或者US 9 287 694B2的原理的单个的MRM模块能够实现≥540°的转动角。但是，由于模块化的结构类型，转动角能够几乎不受限地扩大。MRM系统理想地适用于大的净重或者链装载。其使用在可转动的大型机器或者设备中，例如旋转式起重机、斗轮式挖掘机、露天开采挖掘平土机(堆垛机)、风力涡轮机等。典型的直径具有至少1000mm(总是>>4倍的标准的链半径)并且尤其由于圆弧形的、特别的引导槽而包含着一定的制造花费和装配花费。

从以上的现有技术出发，存在着对于可模块化地扩展的结构类型的、无断开的旋转式穿引装置的需求，所述结构类型在轴向上是紧凑的和/或良好地适用于小的净重和/或管线直径。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种用于至少一种管线的无断开的圆周运动的替代的系统，所述替代的系统紧凑地建造，尤其具有小的轴向尺寸地建造并且所述替代的系统能够模块化地使用。此外，这种解决方案在制造时应是便宜的和/或可简单地装配。

该任务通过根据权利要求1或者独立于其地根据权利要求16所述的一种系统或者一种旋转式穿引装置解决。

用于转动角受限的圆周运动的这种类型的旋转式穿引装置被确定用于使如线缆、软管等这样的至少一种柔性管线在两个能相对彼此围绕转动轴线相对地转动的接头点之间无断开地被引导。其包括具有用于引导至少一种管线的第一能量引导链的、可围绕转动轴线转动的第一绕组芯。在此，能量引导链的径向内部端部固定在绕组芯上，尤其可摆动地、例如通过一种类型的端部装置固定在绕组芯上。通过第一绕组芯的转动使第一能量引导链视转动方向而定地涡旋状地、相应于一平面涡旋在该绕组芯上卷起或者从该绕组芯开卷。

根据本发明，首先设置至少一个第二绕组芯，所述第二绕组芯在轴向上与第一绕组芯相邻地、共轴地和可转动地布置，尤其可相对于第一绕组芯转动，也就是说，至少可在一定的角度上独立于第一绕组芯地转动。此外，第二绕组芯也具有自身的、配属于其的能量引导链(被称作第二能量引导链)，所述第二能量引导链的内部端部固定在绕组芯上。第二绕组芯在转动时也视转动方向而定地(原则上与在第一绕组芯的情况下对等地)相应于一平面涡旋卷起或者开卷第二能量引导链。这或者与在第一绕组芯的情况下同向地进行，或者优选以涡旋状的绕组从第一绕组芯至第二绕组芯的相反旋转方向地进行。在此，每个绕组芯能够是一件式或者多件式的绕组体。

此外，为了穿引至少一种管线，在第一能量引导链和第二能量引导链之间设置有合适的连接装置，所述连接装置例如也能够在绕组芯之间传递转矩，但是除了管线引导装置之外，所述连接装置的具体的形状基本不重要。所述连接装置能够设置在两个外部端部之间或者设置在能量引导链的外部端部和内部端部之间。

两个能量引导链尤其具有类似于涡旋臂的走向，所述涡旋臂视相对的转动位置而定地或多或少地挨紧地围绕相应的绕组芯卷旋或者卷绕。在此，能量引导链不是如在DE 102012 110 967B4中滚筒式地卷绕或者开卷。更确切地说，螺旋间距类似于涡旋弹簧地在卷起或者开卷时提高或者减小，然而在此在涡旋绕组或者说涡旋臂之间(在径向方向上或者说在轴向的横截面内)的相对位置和间距的均匀性是不重要的。

与开篇所提到的解决方案相对比地，在这里，既不需要在轴向上长地构造的、具有移动的转换部的螺旋线状的双螺旋走向，也不需要特别的RBR能量引导链或者特别引导槽。

能量引导链在多个平面内的涡旋状的布置允许非常大的转动角，例如每个绕组芯明显超过360°的转动角。结构尺寸首先在径向上随着所选择的或者可卷起的链长度缩放。每个转动平面或者绕组芯的最大可能的转动角主要取决于可安装的、可卷旋的链长度，所述链长度又由能提供的安装空间的外直径与内直径的比确定。如果能够利用径向的安装空间，则必要时能够以具有在轴向方向上的每个附加等级(例如，第三、第四等等绕组芯)的小的步进来增大转动角。因此，所提出的解决方案也能够在转动角大(例如>>1000°度)的情况下在轴向上相对紧凑地构造。此外，视每个模块所期望的转动角而定也实现比例如在前面提到的MRM系统中更小的半径。最小直径由此预先给定：螺旋在被卷起的状态下无螺旋间距地摞在一起，并且螺旋的数量取决于每个模块所期望的链长度或者转动角。所需要的径向尺寸能够与之相应地、尤其在小的管线直径的情况下是相对紧凑的。

