DE102011102115A1

DE102011102115A1 - Flexible Kabelführung

Info

Publication number: DE102011102115A1
Application number: DE102011102115A
Authority: DE
Inventors: Detlef Tiegs; Sten Gatzke
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2012-11-22
Also published as: US20120292074A1; US8745965B2

Abstract

Es wird eine flexible Kabelführung (1) vorgestellt, die ein erstes Kettenglied (3) und ein zweites Kettenglied (5) aufweist. Das erste Kettenglied (3) weist ein erste Längsache (7), einen Vorderbereich (13) und eine sich in Längsrichtung erstreckende rohrförmige erste Innenfläche (25) auf. Das zweite Kettenglied (5) weist eine zweite Längsache (8), einen Hinterbereich (15) und eine sich in Längsrichtung erstreckende rohrförmige zweite Innenfläche (26) auf. Der Vorderbereich (13) des ersten Kettengliedes (3) ist mit dem Hinterbereich (15) des zweiten Kettengliedes (5) um eine zu den Längsachsen (7, 8) der Kettenglieder (3, 5) senkrechte Schwenkachse (19) bezüglich der ersten Längsachse (7) nach links und rechts bis zu einem maximalen Schwenkwinkel (21) schwenkbar verbunden. Der maximale Schwenkwinkel (21) ist bei maximaler Verschwenkung zwischen der ersten und der zweiten Längsachse (7, 8) eingeschlossen. Der maximale Schwenkwinkel wird dabei durch eine erste vordere Anschlagsfläche (17) in einer ersten Schwenkrichtung und durch eine zweite vordere Anschlagsfläche (18) in einer zweiten Schwenkrichtung begrenzt. Die erste vordere Anschlagsfläche (17) ist dabei im Vorderbereich (13) des ersten Kettengliedes (3) angeordnet und in einer ersten Richtung von einer durch die erste Längsachse (7) und die Schwenkachse (19) aufgespannten Ebene (45) beabstandet. Die zweite vordere Anschlagfläche (18) ist ebenfalls im Vorderbereich (13) des ersten Kettengliedes (3) angeordnet von der Ebene (45) in einer zweiten zur ersten entgegengesetzten Richtung beabstandet.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Kabelführung, ein Flugzeug mit einer flexiblen Kabelführung, die Verwendung einer flexiblen Kabelführung in einem Flugzeug und ein Verfahren zur Herstellung einer Serie von flexiblen Kabelführungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In fast allen Bereichen der Industrie werden Maschinen über Kabel angesteuert und geregelt. Die Kabel müssen möglichst kontrolliert verlegt werden, um eine optimale Funktionsweise der Maschinen zu gewährleisten. Die Verkabelung beweglicher Maschinenelemente stellt eine besondere Herausforderung dar, da die Kabel ihre Position und Form bei Betrieb der Maschine ändern. Aus DE 10 2007 003 802 A1 und US 2008 179 456 A1 ist eine Kabelanbindung an bewegliche Elemente bekannt.
Bei Elementen, die weitreichende und/oder oft wiederholte Bewegungen ausführen, können die Kabel beispielsweise durch Abknicken beschädigt werden. Ferner können die Kabel sich mit den umliegenden Komponenten bzw. anderen Kabeln verheddern und verklemmen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es kann daher ein Bedarf an einer verbesserten flexiblen Kabelführung bestehen, die eine ausreichende Bewegung des Kabels zwar zulässt, aber gleichzeitig eine Beschädigung wie zum Beispiel ein Abknicken des Kabels verhindert und ferner eine kontrollierte Führung des Kabels ermöglicht, so das umliegende Komponenten nicht störend beeinflusst werden können.
Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine flexible Kabelführung beschrieben, die ein erstes Kettenglied mit einer ersten Längsache, einem Vorderbereich und einer sich in Längsrichtung erstreckenden rohrförmigen ersten Innenfläche aufweist. Ferner weist die Kabelführung ein zweites Kettenglied mit einer zweiten Längsache, einem Hinterbereich und einer sich in Längsrichtung erstreckenden rohrförmigen ersten Innenfläche auf. Dabei ist der Vorderbereich des ersten Kettengliedes mit dem Hinterbereich des zweiten Kettengliedes um eine zu den Längsachsen der Kettenglieder senkrechte Schwenkachse schwenkbar verbunden. Die Schwenkung kann dabei bezüglich der ersten Längsachse nach links und rechts bis zu einem maximalen Schwenkwinkel durchgeführt werden. Der maximale Schwenkwinkel ist einerseits durch eine von einer durch die erste Längsachse und die Schwenkachse aufgespannten Ebene in einer ersten Richtung beabstandeten ersten vorderen Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes begrenzt. Andererseits ist der maximale Schwenkwinkel durch eine von dieser Ebene in einer zweiten zur ersten entgegengesetzten Richtung beabstandeten zweiten vorderen Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes begrenzt.
Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, die flexible Kabelführung so auszugestalten, dass sie eine ausreichende Bewegung des Kabels zulässt, jedoch die Bewegung auf eine Ebene beschränkt, so dass sich das Kabel zum Beispiel krümmen kann, ohne mit umliegenden Komponenten und Kabeln zu verheddern. Ferner ist die flexible Kabelführung so ausgeführt, dass die einzelnen Kettenglieder sowohl in die eine als auch in die andere Richtung in Bezug auf eine Längsachse des ersten Kettengliedes gegeneinander nur so weit drehbar sind, dass der für das Kabel zulässige Biegeradius nicht unterschritten wird. Auf diese Weise wird ein Abknicken des Kabels verhindert. Insgesamt kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kabelführung eine kontrollierte Bewegung des Kabels, ein Schutz vor Scheuerstellen oder Beschädigungen und eine Vermeidung der Unterschreitung eines Biegeradius des geführten Kabels gewährleistet werden.
