DE102006019218B4

DE102006019218B4 - Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers

Info

Publication number: DE102006019218B4
Application number: DE102006019218A
Authority: DE
Inventors: Günter Blase; Ulf-Uwe Nahrwold
Original assignee: Igus GmbH
Current assignee: Igus GmbH
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2026-04-22
Also published as: EP1958305A1; DE102006019218A1; WO2007065422A1

Abstract

Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers zur Aufnahme und Führung von Leitungen zwischen einem stationären und einem beweglichen Anschluss, wobei der Leitungsträger ein mit dem stationären Anschluss für die Leitungen verbundenes erstes Trum, einen an dieses anschließenden Umlenkbereich und ein an den Umlenkbereich anschließendes, mit dem beweglichen Anschluss für die Leitungen verbundenes zweites Trum aufweist, wobei die Vorrichtung zwei gegenüberliegende Seitenführungen aufweist, die mindestens zwei benachbarte magnetische Pole aufweisen, zwischen denen zumindest ein Teil des Leitungsträgers anordenbar ist, so dass der Leitungsträger zwischen den Seitenführungen zumindest über einen Teil seiner Länge freischwebend haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Pole ungleichnamig sind und der Leitungsträger zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff aufweist, der durch das durch die Pole erzeugte magnetische Feld magnetisierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers zur Aufnahme und Führung von Leitungen zwischen einem stationären und einem beweglichen Anschluss, wobei der Leitungsträger ein mit dem stationären Anschluss für die Leitungen verbundenes erstes Trum, einen an dieses anschließenden Umlenkbereich und ein an den Umlenkbereich anschließendes, mit dem beweglichen Anschluss für die Leitungen verbundenes zweites Trum aufweist, wobei die Vorrichtung zwei gegenüberliegende Seitenführungen aufweist, die mindestens zwei gegenüberliegende magnetische Pole aufweisen, zwischen denen zumindest ein Teil des Leitungsträgers angeordnet ist so dass der Leitungsträger zwischen den Seitenführungen zumindest über einen Teil seiner Länge freischwebend haltbar ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 103 52 461 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Ablegewanne zum Ablegen des Leitungsträgers auf, wobei die Ablegewanne eine Ablagefläche und Seitenführungen aufweist. Der Leitungsträger ist mit Unterseitenmagneten und/oder Seitenführungsmagneten versehen, die an der Ablagefläche bzw. den Seitenführungen angeordneten Magneten gegenüberliegen. Die jeweils gegenüberliegenden Magnete weisen gegenüberliegende gleichnamige Pole auf, so dass der Leitungsträger aufgrund der durch die Magnetfelder erzeugten abstoßenden Kräfte frei schwebend in der Ablegewanne haltbar ist.
Die bei der bekannten Ausführung genutzte abstoßende magnetische Kraft zwischen den Unterseitenmagneten des Leitungsträgers und den Ablageflächenmagneten der Ablagefläche wirkt gegen die Schwerkraft des Leitungsträgers. In seiner üblichen Anordnung dient der Leitungsträger zur Aufnahme und Führung von Leitungen, z. B. elektrischen Leitungen, zwischen einem stationären und einem beweglichen Anschluss. Der Leitungsträger weist dann ein mit dem stationären Anschluss verbundenes Untertrum auf, das um einen Umlenkbereich in ein Ober-trum übergeht, das mit dem beweglichen Anschluss verbunden ist. Wenn sowohl das Obertrum als auch das Untertrum durch abstoßende magnetische Kräfte, die durch gegenüberliegende gleichnamige Pole erzeugt werden, schwebend in der Ablegewanne gehalten werden sollen, ist das Untertrum mit Oberseitenmagneten versehen, die Unterseitenmagneten des Obertrums gegenüberliegen, wobei die gegenüberliegende Unterseiten- und Oberseiten Magnete gleichnamige Pole aufweisen. Die untersten Polpaare, d. h. die gleichnamigen Polpaare der Unterseitenmagneten des Untertrums und der Ablageflächenmagneten der Ablagefläche, müssen dann der gesamten Gewichtskraft des Untertrums und des darüber frei schwebend angeordneten Obertrums entgegen wirken. Daher müssen diese untersten Polpaare eine das Gesamtgewicht des Leitungsträgers kompensierende entsprechend große abstoßende magnetische Kraft aufbringen. In Abhängigkeit von der Leitungsbestückung des Leitungsträgers, die insbesondere bei Energieführungsketten variabel sein kann, ist der Leitungsträger in einer durch die Magnetkraft nur nach oben zentrierter Lage in der Ablegewanne angeordnet.
Aus der DE 24 32 900 A1 ist eine Transportvorrichtung für eine Warenbahn, insbesondere eine Kunststofffolie in einer Breitstreckmaschine, bekannt, die eine Transportkette mit zwei gegenüberliegenden Seitenführungen umfasst, die mindestens zwei benachbarte magnetische Pole aufweisen, zwischen denen ein Teil der Transportkette eingreift, so dass die Transportkette zwischen den Seitenführungen über einen Teil ihrer Länge frei schwebend ist. Die benachbarten magnetischen Pole sind ungleichnamig. Es ist davon auszugehen, dass die Transportkette zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff aufweist, der durch das durch die Pole erzeugte magnetische Feld magnetisierbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers der eingangs genannten Art, wobei der Leitungsträger zumindest über einen Teil seiner Länge frei schwebend zwischen den Seitenführungen haltbar ist, zu verbessern, so dass sie technisch einfacher gestaltet ist und die Zentrierung des Leitungsträgers in einer bestimmten Höhe optimal bewerkstelligt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die mindestens zwei benachbarten magnetischen Pole der Seitenführungen ungleichnamig sind und der Leitungsträger zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff aufweist, der durch das durch die Pole erzeugte magnetische Feld magnetisierbar ist.
Die erfindungsgemäße Lösung macht also davon Gebrauch, dass der magnetisierbare Werkstoff derart beschaffen und im bzw. am Leitungsträger derart angeordnet ist, dass sich durch diesen Werkstoff hindurch ein magnetischer Schluss zwischen den benachbarten ungleichnamigen Polen der Seitenführungen ergibt, wenn die betreffenden Bereiche des Leitungsträgers zwischen die Pole gelangen, wobei die durch den magnetischen Schluss bewirkten magnetischen Kräfte derart sind, dass der Leitungsträger zumindest über einen Teil seiner Länge frei schwebend zwischen den Seitenführungen haltbar ist.
