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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Kabelführungen
zum Schützen
und Führen flexibler
Kabel. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Schlitten zum Zwischenlegen
zwischen zwei einander gegenüberliegenden
Teilen einer zusammengelegten Kabelführung, um eine verlässliche
Biegebewegung der Kabelführung
zu unterstützen
und eine Beschädigung
zu verhindern, die aus einem reibenden Kontakt zwischen den Teilen
der Kabelführung
resultiert, wodurch die Nutzungsdauer der Kabelführung verlängert werden kann.
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Der
Begriff "flexibles
Kabel", wie er im
Folgenden benutzt wird, betrifft eine beliebige, langgestreckte
energie- oder fluidführende
Vorrichtung, wie beispielsweise ein Kabel, das aus einem oder mehreren
elektrischen Drähten
oder optischen Fasern besteht, einen fluidführenden Schlauch zum Leiten
von Druckluft oder einer Hydraulikflüssigkeit, das als Übertragungsmedium
für Bewegungsenergie
verwendet wird, eine flexible Führung,
die benutzt wird, um ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein anderes Fluid zu
führen,
das in einer Maschine oder einem industriellen Verfahren benutzt
wird, einen flexiblen Aktuator, wie einen Bowdenzug, oder eine flexible,
rotierende Welle mit oder ohne eine nicht rotierende Hülle. Derartige
flexible Kabel werden beispielsweise verwendet, um relativ zueinander
bewegliche Teile einer Maschine, wie einer Werkzeugmaschine, eines
Industrieroboters oder eines Förderers
oder einer anderen ein Material transportierenden Maschine, wie
einem Hebezeug oder einer anderen Maschine, die im Hoch- und Tiefbau
verwendet wird, zu verbinden.
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Wenn
ein flexibles Kabel mit einem mobilen Teil verbunden wird, werden
Torsions-, Biege- und Zugkräfte
dem Kabel als Ergebnis einer Bewegung des mobilen Teils auferlegt,
die in einer Beschädigung
oder einem Verdrehen des Kabels resultieren können. Kabelführungen
werden benutzt, um derartige Beschädigungen und Verdrehungen zu
vermeiden.
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Wie
in 10 dargestellt, besteht
eine typische Kabelführung 100 aus
einer Anzahl von Verbindungskörpern,
wobei jeder ein Paar von Seitenplatten 102, die auf beiden
Seiten eines Kabels C angeordnet sind, und einem Paar von Verbindungsplatten 101 besteht,
die die Seitenplatten 102 verbinden. Die Verbindungsplatten 101 sind
sowohl ober- als auch unterhalb des Kabels vorgesehen und bilden
gemeinsam mit den Seitenplatten 102 einen langgestreckten
Kanal, durch den sich das Kabel C erstreckt. Die Seitenplatten 102 auf
jeder Seite der Kabelführung
sind verschwenkbar miteinander verbunden, so dass die Kabelführung in
wenigstens einer Ebene biegbar ist. Üblicherweise wird die Biegung der
Kabelführung
auf einen speziellen, minimalen Krümmungsradius beschränkt, um
ein zu starkes Krümmen
oder Abknicken des Kabels C zu vermeiden.
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Üblicherweise
hat die Kabelführung
ein festes Ende 105 und ein bewegliches Ende 106.
Wenn eine Kabelführung
von ausreichender Länge
mit einer Biegung 120 zusammengelegt wird, wie in 8 dargestellt, ist es für die beiden
Bereiche der Kabelführung
möglich,
dass sie einander gegenüberliegend
angeordnet sind und miteinander in Kontakt kommen. Reibung zwischen
den sich kontaktierenden Bereichen der Kabelführung kann eine glatte hin- und
hergehende Bewegung beeinträchtigen.
Darüber
hinaus kann ein mit Reibung verbundener Kontakt über die Zeit hinweg Verschleiß und gegebenenfalls
auch ein Brechen der Kabelführung
verursachen. Ein Brechen kann auch von einer Interferenz vorstehender
Bereiche der beiden einander gegenüberliegenden Bereiche der Kabelführung resultieren.
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In
der Japanischen Patentanmeldung 2005-200236 ist ein Schlitten zum
Zwischenlegen zwischen die einander gegenüberliegenden Teile einer zusammengelegten
Kabelführung
beschrieben. Ein Beispiel des Schlittens, der in dieser Patentanmeldung
offenbart ist, ist in den 8, 9(a) und 9(b) wiedergegeben. Dieser Schlitten 400 besteht
aus einer Reihe miteinander verbundener Einheiten, die zwischen
den einander gegenüberliegenden
Teilen einer zusammengelegten Kabelführung 100 aufgenommen
werden können,
wie in 8 dargestellt, um
zu verhindern, dass die Teile der Kabelführung miteinander in direkten
Kontakt kommen können.