Die flexible Kabelführung, kann zum Beispiel bei der Verkabelung von beweglichen Flugzeugkomponenten, wie zum Beispiel Flugzeugklappen und dazugehörigen Sensoren, verwendet werden. Die flexible Kabelführung kann dabei beispielsweise wie eine Kette aufgebaut sein und weist mehrere Kettenglieder auf. Die zu führenden Kabel können beispielsweise Glasfaserkabel oder elektrische Kabel sein.
Die flexible Kabelführung weist mindestens ein erstes und ein zweites Kettenglied auf, die zum Beispiel identisch ausgeführt sein können. Das erste und das zweite Kettenglied können dabei ausgeführt sein ein zu führendes Kabel zu umschließen bzw. im Inneren des Kettenglieds aufzunehmen. Hierzu weisen die Kettenglieder eine sich um die erste Längsachse erstreckende erste rohrförmige Innenfläche und eine zweite sich um die zweite Längsachse erstreckende rohrförmige Innenfläche auf. Die Innenfläche, die auch als Kabelsupport bezeichnet werden kann, ist dabei ausgeführt ein Kabel aufzunehmen und ggf. zu umschließen. Beispielsweise kann die rohrförmige Innenfläche eine runde, ovale oder rechteckige Querschnittsfläche einschließen bzw. aufweisen. Hierbei kann die Kabelführung ausgeführt sein genau ein Kabel aufzunehmen.
Das erste und das zweite Kettenglied weisen jeweils eine Längsachse auf. Im gestreckten Zustand der Kabelführung fallen die Längsachsen der Kettenglieder zusammen. Die Längsachse entspricht dabei der Richtung der größten Ausdehnung eines Kettenglieds. Ferner entsprechen die Längsachsen der Ausdehnungsrichtung der Kabelführung im gestreckten Zustand.
Die Kettenglieder weisen ferner einen ersten und einen zweiten Endbereich auf. Der erste Endbereich kann als Vorderbereich und der zweite Endbereich als Hinterbereich bezeichnet werden. Die Endbereiche können dabei beispielsweise jeweils 10, 20 oder 30% der Länge des Kettenglieds umfassen. Der Vorderbereich des ersten Kettengliedes ist schwenkbar um eine Schwenkachse mit dem Hinterbereich des zweiten Kettengliedes verbunden. Hierbei kann sich der Vorderbereich des ersten Kettengliedes mit dem Hinterbereich des zweiten Kettengliedes überlappen. Die Verbindung kann zum Beispiel mittels eines Gelenks, zum Beispiel eines Drehgelenks, realisiert sein. Zusätzlich kann sich das Gelenk in einer Gleitschiene bewegen.
Am Vorderbereich des ersten Kettengliedes sind eine erste und eine zweite Anschlagsfläche vorgesehen. Die Anschlagsflächen begrenzen dabei die Bewegungsmöglichkeit der beiden Kettenglieder in Bezug aufeinander. Die Bewegung der Kettenglieder findet dabei in einer Ebene senkrecht zu der Schwenkachse statt. Wird beispielsweise das erste Kettenglied festgehalten und das zweite Kettenglied gedreht, so begrenzen die Anschlagsflächen diese Bewegung auf einen bestimmten maximalen Schwenkwinkel sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die Längsachse des ersten Kettengliedes. Die erste und die zweite vordere Anschlagsflächen können symmetrisch in Bezug auf die von der ersten Längsache und der Schwenkachse aufgespannte Ebene sein. Ferner können die vorderen Anschlagflächen in Bezug auf die erste Längsachse des ersten Kettengliedes symmetrisch ausgeführt sein. Bei einer symmetrischen Ausführung der Anschlagsflächen ist der maximale Schwenkwinkel sowohl nach rechts als auch nach links um die Längsachse des ersten Kettengliedes gleich.
Der Schwenkwinkel kann dabei der zwischen der ersten und der zweiten Längsachse eingeschlossene Winkel sein. Im geraden bzw. gestreckten Zustand der Kabelführung sind das erste Kettenglied und das zweite Kettenglied in einer Geraden angeordnet, so dass ihre Längsachsen parallel verlaufen. Je mehr die Kettenglieder gegeneinander gedreht bzw. verschwenkt werden, desto mehr neigen sich die Längsachsen der Kettenglieder gegeneinander und desto größer wird der von den Längsachsen eingeschlossene Schwenkwinkel.
Durch die Verbindung der Kettenglieder werden die Freiheitsgrade der Bewegung der Kettenglieder eingeschränkt, so dass zum Beispiel lediglich eine Schwenkung bzw. Drehung um eine Achse möglich ist. Die Verbindung bzw. das Gelenk ist dabei so ausgeführt, dass die Schwenkung lediglich in einer Ebene möglich ist, die senkrecht auf einer durch die erste Längsachse und die Schwenkachse aufgespannten Ebene steht.