Aufgrund des magnetischen Schlusses wirken anziehende magnetische Kräfte in beiden vertikalen Richtungen, so dass eine optimale Zentrierung des Leitungsträgers in einer durch die benachbarten Pole der Leitungsführungen definierten Höhe erfolgt. Unterseitenmagnete am Leitungsträger und Ablageflächenmagnete sowie Oberseitenmagnete am Leitungsträger zur frei schwebenden Halterung des Obertrums sind nicht erforderlich. Magnete bzw. Quellen für magnetische Felder müssen lediglich in den gegenüberliegenden Seitenführungen vorgesehen sein, jedoch nicht an oder im beweglichen Leitungsträger. Dadurch ergibt sich eine einfachere Handhabung sowie die Möglichkeit eine Montage des Leitungsträgers mit handelsüblichen Werkzeugen ohne Beeinflussung. Auch ist keine spezielle Verpackung oder Kennzeichnung notwendig, wie sie besonders bei starken Permanentmagneten erforderlich sind. Der keine Magnete aufweisende Leitungsträger ermöglicht eine wirtschaftlichere Fertigung.
Weiterhin ist bei Verwendung von Elektromagneten eine statische Verdrahtung möglich, da die Elektromagnete stationär an oder in den Seitenführungen angeordnet sind. Da im Leitungsträger keine Magnete vorhanden sein müssen, arbeiten alle beweglichen Teile der Vorrichtung stromlos.
Benachbarte magnetische Pole im Sinne der Erfindung, zwischen denen zumindest ein Teil des Leitungsträgers anordenbar ist, weisen einen Abstand zueinander auf, wobei der Leitungsträger entweder die Verbindungslinie der Pole kreuzen kann, die ungleichnamigen Pole also zu gegenüberliegenden Seitenführungen gehören, oder zur Verbindungslinie der Pole in geringen Abstand parallel verlaufen kann, die ungleichnamigen Pole also zu derselben Seitenführung gehören, wobei im letzteren Falle an beiden Seitenführungen mindestens ein Paar von ungleichnamigen Polen angeordnet ist. Bevorzugt sind die Pole an gegenüberliegenden Seitenführungen angeordnet. Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung ohne Beschränkung darauf überwiegend am Beispiel von in Bezug auf den Leitungsträger gegenüberliegender Pole.
Wenn, wie üblich, der Leitungsträger aus einem mit einem stationären Anschluss für die Leitungen verbundenen Untertrum und einem mit einem beweglichen Anschluss verbundenen Obertrum besteht, die durch einen Umlenkbereich ineinander übergehen, können beide Trume zweckmäßigerweise mit der erfindungsgemäßen Lösung frei schwebend zwischen gegenüberliegenden Seitenführungen gehalten werden, ohne dass sie miteinander in Berührung kommen. Dazu weisen beide Trume zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff auf, wobei die gegenüberliegenden Seitenführungen auf Höhe der Trume jeweils mit mindestens zwei gegenüberliegenden ungleichnamigen magnetischen Polen versehen sind. Die durch den magnetischen Schluss über die magnetisierbaren Bereiche des Untertrums erzeugten magnetischen Kräfte tragen nur das Gewicht des Untertrums, während die durch den magnetischen Schluss durch die magnetisierbaren Bereiche des Obertrums erzeugten magnetischen Kräfte das Gewicht des Obertrums tragen. Daher sind keine Unterschiede in den Feldstärken der unteren und oberen Magnete erforderlich.
Die Abstände zwischen den gegenüberliegenden Polen der Seitenführungen und den Bereichen magnetisierbaren Werkstoffs des Leitungsträgers sind so zu bemessen, dass ein magnetischer Schluss durch diese Bereiche zwischen den Polen erfolgt und die durch den magnetischen Schluss erzeugten Magnetkräfte so bemessen sind, dass sie den Leitungsträger zwischen den Seitenführungen frei schwebend halten. Je kleiner die genannten Abstände sind, desto stärker ist das zwischen den Polen und den magnetisierbaren Bereichen verlaufende Magnetfeld und desto stärker sind somit die auf den Leitungsträger wirkenden vertikalen Zentrierkräfte.
Da der Leitungsträger beim Verfahren seitlich wirkenden Kräften unterworfen ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zweckmäßigerweise eine Einrichtung auf, mit der verhindert wird, dass der magnetisierbare Werkstoff des Leitungsträgers mit den magnetischen Polen der Seitenführungen in Berührung kommt.
Zum Beispiel kann eine mit den Seitenführungen verbundene Führung vorgesehen sein, die den Leitungsträger von oben und/oder unten horizontal zentriert hält.
Bevorzugt ist jedoch zwischen dem magnetisierbaren Werkstoff des Leitungsträgers und den Polen ein nicht magnetisierbarer Werkstoff angeordnet. Dieser kann als Schicht oder Platte außen am Leitungsträger oder innen an den Polen der Seitenführungen angebracht sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen den Seitenführungen und dem Leitungsträger eine Gleiteinrichtung angeordnet, mit der der Leitungsträger seitlich gleitend an den Seitenführungen bewegbar ist. Um die Gleitreibung zu ermöglichen, muss ein Luftspalt zwischen den Seitenführungen und dem Leitungsträger vorgesehen sein, der so klein wie möglich eingestellt ist. Die Gleiteinrichtung kann seitlich am Leitungsträger oder an den Seitenführungen angeordnet sein.
In einer anderen bevorzugten Ausführung können zwischen dem Leitungsträger und den Seitenführungen Rollen angeordnet sein, die eine seitliche Rollenführung des Leitungsträgers an den Seitenführungen bilden. Die Rollen können an den seitlichen Bereichen des Leitungsträgers angeordnet sein und aus magnetisierbarem Werkstoff bestehen. Aufgrund der Rollenführung können in diesem Fall die ferro- oder ferrimagnetischen Bereiche des Leitungsträgers mit den Polen der Seitenführungen in Berührung kommen, ohne dass durch den magnetischen Kurzschluss erzeugte hohe Haftkräfte zur Wirkung kommen.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der ferro- oder ferrimagnetische Werkstoff des Leitungsträgers in Form von Partikeln in Kunststoff gebunden. Der Leitungsträger kann somit insgesamt aus einem elastischen kunststoffgebundenen magnetisierbaren Werkstoff bestehen. Andererseits können bestimmte Bereiche des Leitungsträgers aus einem kunststoffgebundenen magnetisierbaren Werkstoff hergestellt sein. Diese Bereiche können mit allen üblichen Mitteln mit den übrigen Bereichen des Leitungsträgers verbunden sein, z. B. mit diesen durch ein Zweikomponenten-Spritzverfahren gefertigt sein.
Als magnetisierbarer Werkstoff wird vorzugsweise ein weichmagnetischer Werkstoff verwendet, der insbesondere eine hohe Permeabilität aufweisen kann.
Vorzugsweise wird ein magnetisierbarer Werkstoff verwendet, der eine relativ geringe Remanenz aufweist, durch die alleine in Wechselwirkung mit den magnetischen Polen der Seitenführungen keine Kraftwirkung möglich ist, die den Leitungsträger frei schwebend zwischen den Seitenführungen hält. Entscheidend für die vorliegende Erfindung ist, dass der durch den magnetisierbaren Werkstoff des Leitungsträgers hindurch zwischen den Polen erfolgende magnetische Schluss die magnetischen Kräfte erzeugt, mit denen der Leitungsträger zwischen den Seitenführungen haltbar ist.