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Wie
in den 9(a) und 9(b) dargestellt, besteht
der Schlitten 400 aus einer Reihe von miteinander verbundenen
Schlitteneinheiten, die in einer Reihe aufeinanderfolgend angeordnet
sind. Jede Schlitteneinheit weist ein Paar paralleler Schienen 430 auf, und
jede Schiene hat ein Paar von Rollen 420, die sich seitlich
nach außen
erstrecken. Die Rollen können
sich um Stifte drehen, die an den Schienen fixiert sind, und die
Durchmesser der zylindrischen Teile der Rollen 420 sind
größer als
die Höhe
der Schiene 430. Die Rollen sind ferner mit einem vorstehenden
Rand an ihren äußeren Enden
versehen, welche die Schlitteneinheiten in einer Reihe mit der Kabelführung halten.
Die parallelen Schienen 430 jeder Schlitteneinheit werden
in einem vorbestimmten Abstand mittels U-förmiger Verbindungsblöcke 450 gehalten,
die auch der Verbindung der Schlitteneinheiten miteinander dienen.
Auf dieser Seite erstrecken sich Verbindungsstifte 440 seitlich
bezüglich
der Längsrichtung des
Schlittens durch die Seitenwände
der Verbindungsblöcke 450 und
durch Öffnungen,
die in den Schienen 430 ausgebildet sind, und sind mittels Splints 460 oder
mittels anderer geeigneter Mittel gesichert. Die Verbindungsstifte 440 ermöglichen
es, dass die Schlitteneinheiten frei relativ zu den Verbindungsblöcken und
relativ zueinander wenigstens um die Achse der Verbindungsstifte
verschwenkbar sind. Das Verschwenken der Schlitteneinheiten ermöglicht,
dass ein Schlitten von voller Länge
benutzt werden kann, selbst wenn beide einander gegenüberliegende
Teile der Kabelführung
während
der Benutzung abgebogen werden.
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Der
Schlitten 400 kann mittels Verbinden einer geeigneten Anzahl
von Schlitteneinheiten in einer beliebigen, gewünschten Länge zusammengebaut werden.
Jedoch kann der zusammengebaute Schlitten schwierig zu tragen sein,
insbesondere wenn er aus einer großen Anzahl von Schlitteneinheiten
besteht. Darüber
hinaus ist es, da die Schlitteneinheiten mit den Verbindungsblöcken 450 mittels
Verbindungsstiften 440 verbunden sind, die zusätzlich durch
Mittel, wie Splinte, gesichtert sind, schwierig, den Schlitten mittels
Entfernen der Schlitteneinheiten von den Verbindungsblöcken auseinanderzubauen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
Schlitten zur Verfügung
zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen Schlitten mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist ein
Schlitten für
eine Kabelführungsstruktur
vorgesehen, wobei sich ein Kabel durch eine flexible, schützende Kabelführung erstreckt.
Der Schlitten weist eine Mehrzahl von Schlitteneinheiten, die in
einer Reihe in Längsrichtung
miteinander verbunden angeordnet sind auf. Jede Schlitteneinheit
weist ein Paar von in seitlicher Richtung beabstandet voneinander
angeordneter und parallel verlaufender Schienen und ein Paar von sich
von einer Schiene zur anderen Schiene erstreckenden Verbindungsträgern, Rollen,
die an den Schienen angebracht sind, um in Rollkontakt mit einer
Kabelführung
zu sein, und einen Verbindungsblock auf mit einer ersten und einer
zweiten Durchgangsöffnung.
Die zweite Durchgangsöffnung
der Durchgangsöffnungen
eines Verbindungsblocks hat einen Längsschlitz über die gesamte Breite des
Verbindungsblocks, wobei die Breite des Längsschlitzes kleiner als der
Durchmesser dieser Durchgangsöffnung
ist, in welche der Längsschlitz
einmündet.