Die am Vorderbereich angeordneten Anschlagflächen definiert einen maximalen Schwenkwinkel, indem sie zum Beispiel mit dem Hinterbereich des zweiten Kettengliedes eingreifen und die Drehbewegung stoppen. Beispielsweise kann die Anschlagfläche als Vorsprung am Vorderbereich ausgeführt sein. Der Vorsprung greift dabei bei Erreichen des maximalen Schwenkwinkels mit einem Hinterbereich des zweiten Kettengliedes derart ein, dass eine weitere Drehung bzw. Schwenkung nicht möglich ist. Der Vorsprung kann dabei zum Beispiel eine Erhebung am Vorderbereich sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Hinterbereich des zweiten Kettenglieds eine erste hintere Anschlagfläche und eine zweite hintere Anschlagfläche auf. Dabei liegt bei maximaler Verschwenkung bezüglich der ersten Längsachse nach links die erste vordere Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes an der ersten hinteren Anschlagfläche des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes an. Ferner liegt bei maximaler Verschwenkung bezüglich der ersten Längsachse nach rechts die zweite vordere Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes an der zweiten hinteren Anschlagfläche des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes an.
Die erste und die zweite hintere Anschlagsflächen, auch als Arretierflächen bezeichnet, können symmetrisch in Bezug auf die von der zweiten Längsachse des zweiten Kettenglieds und der Schwenkachse aufgespannten Ebene ausgeführt sein. Insbesondere können die hinteren Anschlagflächen symmetrisch in Bezug auf die zweite Längsachse ausgeführt sein.
Anders ausgedrückt definiert die erste vordere Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes zusammen mit der ersten hinteren Anschlagfläche des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes den maximalen Schwenkwinkel nach links bzw. gegen den Uhrzeigersinn. Die zweite vordere Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes definiert zusammen mit der zweiten hinteren Anschlagfläche des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes den maximalen Schwenkwinkel nach rechts bzw. im Uhrzeigersinn.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verlaufen die erste vordere Anschlagfläche, die zweite vordere Anschlagfläche, die erste hintere Anschlagfläche und die zweite hintere Anschlagfläche zumindest abschnittsweise in einem spitzen Winkel von weniger als 45° zu einer Tangentialrichtung in Bezug auf die Schwenkachse.
Dabei können die Anschlagsflächen insbesondere einen Winkel von weniger als 40°, 30°, 20° oder 10° mit einer Tangente an einen Kreis um die Schwenkachse einschließen.
Alternativ kann der Vorderbereich des ersten Kettengliedes beispielsweise eine erste konvexe Krümmung an der ersten und zweiten Anschlagfläche aufweisen. Ferner kann der Vorderbereich des ersten Kettengliedes eine zweite konvexe Krümmung im Bereich zwischen der ersten und der zweiten Anschlagfläche aufweisen. Der Hinterbereich des zweiten Kettengliedes kann mit einer konkaven Krümmung ausgeführt sein, die komplementär zur ersten konvexen Krümmung ist. Das heißt, der Vorderbereich des ersten Kettengliedes ist in dem Hinterbereich des zweiten Kettengliedes drehbar. Die zweite konvexe Krümmung kann dabei einen größeren Krümmungsradius aufweise als die erste konvexe Krümmung und nicht komplementär zur ersten konkaven Krümmung sein. Auf diese Weise kann die Bewegung des Vorderbereichs innerhalb des Hinterbereichs begrenzt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen jeweils die vorderen Anschlagsflächen an den hinteren Anschlagsflächen bei maximaler Verschwenkung reibschlüssig an.
Anders ausgedrückt kann zum Beispiel bei einer maximalen Verschwenkung des zweiten Kettenglieds nach links bezüglich der ersten Längsachse die erste vordere Anschlagsfläche mit der ersten hinteren Anschlagsfläche verkeilen bzw. einen Kraftschluss eingehen. Auf diese Weise kann die Kabelführung in einer Position der maximalen Auslenkung der Kettenglieder in eine Richtung arretiert bzw. festgehalten werden. Diese reibschlüssige Verbindung der Anschlagsflächen kann zum Beispiel durch eine gewisse Kraft in Richtung der Längsachse wieder gelöst werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die erste vordere Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes und die zweite vordere Anschlagfläche des Vorderbereichs des ersten Kettengliedes bezüglich der durch die erste Längsachse und die Schwenkachse aufgespannten Ebene spiegelsymmetrisch ausgestaltet.
Anders ausgedrückt kann die erste vordere Anschlagfläche durch senkrechte Spiegelung an dieser Ebene auf die zweite vordere Anschlagsfläche abgebildet werden. Durch die symmetrische Ausgestaltung kann gewährleistet werden, dass der maximale Schwenkwinkel in beiden Richtungen um die Längsachse gleichermaßen beschränkt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste Kettenglied identisch zum zweiten Kettenglied ausgeführt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die erste Innenfläche und/oder die zweite Innenfläche zumindest abschnittsweise einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt zur Aufnahme eines Kabels auf.
Dabei kann die erste und/oder zweite Innenfläche einen ersten Bereich aufweisen, der einen runden Querschnitt aufweist und einen zweiten Bereich aufweisen, der einen ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Alternativ kann sowohl die erste als auch die zweite Innenfläche einen durchgehend kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Innenfläche und/oder die zweite Innenfläche zumindest abschnittsweise zur Längsachse hin konvex gewölbt.
