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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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[Technisches Gebiet der Erfindung]
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flexible Schutzführung zum internen Halten von langen flexiblen Kabeln und/oder Leitungen und zum Führen derer Verhalten auf einem gegebenen Weg, während sie die Kabel und/oder Leitungen schützt, wobei die Kabel und/oder Leitungen eine feststehende Seite einer Maschine, in welcher die Kabelschutzführung installiert ist, mit einer beweglichen Seite der Maschine verbinden, um elektrische Signale dazwischen zu übertragen, oder um ein physikalisches Medium dazwischen zu übertragen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine lange flexible Schutzführung vorzugsweise für eine Anwendung, in welcher Kabel und/oder Leitungen für eine Verbindung zwischen einer feststehenden Seite einer Maschine, in welcher die Schutzführung installiert ist, und einer beweglichen Seite der Maschine gebogen sind.
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[Stand der Technik]
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Es ist wohlbekannt, dass verschiedene Maschinen, welche heute verfügbar sind, mit einem beweglichen Element vorgesehen sind, wie beispielsweise einem linearen Aktuator oder einem Roboter, welcher zum Ingangsetzen mit einem Element an einer feststehenden Seite (hierauf wird hierin nachstehend als ein feststehendes Element Bezug genommen) der Maschine verbunden ist. In den meisten solcher Maschinen müssen Energie, wie beispielsweise elektrische Leistung, Steuer- bzw. Regelsignale und/oder Luft von dem feststehenden Element über Kabel und/oder Leitungen (hierauf wird hierin nachstehend genauso Bezug genommen als Kabel) zu dem beweglichen Element übertragen werden. Da die Kabel zwischen dem feststehenden Element und dem beweglichen Element verbunden sind, ist es wichtig, die Bewegung der Kabel auf einen wünschenswerten Weg mit dem Schutz der Kabel zu führen.
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Als ein Mittel zum Schützen und Führen solcher Kabel ist eine Kabelschutzführungskette bzw. Kabelschutzführungsschiene, wie sie in der
JP-A-H10-047441 offenbart ist, wohlbekannt. Die Kabelschutzführungskette weist eine Anzahl von Verbindungselementen auf, welche in der longitudinalen Richtung der Kabel verbunden sind. Jedes Verbindungselement ist aus einem Paar von linken und rechten Verbindungsplatten, welche voneinander beabstandet sind, einer Klappe bzw. Lasche und einer Bodenplatte aufgebaut. Die Klappe wird für eine Verbindung zwischen den oberen Rändern der Verbindungsplatten verwendet. Die Bodenplatte wird für eine Verbindung zwischen den unteren Rändern der Verbindungsplatten verwendet. Die Bewegungsauslenkung bzw. der Bewegungsweg, für welche(n) die Kette verwendet wird, ist zwischen den Verwendern unterschiedlich, und demnach bewegt sie sich von einer kurzen Bewegungsauslenkung zu einer langen Bewegungsauslenkung. Manchmal wird eine lange Kette benötigt, um für eine Bewegungsauslenkung von 10 Metern oder mehr verwendet zu werden. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache erreicht die Schutzführungskette, welche in der
JP-A-H10-047441 offenbart ist, eine benötigte Bewegungsauslenkung durch ein Aneinanderfügen der benötigten Anzahl von Verbindungselementen und durch ein Verlängern der Kette auf die benötigte Länge.
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Im Tausch gegen die mögliche Verlängerung durch ein Aneinanderfügen der Verbindungsplatten jedoch involviert solch eine aneinandergefügte Kabelschutzführungskette eine Menge an Arbeit beim Aneinanderfügen der Verbindungsplatten, der Klappen und der Bodenplatten. Weiterhin kann, wenn solch eine aneinandergefügte Kabelschutzführungskette verwendet wird, Schmutz aufgrund der Reibung zwischen den Verbindungsplatten erzeugt werden. Zusätzlich kann, wenn solch eine aneinandergefügte Kabelschutzführungskette gebogen wird, Lärm durch die Verbindungsplatten wechselseitig verursacht werden. Ebenso kann solch eine aneinandergefügte Kabelschutzführungskette Vibrationen bzw. Schwingungen aufgrund der wechselseitigen Polygonaltätigkeit der Verbindungsplatten verursachen.
