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Die
Erfindung betrifft eine Schutz- und Führungsvorrichtung
für ein Kabel oder dergleichen gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der
Einfachheit halber wird im Folgenden auf Kabel oder dergleichen
nur als Kabel Bezug genommen, obwohl an Stelle von Kabeln auch andere
biegsame Elemente, wie insbesondere Schläuche, in der Schutz-
und Führungsvorrichtung aufgenommen sein können.
Insbesondere sind ein oder mehrere Kabel, wie Strom- oder Glasfaserkabel,
und/oder ein oder mehrere Rohre oder Schläuche, wie Pneumatik oder
Hydraulikschläuche, in einer derartigen Schutz- und Führungsvorrichtung
aufgenommen, die ausgehend von einem stationären Teil ein
bewegliches Teil einer Werkzeugmaschine oder einer sonstigen Maschine
mit elektrischer Energie versorgen, Energie in Form von Druckluft
zuführen oder der Signalübertragung dienen. Die
Schutz- und Führungsvorrichtung führt und schützt
das Kabel während einer Bewegung des beweglichen Teils
sicher und verlässlich. Die Schutz- und Führungsvorrichtung
wird auf Grund ihrer Ausgestaltung und Funktion gelegentlich auch
als Führungskette bezeichnet. Die Schutz- und Führungsvorrichtung
kann beispielsweise bei einer Werkzeugmaschine, einer Fördervorrichtung,
einer Baumaschine, einer Halbleitervorrichtung, einer pharmazeutischen
Probenspeichervorrichtung, einer Fahrzeugtür-Öffen-/Schließvorrichtung
oder dergleichen verwendet werden. Insbesondere nimmt die Schutz-
und Führungsvorrichtung für Kabel eine lineare,
gestreckte Stellung oder eine gebogene Stellung entsprechend der
Relativbewegung zwischen dem beweglichen Teil und dem stationären
Teil ein.
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Aus
der
Japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2007-10087 ist eine Schutz- und Führungsvorrichtung
für Kabel bekannt, welche eine Anzahl von Rahmenkörpern
umfasst, von denen jeder ein Paar rechter und linker voneinander
beabstandeter Seitenplatten und jeweils zwischen einem Paar von Seitenplatten
angeordneter, dieselben überbrückend verbindender,
auf der beim Biegen außen angeordneten Seite und der beim
Biegen innen angeordneten Seite angeordneter Verbindungsplatten
aufweist. Das Paar rechter und linker Seitenplatten muss in getrennten
rechten und linken metallischen Gießformen gegossen werden.
Somit sind die Herstellungskosten relativ hoch, da zwei unterschiedliche
Formen für die Herstellung erforderlich sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Schutz- und
Führungsvorrichtung für Kabel zu verbessern. Ferner
soll das Teilemanagement sowie der Zusammenbau der Teile vereinfacht werden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Schutz- und Führungsvorrichtung
für Kabel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist
eine Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel
oder dergleichen vorgesehen, aufweisend eine Mehrzahl von Paaren
rechter und linker, voneinander beabstandeter Seitenplatten, die
miteinander in Längsrichtung verschwenkbar verbunden sind,
wobei die Seitenplatten eine beim Biegen außen angeordnet
Seite, eine beim Biegen innen angeordnete Seite, einen vorderen
Bereich und einen hinteren Bereich aufweisen. Verbindungsplatten
sind bei der Vorrichtung vorgesehen, die überbrückend
auf den beim Biegen innen angeordneten Seiten und/oder auf den beim
Biegen außen angeordneten Seiten der Paare rechter und
linker, voneinander beabstandeter Seitenplatten angeordnet sind.
Die Seitenplatten weisen Verbindungsstifte, die im vorderen Bereich
jeder der Seitenplatten angeordnet sind, und Verbindungsstiftöffnungen
auf, die im hinteren Bereich jeder der Seitenplatten angeordnet
sind, wobei der Verbindungsstift in die Verbindungsstiftöffnung
einer benachbarten, in Reihe angeordneten Seitenplatte eingepasst
ist, so dass die Seitenplatten verschwenkbar miteinander verbunden sind,
und ein Kabelaufnahmeraum zur Aufnahme eines oder mehrerer Kabel
durch die schwenkbar miteinander in Längsrichtung verbundenen
Seitenplatten in Verbindung mit den Verbindungsplatten gebildet
ist. Hierbei sind die Seitenplatten der Vorrichtung identisch und
miteinander austauschbar ausgebildet. Auf Grund der einheitlichen
Gestalt (die Seitenplatten sind identisch ausgebildet), können
die Seitenplatten für die rechte Seite und die linke Seite
der Vorrichtung in einer einzigen Form gegossen werden, so dass
sich die Herstellungskosten verringern. Ferner können durch
die identische Ausbildung Zusammenbaufehler auf einfache Weise verhindert
werden. Dies vereinfacht die Handhabung und Lagerhaltung der Teile,
da es sich um die gleichen Teile handelt.