Anders ausgedrückt kann die Innenfläche entlang der Längsachse des Kettengliedes eine konvexe Krümmung zur Längsachse hin aufweisen. Das heißt, die Innenfläche weist eine positive Krümmung zum Inneren des Kettengliedes auf bzw. ist zum Kabel hin gewölbt. Beispielsweise können die erste und die zweite Innenflächen als Sattelflächen ausgeführt sein. Auf diese Weise kann ein Eindrücken bzw. Abknicken des Kabels an scharfen Kanten des Kettenglieds verhindert werden. Anders ausgedrückt sind die Kanten des Kabelsupports in Richtung der Längsachse des Kettengliedes abgerundet bzw. konisch ausgeführt. Damit ermöglicht die konvexe Krümmung eine Biegung des Kabels, ohne dass das Kabel punktuell an einer Kante geknickt wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die erste Innenfläche und/oder die zweite Innenfläche eine Gleitbeschichtung auf. Die Gleitbeschichtung kann dabei zum Inneren des Kettengliedes, also zum Kabel hin, orientiert sein. Die Gleitbeschichtung kann beispielsweise Teflon aufweisen. Auf diese Weise werden Beschädigungen des Kabels, beispielsweise durch Scheuern an den Kettengliedern, vermieden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das erste Kettenglied bzw. alle Kettenglieder aus zwei identischen Komponenten. Diese zwei Komponenten können beispielsweise mit Hilfe einer Schnappverbindung (Click and Snap-Verbindung) zusammengefügt werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung und einfache Montage der Kabelführung. Die identischen Komponenten können jeweils einen Teil der Innenfläche und einen Teil des Vorder- und Hinterbereichs aufweisen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die identischen Komponenten als Spritzgussteile ausgeführt. Ferner weisen die identischen Komponenten jeweils männliche und weibliche Verbindungsmittel auf, die derart ineinander greifen können, dass die zwei identischen Komponenten ohne zusätzliche Haft- oder Befestigungsmittel miteinander verbindbar sind.
Beispielsweise können die identischen Komponenten und damit die Kettenglieder aus Kunststoff hergestellt werden. Dies vereinfacht die Herstellung und kann Herstellungs- und Montagekosten sparen. Ferner kann durch eine Herstellung der identischen Komponenten der Kettenglieder als Spritzgussteile und durch den Verzicht auf zusätzliche Verbindungsmittel Gewicht eingespart werden. Die Verbindungsmittel können dabei als Schnappverbindung (Click and Snap-Verbindung) ausgeführt sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Kabelführung eine Vielzahl von ersten Kettengliedern und eine Vielzahl von zweiten Kettengliedern auf. Diese können alle identisch ausgeführt sein. Dabei wird jeweils der Vorderbereich des ersten Kettengliedes mit dem Hinterbereich des zweiten Gliedes verbunden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Flugzeug mit einer oben dargestellten flexiblen Kabelführung beschrieben. Dabei kann die flexible Kabelführung beispielsweise zur Kabelführung an Klappen, wie beispielsweise Advanced Dropped Hinge Flap-Klappen (ADHF-Klappen) zum Einsatz kommen. Insbesondere kann ein im Strut angeordneter Sensor mit Hilfe der flexiblen Kabelführung verkabelt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da eine ADHF-Klappe und die dazugehörigen Messsensoren besonders beweglich sind und daher mit Kabelüberlängen versehen werden müssen. Ohne eine erfindungsgemäße flexible Kabelführung könnten die Kabel sich unkontrolliert im Raum bewegen und an der umliegenden Struktur scheuem oder abknicken bzw. sich verklemmen oder beschädigt werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Serie von oben dargestellten flexiblen Kabelführungen beschrieben. Das Verfahren weist dabei die folgenden Schritte auf: Bereitstellen einer ersten flexiblen Kabelführung mit einem ersten Durchmesser der ersten und zweiten Innenflächen; Bereitstellen einer zweiten flexiblen Kabelführung mit einem zweiten Durchmesser der ersten und zweiten Innenflächen. Dabei ist bei der ersten flexiblen Kabelführung der Vorderbereich des ersten Kettengliedes mit dem Hinterbereich des zweiten Kettengliedes um eine zu den Längsachsen senkrechte Schwenkachse bezüglich der ersten Längsachse nach links und rechts bis zu einem ersten maximalen Schwenkwinkel schwenkbar verbunden. Analog sind die Kettenglieder der zweiten flexiblen Kabelführung bis zu einem zweiten maximalen Schwenkwinkel schwenkbar. Das Verfahren weist dabei ferner den folgenden Schritt auf: Ausgestalten der ersten flexiblen Kabelführung und der zweiten flexiblen Kabelführung derart, dass das Verhältnis von erstem maximalen Schwenkwinkel zum ersten Durchmesser gleich dem Verhältnis von zweitem maximalen Schwenkwinkel zum zweiten Durchmesser ist.
Für unterschiedliche Kabeldurchmesser können also unterschiedliche flexible Kabelführungen hergestellt werden, bei denen jeweils die Querschnittsfläche der Kettenglieder einem Kabeldurchmesser entspricht und der maximale Schwenkwinkel der Kettenglieder gegeneinander in Beziehung zum Kabeldurchmesser steht. Anders ausgedrückt können die unterschiedlichen Kabelführungen so ausgestaltet sein, dass der maximale Schwenkwinkel umso kleiner ist, je größer der Durchmesser des Kettenglieds bzw. die zum Durchmesser proportionale innerer Querschnittsfläche des Kettenglieds. Auf diese Weise kann eine Unterschreitung eines minimalen Biegeradius eines Kabels in der flexiblen Kabelführung vermieden werden. Beispielsweise kann ein minimaler Biegeradius das Sechsfache des Kabeldurchmessers betragen.