Ein erster Verbindungsträger
einer Schlitteneinheit erstreckt sich durch eine erste Durchgangsöffnung des Verbindungsblocks
dieser Schlitteneinheit, und ein zweiter Verbindungsträger einer
anderen, benachbarten Schlitteneinheit erstreckt sich durch die
zweite Durchgangsöffnung
dieses Verbindungsblocks, wobei der zweite Verbindungsträger einen
verengten Bereich über
wenigstens einen Teil seiner Länge
hat, der verengte Bereich schmaler als die Breite des Längsschlitzes
ist, so dass der verengte Bereich des Verbindungsträgers in
den Längsschlitz
eindringen kann, um den zweiten Verbindungsträger in die zweite Durchgangsöffnung zum
Verbinden der Schlitteneinheiten einzuführen oder zum Trennen der Schlitteneinheiten
aus derselben zu entfernen. Beide Verbindungsträger weisen hierbei vorzugsweise
einen kreiszylinderförmigen
Querschnitt auf, der etwas kleiner als der Querschnitt der Durchgangsöffnungen
in dem Verbindungsblock ist, durch den sie sich erstrecken, wobei
jedoch der zweite Verbindungsträger
besagten verengten Bereich aufweist, der sich bevorzugt nur über einen
Teil der Länge
des zweiten Verbindungsträgers
erstreckt.
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Vorzugsweise
ist die Länge
des verengten Bereichs größer als
die Länge
der zweiten Durchgangsöffnung,
so dass ein problemloses, verklemmungsfreies Einsetzen des Verbindungsträgers durch
den Längsschlitz
in die Durchgangsöffnung möglich ist.
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Bei
der zweiten Durchgangsöffnung
handelt es sich vorzugsweise um eine kreiszylinderförmige Öffnung,
wobei die Breite des Längsschlitzes
kleiner als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung ist.
Die kleinste Querschnittsabmessung im verengten Bereich ist vorzugsweise
in einer Richtung kleiner und eine andere, größere Querschnittsabmessung des
verengten Bereichs größer als
die Breite des Längsschlitzes,
d.h. der Abstand der gegenüberliegenden
Flächen,
welche den Schlitz bilden, aber nicht größer als der Durchmesser der
zweiten Durchgangsöffnung.
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Bevorzugt
ist die zweite Durchgangsöffnung eine
kreiszylinderförmige Öffnung und
der Längsschlitz
hat zwei einander gegenüberliegende
Wände, wobei
wenigstens eine der Wände
die kreiszylinderförmige Öffnung schneidet,
der Abstand der einander gegenüberliegenden
Wände kleiner
als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung ist, und der verengte
Bereich einen Querschnitt aufweist, der durch wenigstens einen kreisbogenförmigen Umfangsbereich
mit einem Krümmungsradius,
der etwa dem Krümmungsradius
der kreiszylinderförmigen Durchgangsöffnung entspricht,
und durch wenigstens eine ebene Fläche gebildet ist, wobei die
Breite des des verengten Bereichs in eine Richtung senkrecht zu
der ebenen Fläche
gemessen kleiner als der Abstand der einander gegenüberliegenden
Wände ist.
Hierbei ist vorzugsweise die ebene Fläche in einem Winkel schräg bezüglich der
Längsrichtung
angeordnet und der Längsschlitz öffnet sich
in Längsrichtung.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
weist der verengte Bereich des Verbindungsträgers zwei einander gegenüberliegende, kreisbogenförmige Umfangsbereiche
mit einem Krümmungsradius,
der etwa dem Krümmungsradius der
kreiszylinderförmigen
Durchgangsöffnung
entspricht, und zwei parallel zueinander angeordnete, ebene Flächen auf.
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Gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
ist die zweite Durchgangsöffnung
eine kreiszylinderförmige Öffnung,
der Längsschlitz
hat zwei einander gegenüberliegende
Wände,
wobei wenigstens eine der Wände
die zylindrische Öffnung schneidet
und die andere der Wände
tangential zur Öffnung
ist, der Abstand der einander gegenüberliegenden Wände kleiner
als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung ist, und der verengte
Bereich hat des Verbindungsträgers
genau einen kreisbogenförmigen
Umfangsbereich mit einem Krümmungsradius,
der etwa dem Krümmungsradius
der kreiszylinderförmigen
Durchgangsöffnung
entspricht, und genau eine ebene Fläche.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
es, dass die Schlitteneinheiten einfacher miteinander verbunden
und auseinander gebaut werden können, so
dass der Schlitten einfacher zusammengebaut und einfacher auseinander
gebaut werden kann, um von einem Ort zu einem anderen Ort transportiert
zu werden.