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Um Maßnahmen gegen diese Probleme zu ergreifen, schlägt die
JP-A-2001-514725 ein Kabelschutzelement vor. Das Schutzelement ist durch Segmente aufgebaut, von welchen jedes durch ein Spritzgießen eines synthetischen Harzes bzw. Kunstharzes in eine flache einstöckige Struktur gebildet ist. Diese Segmente sind wechselseitig über biegbare Brücken verbunden, so dass das Schutzelement faltbar ist. Demzufolge ist es nicht länger notwendig, benachbarte Verbindungsplatten zu verbinden und demnach werden die Anordnungsarbeiten dramatisch erleichtert. Ebenso verringert das Schutzelement der
JP-A-2001-514725 die Erzeugung von Schmutz, die Erzeugung von Lärm aufgrund des Biegens und Schwingungen bzw. Vibrationen aufgrund von Polygonaltätigkeit, was die Probleme der Kabelschutzführungskette sind, welche in der
JP-A-H10-047441 offenbart ist.
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Bei dem faltbaren Kabelschutzelement der
JP-A-2001-514725 jedoch wird jedes Segment durch ein Spritzgussverfahren eines synthetischen Harzes in einer einstückigen flachen Struktur vorgesehen. Demnach ist es oft schwierig, das faltbare Kabelschutzelement, wenn es beispielsweise bei solch einer Linear-Aktuatormaschine angewandt wird, welche eine lange Bewegungsauslenkung hat, mit der Länge herzustellen, welche für die lange Bewegungsauslenkung geeignet ist. Beispielsweise gibt es eine physikalische Begrenzung in der Größe der Spritzgussform, welche zum Spritzgießen verwendet wird. Weiterhin bedingt, da eine erwünschte Bewegungsauslenkung zwischen den Verwendern unterschiedlich ist, das Vorsehen einer Mehrzahl von Spritzgussformen, welche für die individuell erwünschten Bewegungsauslenkungen geeignet sind, eine Zunahme bei den Herstellungskosten.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der Probleme der Kabelschutzelemente des Standes der Technik getätigt, und hat es zur Aufgabe, eine Schutzführung für Kabel und/oder Leitungen vorzusehen, welche solch störende Arbeiten, wie ein Aneinanderfügen von Verbindungsplatten beseitigt, Schmutz, ein Biegegeräusch bzw. Biegelärm und Biegevibrationen verringert, leicht mit Bewegungsauslenkungen verschiedener Längen zurechtkommt und die Kabel und/oder Leitungen ohne ein Verursachen einer Gegenbewegung nicht nur in einem Führungsabschnitt linearer Stellung, sondern auch in einem Führungsabschnitt gebogener Stellung ruhig hält und führt.
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Um das obige Ziel zu erreichen, hat die Schutzführung der vorliegenden Erfindung eine lange Form und hält intern lange Elemente einschließlich wenigstens eines eines flexiblen Kabels und einer flexiblen Leitung. Die Schutzführung weist eine flexible gebogene bzw. gekrümmte streifenförmige Basis und eine Mehrzahl von flexiblen Aufteilungselementen auf. Die gebogene streifenförmige Basis ist aus einem synthetischen Harz bzw. Kunstharz gefertigt, als bzw. in eine lange Platte gebildet und hat eine longitudinale Richtung. Die Aufteilungselemente sind auch aus einem synthetischen Harz bzw. Kunstharz gefertigt, es ist ihnen ermöglicht, von beiden Enden der gebogenen streifenförmigen Basis nach oben aufzustehen und sie sind voneinander in der longitudinalen Richtung beabstandet, wobei die beiden Enden einander in einer Richtung rechtwinklig zu der longitudinalen Richtung gegenüberliegen. Demnach definierten bzw. begrenzen die Aufteilungselemente zusammen einen Raum für die Aufnahme der langen Elemente entlang der gebogenen streifenförmigen Basis. Die gebogene streifenförmige Basis hat einen Querschnitt, welcher in Richtung des Raumes nach innen gebogen bzw. gekrümmt ist, betrachtet in der longitudinalen Richtung.
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Bei der langen Schutzführung, welche eine derartige Konfiguration hat, werden die Kabel (und/oder Leitungen) durch den Raum, welcher durch die gebogene streifenförmige Basis und die Mehrzahl von Aufteilungselementen begrenzt ist, hindurchgeführt. Ein Ende der Schutzführung ist mit einem feststehenden Element der Maschine, welche die Schutzführung installiert, verbunden, während das andere Ende an einem beweglichen Element der Maschine befestigt ist. Die Kabel (und/oder Leitungen) übertragen elektrische Leistung oder Steuer- bzw. Regelsignale (und/oder Luft oder dergleichen) von der Seite des feststehenden Elements zu der Seite des beweglichen Elements. Die Schutzführung bewegt sich dem beweglichen Element folgend, während sie einen gebogenen Abschnitt in einem Teil der Schutzführung in der longitudinalen Richtung bildet. Mit der Bewegung des beweglichen Elements ändert sich die Position des gebogenen Abschnitts in der longitudinalen Richtung.