Der durch die Anschlagflächen definierte maximale Schwenkwinkel ist dabei umgekehrt bzw. invers proportional zur Querschnittsfläche bzw. zum Durchmesser des Kettengliedes. Die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser des Kettengliedes können dabei proportional zur Abmessung des zu führenden Kabels sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer flexiblen Kabelführung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
2 zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer flexiblen Kabelführung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
3 zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer flexiblen Kabelführung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Kettenglieds aus zwei identischen Komponenten gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung
5 zeigt eine Seitenansicht einer Komponente des Kettenglieds aus 4
6 zeigt eine Ansicht einer Komponente des Kettenglieds aus 4 von unten
7 zeigt eine Ansicht einer Komponente des Kettenglieds aus 4 von rechts
8 zeigt eine Ansicht einer Komponente des Kettenglieds aus 4 von links
9 zeigt eine Ansicht einer Komponente des Kettenglieds aus 4 von oben
10 zeigt eine Draufsicht auf einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus 9
11A zeigt einen Querschnitt durch eine flexible Kabelführung mit einem Kabel der Querschnitt verläuft dabei durch die in 10 gezeigte Ebene
11B zeigt eine vergrößerte Ansicht des in 11A mit einem Kreis markierten Bereichs
12 zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer flexiblen Kabelführung in unterschiedlichen Bewegungssituationen
13 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine flexible Kabelführung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
14 zeigt mehrere flexible Kabelführungen gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung an einem Sensor einer ADHF-Klappe in einem Flugzeug Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind gleiche oder identische Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 bis 3 sind Seitenansichten eines Teils einer flexiblen Kabelführung 1 gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt. Dabei zeigen die 1 bis 3 eine Serie von flexiblen Kabelführungen 1, 1' und 1'' mit unterschiedlichen Durchmessern bzw. Querschnittsflächen 9 und den entsprechenden unterschiedlichen maximalen Schwenkwinkeln 21. Bei den unterschiedlichen flexiblen Kabelführungen 1, 1' und 1'' in den 1 bis 3 sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen und mit keinem, einem oder zwei Strichen angedeutet. In der Beschreibung sind die Bezugszeichen vorwiegend ohne Strich dargestellt, können sich jedoch auf jede der Ausführungsformen in 1 bis 3 beziehen.
Die flexible Kabelführung 1 weist ein erstes Kettenglied 3 und ein zweites Kettenglied 5 auf. In den Ausführungsbeispielen sind die Kettenglieder 3 und 5 identisch ausgeführt. In dem Ausführungsbeispiel in 3 ist ferner gestrichelt ein Kabel 23 dargestellt, welches durch die Kettenglieder 3, 5 verläuft. Das erste Kettenglied 3 weist eine erste Längsachse 7, eine Querschnittsfläche 9, einen Vorderbereich 13, einen Hinterbereich 15, einen ersten vorderen Anschlag 17 und einen zweiten vorderen Anschlag 18 auf. Die Kettenglieder sind mittels einer Schwenkachse 19, die zum Beispiel ein Gelenk aufweist, verbunden, so dass sie gegeneinander verdreht bzw. verschwenkt werden können. Die Schwenkachse 19 stellt im Ausführungsbeispiel eine Drehachse dar. Die Kettenglieder 3, 5 können lediglich in einer Ebene senkrecht zu einer durch die erste Längsachse 7 und die Schwenkachse 19 aufgespannten Ebene 45 gedreht bzw. geschwenkt werden. Die Ebene 45 verläuft in der Darstellung in 1 bis 3 in etwa in die Bildebene hinein und ist beispielhaft und schematisch in 2 gezeigt.
Die erste Längsachse 7 und die zweite Längsachse 8 bilden einen Schwenkwinkel 21. Dieser ist je nach Abmessung der Querschnittsfläche 9 bzw. des Durchmessers der Innenfläche 25, 26 durch die Anschlagflächen 17, 18 begrenzt. Je größer die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser des Kabels 23 bzw. des Kettengliedes 3, 5, desto kleiner der durch die Anschlagflächen 17, 18 zulässige maximale Schwenkwinkel 21. Der maximale Schwenkwinkel ist also indirekt proportional zur Querschnittsfläche des Kettengliedes 3, 5.
Die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele in 1 bis 3 sind für unterschiedliche Kabeldurchmesser ausgelegt und haben daher unterschiedliche maximale Schwenkwinkel 21, 21', 21''. Der in 1 dargestellte Teil einer flexiblen Kabelführung 1 ist zum Beispiel für ein Kabel mit einem Durchmesser von 20 mm ausgelegt, welches einen minimalen Biegeradius von 120 mm aufweist. Die in 2 dargestellte flexible Kabelführung 1' ist für ein Kabel 23 mit einem Durchmesser von 15 mm geeignet, welches einen minimalen Biegeradius von 90 mm hat. Die in 3 dargestellte Kabelführung 1 ist für einen Kabeldurchmesser von 10 cm geeignet mit einem minimalen Biegeradius von 60 mm. In den Ausführungsbeispielen ist der minimale Biegeradius R um einen Faktor sechs größer als der Durchmesser des jeweiligen Kabels 23.