能量引导链中的每个以自身的运动平面垂直于相应的平面涡旋运动的转动轴线地布置。

视在轴向上相互接连的能量引导链是否同向地卷旋在所配属的绕组芯上而定，为了穿引至少一种管线而设置在相互接连的能量引导链之间的连接装置或者能够使第一能量引导链的径向外部端部与第二能量引导链的径向内部端部连接，或者然而能够设置在第一和第二能量引导链的两个径向外部端部之间。后者与在一个模块中的两个能量引导链的反向的卷旋方向相结合地是一种优选的构型。

所提出的构型优选模块化地实施，其中，一个模块包括至少一个绕组芯、在端侧固定在其上的能量引导链和用于进行转动传递的连接体，并且使用多个互相结构相同的、彼此相配的模块。所述连接体能够例如抗扭转地固定在沿管线方向紧接着的第二绕组芯上，或者包括该第二绕组芯作为组成部分。一个模块也能包括分别具有自身的能量引导链的两个绕组芯。

为了将模块性、单个的绕组芯相对彼此相对的转动支承和/或管线引导进行简化，一优选的实施例设置：至少一个绕组芯与转动轴线共轴地具有居中的、在轴向上直通的空心柱形的接收部。该接收部具有优选包括圆形横截面的区段并且因此为了转动支承而能够与例如在轴向上邻接的绕组芯或者连接体上的转动支承对应件相互作用。所述接收部还能够用于在单个的模块之间进行管线穿引。优选两个或者所有的绕组芯结构相同地实施，也就是说，分别具有居中的空心柱形的接收部。

尤其在最后提到的构型中，各个在轴向上在端侧布置的绕组芯自身能够构成接头点中的一个接头点或者与该接头点固定地连接。

优选地，所有的绕组芯和所有的能量引导链结构相同地实施。这提高了系统中的同类件的数量，也就是说减小制造成本和仓储成本。特别优选地，两个能量引导链具有恰好一个或者仅一个预先给定的摆动方向或者说弯曲方向或者两者能够仅在预先给定的摆动方向上弯折。即，优选不涉及RBR链。

在一种特别优选的实施方式中，然而，在一个模块中(或者在两个在轴向上相互接连的能量引导链的情况下)的缠绕方向是反向的，也就是说，第一能量引导链和第二能量引导链以相反的旋转方向围绕所配属的绕组芯涡旋状地延伸，这至少在被卷起的状态下良好地可见。在此，优选地，第一和第二能量引导链的两个径向外部的或者远离绕组芯的端部借助用于穿引至少一种管线的特别的连接环节来连接。在这种布置中，基本模块由两个绕组芯和两个能量引导链组成，也就是说，优选能设置偶数数量的绕组芯和能量引导链。

连接环节优选能够分别在两侧具有铰链半部，所述铰链半部与链环的铰链半部结构相同，其中，铰链半部在轴向上相对彼此至少错开链宽度。尤其结构相同的能量引导链能够在没有另外的措施的情况下牢固地连接。

尤其是、然而不仅是在一种优选的、具有反向的螺旋的实施方式中能够借助两个能量引导链将转动运动或者转矩从第一绕组芯传递到第二绕组芯上或者相反地传递。换言之，力传递/转矩传递能够在模块内部通过两个能量引导链和(必要时)所述连接环节进行。因此，不要求特别的传动解决方案、转动机构、引导槽耦合器或者诸如此类的。当力传递和/或力矩传递借助配属于第一绕组芯的管线引导装置和/或借助配属于第二绕组芯的管线引导装置自身进行时，无论如何都实现这种结构上的简化。能量引导链由于抗拉强度/抗切强度而自然适合于此。

替代地，尤其在非反向的螺旋的情况下，第一能量引导链的外部端部能够通过径向地延伸的连接体(例如一种类型的转盘或者连接臂)与第二绕组芯连接。因此，从第一绕组芯到第二绕组芯上或者反过来的转动运动也能够由通过第一能量引导链和(附加地)连接体的力传递进行。连接体能够作为杠杆臂起作用并且例如也能够通过一种类型的支撑盘构成。一种具有总是同向螺旋的系统的优点在于，由绕组芯和能量引导链组成的每个组构成一基本模块并且因此也能够简单地制造具有奇数数量的绕组级的旋转式穿引装置。能量引导链由于在纵长方向上典型的强度而自然地也适合用于通过连接体驱动。