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Bevorzugt
weist jede Seitenplatte einen bogenförmigen vertieften
Bereich und einen bogenförmigen vorstehenden Bereich auf,
wobei jeweils der bogenförmige vorstehende Bereich mit
dem vertieften Bereich der nächsten, in Längsrichtung
der Vorrichtung benachbarten Seitenplatte zusammenwirkt. Bei diesen
Bereichen handelt es sich um Biegebegrenzungsbereiche. Sie sind
beabstandet koaxial zum Verbindungsstift bzw. zur Verbindungsstiftöffnung
angeordnet. Durch die Biegebegrenzungsbereiche wird der maximale
Verschwenkwinkel der einzelnen Seitenplatten relativ zueinander
begrenzt und somit ein minimaler Biegeradius der Vorrichtung zum Schutz
des oder der hierin angeordneten Kabel definiert. Durch das Vorsehen
der Biegebegrenzungsbereiche ergibt sich ein reibungsfreier Übergang
von einer linearen Bewegung in eine Schwenkbewegung zwischen den
Seitenplatten, wodurch das oder die im Kabelaufnahmeraum aufgenommenen
Kabel durch die Vorrichtung verlässlich geschützt
und geführt werden können.
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Insbesondere
bevorzugt weist jeder der vorstehenden Bereiche mindestens ein Verriegelungsstück
zum Verhindern eines Verziehens auf, jeder der vertieften Bereiche
mindestens eine Verriegelungsnut zum Verhindern eines Verziehens
auf, und das Verriegelungsstück wirkt mit der Verriegelungsnut der
nächsten, in Längsrichtung der Vorrichtung benachbarten
Seitenplatte zusammen, wobei das Verriegelungsstück im
maximal gebogenen Zustand der Vorrichtung in der Verriegelungsnut
angeordnet ist. Insbesondere bevorzugt ist auf zwei einander gegenüberliegenden
Seiten der vorstehenden Bereiche jeweils ein Verriegelungsstück
und auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der vertieften
Bereiche eine Verriegelungsnut angeordnet, so dass in beiden Endstellungen
Mittel zum Verhindern eines Verziehens vorgesehen sind. Das Verriegelungsstück
einer Seitenplatte wirkt mit der Verriegelungsnut der benachbarten
Seitenplatte in Gestalt eines konvex-konkaven Eingriffs zusammen.
Wenn eine äußere, verdrehende Kraft auf die Vorrichtung
wirkt, welche in Seitenrichtung in den vorderen Bereichen und hinteren
Bereichen benachbarter Seitenplatten während des Siegens
wirkt, verformen die kurze bogenförmige Verriegelungsnut
und das kurze bogenförmige Verriegelungsstück,
die entlang eines Bogenpfades angeordnet sind, eine äußere
Umfangskante der Seitenplatte, so dass ein Torsionsphänomen
zwischen der äußeren Umfangskante und der dazu
gehörenden, gegenüberliegenden inneren Umfangskante
der Seitenplatten erzeugt wird, wodurch ein Widerstand gegen ein
Lösen in Breitenrichtung erzeugt wird. Insgesamt wird ein
Verziehen in Breitenrichtung im vorderen Bereich und im hinteren
Bereich der benachbarten Seitenplatten begrenzt, so dass ein ungewolltes
Lösen der Seitenplatten verhindert werden kann. Das kurze
bogenförmige Verriegelungsstück zum Verhindern
eines Verziehens und die kurze bogenförmige Verriegelungsnut
zum Verhindern eines Verziehens werden beim Zusammenbau oder beim
Auseinanderbauen ohne Verformung ineinander eingepasst in Gestalt
eines konvex-konkaven Eingriffs. Da das herkömmliche Verdrehen
verhindert wird, kann der Zusammenbau und das Auseinanderbauen der
Vorrichtung einfach erfolgen.
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Als
Materialien, welche für die Seitenplatten und Verbindungsplatten
einer derartigen Schutz- und Führungsvorrichtung für
Kabel verwendet werden, kommen bevorzugt ausreichend feste, ermüdungsbeständige
und stoßbeständige Materialien in Frage, insbesondere
technische Kunststoffe wie Polyamid 6, Polyamid 12, Polyamid 46,
Polyamid 66, Acryl, Polyacetal und dergleichen. Diese Materialien
halten die Biegebelastungen aus, die während eines Siegens auftreten,
und die Vorrichtung zeigt eine ausgezeichnete Formstabilität.
