CN1293326C - 具有小的摩擦力的能量引导装置 - Google Patents

Abstract

为了减少在能量引导链(7)移动时的摩擦力，建议在上分支(15)与下分支(9)之间布置至少一个可移动的中间装置(16)，其中所述中间装置与上分支处于一作用连接状态，从而当形成作用连接时，所述中间装置仅由上分支携带移动。

Description

具有小的摩擦力的能量引导装置

技术领域

本发明涉及一种能量引导装置，该装置具有至少一条由链节构成的能量引导链/拖链，所述链节绕一垂直于能量引导链的纵向的轴线相互铰接。

背景技术

能量引导链用于各种非常不同的装置、机器和设备中，尤其是在那些需要用导线、软管等将能量从一个固定的接头输送至使用者的移动接头的情况。能量引导链可包括一单个的链或多根链，在所述链中引导导线、软管等。

对于行程非常长的情况有这样的问题，即由于能量引导链的自重以及导线和软管的自重，能量引导链或链节受到大的应力。

当能量引导链的上分支在下分支上滑动以致在两个分支之间产生大的摩擦力时，情况尤为如此，所述摩擦力一方面导致链的快速磨损，另一方面造成运动阻力，其中移动能量引导链所需要的力或能量提高并出现引起链或其固定点的断裂的危险。这种问题已经出现过。

因此，已知可通过在能量引导链的至少几个链节上布置滑块来减少两个分支的互相摩擦的区域之间的摩擦阻力。

通过EP0725228A1知道一种能量引导装置，它具有至少一条由链节组成的能量引导链，所述链节绕一垂直于能量引导链的纵向的轴线相互链接，其中能量引导链的第一端可固定地紧固，而第二端则可至少沿纵向移动。在能量引导链的上分支与下分支之间布置一带有轮子的运输车，其中轮子适合于同时在下分支的上侧和上分支的下侧上滚动。

为了使运输车与能量引导链的可移动的端部同步移动，运输车在其相对的端部分别具有一绳轮。与能量引导链的移动端连接的可移动接头与一绳对连接。一根绳子通过一端的一个绳轮引导，而另一根绳子则通过运输车的相对端的另一绳轮引导。绳子的端部都固定在能量引导链的固定的接头上。

随着可移动接头的移动，运输车将通过一根或另一根缆绳移动。

由2002年4月3日公开的EP1193420A1已知一种能量引导装置，它包括两条由链节组成的能量引导链，所述链节绕一垂直于能量引导链的纵向的轴线相互铰接，其中能量引导链的第一端是固定的，而第二端则可沿能量引导链的纵向移动。在上分支与下分支之间布置一带有轮子的滑块。滑决在与使用者的可移动接头连接的绳子或缆绳上移动。

在EP0725228A1或在EP1193420A1中所述的能量引导链的建造费用以及安装费用都比较大。另外，必须常常保证，移动运输车必需的绳子或缆绳不会从绳轮上弹出，因为所述缆绳可导致缆绳导向装置的损坏。

发明内容

由此，本发明的目的是，减少驱动损耗，特别是提高能量引导装置的运行可靠性。本发明的另一目的是，减少建造费用和安装费用。

通过按照本发明的能量引导装置实现或完成此任务或目的。按照本发明的能量引导装置的其它有利的改进和构形为从属权利要求的内容。

按照本发明的能量引导装置具有至少一条由链节组成的能量引导链。能量引导链的链节绕一垂直于能量引导链的纵向的轴线相互铰接。

所述至少一条能量引导链的一第一端可位置固定地紧固。所述至少一条能量引导链的一第二端可沿纵向移动。

能量引导链具有一上分支和一下分支，所述分支通过一弧形区即弯曲区彼此连接。上分支与下分支的长度取决于位置可变的第二端的位置相对于位置固定的第一端的位置。

在上分支与下分支之间布置至少一个可沿能量引导链的纵向往复移动的中间装置。该中间装置与上分支保持作用/有效连接，这样在存在作用连接时，该中间装置仅由上分支携带移动。最好是上分支的至少一段贴靠在该中间装置上，从而通过上分支的移动相应地携带该中间装置移动。此处，该中间装置以上分支的移动速度一半的速度移动。