Als magnetisierbarer Werkstoff mit hoher Permeabilität und geringer Remanenz sind insbesondere Transformatorbleche besonders geeignet. Transformatorbleche sind weichmagnetische Werkstoffe, wie als magnetisierbare, den magnetischen Fluss lenkende Kerne in Transformatoren eingesetzt werden.
Die in oder an den Seitenführungen angeordneten magnetischen Pole können die Pole eines Dauermagneten sein.
Die Pole können alternativ auch die Pole mindestens eines Elektromagneten sein.
Weiterhin können die Pole, wie schon oben beschrieben, stationär an oder in den Seitenführungen angeordnet sein.
Besonders bevorzugt werden die Magnete in den Seitenführungen als langgestreckte Kette in Magazinen eingesetzt.
In einer Weiterbildung der Erfindung können die Pole durch sukzessive Ansteuerung von in Längsrichtung des Leitungsträgers angeordneten Elektromagneten bewegbar sein, sodass der Leitungsträger durch das wandernde Magnetfeld des magnetischen Schlusses gleichzeitig frei schwebend haltbar und antreibbar ist. Bei dieser Lösung ist ein eigener Antrieb des beweglichen Endes des Leitungsträgers entbehrlich.
Die Erfindung findet insbesondere Anwendung für einen Leitungsträger, der ein mit einem stationären Anschluss für die Leitungen verbundenes erstes Trum, einen an dieses anschließenden Umlenkbereich und ein an den Umlenkbereich anschließendes, mit einem beweglichen Anschluss für die Leitungen verbundenes zweites Trum aufweist. Beide Trume weisen zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff auf. In der Höhe jedes Trums sind an gegenüberliegenden Seitenführungen mindestens zwei gegenüberliegende ungleichnamige magnetische Pole vorgesehen, durch die der zwischen ihnen angeordnete Bereich des magnetisierbaren Werkstoffs magnetisiert wird, sodass ein magnetischer Schluss zwischen den Polen über die magnetisierbaren Bereiche erfolgt und die durch den magnetischen Schluss erzeugten magnetischen Kräfte derart sind, dass sowohl das erste Trum als auch das zweite Trum des Leitungsträgers zwischen den Seitenführungen frei schwebend haltbar ist.
In einer anderen Ausführung wird auf ein magnetisches Tragen des Unertrums verzichtet, wobei dieses auf einer Auflagefläche, wie üblich, abgelegt ist.
Die gegenüberliegenden Seitenführungen können durch die beiden ungleichnamigen Pole gebildet sein.
Die gegenüberliegenden Pole können die Pole eines einzigen, C-förmigen Magneten sein, wobei sie an den Enden der Schenkel des Magneten angeordnet sind. Bei dieser Ausführung kann das Untertrum des Leitungsträgers auf dem Zwischenbereich des Magneten zwischen den Schenkeln ablegbar sein.
Bei einer Ausführung, mit der sowohl das erste als auch das zweite Trum durch einen magnetischen Schluss zwischen den Polen der Seitenführungen getragen wird, können die jeweils an einer Seite dem ersten Trum und dem zweiten Trum zugeordneten Pole die beiden ungleichnamigen Pole eines C-förmigen Magneten sein. Die Pole der beiden gegenüberliegenden C-förmigen Magnete können dann die Seitenführungen für den Leitungsträger bilden.
In beiden oben beschriebenen Ausführungen können an den nach innen weisenden Seiten der Pole z. B. plattenförmige Bereiche aus einem nicht magnetisierbaren Material angeordnet sein, um gegebenenfalls eine Berührung zwischen dem magnetisierbaren Material des Leitungsträgers und den Polen, die mit einer hohen Haftkraft verbunden wäre, zu verhindern.
Die Bereiche können andererseits auch aus einem diamagnetischen Material bestehen.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Vorrichtung in Form eine Rinne ausgebildet, mit Seitenteilen aus Aluminiumstrangguss, wobei C-förmige Magnete gegenüberliegend außen an den Seitenteilen befestigt sind, sodass die Pole an den Außenflächen der Seitenteile liegen. An den Seitenteilen ist innen eine Seitenplatte aus einem nicht magnetisierbaren Kunststoff angebracht, die sich über die Pole der C-förmigen Magnete erstreckt. Der Raum zwischen den Kunststoffplatten ist zur Halterung des Leitungsträgers vorgesehen, wobei dessen erstes Trum mit dem magnetisierbaren Bereich in Höhe eines gegenüberliegenden Paars ungleichnamiger Pole und das zweite Trum mit seinem magnetisierbaren Bereich in Höhe des anderen Paars gegenüberliegender ungleichnamiger Pole angeordnet sind. Zwischen dem Leitungsträger und den Kunststoffplatten ist ein möglichst gering gehaltener Luftspalt vorgesehen.
In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist der Leitungsträger aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern gebildet. Die Glieder können durch biegsame oder tordierbare Elemente miteinander verbunden sein. Die biegsamen Elemente können sich auch als ein einstückiges elastisches Teil über mehrere oder alle Glieder des Leitungsträgers erstrecken.
Insbesondere kann der Leitungsträger als Energieführungskette ausgebildet sein, deren Glieder jeweils zwei Seitenteile und diese miteinander verbindende Querteile aufweisen. Die Seitenteile benachbarter Kettenglieder können durch für Energieführungsketten bekannte Gelenke schwenkbar miteinander verbunden sein.
Bei einer solchen Energieführungskette können zumindest bei einigen Kettengliedern die Seitenteile an ihren Außenseiten aus einem ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff bestehen.
Andererseits können zumindest bei einigen Gliedern die Seitenteile einen Kern aus ferro- oder ferrimagnetischem Werkstoff aufweisen, der zumindest an den Außenseiten der Seitenteile mit einer Schicht aus nicht magnetisierbarerm Werkstoff bedeckt ist.
Bei einer anderen Ausführung kann zumindest bei einigen Gliedern ein Querteil aus einem ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff bestehen. Insbesondere kann das Querteil als Platte mit einem geeigneten Querschnitt ausgebildet sein, die sich über zwei auf gleicher Höhe angeordnete Schmalseiten der gegenüberliegenden Seitenteile erstreckt.
Das Querteil kann zumindest an seiner Außenseite von einer Schicht aus nicht magnetisierbarem Werkstoff umgeben sein.
In einer anderen Ausführung können zumindest bei einigen Kettengliedern zwei Querteile aus ferro- oder ferrimagnetischem Werkstoff vorgesehen sein. Die Querteile können als Platten mit einem geeigneten Querschnitt ausgebildet sein, die sich jeweils über zwei auf gleicher Höhe angeordnete Schmalseiten der gegenüberliegenden Seitenteile erstrecken. Die Querteile können zumindest an ihrer Außenseite von einer Schicht aus nicht magnetisierbarem Werkstoff umgeben sein.
Die Querteile können seitlich über die Seitenteile vorstehen, wobei die jeweils an einer Seite vorstehenden Bereiche parallel zu den Seitenteilen und senkrecht zur Längsrichtung des Leitungsträgers verlaufende Achsen aufnehmen, an denen Laufrollen angeordnet sind.