Je größer der Durchmesser des Kabels 23 und somit auch die Querschnittsfläche 9 bzw. der Durchmesser der Innenfläche 25, 26, desto kleiner der maximale Schwenkwinkel 21, der durch die Längsachsen 7, 8 eingeschlossen wird. Dies ist zum Beispiel in 3 dargestellt. Der maximale Schwenkwinkel 21 wird durch vordere Anschlagflächen 17, 18 am Vorderbereich 13 des ersten Kettengliedes 3 in Zusammenwirkung mit hinteren Anschlagflächen 41, 43 am Hinterbereich 15 des zweiten Kettengliedes 5 begrenzt. Die Anschlagflächen 17, 18, 41, 43 sind dabei abhängig vom Kabeldurchmesser, also auch von der Querschnittsfläche 9 so konstruiert, dass der Mindestbiegeradius R des Kabels 23 nicht unterschritten werden kann.
In 1 und 2 ist das zweite Kettenglied 5 in Bezug auf die erste Längsachse 7 des ersten Kettenglieds 3 nach links bzw. gegen den Uhrzeigersinn bis zum maximalen Schwenkwinkel 21 ausgelenkt. Da die Kettenglieder spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Ebene 45 ausgeführt sind, kann das zweite Kettenglied 5 ebenso nach rechts bzw. im Uhrzeiger Sinn in Bezug auf die erste Längsachse 7 ausgelenkt werden. Dies ist in 3 gestrichelt angedeutet. Die erste vordere Anschlagfläche 17 weist dabei einen ersten Abstand von der Ebene 45 auf. Die zweite vordere Anschlagfläche weist einen zweiten Abstand von der Ebene 45 auf. Der zweite Abstand ist vom Betrag her gleich dem ersten Abstand.
In den Ausführungsbeispielen in 1 bis 3 weist der Vorderbereich 13 des ersten Kettenglieds 3 einen Bereich 27 zwischen den vorderen Anschlagflächen 17, 18 mit einer ersten konvexen Krümmung auf. Diese Krümmung ist komplementär zur ersten konkaven Krümmung des Hinterbereichs 15 des zweiten Kettenglieds 5. Hierdurch können die Kettenglieder 3, 5 gegeneinander verdreht werden. Ferner weisen die im der Vorderbereich 13 des ersten Kettenglieds 3 angeordneten Anschlagflächen 17, 18 eine zweite konvexe Krümmung auf, deren Krümmungsradium größer ist als derjenige der ersten konvexen Krümmung. Die vorderen Anschlagsflächen 17, 18 entsprechen in ihrer Krümmung nicht der konkaven Krümmung des Hinterbereichs 15. Auf diese Weise begrenzen die vorderen Anschlagsflächen 17, 18 des Vorderbereichs 13 die Drehung der Kettenglieder 3, 5 gegeneinander. Ferner können am Hinterbereich 15 des zweiten Kettengliedes 5 hintere Anschlagflächen 41, 43 vorgesehen sein, die zum Beispiel reibschlüssig an den jeweiligen vorderen Anschlagflächen 17, 18 anliegen, wenn eine maximale Verschwenkung der Kettenglieder 3, 5 gegeneinander vorliegt. Die hinteren Anschlagflächen 41, 43 können ebenfalls symmetrisch in Bezug auf die Ebene 45 ausgeführt sein.
4 bis 10 zeigen unterschiedliche Ansichten eines Kettenglieds 3, 5 bzw. von Komponenten eines Kettenglieds 3, 5. In 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Kettenglieds 3, 5 dargestellt, welches aus zwei identischen Komponenten zusammensetzbar ist. Die Querschnittsfläche 9, die senkrecht zur Längsachse 7 des Kettenglieds 3, 5 steht, ist schraffiert dargestellt. Das Kettenglied 3, 5 weist eine runde innere Querschnittsfläche 9 bzw. eine rohrförmige Innenfläche 25 auf, die dem Querschnitt eines Kabels 23 entspricht. Wie in 4 gezeigt ist die flexible Kabelführung 1 bzw. die einzelnen Kettenglieder 3, 5 der Kabelführung 1 ausgeführt, ein Kabel 23 zu umschließen. Die zwei identischen Komponenten des Kettenglieds 3, 5 können mittels einer Schnappverbindung 31a, 31b zusammengefügt werden.
Das Kettenglied 3, 5 gemäß Ausführungsbeispiel in 4 weist zwei längliche zueinander parallele Abschnitte auf, durch deren Vorder- und Hinterbereiche 13 und 15 eine Schwenkachse 19 verläuft. Beispielsweise zeigt 5 eine Draufsicht auf einen der länglichen Abschnitte. In der Ebene der Querschnittsfläche 9 weist die Innenfläche 25, 26 einen gekrümmten Querschnitt auf. Beispielsweise entspricht die rohrförmige Innenfläche 25, 26 dem Umfang bzw. der Abmessung des aufzunehmenden Kabels 23.
In einer Ebene 45, die senkrecht zur Querschnittsfläche 9 orientier ist, weist die Innenfläche 25, 26 ebenfalls eine Krümmung auf. Dies ist zum Beispiel besonders deutlich in 10 dargestellt. Die Wölbung bzw. konvexe Krümmung der Innenfläche 25 zum Inneren des Kettenglieds 3, 5 hin ist mit der Referenznummer 33 bezeichnet.
5 bis 10 zeigen jeweils unterschiedliche Ansichten der linken unteren Komponente des Kettenglieds 3, 5 aus 4. Dabei zeigt 5 eine Seitenansicht der Komponente. 6 zeigt eine untere Ansicht und 9 eine obere Ansicht dieser Komponente. 7 zeigt eine Ansicht von rechts und 8 eine Ansicht von links auf die Komponente aus 4. Dabei ist im Ausführungsbeispiel in 7 eine Gleitbeschichtung 35 auf der einem Kabel 23 zugewandten Seite der rohrförmigen Innenfläche 25 dargestellt.