通过按照本发明的缆绳引导装置的结构形式可以得到高的运行可靠性，这是因为实现了对中间装置的被动/无源驱动。按照本发明的能量引导装置的建造费用和安装费用可减少至非常低的水平。

在上分支与至少一个中间装置之间的作用连接最好是摩擦连接。

在两条能量引导链之间设置有中间装置。在这种结构形式中，中间装置不必具有一复位装置。不过，中间装置可包括至少一个复位装置。

为了减少摩擦并由此减少驱动损耗，按照能量引导装置的一种有利的设计方案，建议中间装置具有滚动元件。滚动元件优选为轮子和/或滚子。

为了简化中间装置的结构，建议至少两个滚动元件通过一刚性轴相互连接。至少滚动元件最好由至少一种塑料制成。如果滚动元件通过一刚性轴彼此连接，则滚动元件和刚性轴可一体地由一种塑料制成。最好按照塑料注射法进行制造。由于刚性轴和滚动元件具有不同的功能，故合理的是，滚动元件工作表面可设置一具有小的摩擦系数和/或低噪声的衬层或涂层。可按照双组分注射法施加衬层或涂层。

滚动元件可直接设置在能量引导链的上分支与下分支之间。不过，优选采用本发明的一种设计方案，其中滚动元件与至少一个支架相连接。该支架可由金属或塑料制成。所述支架最好是由至少一个型材形成。滚动元件最好可拆地与支架连接。但该可拆连接做成使滚动元件不丢失地与支架连接。

优选采用按照本发明的一种设计方案，其中滚动元件和/或至少几个节链节设计成所述滚动元件和/或链节会促使在中间装置和能量引导链之间形成作用连接。此处，滚动元件和/或至少几个链节可设计成具有相互接合的轮廓形状或结构，由此可以做到使中间装置跟随上分支的移动。

按照能量引导装置的又一有利的实施形式，建议中间装置尤其是滚动元件适于至少在上分支的下侧上移动。这使得可以实现较紧凑的能量引导装置结构。

为了避免在下分支中的大的局部压力，建议中间装置由至少一个沿能量引导链的纵向延伸的导向装置引导。通过这种措施，使得也可以采用这样一种能量引导链，该能量引导链具有只有很小的厚度的链板。另外，可以采用由一种较软的塑料制成的能量引导链。

通过所述导向装置的设计，还提供了可减少上分支的垂度(Durchhang)的可能性，这在上分支与下分支之间存在嵌入结构时是合理的。

导向装置最好由至少一个导向型材形成。该导向型材可以具有不同的几何形状。特别优选的是这样一种导向型材的结构，其中型材的横截面基本上形成L形或U形。由此还可实现对中间装置的侧向导向。

按照能量引导装置的又一有利的实施形式建议，中间装置具有至少一个复位装置，可使该复位装置与能量引导链的弯曲区的内侧接触。通过这一措施可以做到，中间装置跟随上分支的移动，即使通过上分支的至少一个段贴靠在中间装置上在中间装置与上分支之间不再形成或只形成很小程度的作用连接，以致在没有复位装置的情况下中间装置只能以较差的状态跟随或甚至不再跟随上分支的移动。在单侧布置能量引导链的情况下，如果能量引导链的可移动接头处于或进入一其中上分支的长度为最小或甚至接近于零的终点位置，则特别会发生上述情况。

中间装置优选地设计成在两端各自具有一复位装置，从而可以简化中间装置的安装。由于复位装置设置在中间装置的两端，因此不存在中间装置的优选安装方向，这可以提高运行可靠性。此外，布置两个复位装置有这样的优点，即所述复位装置可以和与各自的弯曲区反方向布置的能量引导链共同作用。