Insbesondere bei Verwendung von Laufrollen kann das gesamte Kettenglied aus magnetisierbarem Werkstoff bestehen, da es lediglich die Rollreibung und keine Gleitreibung an den Seitenführungen überwinden muss.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, wie vorstehend teilweise schon beschrieben, zur Führung eines Leitungsträgers mit übereinander angeordnetem Unter- und Obertrum ausgelegt sein. Die erfindungsgemäße Lösung kann jedoch auch bei einer Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers mit seitlich zueinander und horizontal angeordneten Trumen realisiert werden, wobei die Seitenführungen vertikal gegenüberliegend angeordnet sind. Ebenfalls kann die Erfindung für Leitungsträger mit senkrecht angeordneten Trumen verwendet werden. Insgesamt lässt sich die Erfindung bei allen möglichen räumlichen Orientierungen einer Führungsvorrichtung für einen Leitungsträger verwirklichen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit einem zwischen den Polen der Seitenführungen frei schwebend gehaltenen Leitungsträger,
2 eine Darstellung gemäß 1 mit einem nach oben ausgelenkten Leitungsträger,
3 eine Darstellung gemäß 1 mit einem nach unten ausgelenkten Leitungsträger,
4 Darstellung gemäß 2 mit einer weiteren Ausbildung eines Leitungsträgers,
5 Darstellung gemäß 1 mit einer weiteren Ausbildung eines Leitungsträgers,
6 Darstellung gemäß 1 mit einer weiteren Ausbildung eines Leitungsträgers,
7 Darstellung gemäß 1 mit einer weiteren Ausbildung eines Leitungsträgers,
8 Darstellung gemäß 1 mit einer weiteren Ausbildung eines Leitungsträgers,
9 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem aus einem ersten Trum und einem zweiten Trum bestehenden Leitungsträger, wobei das erste Trum auf einer Auflagefläche abgelegt ist,
10 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem aus einem ersten Trum und einem zweiten Trum bestehenden Leitungsträger, wobei beide Trume zwischen den Polen der Seitenführungen frei schwebend gehalten sind,
11 einen Querschnitt durch ein detaillierteres Ausführungsbeispiel,
12 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,
13 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,
14 einen Längsschnitt durch die in 13 dargestellte Vorrichtung längs der Linie I-I,
15 eine Draufsicht auf die in 13 dargestellte Vorrichtung in Richtung des Pfeils II,
16 eine zeitliche Darstellung der Polschaltung hintereinander angeordneter Elektromagnete am Beispiel des Nordpols und der dadurch bewegten ferromagnetischen Bereiche von drei hintereinander angeordneten Kettengliedern eines als Energieführungskette ausgebildeten Leitungsträgers
17 bis 20 verschiedene Ansichten einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Weiterentwicklung einer vorteilhaften Energiekette
21 und 22 die Anpassung der bekannten vorteilhaften Energiekette an die Erfindung
23 und 24 die besonders bevorzugte Ausbildung von Seitenführung und Magazin für die Magnete bei der Energiekettenführung gemäß 17 bis 20, und
25 schematisch unterschiedliche mögliche Anordnungen der Pole.
Wie aus der schematischen Ansicht von 1 hervorgeht, besteht eine Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers 1 aus zwei gegenüberliegenden Seitenführungen 2 und 3, die mindestens zwei gegenüberliegenden ungleichnamige magnetische Pole N und S aufweisen, zwischen denen zumindest ein Teil 4 des Leitungsträgers angeordnet ist. Das Teil 4 des Leitungsträgers besteht aus einem ferromagnetischen Werkstoff, z. B. in Partikelform, der in einem geeigneten flexiblen Kunststoff gebunden ist. Durch das zwischen den Polen N und S verlaufende Magnetfeld 5 wird über das ferromagnetische Teil 4 ein magnetischer Schluss erzeugt, wobei die durch den magnetischen Schluss bedingten magnetischen Kräfte den Leitungsträger 1 zumindest über einen Teil seiner Länge frei schwebend zwischen den Seitenführungen 2 und 3 halten.
Wird der Leitungsträger 1, wie in 2 gezeigt, nach oben ausgelenkt, wirkt eine der Auslenkung entgegen gerichtete Kraft F (Vektor) durch die der Leitungsträger 1 bestrebt ist, in seine stabile Ausgangslage zurückzukehren. Ebenso entsteht bei Auslenkung des Leitungsträgers 1 nach unten, wie in 3 gezeigt, eine der Auslenkung entgegen gerichtete Kraft F (Vektor), die den Leitungsträger 1 in seine stabile, in 1 dargestellte Ausgangslage zurückbewegt.
Durch die Anziehungskräfte des Magnetfeldes 5 auf den ferromagnetischen Werkstoff des Leitungsträgers 1 wird dieser in einem Schwebezustand gehalten und bei Auslenkung aus diesem Zustand wieder in diese Position zentriert. Die durch das auf das ferromagnetische Teil 4 des Leitungsträgers 1 wirkenden Anziehungskräfte des Magnetfeldes 5 ergeben also eine vertikale Zentrierkraft in beiden vertikalen Richtungen.
In dem in 1 gezeigten schematischen Ausführungsbeispiel sind die gegenüberliegenden Seitenführungen 2 und 3 durch die magnetischen Pole N und S gebildet. Diese Pole sind die Pole eine C-förmigen Dauermagneten. In Richtung des Leitungsträgers 1 können mehrere solcher Dauermagneten hintereinander angeordnet sein.
Statt eines Dauermagneten kann ein entsprechend ausgebildeter Elektromagnet genauso verwendet werden.
4 zeigt einen Leitungsträger im Querschnitt, der als Energieführungskette ausgebildet ist. Die Energieführungskette besteht aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern, die jeweils zwei Seitenteile 7 und 8 und zwei diese miteinander verbindende Querteile 9 und 10 aufweisen. Die Seiten- und Querteile bestehen aus einem kunststoffgebundenen ferromagnetischen Werkstoff. In dem durch die Seitenteile 7 und 8 und Querteile 9 und 10 begrenzten Raum sind die Leitungen 11, die z. B. elektrische Leitungen sein können, geführt.
Bei dem in 5 gezeigten Leitungsträger handelt es sich ebenfalls um eine Energieführungskette der vorstehend beschriebenen Bauart, wobei hier am unteren Querteil 9 eine Platte 12 aus ferromagnetischem Werkstoff angeordnet ist. Die Platte 12 erstreckt sich seitlich über die beiden Seitenteile 7 und 8 des Kettenglieds.
An Stelle eines Dauermagneten 6 wird hier ein Elektromagnet verwendet.
Um zu verhindern, dass der ferromagnetische Werkstoff der Platte 12 bei seitlichen Schwankungen der Energieführungskette mit dem Trumen des Magneten 6 in Berührung kommt und aufgrund der dann sehr starken magnetischen Anziehungskräfte an der betreffenden Seitenführung haftet, ist die Platte 12 mit einer Schicht 13 aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff, z. B. PE, überzogen.