借助能量引导链和必要时另外的构件实现从一个绕组芯到下一个在其之后的绕组芯的力传递/转矩传递。

此外可见，所提出的系统能够良好地模块化地扩展，也就是说，尤其能够设置具有类似地涡旋状地布置的第三能量引导链的、可围绕转动轴线转动的第三绕组芯和优选具有类似地涡旋状地布置的第四能量引导链的、可围绕转动轴线转动的第四绕组芯。优选所有的绕组芯能共轴地和彼此相对地、尤其至少在一定的转动角上相互独立地转动。所有的能量引导链优选视转动位置而定地具有上面提到的、类似于具有越来越窄或者说扩开的走向的涡旋臂的涡旋状走向。

在能量引导链作为管线引导装置的优选使用的情况下，优选所有的能量引导链结构相同、尤其由能彼此相对摆动的单个的链环构造。这使得制造、装配和尤其存在交替地反向的涡旋走向的情况下两个链由于结构相同的铰链半部的连接变容易。

能够使用具有拉伸位置在摆动方向上的预紧的能量引导链，所述摆动方向相应于涡旋围绕绕组芯的旋转方向。这允许必要时(当能量引导链构成伸展的纵长区段时，尤其在完全开卷的位置中)也传递较高的转矩。尤其在用于管线引导的环链中，有利的是，第一和第二绕组芯、尤其所有的绕组模分别包括接头区域，所述接头区域设计用于将链环连接在能量引导链的内部端部上并且为此具有与能量引导链的链环结构相同的铰链半部。这使常规的能量引导链的使用变容易。

绕组芯又优选在径向外部具有用于所配属的能量引导链的在周缘上的贴靠面，所述能量引导链在径向横截面内看从接头区域出发与被卷起的涡旋形状相配地构型，尤其跟随一阿基米德涡旋。这允许在绕组芯上被卷起的位置中的螺旋的稳定贴靠并且能够通过在该位置中在绕组芯上被拉紧的螺旋的束紧作用避免不均匀的应力。贴靠面尤其能够具有不断增大的半径。在此，初始半径应比所配属的能量引导链的标准转向半径更大。

因此，在动态的走向方面，这个构型优选地选择为使得每个能量引导链在完全卷起的位置中以主要的长度份额以没有螺旋间距地摞在一起的螺旋贴靠在绕组芯上。这尤其能够在当能量引导链相应于阿基米德涡旋延伸或者说没有螺旋间距地延伸时实现。优选地，另一方面，能量引导链在完全开卷的位置中以主要的长度份额相应于远离绕组芯的、围绕转动轴线的圆弧延伸。所述能量引导链能够例如在俯视图中大致地构成J形状。由此，主要的长度份额能够贴靠在外周面或者柱形的外壁上和/或在外周面或者柱形的外壁上滑动，这例如支持在该位置中的力矩传递。必要时悬挑地伸展的部段从圆弧朝向绕组芯去地延伸，所述部段能够如杠杆臂那样起作用。能量引导链能够与涡旋弹簧类似地在两个位置之间延伸，也就是说，与围绕转动轴线更窄地或者更宽地卷旋的涡旋臂类似地延伸或者具有在卷起时“束紧”并且在开卷时“抗拒”的卷旋。

优选地，设置具有柱形的外壁的壳体，完全开卷的能量引导链的主要的长度份额支撑在所述壳体上。

优选地，优选结构相同的绕组芯在居中的区域中空心柱形地实施，由此所述绕组芯能够共轴地布置在共同的转动杆上。尽管如此，能够相对彼此转动的接头点能够由每两个绕组芯的轴向外部的或者说端侧的区域构成或者与所述区域固定地连接。

不仅仅是、然而尤其是在反向地延伸的管线引导装置中，优选设置偶数数量的、包括具有所配属的能量引导链的至少一个绕组芯的、模块化的结构相同的组。

在一种实施方式中，支撑盘能够设置为在每两个轴向上相互接连的能量引导链、尤其两个级联的模块之间的轴向的分隔，所述轴向的分隔与绕组芯或者绕组体抗扭转地连接。支撑盘必要时能够构成用于进行力传递或者转矩传递的连接体。支撑盘能够例如分别设置在第一和第二绕组芯之间，或者但是设置在具有两个能量引导链的模块的两个绕组芯的仅一个上。