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Im
Folgenden ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Schlitteneinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
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2 eine
Draufsicht auf einen Schlitten, bestehend aus einer Mehrzahl von
Schlitteneinheiten, wie in 1 dargestellt,
die miteinander zu einer Reihe verbunden sind,
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3 einen
Schnitt in der Ebene 3-3 von 2,
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4 einen
Schnitt in der Ebene 4-4 von 2,
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S eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsblocks
zum Verbinden benachbarter Schlitteneinheiten entsprechend 2,
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6(a), 6(b), 6(c) schematische Ansichten, welche die einzelne
Schritte des Zusammensetzens eines Verbindungsblocks und eines Verbindungsträgers eines
Schlittens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigen,
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7(a), 7(b) schematische
Ansichten, welche die einzelne Schritte des Zusammensetzens eines
Verbindungsblocks und eines Verbindungsträgers eines Schlittens gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
zeigen,
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8 eine
Seitenansicht, welche einen erfindungsgemäßen Schlitten zeigt, welcher
zwischen zwei einander gegenüberliegenden
Teilen einer zusammengelegten Kabelführung angeordnet ist,
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9(a) eine Draufsicht eines Schlittens, der zuvor
von einem der Erfinder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen
wurde,
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9(b) einen Schnitt in der Ebene 9(b)-9(b) von (9a) sind, und
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10 eine
perspektivische Ansicht, die eine Kabelführung zeigt.
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Wie
in 1 dargestellt, weist eine Schlitteneinheit 200,
die Teil eines Schlittens ist, ein Paar von Seitenschienen 230 auf,
von denen jede einen L-förmigen
Querschnitt aufweist und mit zwei Rollen 220 versehen ist,
die um Stifte drehbar sind, die an einem vertikalen Bereich der
Seitenschiene 320 gesichert sind. Die Rollen 220 haben
einen Durchmesser, der etwas größer als
die Höhe
der Seitenschienen ist, und kann daher zwischen einander gegenüberliegenden
Teilen einer gefalteten Kabelführung
aufgenommen sein. Die Seitenschienen 230 sind an zwei sich quer
dazu erstreckenden Verbindungsträger 242 und 244 angebracht,
welche die Seitenschienen 230 in einem vorgegebenen Abstand
halten. Beide Verbindungsträger 242 und 244 haben
vorzugsweise die Gestalt langgestreckter, kreisförmiger Zylinder, abgesehen
davon, dass der Verbindungsträger 242 einen verengten
Bereich 242a hat, der sich vorzugsweise nur über einen
Teil seiner Länge
erstreckt.
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Benachbarte
Schlitteneinheiten 200 sind miteinander mittels Verbindungsblöcken 250 verbunden,
wobei jeder derselben eine Verbindung zwischen einem Verbindungsträger 244 einer
Schlitteneinheit 200 mit einem Verbindungsträger 242 einer benachbarten
Schlitteneinheit 200 zur Verfügung stellt, wie in 2 dargestellt.
Elemente 260 in 1 sind Elemente zum Verhindern
eines seitlichen Versatzes benachbarter Schlitteneinheiten 200,
wenn die Schlitteneinheiten 200 miteinander verbunden werden.
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Wie
in 4 dargestellt, ist der Verbindungsblock 250 mit
zwei Durchgangsöffnungen 262 und 264 versehen,
durch welche die Verbindungsträger 242 bzw. 244 jeweils
eingeführt
sind, wie in 5 dargestellt. Diese Durchgangsöffnungen 262 und 264 haben
vorzugsweise die Gestalt von kreisförmigen Zylindern. Dabei sind
die Verbindungsträger,
die sich durch die Durchgangsöffnungen
erstrecken, in dieselben eng eingepasst. Die Durchgangsöffnung 262 ist
mit einem Längsschlitz 252 versehen,
dessen Zweck es ist, es zuzulassen, dass ein Verbindungsträger 242 mit
dem Verbindungsblock 250 verbunden oder von demselben entfernt
werden kann. Jeder der Verbindungsträger 242 hat einen
verengten Bereich 242a, der, wie in 3 dargestellt
ist, mit zwei gegenüberliegenden,
ebenen Flächen,
die über
zwei runde Bereiche verbunden sind, welche kontinuierlich mit den
kreiszylinderförmigen
Teilen des Verbindungsträgers
ausgebildet sind. Diese ebenen Flächen können mittels Abschaben oder
Abraspelns einander gegenüberliegender
Seiten des Verbindungsträgers
gebildet werden.
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Wie
in 1 dargestellt, ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
nur ein Teil des Verbindungsträgers 242,
der sich von einer Stelle nahe einer der Seitenschienen 230 bis
zu einer mittleren Stelle verengt ausgebildet. Die Länge des
verengten Bereichs 242a ist wenigstens so lang wie die
Länge des
Verbindungsblocks 250. Der verengte Bereich 242a kann
durch den Längsschlitz 252 passieren, wenn
der verengte Bereich 242a mit dem Längsschlitz 252 fluchtet,
und der Verbindungsblock 250 und der Verbindungsträger 242 in
einem speziellen Winkelverhältnis
sind, so dass die ebenen Flächen des
Verbindungsträgers
parallel zu den Wänden
des Längsschlitzes 252 angeordnet
sind.