Die Platte 12 weist einen geeignet großen und abgemessenen Querschnitt auf, sodass der in 1 gezeigte magnetische Schluss durch die ferromagnetische Platte 12 hindurch geeignet hohe magnetische Kräfte erzeugt, die den Leitungsträger in einem Schwebezustand zwischen den Seitenführungen 2 und 3 halten.
Zwischen den durch die Pole N und S gebildeten Seitenführungen 2 und 3 und den seitlichen Außenflächen des Leitungsträgers ist jeweils ein Luftspalt 14 vorgesehen, sodass der Leitungsträger 1 ein seitliches Spiel in der Vorrichtung gegenüber den Seitenführungen 2 und 3 hat.
6 zeigt im Querschnitt einen Leitungsträger 1 in Form einer Energieführungskette, wobei die aus ferromagnetischem Werkstoff bestehende Platte 12 an der Außenseite des oberen Querteils eines Kettenglieds angebracht ist. Im Übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem in 5 dargestellten.
7 zeigt einen Leitungsträger in Form einer Energieführungskette, wobei an beiden Querteilen 9 und 10 außen jeweils eine Platte 15 bzw. 16 aus ferromagnetischem Material angebracht ist. Die Platte 15 und 16 erstrecken sich über die Außenflächen der Seitenteile 7 und 8 des Kettenglieds hinaus. Die jeweils an einer Seite vorstehenden Bereich 17 bzw. 18 nehmen jeweils eine zu den Seitenteilen 7 und 8 und senkrecht zur Längsrichtung des Leitungsträgers 1 verlaufende Achse 19 bzw. 20 auf, an der eine Laufrolle 21 bzw. 22 angeordnet ist. Die Rollen 21 und 22 bilden eine seitliche Rollenführung des Leitungsträgers 1 an den Seitenführungen 2 und 3.
Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die ferromagnetischen Platten 15 und 16 mit einer Schicht 23 aus nicht magnetisierbarem Werkstoff überzogen, sodass sie bei Auslenkung des Leitungsträgers 1 nach oben oder nach unten nicht mit den Seitenführungen 2 und 3 in Berührung kommen können.
In der durch die magnetischen Anziehungskräfte zentrierten Schwebelage des Leitungsträgers 1 können jedoch nur die Laufrollen 21 und 22 mit den Seitenführungen 2 und 3 in Berührung kommen. Daher ist bei einem starken magnetischen Schluss des Feldes auch bei nicht zu großen vertikalen Kräften auf den Leitungsträger 1 eine optimal zentrierte Schwebelage gewährleistet, sodass die ferromagnetischen Platten 15 und 16 auch unbeschichtet sein können. Insbesondere kann das gesamte Kettenglied mit einstückig daran angeformten Platten 15 und 16 aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt sein, insbesondere in Form von kunststoffgebundenen ferromagnetischen Partikeln. Eine solche Ausführung ist in 8 dargestellt.
Um einen magnetischen Schluss mit möglichst hoher Feldstärke bei den in den 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispielen zu erhalten, sind vorzugsweise die Rollen 21 und 22 ebenfalls aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt.
9 zeigt eine Vorrichtung zur Führung eine Leitungsträgers 1 mit zwei gegenüberliegenden Seitenführungen 2 und 3 gemäß 1, wobei der Leitungsträger 1 ein mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) stationären Anschluss für die Leitungen 11 verbundenes erstes Trum 24, einen an dieses anschließenden (in der Zeichnung nicht gezeigten) Umlenkbereich und ein an diesen anschließendes, mit einem (in der Zeichnung nicht gezeigten) beweglichen Anschluss für die Leitungen 11 verbundenes zweites Trum 25 aufweist. Zumindest ein Teil des zweiten Trums 25 ist zwischen mindestens zwei gegenüberliegenden ungleichnamigen magnetischen Polen der Seitenführungen 2 und 3 angeordnet. Weiterhin weist zumindest das zweite Trum einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff auf, sodass es zwischen den Seitenführungen 2 und 3 zumindest über einen Teil seiner Länge frei schwebend haltbar ist.
Der Leitungsträger 1 ist wiederum als Energieführungskette ausgebildet, wobei die Seitenteile 7 und 8 der Kettenglieder einen ferromagnetischen Werkstoff aufweisen, insbesondere in Form von ferromagnetischen Partikeln, die in einem geeigneten Kunststoff gebunden sind.
Damit die ferromagnetischen Seitenteile 7 und 8 der Kettenglieder nicht mit den Polen der Seitenführungen 2 und 3 in Berührung kommen, sind die Pole durch vertikale, sich in Längsrichtung des Leitungsträgers 1 erstreckende Platten 26 aus nicht magnetisierbarem Werkstoff bedeckt. Die Platten 26 erstrecken sich bis in die Nähe des die beiden Schenkel des C-förmigen Magneten 6 verbindenden unteren Bereichs.
Wie aus 9 hervorgeht, bildet der untere Bereich des C-förmigen Magneten 6 eine Auflagefläche für das erste Trum 24, das mit dem stationären Anschluss verbunden ist.
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem neben dem zweiten Trum 25 (Obertrum) auch das erste Trum 24 (Untertrum) frei schwebend zwischen zwei ungleichnamigen magnetischen Polen von Seitenführungen 27 und 28 gehalten ist. Der Leitungsträger ist als Energieführungskette, wie in 9 gezeigt, ausgebildet, wobei die Seitenteile 7 und 8 des ersten Trums 24 ebenfalls einen ferromagnetischen Werkstoff aufweisen.
Die dem ersten Trum 24 und dem zweiten Trum 25 an der gleichen Seite zugeordneten Pole der Seitenführungen 27 und 28 bilden die beiden ungleichnamigen Pole jeweils eines C-förmigen Magneten 29 bzw. 30. Zwischen den Polen und den ferromagnetischen Seitenteilen 7 und 8 des Untertrums 24 und des Obertrums 25 des Leitungsträgers 1 ist jeweils ein Abstand A vorgesehen, wobei die Summe der Abstände, d. h. 4 × A, kleiner sein muss als der vertikale Abstand der beiden Pole jedes Magneten 29 und 30, sodass es sowohl unten über die Kettenglieder des Untertrums 24 als auch oben über die Kettenglieder des Obertrums 25 zu einem magnetischen Schluss kommt, der die frei schwebende Halterung des Untertrums 24 und Obertrums 25 bewirken kann.
Um bei seitlicher Bewegung des Leitungsträgers eine Berührung zwischen den ferromagnetischen Seitenteilen 7 und 8 des Unter- und Obertrums 24 und 25 mit den an den Seitenführungen 27 und 28 bzw. 2 und 3 angeordneten Polen zu vermeiden, sind die Pole jedes Magneten 29 und 30 von einer beide Pole überdeckenden Platte 31 aus einem diamagnetischen Werkstoff bedeckt. Ein diamagnetischer Werkstoff, in dem durch das Magnetfeld des magnetischen Schlusses ein Gegenfeld erzeugt wird, kann an Stelle eines nicht magnetisierbaren Werkstoffs verwendet werden.