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Bei der Schutzführung ändert sich, während der gebogene Abschnitt seine Position mit der Bewegung des beweglichen Elements ändert, ein neuer Abschnitt der Schutzführung in einer linearen Stellung in eine gebogene Stellung, während ein Abschnitt der Schutzführung, welcher in der gebogenen Stellung war, in die lineare Stellung zurückkehrt. Wenn die Schutzführung in die gebogene Stellung wechselt, wird die Kurve bzw. Biegung in der gebogenen streifenförmigen Basis abgeflacht, während Spalte (beispielsweise Schlitze) zwischen der Mehrzahl von Aufteilungselementen, welche in dem gebogenen Abschnitt positioniert sind, jeweils Stück für Stück breiter werden als die ursprüngliche Breite. Eine Distorsion bzw. Verformung (oder Spannungen), welche verursacht würden, wenn sich die lineare Stellung in die gebogene Stellung ändert, wird durch das Abflachen der streifenförmigen Basis, das Aufweiten der Spalte zwischen der Mehrzahl von Aufteilungselementen absorbiert. Demnach wird der Raum zur Aufnahme der Kabel zuverlässig sowohl in den Abschnitten linearer als auch gebogener Stellung der Schutzführung hergestellt. Auf diesem Wege ist die Schutzführung der vorliegenden Erfindung in der Lage, die Kabel ohne Verursachen einer Gegenbewegung bzw. Gegenreaktion nicht nur in dem Führungsabschnitt linearer Stellung sondern auch in dem Führungsabschnitt gebogener Stellung ruhig zu führen.
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Weiterhin sind, da die lange Schutzführung aus einem Harzmaterial gefertigt ist und demnach eine Flexibilität hat, beispielsweise die Aneinanderfügearbeit der Verbindungsplatten wie beim Stand der Technik nicht länger notwendig. Ebenso kann keine Verwendung von Verbindungsplatten, welche miteinander in Kontakt gebracht werden, beim Führen der Kabel solche Probleme wie ein Erzeugen von Schmutz und ein Verursachen von Biegelärm bzw. Biegegeräuschen und Biegevibrationen während des Führens beseitigen. Zusätzlich wird eine Schutzführung einer erwünschten Länge durch lediglich ein Abschneiden der Schutzführung an einer Position in der longitudinalen Richtung in Übereinstimmung mit der Auslenkung des beweglichen Elements der Maschine, in welcher die Schutzführung installiert ist, erhalten. Demnach ist die Schutzführung der vorliegenden Erfindung in der Lage, leicht auf die Anwendungen, in welchen benötigt wird, dass die Schutzführung verschiedene Längen hat, zu antworten, wodurch eine gute Vielseitigkeit vorgesehen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den beigefügten Zeichnungen sind:
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1 eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel einer Vorrichtung, die eine Schutzführung für Kabel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aufnimmt, veranschaulicht;
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2 eine teilweise ausgelassene perspektivische Ansicht, welche die allgemeine Form der Kabelschutzführung gemäß der Ausführungsform genauer veranschaulicht;
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3 eine teilweise perspektivische Ansicht, welche einen Abschnitt linearer Stellung der Kabelschutzführung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
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4 eine teilweise perspektivische Ansicht, welche einen Abschnitt gebogener Stellung der Kabelschutzführung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
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5 eine Seitenansicht, welche die Kabelschutzführung gemäß der Ausführungsform, welche einen gebogenen Abschnitt aufweist, im Allgemeinen veranschaulicht;
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6 eine Querschnittsansicht, welche einen Querschnitt, der einer linearen Stellung entspricht, aufgenommen entlang einer Linie A-A der 5 veranschaulicht;
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7 eine Querschnittsansicht, welche einen Querschnitt, der einer gebogenen Stellung entspricht, aufgenommen entlang einer Linie B-B der 5 veranschaulicht; und
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8 eine Querschnittsansicht, welche einen Querschnitt, der einer anderen linearen Stellung entspricht, aufgenommen entlang einer Linie C-C der 5 veranschaulicht.
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9 eine Querschnittsansicht entlang einer Ebene rechtwinklig zu der longitudinalen Richtung einer Kabelschutzführung als eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung; und
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10 eine Querschnittsansicht entlang einer Ebene rechtwinklig zu der longitudinalen Richtung einer Kabelschutzführung als eine andere Abwandlung der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezugnahme auf die 1–8 wird hierin nachstehend eine Ausführungsform einer Kabelschutzführung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche aus einem Kunstharz bzw. synthetischen Harz gefertigt ist.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Linearbewegungs-Vorrichtung M veranschaulicht, welche ein linearer Roboter genannt wird, welche eine Kabelschutzführung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufnimmt.