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Vorzugsweise
sind die Flächen
des verengten Bereichs 242a des Verbindungsträgers 242 in
einem Winkel von 45° relativ
zur Längsrichtung
der Schlitteneinheit 200 geneigt, wie in 3 dargestellt. So
wird zum Verbinden einer Schlitteneinheit mit einer anderen Schlitteneinheit
ein Verbindungsblock 250 an einem Verbindungsträger 244 einer
Schlitteneinheit in eine Stellung geschoben, so dass sein Schlitz 252 einem
verengten Bereich 242a des Verbindungsträgers 242 der
anderen Schlitteneinheit gegenüberliegt.
Der Verbindungsblock 250 wird dann relativ zum Verbindungsträger 242 geneigt,
wie in 6(a) dargestellt, so dass die
Wände des
Schlitzes 252 parallel zu den ebenen Flächen des verengten Bereichs 242a des
Verbindungsträgers 242 sind. Der
Verbindungsträger 242 kann
dann in den Schlitz 252 eindringen, wie durch die Strich-Punkt-Punkt-Linie
in 6(a) angedeutet ist, welche
den Verbindungsblock 250 darstellt. Danach kann der Verbindungsblock 250 relativ
zum Verbindungsträger 242 gedreht
werden, wie in 6(b) dargestellt, und die beiden
Schlitteneinheiten können
miteinander fluchtend angeordnet werden. Wenn die Schlitteneinheiten
miteinander fluchten, kann der Verbindungsträger 242 nicht aus
dem Verbindungsblock 250 gelangen. Schließlich wird,
durch Bewegen des Verbindungsblocks 250 entlang des Verbindungsträgers 242 in eine
zentrale Stellung zwischen den Seitenschienen, wie in 2 dargestellt,
so dass ein kreiszylinderförmiger
Teil des Verbindungsträgers 242 in
der Durchgangsöffnung 262 des
Verbindungsblocks 250 angeordnet sind, um sicherzustellen,
dass der Verbindungsträger
und der Verbindungsblock miteinander sicher verbunden sind, während es
den beiden Schlitteneinheiten ermöglicht ist, sich relativ zum
Verbindungsblock und zueinander zu verschwenken.
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Nachdem
die Schlitteneinheiten miteinander verbunden sind, werden die Schlitteneinheiten 200 nicht
voneinander getrennt, selbst wenn der Verbindungsblock 250 sich
entlang der Verbindungsträger 242 und 244 zu
einer Stellung bewegt, die der von 6(b) entspricht,
in welcher der verengte Bereich des Verbindungsträgers 242 mit
dem Schlitz 252 fluchtet, nicht voneinander getrennt, solange
der Verbindungsblock 250 um einen Winkel von 45° relativ zum
Verbindungsträger
verschwenkt wird. Diese Rotation wird nicht während des normalen Betriebs
der Schlitteneinheit auftreten. Andererseits kann der Verbindungsblock 250 einfach
fluchtend mit dem verengten Bereich des Verbindungsträgers gebracht und
leicht verschwenkt werden, wenn die Schlitteneinheiten voneinander
getrennt werden sollen. Folglich kann das Verbinden und Lösen der
Schlitteneinheiten leicht durchgeführt werden.
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Obwohl
bei dem in den 1 bis 6(c) dargestellten
Ausführungsbeispiel
der verengte Bereich 242a mittels Abraspelns beider Seiten
des Verbindungsträgers 242 gebildet
wird, wie in 3 dargestellt, kann gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
das in den 7(a) und 7(b) dargestellt ist,
ein verengter Bereich 342a mittels Abraspelns nur einer
Seite eines Verbindungsträgers 342 gebildet werden.
Dieser verengte Bereich 342a wirkt mit einem Schlitz 352 zusammen,
der tangential zu einer zylindrischen Öffnung in einem Verbindungsblock 350 ausgebildet
ist, und dessen andere Wand die zylindrische Öffnung schneidet. Wie beim
ersten Ausführungsbeispiel
kann das Verbinden und Lösen
des Verbindungsträgers
einfach durch Drehung des Verbindungsblocks um einen Winkel von
45° erfolgen.
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- 200
- Schlitteneinheit
- 220
- Rolle
- 230
- Seitenschienen
- 242,
244, 342
- Verbindungsträger
- 242a,
342a
- verengter
Bereich
- 250,
350
- Verbindungsblock
- 252,
352
- Längsschlitz
- 260
- Elemente
zum Verhindern eines seitlichen Versatzes benachbarter Schlitteneinheiten
- 262,
264
- Durchgangsöffnung