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Im
Folgenden ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
verkürzt dargestellte Seitenansicht einer Schutz- und Führungsvorrichtung
für Kabel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
ausschnittsweise Darstellung der Schutz- und Führungsvorrichtung
von 1 zur Verdeutlichung der Verbindung der Seitenplatten,
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3 eine
perspektivische Ansicht von vier Seitenplatten der Schutz- und Führungsvorrichtung von 1 vor
dem Zusammenbau,
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Seitenplatte, wie sie bei der Schutz-
und Führungsvorrichtung von 1 verwendet
wird, vom Kabelaufnahmeraum her betrachtet,
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5 eine
perspektivische Ansicht der Seitenplatte von 4 von der
Außenseite her betrachtet,
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6 eine
teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen
Zustands zweier Seitenplatten von der Kabelaufnahmeraumseite her
betrachtet,
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7 eine
teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen
Zustands zweier Seitenplatten von der Außenseite her betrachtet,
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8 eine
perspektivische Ansicht, die den verbundenen Zustand zweier Seitenplatten
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt,
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9 eine
perspektivische Ansicht einer Seitenplatte, wie sie bei der Schutz-
und Führungsvorrichtung von 8 verwendet
wird, vom Kabelaufnahmeraum her betrachtet,
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10 eine
perspektivische Ansicht der Seitenplatte von 9 von der
Außenseite her betrachtet,
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11 eine
teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen
Zustands zweier Seitenplatten von der Kabelaufnahmeraumseite her
betrachtet, und
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12 eine
teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen
Zustands zweier Seitenplatten von der Außenseite her betrachtet.
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Im
Folgenden werden unter Bezugnahme auf zwei Ausführungsbeispiele
Schutz- und Führungsvorrichtung 100 bzw. 200 für
Kabel C gemäß der vorliegenden Erfindung näher
beschrieben. Die Vorrichtung dient vorliegend dem Schutz und der Führung
eines Stromkabels (nicht dargestellt) einer Werkzeugmaschine, welches
zwischen einem stationären Teil F und einem beweglichen
Teil M angeordnet ist, kann jedoch auch für andere Zwecke
dienen. Die Vorrichtung kann je nach Position des beweglichen Teils
M in Bezug auf das stationäre Teil F eine gestreckte oder
gebogene Stellung einnehmen. Das Kabel C ist hierbei in einem Kabelaufnahmeraum
R aufgenommen.
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Die
Schutz- und Führungsvorrichtung 100 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel besteht vorliegend aus gegossenem
glasfaserverstärktem Polyamidkunstharz, das ausgezeichnete
Festigkeitseigenschaften aufweist. Die Schutz- und Führungsvorrichtung 100 ist
mittels Verbindens von Paaren rechter und linker Seitenplatten 110 gebildet.
Auf der beim Biegen innen angeordneten Seite ist jeweils eine Verbindungsplatte 120 überbrückend
zwischen jedem Paar rechter und linker Seitenplatten 110 lösbar
angeordnet. Entsprechende Verbindungsplatten (nicht dargestellt)
sind auf der beim Biegen außen angeordneten Seite der Paare
rechter und linker Seitenplatten 110 lösbar angeordnet.
Insgesamt ergibt sich somit eine hohle, rechteckförmige
Gestalt, welche den Kabelaufnahmeraum R bildet.
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Es
sei angemerkt, dass die Verbindungsplatten nicht bei jedem Seitenplattenpaar
auf der beim Biegen innen und der beim Biegen außen angeordneten
Seite vorgesehen sein müssen, sondern die Verbindungsplatten
können beispielsweise abwechselnd oder in beliebigen geeigneten
Intervallen vorgesehen sein, wobei die Intervalle sich über
die Länge der Schutz -und Führungsvorrichtung
auch ändern können.
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Die
Seitenplatten 110 weisen einen vorderen Bereich und einen
hinteren Bereich auf. Die Seitenplatte 110 kann als rechte
oder als linke Verbindungsplatte verwendet werden und in Längsrichtung
mit anderen Seitenplatten verbunden werden, wie in 3 dargestellt.
Die Pfeile in 3 zeigen verschiedene Positionen,
welche die Seitenplatte einnehmen kann. Die Pfeile sind gedacht,
um zu zeigen, dass die gleiche Seitenplatte an einer beliebigen Stelle
der Vorrichtung sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite
verwendet werden kann.