11 zeigt im Querschnitt ein detaillierter ausgestaltetes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers 1. Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist die Vorrichtung eine Rinne mit Seitenteilen 32 und 33 auf, die über Befestigungswinkel 34 bzw. 35 mit einer Basis 36 verbunden sind. Die Seitenteile sind als Aluminiumstranggussteile hergestellt.
C-förmige Magnete 29 und 30 sind außen an den Seitenteilen 32 und 33 befestigt, sodass die unteren und oberen Pole an den Außenflächen der Seitenteile gegenüberliegend angeordnet sind. An den Seitenteilen 32 und 33 ist innen jeweils eine Seitenplatte 37 und 38 aus einem nicht magnetisierbaren Kunststoff, z. B. PE, angebracht. Die Seitenplatten 37 und 38 erstrecken sich nach unten und nach oben über die übereinander liegenden Pole der C-förmigen Magnete 29 und 30. Der Raum zwischen den aus Kunststoff bestehenden Seitenplatten 37 und 38 ist zur frei schwebenden Halterung des Leitungsträgers 1 vorgesehen, wobei dessen erstes Trum 24 mit dem magnetisierbaren Bereich 39 in Höhe eines gegenüberliegenden Paars ungleichnamiger Pole und das zweite Trum 25 mit seinem magnetisierbaren Bereich 40 in Höhe des anderen Paare gegenüberliegender ungleichnamiger Pole angeordnet sind. Zwischen dem Leitungsträger 1 und den aus Kunststoff bestehenden Seitenplatten 37 und 38 ist ein möglichst gering gehaltener Luftspalt 41 vorgesehen, sodass der Leitungsträger 1 bei seitlicher Bewegung ein gewisses Spiel gegenüber den Seitenplatten 37 und 38 aufweist.
Zur zusätzlichen Zentrierung des Untertrums 24 und Obertrums 25 zwischen den Seitenplatten 37 und 38 ist, wie aus 11 hervorgeht, jeweils eine separate Führung 42 vorgesehen.
Bei dem in 12 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Führung 42 nur für das Obertrum 25 vorgesehen. Da durch die Führung 42 vermieden wird, dass die magnetisierbaren Bereiche 40 mit den Seitenführungen in Berührung kommen, kann auf die in 11 gezeigten Seitenplatten 37 und 38 aus nicht magnetisierbarem Kunststoff verzichtet werden.
Lediglich das Untertrum 24 bedarf einer seitlichen Isolierung, die bei der in 12 dargestellten Ausführung aus nicht magnetisierbaren Kunststoffplatten 43 besteht, die an der Innenseite der Seitenteile 32 und 33 der Führungsrinne angebracht sind.
13 zeigt eine Vorrichtung gemäß 11, wobei der Luftspalt 41 zwischen den Kettengliedern des Untertrums 24 und des Obertrums 25 und den Seitenplatten 37 und 38 aus nicht magnetisierbarem Kunststoff so gering wie möglich gehalten wird. Die in 13 gezeigten Kettenglieder des Untertrums 24 und Obertrums 25 sind in einem Zustand dargestellt, in dem diese Kettenglieder durch die Bewegung der Energieführungskette an der rechten Seitenplatte 38 anliegen.
14 zeigt einen Längsschnitt durch einen Bereich der in 13 dargestellten Vorrichtung längs der Linie I-I, aus dem insbesondere die Ausgestaltung des Leitungsträgers als Energieführungskette mit einem Untertrum 24, einem Obertrum 25 und einem die beiden Trume verbindenden Umlenkbereich 44 hervorgeht.
15. zeigt eine Draufsicht auf die in 13 dargestellte Vorrichtung in Richtung des Pfeils II von 13. In den 14 und 15 ist eine sich über die Reihe der nebeneinander angeordneten Magneten 29 und 30 gezogene Schutzgehäusewand 45 dargestellt, die in den 11–13 nicht gezeigt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt ein wanderndes Magnetfeld in Längsrichtung des Leitungsträgers 1 dar, wodurch der Leitungsträger gleichzeitig schwebend gehalten und angetrieben wird.
Das wandernde Magnetfeld wird durch sukzessive Schaltung nebeneinander angeordneter Elektromagnete an den beiden Seiten der Führung realisiert. Die Elektromagnete weisen einen C-förmigen Eisenkern an Stelle der Dauermagnete 29 und 30 auf, wobei der die Schenkel der C-förmigen Magnete verbindende mittlere Bereich von einer mit elektrischem Strom beaufschlagbaren Spule umgeben ist.
Die in einzelne Segmentmagnete aufgeteilten Elektromagnete können einzeln und in einer zeitlichen Reihenfolge angesteuert werden, wie dies aus 16 hervorgeht. In 16 ist die Ansteuerung der Magnete am Beispiel des Nordpols N zu drei verschiedenen Zeiten t = 0, t = 1 und t = 2 gezeigt. Durch den wandernden Nordpol werden die im unteren Bereich von 16 gezeigten drei unmittelbar aufeinanderfolgende Kettenglieder um die in 16 angegebenen Strecken bewegt. Die in 16 dargestellten rechteckigen Bereiche betreffen die magnetisierbaren Bereiche der jeweiligen Kettenglieder. Wenn die Ansteuerung, wie dargestellt, in einer Richtung verläuft, bewegen sich die Magnetfelder der Bereiche mit magnetischem Schluss in diese Richtung, und der Leitungsträger bzw. die Energieführungskette wird magnetisch „mitgezogen”.
Je schmaler die Segmentmagnete bzw. die in 16 dargestellten Pole sind, desto gleichmäßiger wandern die Magnetfelder durch die Führungsvorrichtung. Dadurch bewegt sich auch der Leitungsträger bzw. die Energieführungskette gleichmäßiger.
Insbesondere kann jedes einzelne Kettenglied insgesamt aus einem ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff bestehen, der vorzugsweise in Form von Partikeln in einem geeigneten Kunststoff gebunden ist.
17 zeigt die Seitenansicht auf eine Energieführungskette 1 mit Seitenführungen 106 für das Obertrum 25 und das Untertrum 24 und den diese verbindendem Umlenkbereich 44. Die Energieführungskette selbst (ohne die erfindungsgemäße Führung) ist im einzelnen in der DE 198 60 948 A1 und der US 6,354,070 B1 beschrieben. Die erfindungsgemäßen Seitenführungen 106 sind an seitlichen, zueinander beabstandeten Seitenstützen 107, die vorzugsweise aus nicht magnetischem Material wie Aluminium bestehen, befestigt, wobei die Seitenführung für das Obertrum 25 einen vertikalen Abstand zur Seitenführung für das Untertrum 24 aufweist, der etwa dem doppelten minimalen Biegeradius der Kette 1 entspricht.
18 zeigt eine Draufsicht auf die Energiekette mit Führung gemäß 17.