In 11A und B ist ein Querschnitt durch eine flexible Kabelführung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Querschnitt verläuft dabei durch die in 10 gezeigte Ebene. Dabei ist noch mal die konvexe Krümmung 33 des Kabelsupports 25 in dieser Ebene dargestellt. Diese konvexe Krümmung 33 ermöglicht eine Biegung des Kabels 23, ohne dass das Kabel 23 punktuell an einer Kante geknickt wird. In 11B ist der minimale Biegeradius R des Kabels 23 dargestellt.
In 12 sind drei Ausschnitte einer erfindungsgemäßen flexiblen Kabelführung 1 gezeigt. Dabei sind unterschiedliche Bewegungssituationen dargestellt. Das in der Kabelführung 1 befindliche Kabel 23 kann sich in der Ebene, die durch die Kabelführung 1 vorgegeben wird, also nach oben und nach unten bewegen, jedoch nur bis zu dem für das Kabel 23 zulässigen Biegeradius R.
13 verdeutlicht die Möglichkeit der Bewegung der flexiblen Kabelführung 1 lediglich in einer Ebene, die senkrecht zu den Schwenkachsen 19, auch als Gliederachsen bezeichnet, steht. Die mögliche Bewegungsrichtung ist dabei durch die durchgehenden Pfeile angedeutet. Die gepunkteten Pfeile zeigen Bewegungsrichtungen, die durch die flexible Kabelführung ausgeschlossen sind.
In 14 ist ein Anwendungsbeispiel der flexiblen Kabelführung 1 an einem Sensor 37 einer ADHF-Klappe in einem Flugzeug dargestellt. Der Sensor kann die Bewegung der Klappe in Strömungsrichtung kontrollieren. Hierzu bewegt sich der Sensor 37 in einem Bereich von bis zu 600 mm. Der Sensor 37 ist mit mehreren Kabeln 23 versehen, die beispielsweise in der Mitte des Verfahrwegs des Sensors eine extreme Längenverkürzung erfahren können. Wenn die Kabel nicht durch eine flexible Kabelvorrichtung 1 gemäß der Erfindung geführt sind, bewegen sie sich unkontrolliert im Raum und können an der umliegenden Struktur scheuern, abknicken, sich verklemmen und beschädigt werden. Die Pfeile in der 14 deuten das Ausmaß der Bewegungsmöglichkeit des Sensors 37 an.
Dank der erfindungsgemäßen flexiblen Kabelführung 1 werden die einzelnen Kabel 23 kontrolliert zum Sensor 37 geführt, so dass die Kabel sich lediglich in der durch die Kabelführung 1 vorgegebenen Ebene bewegen und nicht miteinander verheddern. Die durch die flexible Kabelführung 1 vorgegebene Ebene ist in der Darstellung in 14 die Bildebene. Ferner bietet die flexible Kabelführung einen mechanischen Scheuerschutz. Des Weiteren stellt die flexible Kabelführung 1 sicher, dass die Kettenglieder sich gegeneinander nur so weit verdrehen, dass der für das Kabel 23 zulässige Biegeradius R nicht unterschritten wird.
Die flexible Kabelführung 1 kann dabei am letzten Haltepunkt der starren Installation befestigt werden. Ein Befestigungselement 39 ist in 13 gezeigt. Am anderen Ende folgt die flexible Kabelführung 1 dem sich bewegenden Sensor 37.
Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „aufweisend” oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.
Bezugszeichenliste

1: erste flexible Kabelführung
1': zweite flexible Kabelführung
1'': dritte flexible Kabelführung
3: erstes Kettenglied
5: zweites Kettenglied
7: erste Längsachse
8: zweite Längsachse
9: Querschnittsfläche
13: Vorderbereich
15: Hinterbereich
17: erste vordere Anschlagfläche
18: zweite vordere Anschlagfläche
19: Schwenkachse
21: maximaler Schwenkwinkel
23: Kabel
25: erste Innenfläche
26: zweite Innenfläche
27: Bereich zwischen den vorderen Anschlagflächen
31a: Schnappverbindung (klick and snap connection)
31b: Schnappverbindung
33: konvexe Krümmung am Kabelsupport zum Inneren des Kettenglieds hin
35: Gleitbeschichtung
37: Sensor
39: Befestigungselement
41: erste hintere Anschlagfläche
43: zweite hintere Anschlagfläche
45: Ebene, aufgespannt von der ersten Längsachse und der Schwenkachse
R: minimaler Biegeradius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007003802 A1 [0002]
US 2008179456 A1 [0002]

Claims

Flexible Kabelführung (1), die Kabelführung (1) aufweisend ein erstes Kettenglied (3) mit einer ersten Längsache (7), einem Vorderbereich (13) und einer sich in Längsrichtung erstreckenden rohrförmigen ersten Innenfläche (25); ein zweites Kettenglied (5) mit einer zweiten Längsache (8), einem Hinterbereich (15) und einer sich in Längsrichtung erstreckenden rohrförmigen zweiten Innenfläche (26); wobei der Vorderbereich (13) des ersten Kettengliedes (3) mit dem Hinterbereich (15) des zweiten Kettengliedes (5) um eine zu den Längsachsen (7, 8) der Kettenglieder (3, 5) senkrechte Schwenkachse (19) bezüglich der ersten Längsachse (7) nach links und rechts bis zu einem maximalen Schwenkwinkel (21) schwenkbar verbunden ist, wobei der maximale Schwenkwinkel (21) durch eine von einer durch die erste Längsachse (7) und die Schwenkachse (19) aufgespannten Ebene (45) in einer ersten Richtung beabstandeten ersten vorderen Anschlagfläche (17) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) und durch eine von der durch die erste Längsachse (7) und die Schwenkachse (19) aufgespannten Ebene (45) in einer zweiten zur ersten entgegengesetzten Richtung beabstandeten zweiten vorderen Anschlagfläche (18) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) begrenzt wird.