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Ferner
sind der vordere Bereich und der hintere Bereich der Seitenplatte 110 in
Plattendickenrichtung versetzt angeordnet. Der vordere Bereich ist mit
einer Verbindungsstiftöffnung 111 versehen, der hintere
Bereich ist mit einem Verbindungsstift 112 versehen, der
im Wesentlichen einen dem Innendurchmesser der Verbindungsstiftöffnung 111 entsprechenden
Außendurchmesser hat, in welche der Verbindungsstift 112 eingepasst
ist.
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Ein
Biegeführungsstift 114 (siehe 4)
ist in eine Biegeführungsöffnung oder -vertiefung 113 der
benachbarten Seitenplatte 110 eingepasst und in derselben
geführt, wobei vorliegend an einer Seitenplatte 110 im
hinteren Bereich zwei Biegeführungsstifte 114 und
entsprechend auf der anderen Seite im vorderen Bereich auch zwei
Biegeführungsöffnungen 113 ausgebildet
sind. Die Seitenplatten 110 werden kontinuierlich miteinander
in einer Reihe dadurch verbunden (6 und 7),
dass die vorderen und hinteren Bereiche eines Seitenplattenpaares
durch Einpassens des Verbindungsstifts 112 im hinteren Bereich
der einen Seitenplatte 110 in die Verbindungsstiftöffnung 111 im
vorderen Bereich der benachbarten Seitenplatte 110 miteinander
verbunden werden. Insgesamt ergibt sich somit eine Verschwenkbarkeit
der benachbarten, miteinander verbundenen Seitenplatten 110 relativ
zueinander, wobei die Verbindungsstifte die Schwenkachsen definieren.
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Ferner
ist der vordere Bereich und der hintere Bereich der Seitenplatte 110 jeweils
mit einem vertieften Biegebegrenzungsbereich 115 und einem
vorstehenden Biegebegrenzungsbereich 116 versehen, die
entlang von Bogenpfaden L koaxial beabstandet vom Verbindungsstift 112 beziehungsweise
der Verbindungsstiftöffnung 111 ausgebildet sind.
Die vertieften Biegebegrenzungsbereiche 115 sind vorliegend
an den äußeren Enden der vorderen bzw. hinteren
Bereiche angeordnet während die vorstehenden Biegebegrenzungsbereiche 116 in
versatznahen Bereich des vorderen bzw. hinteren Bereichs angeordnet
sind.
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Beim
Zusammenbau wird in den vertiefteten Biegebegrenzungsbereich 115 im
vorderen Bereich einer Seitenplatte 110 ein vorstehender
Biegebegrenzungsbereich 116 im hinteren Bereich der benachbarten
Seitenplatte 110 eingesetzt. Entsprechend wird der vorstehende
Biegebegrenzungsbereich 116 der Seitenplatte 110,
welcher versatzseitig im vorderen Bereich der Seitenplatte 110 angeordnet ist,
in den vertieften Biegebegrenzungsbereich 115 der benachbarten
Seitenplatte 110 eingesetzt, welcher am äußeren
Ende derselben angeordnet ist. Das Zusammenwirken von vorstehenden
und vertieften Biegebegrenzungsbereichen in Gestalt konvex-konkaver
Elemente begrenzt die Relativbewegung der benachbarten, miteinander
verbundenen Seitenplatten 110. Insbesondere werden sowohl
eine Begrenzung der Schwenkbewegung der Seitenplatten 110 relativ
zueinander als auch eine stabile gestreckte Stellung während
der Bewegung der Vorrichtung erreicht. Dabei kann ein reibungsloser Übergang
zwischen einer geraden Bewegung und einer Drehbewegung der Vorrichtung
erreicht werden, so dass verlässlich ein im Kabelaufnahmeraum
R aufgenommenes Kabel C geschützet und geführt
werden kann.
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Die
Seitenplatten 110 der Vorrichtung 100 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel sind gleich ausgebildet, d.
h. es ist nur eine Gussform für das Spritzgießen
derselben erforderlich. Entsprechend sind auch die Verbindungsplatten
gleich ausgebildet, so dass insgesamt nur zwei Gussformen erforderlich sind.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 das
zweite Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Hierbei sind gleiche oder gleichwirkende Elemente mit um 100 höheren
Bezugszeichen als beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Die Schutz- und Führungsvorrichtung 200 unterscheidet sich
nur dadurch von der Schutz- und Führungsvorrichtung 100 des
ersten Ausführungsbeispiels, dass sie Mittel zum Verhindern
eines Verziehens im vorderen und hinteren Bereich der Seitenplatten 210 in Breitenrichtung
der Seitenplatten 210 aufweist. Hierbei haben die vorderen
und hinteren Bereiche der Seitenplatten 210 jeweils eine
einander entsprechende Gestalt, so dass die Seitenplatten 210 auf
beiden Seiten der Vorrichtung verwendet werden können und
entsprechend den Seitenplatten 110 des ersten Ausführungsbeispiels
austauschbar sind. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden nur
die Mittel zum Verhindern eines Verziehen näher erläutert,
welche im vertieften Biegebegrenzungsbereich 215 und am
vorstehenden Biegebegrenzungsbereich 216 ausgebildet sind.