如果中间装置有至少一个复位装置，则按照能量引导链装置的又一个有利的实施形式建议，接触发生在一个接触区内，该接触区基本上位于与弯曲区的曲率中心相同的高度上。此结构方案有这样的优点，即通过能量引导链的弯曲区域在复位装置上作用一基本上水平取向的力，从而干扰性的转矩或倾翻力矩只以小的程度作用在复位装置上，这可以提高中间装置的稳定性和使其具有较高的可靠性。

复位装置有至少一个接触体。最好是至少可摆动特别是可转动地支承接触体。

按照能量引导装置的又一个有利的结构形式建议，能量引导装置有两条能量引导链，它们的各自的第一端彼此相邻，而它们的各自的第二端则可共同移动。

优选的是能量引导装置的这样一种设计方案，该装置具有一通道，该通道有一底部和两个沿一基本上水平的纵向延伸的侧面，在该通道中至少一条能量引导链被导向。

特别是在一种具有至少一个可单边行走的能量引导链的能量引导装置中建议，通道的底部在通道的长度的范围内与链的第一端的下分支相对，并基本上与下分支的上侧处于同一水平高度，采用这种结构形式可形成一用于中间装置的基本上连续的轨道。

所述通道最好具有用于中间装置的导向装置。该导向装置特别由所述侧面形成。特别建议，相应地形成所述侧面。侧面通过具有最终长度的型材的组装形成。所述型材例如可以通过相应地弯曲板材制成。

附图说明

按照本发明的能量引导装置的其它细节和优点将根据在图中示出的实施例来说明，而不将本发明的主题限于所述优选的实施例。

其中

图1用纵向剖面的示意图示出一具有唯一一个的链处于能量引导链的一个终点位置的能量引导装置；

图2示出如图1的处于能量引导链的第二终点位置的能量引导装置；

图3示出沿图1的剖面线III-III的剖视图；

图4示出沿图2的剖面线IV-IV的剖视图；

图5用纵向剖面的局部示意图示出按照本发明的具有两条能量引导链的能量引导装置；

图6用正视图示出一能量引导装置的第二实施例；

图7用侧视图示出处于一第一终点位置如图6的能量引导装置；

图8用侧视图示出处于一第二终点位置如图6的能量引导装置；

图9示出一具有一复位装置的能量引导装置；

图10用正视图示出一能量引导装置的另一实施例；

图11示出一具有滚动元件的支架；

图12示出一支架的型材的第一实施例；和

图13示出一支架的型材的第二实施例。

具体实施方式

在图1至4中示出的按照本发明的能量引导装置有一沿水平延伸的由两条侧型材2和3形成的通道1。在所示实施例中侧型材2和3对称地形成。每个型材2和3具有一L形的横向截面，并各自限定一垂直的侧面4和一水平的边缘5，该边缘从侧面4的下缘6朝相对的侧面4的边缘5延伸。

能量引导链7以其一个用8表示的端部基本在型材2和3的一半长度处固定在所述型材上，以使如同在图1和3中示出的那样，其长度和到端部8的其下侧10的区域9(下分支)在端部8和图1的左端之间放置在限定一通道的底部的边缘5上。

如图4所示，通道具有布置在边缘5的上方的附加的型材11。它们形成通道1的一个上方的底部12，该底部与能量引导链7的下分支9的上侧13处于相同的高度上。

在图1中，能量引导链7与固定端8相对的可移动端14处于其位于左面的终点位置上，且水平地放置在边缘5上的下分支9的长度最大。

从该位置出发，端部14可沿通道1的纵向向右移动至在图2中所示的第二终点位置，在该第二终点位置处下分支9具有一最小的长度，或是根据结构形式不同，下分支会完全消失，此时能量引导链相对于边缘5完全向上抬起。