常规的能量引导链也特别好地适合于制造所提出的旋转式穿引装置。然而也能够设想，所提出的、用于管线在两个能相对彼此围绕转动轴线转动的接头点之间转动角受限地圆周运动的旋转式穿引装置配备有管线引导装置，所述管线引导装置不是原本的环链，而是例如所谓的带链，所述带链至少区段式地一件式地实施。

因此，尤其根据权利要求16的发明构想能够如下地总结。能围绕转动轴线转动的第一绕组芯配备有用于引导管线的第一管线引导装置，所述第一管线引导装置能涡旋状地在第一绕组芯上卷起或者从第一绕组芯开卷。

根据本发明，在轴向上与第一绕组芯相邻地设置有具有用于引导管线的第二管线引导装置的至少一个第二绕组芯。此外，在此，第二绕组芯能共轴地并且相对于第一绕组芯围绕转动轴线转动，以便类似地使第二管线引导装置涡旋状地在第二绕组芯上卷起或者从其开卷。

所有以上所示出的实施方式能够与权利要求16组合。本发明允许一种用于在转动角受限的圆周运动中借助于根据以上的实施例中的一个所述的旋转式穿引装置无断开地进行管线供给的、紧凑的、能简单地制造的系统。一个基本的优点在于，在最后完成的状态下至少一种管线直通地或者说无断开地被旋转式穿引装置从第一接头位置引导至第二接头位置。

附图说明

接下来，在没有上述的普遍性限制的情况下根据一些优选的实施例参照附图更详尽地解释本发明的另外的有利的特征。在这里示出：

图1A-1B：用于根据优选的第一实施例的模块化旋转式穿引装置的模块在具有两个完全卷起的能量引导链的位置中(图1A)和在具有两个完全开卷的能量引导链的位置中(图1B)的立体视图；

图1C-1E：图1A-1B的立体的部分视图，其具有来自图1C的、分别配属于能量引导链的、能转动的绕组芯(图1D)和在两个能量引导链之间的连接环节(图1E)的放大视图；

图2A-2B：根据第二实施例的旋转式穿引装置在具有两个完全卷起的能量引导链的位置中(图1A)和在具有两个完全开卷的能量引导链的位置中(图1B)的立体的部分视图；

图2C：为了直观地说明在完全卷起的转动位置中的能转动的绕组芯的目的而示出图2B的放大的、立体的部分视图；和

图2D-2F：根据图2A-2B的旋转式穿引装置的另外的视图，其具有旋转级的俯视图(图2D)、带有所属的壳体部分的旋转式穿引装置的立体视图(图2E)和横截面(图2F)。

具体实施方式

图1A-1E示出在转动运动的两个端部位置中的基本模块10。该基本模块10单独地或者与另外的(在这里未示出的)结构相同的基本模块10共同地构成用于管线的转动角受限地圆周运动的旋转式穿引装置1。在此，管线(未示出)在两个接头点A，B之间无断开地被引导，其中，接头点A，B能相对彼此围绕转动轴线R相对转动，在存在着仅一个基本模块10的情况下例如在≥720°的转动角上相对转动。自然具有更小的转动角的更紧凑的模块也是可行的。

基本模块10包括能围绕转动轴线R转动的、具有已知结构型式的第一能量引导链12a的第一绕组模或者绕组芯11a，所述第一能量引导链在端侧固定在绕组芯11a上(参见图1D)。为此，在绕组芯11a上设置有端部固定区域或者接头区域15，所述端部固定区域或者接头区域具有铰链半部，所述铰链半部与能量引导链12a的链环的铰链半部结构相同。能量引导链12a的面向转动轴线R的内部端部16a能借助于接头区域15摆动地固定在绕组芯11a上，例如通过具有用于链环的铰链销的铰链开口两个对置的接板件固定，如图1D示意性地示出。

沿着转动轴线R在轴向上与第一绕组芯11a直接相邻地，基本模块10具有第二绕组芯11b，所述第二绕组芯在这里与第一绕组芯11a结构相同地实施。必要时结构相同的第二能量引导链12b以其径向内部端部16b相应地能摆动地固定在第二绕组芯11b的接头区域15上。如图1A-1C示出，两个能量引导链12a，12b在两个轴向上间隔开的平面内围绕转动轴线R延伸。在此，绕组芯11a，11b使内部端部16a，16b保持有轴向间隙。

两个绕组芯11a，11b关于转动轴线R共轴并且能相对彼此转动地布置并且为此以合适的方式例如支承在转动杆(未示出)上。在能量引导链12a，12b的完全卷起的第一转动端部位置(图1A)和完全开卷的第二转动端部位置(图1B)之间围绕转动轴线R相对转动的情况下，每个能量引导链12a或者说12b分别围绕所配属的绕组芯11a或者11b涡旋状地相应于在一平面内的平面涡旋卷起或者开卷。能量引导链12a，12b在这之间以具有越来越窄或者越来越宽的螺旋间距的涡旋臂形式延伸。