Flexible Kabelführung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Hinterbereich (15) des zweiten Kettenglieds (5) eine erste hintere Anschlagfläche (41) und eine zweite hintere Anschlagfläche (43) aufweist, sodass bei maximaler Verschwenkung bezüglich der ersten Längsachse (7) nach links die erste vordere Anschlagfläche (17) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) an der ersten hinteren Anschlagfläche (41) des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes (5) anliegt und bei maximaler Verschwenkung bezüglich der ersten Längsachse (7) nach rechts die zweite vordere Anschlagfläche (18) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) an der zweiten hinteren Anschlagfläche (43) des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes (5) anliegt.
Flexible Kabelführung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die erste vordere Anschlagfläche (17), die zweite vordere Anschlagfläche (18), die erste hintere Anschlagfläche (41) und die zweite hintere Anschlagfläche (41) zumindest abschnittsweise in einem spitzen Winkel von weniger als 45° zur Tangentialrichtung bezüglich Schwenkachse (19) verlaufen.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei bei maximaler Verschwenkung bezüglich der ersten Längsachse (7) nach links die erste vordere Anschlagfläche (17) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) an der ersten hinteren Anschlagfläche (41) des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes (5) reibschlüssig anliegt und bei maximaler Verschwenkung bezüglich der ersten Längsachse (7) nach rechts die zweite vordere Anschlagfläche (18) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) an der zweiten hinteren Anschlagfläche (43) des Hinterbereichs des zweiten Kettengliedes (5) reibschlüssig anliegt.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste vordere Anschlagfläche (17) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) und die zweite vordere Anschlagfläche (18) des Vorderbereichs (13) des ersten Kettengliedes (3) bezüglich der durch die erste Längsachse (7) und die Schwenkachse (19) aufgespannten Ebene (45) spiegelsymmetrisch ausgestaltet sind.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Kettenglied (3) und das zweite Kettenglied (5) identisch sind.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Innenfläche (25) und/oder die zweite Innenfläche (26) zumindest abschnittsweise einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt zur Aufnahme eines Kabels (23) hat.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Innenfläche (25) und/oder die zweite Innenfläche (26) zumindest abschnittsweise zur Längsachse hin konvex gewölbt ist.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Innenfläche (25) und/oder die zweite Innenfläche (26) eine Gleitbeschichtung (35) aufweist.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Kettenglied (3) und/oder das zweite Kettenglied (5) aus zwei identischen Komponenten besteht.
Flexible Kabelführung (1) gemäß Anspruch 10, wobei die zwei identischen Komponenten als Spritzgussteile ausgeführt sind und jeweils männliche und weibliche Verbindungsmittel aufweisen, die derart ineinander greifen können, dass die zwei identischen Komponenten ohne zusätzliche Haft- oder Befestigungsmittel miteinander verbindbar sind.
Flexible Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Kabelführung (1) eine Vielzahl von ersten Kettengliedern (3) und eine Vielzahl von zweiten Kettengliedern (5) aufweist.
Flugzeug mit einer flexiblen Kabelführung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
Verfahren zum Herstellen einer Serie von flexiblen Kabelführungen (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte Bereitstellen einer ersten flexiblen Kabelführung (1), wobei die ersten und zweiten Innenflächen (25, 26) der Kettenglieder (3, 5) der ersten flexiblen Kabelführung (1) einen ersten Durchmesser haben, wobei der Vorderbereich (13) des ersten Kettengliedes (3) der ersten flexiblen Kabelführung (1) mit dem Hinterbereich (15) des zweiten Kettengliedes (5) der ersten flexiblen Kabelführung (1) um eine zu den Längsachsen (7, 8) senkrechte Schwenkachse (19) bezüglich der ersten Längsachse (7) nach links und rechts bis zu einem ersten maximalen Schwenkwinkel (21) schwenkbar verbunden ist; Bereitstellen einer zweiten flexiblen Kabelführung (1'), wobei die ersten und zweiten Innenflächen (25', 26') der Kettenglieder (3', 5') der zweiten flexiblen Kabelführung (1') einen zweiten Durchmesser haben, wobei der Vorderbereich (13') des ersten Kettengliedes (3') der zweiten flexiblen Kabelführung (1') mit dem Hinterbereich (15') des zweiten Kettengliedes (5') der zweiten flexiblen Kabelführung (1') um eine zu den Längsachsen (7', 8') senkrechte Schwenkachse (19') bezüglich der ersten Längsachse (7') nach links und rechts bis zu einem maximalen Schwenkwinkel (21') schwenkbar verbunden ist; und Ausgestalten der ersten flexiblen Kabelführung (1) und der zweiten flexiblen Kabelführung (1') derart, dass das Verhältnis von erstem maximalen Schwenkwinkel (21) zum ersten Durchmesser gleich dem Verhältnis vom zweiten maximalen Schwenkwinkel (21') zum zweiten Durchmesser ist.