19 zeigt eine Frontansicht in Richtung des Pfeils X auf die Energieführungskette mit Führung gemäß 17. Der Bereich um das Obertrum 25 in dem Kreis Y ist in 20 vergrößert dargestellt.
20 zeigt das Obertrum der Energiekette 1 im Querschnitt mit den Seitenteilen 7 und 8, der Bodenplatte 9, die lösbar auf einem die Kettenglieder verbindenden Führungsband 109 befestigt ist und wobei erfindungsgemäß zwischen Bodenplatte 9 und Führungsband 109 eine Platte aus magnetischem Material 4, vorzugsweise Transformatorblech, eingelegt ist. Die mit den Seitenstützen 107 verbundenen Seitenführungen 106 sind als senkrecht zur Zeichnungsebene der 20 langgestreckte Schienen 110 mit angenähertem C-Profil ausgebildet, die selbst aus einem nicht magnetischen Material wie Aluminium oder Kunststoff bestehen können. In dem U-Profil der Seitenschienen 110 befinden sich die Magnete 6, und zwar so, dass jeweils ungleichnamige Pole von in den gegenüberliegenden Seitenschienen 110 angeordneten Magneten einander zugewandt sind. Die obere Querstrebe 10 des Kettengliedes ist geteilt und besteht aus elastischem Material, so das auf einfache Weise Leitungen in die Energieführungskette eingelegt werden können. Eine zweite Querstrebe 10a eines Kettengliedes, das sich im Umlenkbereich 44 befindet, ist sichtbar.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Magnete der oberen Seitenführung für das Obertrum umgekehrt gepolt wie die Magnete der unteren Seitenführung für das Untertrum, wobei an den Außenseiten der Seitenführungen vertikale Eisenblechstreifen oder -Profile zur Sammlung des magnetischen Flusses zwischen oberer und unterer Seitenführung angeordnet werden können.
21 erläutert den Aufbau eines Kettengliedes 1 gemäß 17 bis 20, wobei 21a eine Seitenansicht, und 21b und c einen Querschnitt, einmal vor der Montage zur Kette und einmal zur Kette montiert, zeigen. Das eigentliche Kettenglied besteht aus den Seitenteilen 7 und 8, dem Bodenteil 9 und der oberen geteilten Querstrebe 10. Das Bodenteil weist hinterschnittene Bohrungen 53 auf. Die einzelnen Kettenglieder werden durch ein Führungsband 50 miteinander verbunden. Das Führungsband 50 weist Noppen 52 auf, die in die Bohrungen 53 des Bodenteils 9 passen und die einen Kragen aufweisen, der die Hinterschneidungen der Bohrungen umgreift. Das Führungsband 50 weist ferner in Abständen, die der Länge eines Kettengliedes entsprechen, Biegestellen 51 auf, um die benachbarte Kettenglieder gegeneinander schwenkbar sind. Die Seitenteile 7 der Kettenglieder weisen ferner Ansätze 70 auf, die in das Seitenteil des jeweils benachbarten Kettengliedes eingreifen, sowie Anschläge 71 und 72, an denen die Nase 73 eines benachbarten Kettengliedes bei gestreckter Kette (71) bzw. bei gebogener Kette (72) anliegt und durch die der minimale Biegeradius der Kette begrenzt ist.
22a und b zeigen das Zusammenwirken der Seitenteile 7 in der Kette. Der Pfeil 74 erläutert den Übergang eines Kettengliedes vom Umlenkbereich 44 in den gestreckten Bereich des Obertrums 25. 22c zeigt eine Draufsicht auf die Kette gemäß 22a.
23 erläutert den Aufbau der erfindungsgemäßen Führungsschiene 106 (siehe auch 17, 18 und 20). 23a ist die den Seitenstützen 107 zugewandte Ansicht, 23b eine Ansicht senkrecht dazu, 23c die der Kette zugewandte Ansicht, 23d eine Ansicht in Richtung des Pfeils X von 23a und 23e ein vergrößerter Schnitt AA durch 23a. Die Führungsschiene 106 besteht aus einem C-Profil 62, beispielsweise aus Aluminium, in das ein langgestrecktes Magazin 61 aus Kunststoff eingeschoben wird. Das im Querschnitt im Wesentlichen rechteckige Magazin 61 weist durch Stege 64 getrennte Ausnehmungen 63 (24a, b) zur Aufnahme von Magneten 6 auf. Ferner sind Bohrungen 65 und Ausnehmungen für die Aufnahme von Sechskantmuttern 66 vorgesehen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben zur Befestigung der Führungsschienen 106 an den Seitenstützen 107. 24 zeigt das Magnetmagazin in verschiedenen Ansichten. Die in dem Magazin angeordneten Magnete können Permanentmagnete oder Elektromagnete sein. Im Falle von Elektromagneten könne die elektrischen Leitungen zur Stromversorgung der Magnete in dem Magazin geführt sein.
25 zeigt beispielhaft schematisch drei Möglichkeiten zur Anordnung der Magnetpole in den (nicht dargestellten) Seitenführungen, beispielsweise Magnetmagazinen, in Bezug auf den Leitungsträger (Energieführungskette). Dargestellt sind jeweils 3 Kettenglieder im horizontalen Querschnitt mit den Bodenteilen 9, dem magnetisierbaren Material (Transformatorbleche) 4 und den Magneten 6, sowie einen vertikalen Querschnitt durch ein Kettenglied (rechts in den Figuren). Die Anordnung der 25a weist jeweils in oder an den Seitenteilen 7 und 8 angeordnete Transformatorbleche 4, sowie langgestreckte Magnete 6 auf, wobei ungleichnamige Pole entlang dem Leitungsträger alternieren, so dass jeweils nur die Magnetpole einer Seitenführung mit dem benachbarten Transformatorblech zusammenwirken, indem der magnetische Fluss, der von den Polen ausgeht, durch die Transformatorbleche geht (angedeutet durch die punktierten Linien). Der magnetische Fluss verläuft also parallel zum Leitungsträger.
25b zeigt eine Anordnung, bei der unterhalb der Bodenteile 9 Transformatorbleche 4 angeordnet sind und jeweils gleichnamige Pole einer Seitenführung dem Leitungsträger zugewandt sind, wobei die von gegenüberliegenden Seitenführungen der Kette zuwandten Pole ungleichnamig sind. Der magnetische Fluss verläuft quer zum Leitungsträger. Zusätzlich sind die Pole in den beiden Seitenführungen phasenverschoben angeordnet, so dass jeder Pol zwei gegenüberliegende Pole hat.
25c zeigt eine Anordnung, bei der jede Seitenführung alternierend ungleichnamige Pole aufweist, wobei die alternierend ungleichnamigen, dem Leitungsträger zugewandten Pole der beiden Seitenführungen phasenverschoben angeordnet sind, so dass in den beiden Seitenführungen jeweils ungleichnamige Pole gegenüberliegen. Der magnetische Fluss geht also sowohl quer durch das unter dem Bodenteil 9 angeordnete Transformatorblech als auch längs parallel zur Seitenführung.