在图1A中被卷起的转动端部位置示出，两个能量引导链12a，12b如何紧凑地(也就是说，以所有涡旋状的螺旋在没有螺旋间距的情况下相对于转动轴线R在径向上相互邻接)并且挨紧贴靠在绕组芯11a或者11b上。如最好从图1B-1C可见，在根据图1A-1E的实施例中，第一能量引导链12a围绕第一绕组芯11a的涡旋状旋转方向或者说卷旋方向相应于第一转动方向S1，并且第二能量引导链12b围绕第二绕组芯11b的涡旋状旋转方向或者卷旋方向相应于围绕转动轴线R的相反的第二转动方向S2。即，相互接连的能量引导链12a，12b的卷旋方向在图1A-1E中是反向的。在这里，两个能量引导链12a，12b具有(在链纵长方向上)优选相同的长度或者说相同数量的结构相同的链环。

从在图1A中的端部位置出发，第一绕组芯11a能够围绕转动轴线R沿转动方向S1相对于第二绕组芯11b实施一定数量的旋转、例如n≥2的完整旋转，直到达到在图1B中的端部位置为止。相反地，进行从图1B中的开卷的端部位置沿相反的转动方向S2的相对扭转，直到又达到图1A中的端部位置为止。自然对等地，视绕组芯11a，11b是否或者哪个绕组芯11a，11b可能在具有接头点A，B的固定部件上是抗扭转的而定，第二绕组芯11b能够相对于第一绕组芯11a沿转动方向S1转动至图1A中的端部位置并且沿转动方向S2又转动至图1B中的端部位置。通过较长的能量引导链12a，12b能够实现还较大的转动角，其中，基本模块10能够保持必要时相同的尺寸。

为了在根据图1A的端部位置中支撑相应的能量引导链12a或者12b，两个绕组芯11a，11b在其外侧具有在周缘上的柱形贴靠面13a。贴靠面13a从接头区域15出发具有增大的半径，该增大的半径优选跟随围绕转动轴线R的阿基米德涡旋，如从图1D可见。

如图1D最好地示出地，绕组芯11a，11b在居中的区域中空心柱形地、以相对于转动轴线R同心的圆柱形内壁实施为中心接收部13b，尤其为了安装在转动杆(未示出)上的目的而实施。借助接收部13b，两个绕组芯11a，11b能够以能转动的方式被支承。接收部13b具有用于管线的径向穿孔，而在周向方向上与接头区域15相邻地设置有在贴靠面13a中的相应的径向穿孔或者留空，以使管线从转动轴线R到相应的能量引导链12a或者12b地引导或者从相应的能量引导链12a或者12b至转动轴线R地引导。

此外，如图1A-1B示出地，基本模块10具有壳体部分，在这里尤其具有用于在根据图1B的完全开卷的端部位置中支撑每个能量引导链12a，12b的圆弧形延伸的纵截面14a的外壁19a。与之相应地，外壁19a圆柱形地并且相对于转动轴线R共轴地布置。

在开卷的转动端部位置(图1B)中，每个能量引导链12a，12b优选以在纵长区段14a内的主要的长度圆弧形地贴靠在外壁19a上或者相对于该外壁在径向上撑开。弧形的纵长区段14a以转向弧14b过渡到伸展的区段14c中，所述伸展的区段引导至绕组芯11a或者11b上的径向内部端部16a或者16b。在此，伸展的区段14c能够具有在转向弧14b的主弯曲方向上的预紧。此外，在这里使用能量引导链12a，12b，所述能量引导链的链环仅能在一个主方向上相对彼此摆动(也就是说，没有背面的弯曲半径)。类似于在转向弧14b中的既定的最小允许的主半径，能够通过链环的合适的角度止挡确保预紧和/或摆动方向。