在移动过程中，能量引导链的具有可变长度的与可移动端14相邻的上分支15在其自重的作用下贴靠在下分支上，然后贴靠在上方的底部12上。

按照本发明，上分支15在中间装置16的共同作用下贴靠在下分支9上和/或贴靠在上方的底部12上，所述中间装置有一沿纵向延伸的刚性支架。将轮子17这样安装在所述支架上，使其绕水平轴线转动，所述轴线垂直于能量引导链的纵向延伸并由此平行于能量引导链7的未单独示出的链节的铰接轴线。

轮子17可一方面在能量引导链的下分支9的上侧13和/或上方的底部12上滚动，另一方面在上分支15的下侧18上滚动，其中所述轮子以等于能量引导链7的可移动端14的移动速度的一半的均匀的速度驱动中间装置16沿纵向移动。

在所示的实施例中，轮子17成对地安装，其中所述轮子有一共同的旋转轴线，而一对轮子17分别与通道的两个侧面相邻，以在两个侧面之间形成对滑块的侧面导向。中间装置的长度大约相当于通道1的长度的一半，并且大致位于能量引导链下方，这样就能在能量引导链的所有位置容纳上分支15的全长。这样，该中间装置基本位于图1的长度的左半边中，位于图2的长度的右半边中。

在图3和4中示意地示出电缆、导线等24，它们按本身已知的方式穿过在能量引导链7的链节中形成的接纳部，沿着能量引导链7从其端部8、14中的一个被引导至另一个。

图5示出按照本发明的能量引导装置的一个第二实施例。该能量引导装置具有两条相对布置的能量引导链32、33。该装置有一通道30。该通道30在结构形式上基本上相当于通道1，其中通道30没有设置附加的形成一个上方的底部的型材。该装置具有中间装置34。

每条链32、33的一个未示出的端部按已知的方式在通道30的基本上一半的长度处固定在该通道中。在图5中能量引导链32的下分支水平地向右延伸，其中该能量引导链的下侧支承在通道的底部上。在下分支35的右端，能量引导链32在上分支将其移动至与其第二端38相邻的水平区或上分支37以前，向上弯曲然后向左弯曲进入一弯曲区36。

能量引导链33跟随一与能量引导链32类似的但沿相反的方向取向的路线，其中在图5中只示出其最可移动端39和上分支40的一部分。两条能量引导链的可移动端38和39可共同沿能量引导装置的纵向移动。

在图5中所示出的位置，端部38和39与通道30和弯曲区36的右端相邻，并位于能量引导链33的水平的下部区域35的上方。

如果端部38和39在图5中向左移动，则链32的相应的弯曲区36也同样向左移动。下分支35和上分支40变短，而上分支37和链33未示出的下分支变长。

中间装置用参考符号34表示，其轮子41在能量引导链32、33的下分支的上侧上滚动并在上分支37和40的下侧上滚动。此处，能量引导链在所有位置都贴靠在中间装置34上。上分支37和/或上分支40在一个足以将一移动直接传递至中间装置上的长度中总是贴靠在中间装置34上。

将图1和2与图5进行比较可以看出，在第一种情况下，能量引导链的移动端14位于一比上分支高的高度上并通过一下降区19连接至上分支上，而端部38和39则位于与上分支37和40相同的高度上并分别与所述上分支相邻。还可以将唯一一个链的上分支(的可移动端)定位在上分支的高度上，而将两条链的可移动端定位在一短臂20的较高的高度上。

图6示出按照本发明的能量引导装置的另一实施例。该能量引导装置具有一能量引导链50。该能量引导链有一下分支51和一上分支52。在上分支52与下分支51之间布置一可沿能量引导链50的纵向往复移动的中间装置53。该中间装置53与上分支52处于作用连接状态，以便在形成作用连接时，该中间装置53只由上分支52携带移动。