Bezugszeichenliste

1: Leitungsträger
2: Seitenführung
3: Seitenführung
4: Teil
5: Magnetfeld
6: Dauermagnet
7: Seitenteil
8: Seitenteil
9: Querteil
10: Querteil
11: Leitung
12: Platte
13: Schicht
14: Luftspalt
15: Platte
16: Platte
17: Vorstehender Bereich
18: Vorstehender Bereich
19: Achse
20: Achse
21: Langrolle
22: Langrolle
23: Schicht
24: Erstes Trum
25: Zweites Trum
26: Platte
27: Seitenführung
28: Seitenführung
29: Magnet
30: Magnet
A: Abstand
31: Platte
32: Seitenteil
33: Seitenteil
34: Befestigungswinkel
35: Befestigungswinkel
36: Basis
37: Seitenplatte
38: Seitenplatte
39: Magnetisierbarer Bereich
40: Magnetisierbarer Bereich
41: Luftspalt
42: Führung
43: Kunststoffplatten
44: Umlenkbereich
45: Schutzgehäusewand
50: Führungsband
51: Biegestelle
52: Noppe
53: Bohrung
61: Magnetmagazin
63: Ausnehmung zur Aufnahme von Magneten
64: Steg
65: Bohrung
66: Aufnahme für Sechskantmutter
70: Seitenteil-Ansatz
71: Anschlag
72: Anschlag
73: Nase
74: Umlenkbewegung
106: Seitenführungen
107: Seitenstüzten
108: Sockel
109: Führungsband
110: Seitenschienen

Claims

Vorrichtung zur Führung eines Leitungsträgers zur Aufnahme und Führung von Leitungen zwischen einem stationären und einem beweglichen Anschluss, wobei der Leitungsträger ein mit dem stationären Anschluss für die Leitungen verbundenes erstes Trum, einen an dieses anschließenden Umlenkbereich und ein an den Umlenkbereich anschließendes, mit dem beweglichen Anschluss für die Leitungen verbundenes zweites Trum aufweist, wobei die Vorrichtung zwei gegenüberliegende Seitenführungen aufweist, die mindestens zwei benachbarte magnetische Pole aufweisen, zwischen denen zumindest ein Teil des Leitungsträgers anordenbar ist, so dass der Leitungsträger zwischen den Seitenführungen zumindest über einen Teil seiner Länge freischwebend haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Pole ungleichnamig sind und der Leitungsträger zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff aufweist, der durch das durch die Pole erzeugte magnetische Feld magnetisierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Pole zu gegenüberliegenden Seitenführungen gehören.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die verhindert, dass der ferro- oder. ferrimagnetische Werkstoff des Leitungsträgers mit den magnetischen Polen in Berührung kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ferro- oder ferrit- bzw. ferrimagnetischen Werkstoff des Leitungsträgers und den Polen ein nicht ferro- oder ferrimagnetischer Werkstoff angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Gleiteinrichtung, die eine seitliche Gleitführung des Leitungsträgers an den Seitenführungen bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitungsträger und den Seitenführungen Rollen angeordnet sind, die eine seitliche Rollenführung des Leitungsträgers an den Seitenführungen bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen an dem Leitungsträger angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen aus ferro- oder ferrimagnetischem Werkstoff bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ferro- oder ferrimagnetische Werkstoff in Form von Partikeln in Kunststoff gebunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Werkstoff ein weichmagnetischer Werkstoff ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Werkstoff eine hohe Permeabilität aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als magnetischer Werkstoff Transformatorblech eingesetzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Pole die Pole mindestens eines Dauermagneten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Pole die Pole mindestens eines Elektromagneten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole stationär an den Seitenführungen angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete als Magnetkette in langgestreckten Magazinen angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole durch die sukzessive Ansteuerung von in Längsrichtung des Leitungsträgers angeordneten Elektromagneten bewegbar sind, sodass der Leitungsträger durch das wandernde Magnetfeld gleichzeitig frei schwebend haltbar und antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsträger ein mit einem stationären Anschluss für die Leitungen verbundenes erstes Trum, einen an dieses anschließenden Umlenkbereich und ein an diesen anschließendes, mit einem beweglichen Anschluss für die Leitungen verbundenes zweites Trum aufweist, wobei zumindest ein Teil des zweiten Trums zwischen mindestens zwei benachbarten ungleichnamigen magnetischen Polen der Seitenführungen angeordnet ist und zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff aufweist, sodass das zweite Trum zwischen den Seitenführungen zumindest über einen Teil seiner Länge frei schwebend haltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trum auf einer Auflagefläche ablegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trum ebenfalls zwischen mindestens zwei benachbarten ungleichnamigen magnetischen Polen der Seitenführungen angeordnet ist und zumindest teilweise einen ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff aufweist, sodass das erste Trum zwischen den Seitenführungen zumindest über einen Teil seiner Länge frei schwebend haltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein dem ersten Trum des Leitungsträgers zugeordneter Pol und jeweils ein dem zweiten Trum zugeordneter Pol die beiden ungleichnamigen Pole eines C-förmigen Dauermagneten oder Eisenkerns eines Elektromagneten bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsträger aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsträger eine Energieführungskette ist, deren Glieder jeweils zwei Seitenteile und diese miteinander verbindende Querteile aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einigen Gliedern die Seitenteile an ihren Außenseiten aus einem ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einigen Gliedern die Seitenteile einen Kern aus ferro- oder ferrimagnetischem Werkstoff aufweisen, der zumindest an den Außenseiten der Seitenteile mit einer Schicht aus nicht magnetisierbarem Werkstoff bedeckt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einigen Gliedern ein Querteil aus einem ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Querteil als Platte ausgebildet ist, die sich über zwei auf gleicher Höhe angeordnete Schmalseiten der gegenüberliegenden Seitenteile erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Querteil zumindest an seiner Außenseite von einer Schicht aus nicht magnetisierbarem Werkstoff umgeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Querteil mit einem Transformatorblech verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einigen Gliedern zwei Querteile aus ferro- oder ferrimagnetischem Werkstoff vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Querteile als Platten ausgebildet sind, die sich jeweils über zwei auf gleicher Höhe angeordnete Schmalseiten der gegenüberliegenden Seitenteile erstrecken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Querteile zumindest an ihrer Außenseite von einer Schicht aus nicht magnetisierbarem Werkstoff umgeben sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Querteile seitlich über die Seitenteile vorstehen und die jeweils an einer Seite vorstehenden Bereiche parallel zu den Seitenteilen und senkrecht zur Längsrichtung des Leitungsträgers verlaufende Achsen aufnehmen, an denen Laufrollen angeordnet sind.
Führungsschiene für eine Energieführungskette enthaltend eine Profilschiene aus nicht-magnetischem Material, ein in die Profilschiene einschiebbares Magazin aus ebenfalls nicht-magnetischem Material, sowie eine Vielzahl von Magnete, wobei das Magazin in seiner Längsausdehnung zueinander beabstandete Ausnehmungen zur Aufnahme der Magneten aufweist.