图1A-1B示出与转动轴线R共轴的面式支撑盘19b。支撑盘19b使级联的基本模块10在轴向上相互分隔开并且因此在轴向方向上支撑能量引导链12a，12b。在多个级联的基本模块10的保持敞开的端面端(图1A-1B)上能够设置有附加的另外的支撑盘(未示出)，以便在端侧闭合壳体。支撑盘19b能围绕转动轴线R自由地相对扭转或者例如与第二绕组芯11b抗扭转地、能相对于外壁19a围绕转动轴线R转动地布置。此外，支撑盘19b能够具有中心开口，以使两个相互接连的基本模块10的相互邻接的绕组芯11a，11b抗扭转地相互连接。图1E示出，在第一实施例中，用于穿引管线的基本模块10的两个能量引导链12a，12b如何串行地相互链接。为此，能量引导链12a，12b的分别在径向外部端部18a，18b通过作为专用零件构型的连接环节17铰接地相互固定。连接环节17在周向方向上在两侧具有两个相互背离的、与能量引导链12a，12b相配的连接区域17a，17b。连接区域17a，17b能够例如实施为与结构相同的能量引导链12a，12b的链环的铰链半部相配的铰链半部。连接区域17a，17b在轴向上或者说在转动轴线R的方向上在错开的平面内布置并且与端部18a，18b进行力传递地链接。错位部比链环的(横向于链纵长方向或者沿着R)的宽度稍微更大，以便获得轴向间隙。在连接环节17中的内部空腔17c跨接该轴向错位部并且允许从一个能量引导链12a，12b到串行地接着的能量引导链中的管线引导。即，连接环节17构成一种类型的、用于使两个能量引导链12a，12b在轴向上错开地连接的链环。不同的管线的束能够贯穿地从接头点A至能相对扭转的接头点B穿过能量引导链12a、连接环节17和第二能量引导链12b并且在这些构件内部受保护地、尤其受保护以防弯折地被引导。

图2A-2F示出一个替代的实施例，其具有多个在轴向上级联的模块20A，20B，20C。在这里，示例性的三个模块20A，20B，20C共同构成旋转式穿引装置2。每个模块20A，20B，20C包括绕组芯21和所配属的能量引导链12，所配属的能量引导链以内部端部16能摆动地固定在绕组芯11的接头区域25上。每个绕组芯21具有用于能量引导链12的外部贴靠面23a和用于旋转式支承的内部接收部23b，如以上那样。在图2A-2F中的绕组芯21能够具有与第一实施例中相同的结构类型并且不重复地详细说明。

图2A-2B示出在围绕转动轴线R完全卷起(图2A)和完全开卷(图2B)的两个转动端部位置中仅仅部分地具有绕组芯21和能量引导链12的模块20A，20B，20C。与第一实施例的不同在于，在所有模块20A，20B，20C中的能量引导链12以围绕所属的绕组芯21的相同旋转方向延伸(参看图2A)。在完全开卷的端部位置(图2B)中，所有能量引导链12在这里能够在空间上在相同位置中布置为分别具有弧形的纵长区段14a、转向弧14b和伸展的区段14c，如在图1B中那样。弧形的纵长区段14a在这里也支撑在柱形的外壁29上。

另一不同在于在两对轴向上相互接连的模块20A-20B；20B-20C等等之间的连接。如图2A示出地，在图2A-2F中在被卷起的端部位置中，在每个能量引导链12的涡旋状地在绕组芯21上卷起的、优选主要的部分和能量引导链12的径向外部端部18之间分别保留伸展的区段14d。

在图2A-2F中，为了在模块20B或者说20C的能量引导链12的外部端部18和接着的模块20A或者说20B的能量引导链12的内部端部之间进行管线引导和转动传递的目的，设置例如呈第一支撑盘29a的径向区域形式的径向地延伸的连接体27，如图2D-2E以点划线勾画地示出。除了绕组芯21和所属的能量引导链12之外，每个模块20A，20B，20C与之相应地具有这样的第一支撑盘29a或者具有适合于连接的区域作为主要的第三组成部分，所述第一支撑盘构成连接体27。与简单的径向臂相比，碟式支撑盘29a的优点在于降低不平衡度和轴向支撑能量引导链12。为了节省重量和为了检查的目的，能够旋转对称地在支撑盘29a上打孔(参看图2D-2E)。可选地，为了在两侧在轴向上支撑能量引导链12还能够在每个模块20A，20B，20C中与第一支撑盘29a对置地设置必要时结构相同的第二支撑盘29b(参看图2F)。第二支撑盘29b不用于连接，其在绕组体21上能够是抗扭转的。

在连接区域或者连接体27中，管线从一个模块20B或者20C的能量引导链12的相应径向外部端部18向径向内部被引导至转动轴线R和在轴向上被引导至下一模块20A或者20B的接着的绕组芯21(在图2D中由虚划线标明)并且从那里又通过在管线方向上的下一能量引导链12的径向内部端部16又向外被引导至其外部端部18等等。与之相应地，能量引导链12的径向外部端部18分别固定在所配属的第一支撑盘29a的接头区域27a上。