中间装置53具有与一支架55连接的滚动元件54。滚动元件54与支架55如此连接，以使滚动元件可自由转动。

如图6的视图中所示，中间装置53在一个沿能量引导链的纵向延伸的导向装置56中被导向。该导向装置56由导向型材57形成。在所示的实施例中，导向型材57设计成L形。导向型材也可以具有其它的形状或形式。此处可以是U形的导向型材。L形的导向型材的优点是还可以保证对中间装置进行侧面导向。

导向型材通过支承杆58与一支承面59连接。支承杆58最好是型材。如果存在墙壁，可将导向型材57直接固定在墙壁上，而不采用支承杆58。还可以例如设置三角形支架，导向型材安放在所述支架上。这样，这种三角形支架例如可以与一垂直延伸的墙壁连接。

在图7和8中用侧视图示出如图6的按照本发明的能量引导链50。在图7的视图中，能量引导链占据一第一终点位置。在图8的视图中，能量引导链占据一第二终点位置，在该位置上分支具有最小的长度。当能量引导链以速度v移动时，中间装置53以能量引导链一半的速度移动。

图9示出一布置在一能量引导链63的上分支61与下分支62之间的中间装置60。下分支62过渡到一弯曲区64。弯曲区64具有一曲率半径KR。

中间装置60有一复位装置65。该复位装置65与弯曲区64的内侧接触。

复位装置65有一接触体66，该接触体至少可以摆动，最好可以转动。接触体66最好是至少一个滚子。所述滚子通过(两个)撑杆67与中间装置60连接。也可以设置单一的撑杆，而不是两个撑杆67。

接触件66布置成使它与弯曲区64之间的接触基本上在相同的高度H上发生，其中曲率中心KM也位于相同的高度H上。接触体也可位于曲率中心的上方，在复位装置的这种设计方案中，能量引导链在接触体上滑动并坐靠在中间装置上。

如果沿图9中未示出的固定接头的方向在能量引导链的移动接头68上作用一力F_Z，则通过弯曲区64在接触体65上作用一基本上水平延伸的力F_R。通过此力F_R，中间装置60所述沿固定接头的方向移动。

在图10中示出按照本发明的能量引导装置的另一实施例。如图10的能量引导装置具有与如图1的装置基本相同的结构。在上分支69与下分支70之间布置一中间装置71。该中间装置71具有一与滚动元件73连接的支架72。

在图11中示出中间装置71。支架72设计成U形型材的形式。基板74与上分支69相邻。侧边75、76沿下分支70的方向从基板74伸出。在侧边75、76中形成其中分别作用一轴79的凹口77、78，所述轴与滚动元件73连接。可按要求选择滚动元件73的数目与布置。在所示的实施例中，滚动元件73设计成基本上为圆柱形的。滚动元件73与轴79可设计成一体的。特别是，滚动元件73与轴79可由一种塑料制成的。

在图12和13中示出可形成支架的部分的型材80、81。型材80做成T形的，而型材81做成L形的。每个型材80、81都具有用于接纳一滚动元件的一轴的凹口82或83。

参考标号表

1       通道

2、3    侧型材

4       垂直侧面

5       水平边缘

6       下缘

7       能量引导链

8       自由端

9       区域或下分支

10      下侧

11      型材

12      上方的底部

13      上侧

14      移动端

15      上分支

16      中间装置

17      轮子

18         下侧

20         臂

24         电缆、导线等

30         通道

32、33     能量引导链

34         中间装置

35         下分支

36         弯曲区

37         水平区或上分支

38         第二端

39         可移动端

40         上分支

41         轮子

50         能量引导链

51         下分支

52         上分支

53         中间装置

54         滚动元件

55         支架

56         导向装置

57         导向型材

58         支承杆

59         支承面

60         中间装置

61         上分支

62         下分支

63         链

64         弯曲区

65         复位装置

66         接触体

67         撑杆

68         移动接头

69         上分支

70         下分支

71         中间装置

72         支架

73         滚动元件

74         基板

75、76     侧边

77、78     凹口

79         轴

80、81     型材

82、83     凹口

Claims (22)