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Einander
gegenüberliegende Flächen der Seitenplatten 210,
die miteinander in Längsrichtung des Kabels C verbunden
sind, sind jeweils mit kurzen bogenförmigen Verriegelungsnuten 217 zum
Verhindern eines Verziehens versehen, die entlang einem theoretischen
konzentrisch beabstandet von einem Verbindungsstift 212 bzw.
einer Verbindungsstiftöffnung 211 angeordneten
Bogenpfad L ausgebildet sind. Die Verriegelungsnuten 217 sind
in den einander gegenüberliegenden Wänden der
bogenförmigen vertieften Biegebegrenzungsbereiche 215 der
Seitenplatte 210 angeordnet. Entsprechend sind kurze bogenförmige
Verriegelungsstücke 218 zum Verhindern eines Verziehens
an den benachbarten Seitenplatten 210 ausgebildet, die
jeweils in die zugeordnete Verriegelungsnut 217 passen,
wodurch sich eine Verbindung von konkaven und konvexen Bereichen ergibt,
welche die Drehbewegung benachbarter miteinander verbundener Seitenplatten 210 begrenzt. Die
Verriegelungsstücke 218 sind an den bogenförmigen,
vorstehenden Biegebegrenzungsbereichen 216 entlang eines
theoretischen Bogenpfades L angeordnet. Sie wirken mit den Verriegelungsnuten 217 der
benachbarten Seitenplatte 210 zusammen.
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Wenn
die Vorrichtung gebogen wird, wirken die vorstehenden Biegebegrenzungsbereiche 216, welche
auch die Verriegelungsstücke 218 umfassen, im
Wesentlichen als eine Reihe von bogenförmigen Verriegelungsstücke
zum Verhindern eines Verziehens, welche mit einer Reihe von Verriegelungsnuten 217 zusammenwirken.
In anderen Worten wird durch das Eingreifen von Verriegelungsstücken
und Verriegelungsnuten ein Verziehen während des Siegens
im Wesentlichen verhindert.
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In
den 9 und 10 sind die Verriegelungsnuten 217 und
Verriegelungsstücke 218 gut ersichtlich. Es sei
angemerkt, dass das Bezugszeichen 218a, das in den 9 bis 12 dargestellt
ist, eine gekrümmte Fläche zum Verhindern eines
Verziehens bezeichnet, das an den kurzen bogenförmigen
Verriegelungsstücken 218 zum Verhindern eines Verziehens
ausgebildet ist.
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Die
Seitenplatten 210 der Vorrichtung 200 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel sind gleich ausgebildet, d.
h. es ist nur eine Gussform für das Spritzgießen
derselben erforderlich. Entsprechend sind auch die Verbindungsplatten
gleich ausgebildet, so dass insgesamt nur zwei Gussformen erforderlich sind.
Ferner lassen sich die Seitenplatten 210 einfach zusammenbauen
oder im Bedarfsfall wieder auseinanderbauen. Beim Zusammenbau schützt
der Eingriff von Verriegelungsnut und Verriegelungsstück vor
einer Verformung in Breitenrichtung, so dass ein Verbinden der Seitenplatten
oder ein Einsetzen zwischen die Seitenplatten 210 einfach
durchgeführt werden kann.
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- 100,
200
- Schutz-
und Führungsvorrichtung für Kabel
- 110,
210
- Seitenplatte
- 111,
211
- Verbindungsstiftöffnung
- 112,
212
- Verbindungsstift
- 113
- Biegeführungsöffnung
- 114
- Biegeführungsstift
- 115,
215
- vertiefter
Biegebegrenzungsbereich
- 116,
216
- vorstehender
Biegebegrenzungsbereich
- 217
- Verriegelungsnut
zum Verhindern eines Verziehens
- 218
- Verriegelungsstück
zum Verhindern eines Verziehens
- 218a
- gekrümmte
Fläche
- 120,
220
- Verbindungsplatte
- C
- Kabel
- R
- Kabelaufnahmeraum
- L
- theoretischer
Bogenpfad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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