在每个模块20A，20B，20C内部，用作连接装置27的第一支撑盘29a能与转动轴线R共轴地并且相对于相应的绕组芯21转动。为了在模块20A，20B，20C之间传递转动，第一支撑盘29a能够与分别在轴向上邻接的下一模块20A，20B，20C的绕组芯21抗扭转地连接，从而一个模块驱动相应下一模块并且逐级地或者级联式地传递转动。在这里例外的是在端侧的第一模块20A，在那里，第一支撑盘29a构成接头点A或者抗扭转地固定在该接头点上。在另外的轴向端部上，例如上一模块20C的绕组芯21、例如其内部接收部23b能够构成另外的接头点B或者在其上是抗扭转的。

当到达根据图2A的完全卷起的转动位置时，在每个模块20A，20B，20C内部将转矩沿第一转动方向S1通过拉力从绕组芯21经过能量引导链12传递到第一支撑盘29a上，然后，所述第一支撑盘沿转动方向S1驱动接着的模块的绕组芯21。相反地，在第二转动方向S2上将转矩通过推力从绕组芯21经过能量引导链12传递到支撑盘29a上进而传递到下一个模块上。在绕组芯21上能够在端侧设置突出部用于抗扭转的连接，所述突出部与在支撑盘29a和必要时29b中的相应的留空形状锁合地相互作用以进行转矩传递。

如在图2A-2F中的模块20A-20C也能够借助奇数数量的能量引导链12或者旋转平面实现旋转式穿引装置2。

附图标记列表

图1A-1E

A，B 接头点

R 转动轴线

S1，S2 转动方向

1 旋转式穿引装置

10 基本模块

11a，11b 绕组芯

12a，12b 能量引导链

13a 贴靠面

13b 内部接收部

14a 弧形的纵截面

14b 转向弧

14c 伸展的区段

15 接头区域

16a，16b 内部端部

17 连接环节

17a，17b 连接区域

18a，18b 外部端部19a 外壁(壳体)

19b 支撑盘

图2A-2F

A，B 接头点

R 转动轴线

S1，S2 转动方向

2 旋转式穿引装置

12 能量引导链

14a 弧形的纵长区段14a

14b 转向弧

14c 伸展的区段

16 内部端部

18 外部端部

20A，20B，20C 模块

21 绕组芯

23a 贴靠面

23b 内部接收部

25 接头区域

27 连接体/连接区域

27a 接头区域

29 外壁(壳体)

29a 支撑盘

29b 支撑盘

Claims (17)

1.一种旋转式穿引装置(1；2)，用于如线缆、软管或者诸如此类的至少一种管线的转动角受限的圆周运动，所述管线在两个能彼此围绕转动轴线相对地转动的接头点(A，B)之间无断开地被引导，所述旋转式穿引装置包括：

具有第一能量引导链(12a；12)的能围绕所述转动轴线(R)转动的第一绕组芯(11a；11)，所述第一能量引导链的内部端部(16a；16)固定在所述绕组芯(11a；11)上，其中，所述第一绕组芯在转动时将所述第一能量引导链(12a；12)涡旋状地、相应于一平面涡旋卷起或者开卷；其特征在于，

在轴向上与所述第一绕组芯相邻地、相对于所述第一绕组芯(11a；11)共轴地和相对地能围绕所述转动轴线(R)转动地设置有包括第二能量引导链(12b；12)的至少一个第二绕组芯(11b；11)，所述第二能量引导链的内部端部(16b)固定在所述绕组芯(12b；12)上，其中，所述第二绕组芯(11b；11)在转动时将所述第二能量引导链(12b；12)涡旋状地相应于一平面涡旋卷起或者开卷；并且，在所述第一能量引导链(12a；12)和所述第二能量引导链(12b；12)之间设置有用于穿引所述至少一种管线的连接装置(17；27)。

2.根据权利要求1所述的旋转式穿引装置，其特征在于，所述连接装置(17)设置在所述第一能量引导链和第二能量引导链的两个外部端部(18a，18b)之间，或者所述连接装置(27)设置在所述第一能量引导链的外部端部(18)和所述第二能量引导链的内部端部(16)之间。

3.根据权利要求1或2所述的旋转式穿引装置，其特征在于，至少一个绕组芯(11a，11b；11)与所述转动轴线(R)共轴地具有居中的、在轴向上贯穿的空心柱形接收部(13a；23b)，其中，优选两个绕组芯(11a，11b)结构相同地实施。