1.能量引导装置，包括至少一条由链节组成的能量引导链(7)，所述链节绕垂直于能量引导链(7)的纵向的轴线相互铰接，其中，能量引导链(7)的一第一端(8)可位置固定地紧固，而第二端(14)则可至少沿纵向移动，所述能量引导链具有一上分支(15)和一下分支(9)，在所述上分支和下分支之间至少布置一个可沿能量引导链(7)的纵向往复移动的中间装置(16)，其特征为，中间装置(16、34、53、71)与上分支(15)处于一作用连接状态，从而在形成作用连接时，中间装置(16、34、53、71)只由上分支(15)携带移动。

2.如权利要求1的能量引导装置，其特征为，所述作用连接为一摩擦连接。

3.如权利要求1或2的能量引导装置，其特征为，所述中间装置(16、34、53、71)有滚动元件(54、73)。

4.如权利要求3的能量引导装置，其特征为，所述滚动元件包括轮子(17)。

5.如权利要求3的能量引导装置，其特征为，所述滚动元件包括滚子。

6.如权利要求3的能量引导装置，其特征为，至少两个滚动元件(73)通过一刚性轴(79)相互连接。

7.如权利要求3的能量引导装置，其特征为，至少所述滚动元件(17、54、73)由至少一种塑料制成。

8.如权利要求3的能量引导装置，其特征为，滚动元件(17、54、73)与至少一个支架(55、72)连接。

9.如权利要求8的能量引导装置，其特征为，所述至少一个支架(55、72)由至少一个型材(80、81)制成。

10.如权利要求3的能量引导装置，其特征为，滚动元件(17、54、73)和/或至少几个链节具有用于形成作用连接的元件。

11.如权利要求1的能量引导装置，其特征为，所述中间装置(16、34、53、71)适合于至少在所述上分支(15)的下侧(18)上移动。

12.如权利要求1的能量引导装置，其特征为，所述中间装置(16、34、53、71)在至少一个沿所述能量引导链的纵向延伸的导向装置(56)中被引导。

13.如权利要求12的能量引导装置，其特征为，所述导向装置(56)由至少一个导向型材(57)形成。

14.如权利要求13的能量引导装置，其特征为，所述导向型材(57)在横截面内基本上做成L形或U形。

15.如权利要求1的能量引导装置，其特征为，所述中间装置(60)具有至少一个复位装置(65)，可使所述复位装置与所述能量引导链的弯曲区(64)的内侧接触。

16.如权利要求15的能量引导装置，其特征为，在一个接触区内发生所述接触，该接触区基本位于与所述弯曲区(64)的曲率中心(KM)相同的高度(H)上。

17.如权利要求15或16的能量引导装置，其特征为，所述复位装置(65)具有至少一个可摆动的接触体(66)。

18.如权利要求1的能量引导装置，其特征为，有两条能量引导链(32、33)，所述能量引导链的各第一端彼此相邻，而各第二端(38、39)可共同移动，其中中间装置(34)布置在两条能量引导链(32、33)之间。

19.如权利要求1的能量引导装置，其特征为，、具有一通道(1)，该通道具有一底部(5)和两个在一基本上水平的纵向上延伸的侧面(4)。

20.如权利要求19的能量引导装置，其特征为，所述通道(1)具有用于所述中间装置(34)的导向装置。

21.如权利要求20的能量引导装置，其特征为，在通道(1)长度的相对于能量引导链的第一端(8)与下分支(9)相对的区域内，通道的底部(15)基本上处于与下分支的上侧(13)相同的高度上，以形成导向装置。

22.如权利要求20或21的能量引导装置，其特征为，由所述侧面(4)形成所述导向装置。

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