4.根据权利要求1，2或3所述的旋转式穿引装置，其中，两个能量引导链(12a，12b)具有预先给定的弯曲方向。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转式穿引装置，其特征在于，所述第一能量引导链(12a)和所述第二能量引导链(12b)布置为以相反的旋转方向(S1，S2)围绕所配属的绕组芯(11a，11b)，其中，优选所述第一能量引导链和第二能量引导链(12a，12b)的两个外部端部(18a，18b)借助用于穿引所述至少一种管线的连接环节(17)来连接。

6.根据权利要求1至5中任一项、尤其根据权利要求5所述的旋转式穿引装置，其特征在于，借助所述能量引导链(12a，12b)能够将转动运动从所述第一绕组芯(11a)传递到所述第二绕组芯(11b)上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转式穿引装置，其特征在于，所述第一能量引导链(22)的外部端部(28a)通过径向地延伸的连接体(27)与所述第二绕组芯(21)连接，从而借助所述第一能量引导链(22)和所述连接体(27)将转动运动从所述第一绕组芯(21)传递到所述第二绕组芯(21)上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转式穿引装置，其特征在于，尤其根据权利要求5，设置有包括涡旋状地布置的第三能量引导链(22)的、能围绕所述转动轴线(R)转动的第三绕组芯(21)和尤其包括涡旋状地布置的第四能量引导链的、能围绕所述转动轴线转动的第四绕组芯，其中，所有的绕组芯(21)能共轴地并且相对彼此地转动。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转式穿引装置，其特征在于，所有的能量引导链(12a，12b；22)构造为具有能相对彼此摆动的链环、尤其具有相对彼此仅能在一个摆动方向上摆动的链环。

10.根据权利要求1至9中任一项、尤其根据权利要求9所述的旋转式穿引装置，其特征在于，所述第一绕组芯和第二绕组芯(11a，11b；21)分别包括一接头区域(15；25)，所述接头区域为了连接所述能量引导链(12a，12b；22)的内部端部(16a，16b)而具有与所述能量引导链的链环结构相同的铰链半部。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的旋转式穿引装置，其特征在于，能相对彼此转动的所述接头区域(A，B)通过两个绕组芯(11a，11b)的区域构成或者与所述绕组芯固定地连接。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的旋转式穿引装置，其特征在于，每个能量引导链(12a，12b；22)在卷起的位置中在主要的长度份额上以没有螺旋间距的螺旋贴靠在所配属的绕组芯(11a，11b；21)上，并且优选在完全开卷的位置中在主要的长度份额上相应于远离所述绕组芯(11a，11b)的、围绕所述转动轴线(R)的圆弧延伸。

13.根据权利要求1至12中任一项、尤其根据权利要求12所述的旋转式穿引装置，其特征在于，设置有包括柱形外壁(19a)的壳体，完全开卷的能量引导链(11a，11b)的主要的长度份额支撑在所述壳体上。

14.根据权利要求1至13中任一项、尤其根据权利要求5所述的旋转式穿引装置，其特征在于，设置有一定数量的结构相同的模块(10)，其分别具有至少一个绕组芯和所配属的能量引导链。

15.根据权利要求1至14中任一项、尤其根据权利要求7和/或14所述的旋转式穿引装置，其特征在于，在轴向地相互接连的能量引导链或者模块之间设置有支撑盘(19b；29a，29b)。

16.一种旋转式穿引装置，用于管线在两个能相对彼此围绕转动轴线(R)转动的接头点(A，B)之间的转动角受限的圆周运动，所述旋转式穿引装置包括：

具有用于引导所述管线的第一管线引导装置(12a)的、能围绕所述转动轴线(R)转动的第一绕组芯(11a)，所述第一管线引导装置能涡旋状地在所述第一绕组芯(11a)上卷起或者从该第一绕组芯开卷；

其特征在于，

在轴向上与所述第一绕组芯(11a)相邻地设置有至少一个第二绕组芯(11b)，所述第二绕组芯具有用于引导所述管线的第二管线引导装置(12b)，其中，所述第二绕组芯(11b)相对于所述第一绕组芯(11a)能共轴地和相对地围绕所述转动轴线(R)转动，以使所述第二管线引导装置螺旋状地在所述第二绕组芯(11b)上卷起或者从该第二绕组芯展开。

17.一种用于在转动角受限的圆周运动中无断开地进行管线供给的系统，其包括根据权利要求1至16中任一项所述的旋转式穿引装置以及至少一种管线，尤其线缆、软管或者诸如此类的，所述至少一种管线无断开地通过所述旋转式穿引装置从所述第一接头位置(A)引导至所述第二接头位置(B)。

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