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Die Linearbewegungs-Vorrichtung M enthält einen kugelgewindebetriebenen Aktuator. Besonders weist, wie in 1 gezeigt ist, die Linearbewegungs-Vorrichtung M einen feststehenden Rahmen M1, ein bewegliches Element M2, einen Aufbaurahmen (setting frame) M3 und einen Aktuator M4 auf. Der feststehende Rahmen M1 ist an einer Maschinenseite vorgesehen. Das bewegliche Element M2 ist ein beweglicher Rahmen, welcher an der Maschinenseite vorgesehen ist. Der Aufbaurahmen M3 ist mit dem feststehenden Rahmen M1 verbunden und enthält einen Antriebsmotor MT. Der Aktuator M4 ist ein ein kugelgewindebetriebener Aktuator zum linearen Bewegen des beweglichen Elements M2 hinsichtlich des feststehenden Rahmens M1. Bei einer Drehung des Antriebsmotors MT, welcher in dem Aufbaurahmen M3 enthalten ist, wird der Aktuator M4 angetrieben. In Antwort auf den Antrieb wird das bewegliche Element M2 linear, d. h. parallel, hinsichtlich des feststehenden Rahmens M1 bewegt.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist ein X-Y-Z-Koordinatensystem gewählt, in welchem die longitudinale Richtung des feststehenden Rahmens M1 mit der Y-Achsen-Richtung zusammenfällt bzw. koinzidiert. Dem beweglichen Element M2 ist es ermöglicht, sich entlang der Y-Achsen-Richtung wechselseitig zu bewegen (siehe den Pfeil L in 1).
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Wie in 1 gezeigt ist, ist von den zwei Seitenflächen des feststehenden Rahmens M1, welche einander in der X-Achsen-Richtung gegenüberliegend sind, einer mit einer Montageplatte M1A vorgesehen. Besonders ist die Montageplatte M1A, welche einen L-förmigen Querschnitt hat, wenn sie in der longitudinalen Richtung betrachtet wird, an einer der Seitenflächen des feststehenden Rahmens M1 gesichert, wobei eine Seitenfläche der Montageplatte M1A nach oben in der Z-Achsen-Richtung orientiert ist. Weiterhin ist von den zwei Seitenflächen des beweglichen Elements M2, welche einander in der X-Achsen-Richtung gegenüberliegen, eine mit einem Ausleger M2A vorgesehen. Besonders ist der Ausleger M2A, welcher einen von-oben-nach-unten-L-förmigen Querschnitt hat, wenn er in der X-Achsen-Richtung betrachtet wird, an einer der Seitenflächen des beweglichen Elements M2 gesichert. Demnach sind die Montageplatte M1A und der Ausleger M2A einander in der Z-Achsen-Richtung an einer Seitenfläche der Linearbewegungs-Vorrichtung M gegenüberliegend. Demzufolge bewegt sich, wenn das bewegliche Element M2 sich in der Y-Achsen-Richtung hinsichtlich des feststehenden Rahmens M1 bewegt, der Ausleger M2A hinsichtlich der Montageplatte M1A ebenso in der Y-Achsen-Richtung (siehe den Pfeil L in 1).
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Das bewegliche Element M2 weist elektrische und mechanische Elemente wie beispielsweise Elemente, welche elektrische Leistung verbrauchen, und elektronisch gesteuerte bzw. geregelte Elemente, welche zum Erreichen der Funktionen des Aktuators M4 notwendig sind, auf. Demzufolge ist der Aktuator M4 mit langen flexiblen Elementen wie beispielsweise Kabeln/Leitungen C vorgesehen, welche Folgendes aufweisen: ein Kabel, das Enden hat, von denen eines mit dem feststehenden Rahmen M1 verbunden ist und das andere mit dem beweglichen Element M2 verbunden ist, um elektrische Leistung von der Seite des feststehenden Rahmens M1 für die Seite des beweglichen Elements M2 zur Verfügung zu stellen; ein Kabel, welches Signale zwischen dem feststehenden Rahmen M1 und dem beweglichen Element M2 überträgt; und andere notwendige Leitungen. Hierin nachstehend wird auf die Kabel/Leitungen C einfach Bezug genommen als Kabel C. Die Kabel C bewegen sich in einer räumlichen Art und Weise mit der Bewegung des beweglichen Elements M2. Demnach weist die Linearbewegungs-Vorrichtung M die Kabelschutzführung 100 auf, welche die Kabel C schützt und die Bewegung (das Verhalten) der Kabel C innerhalb eines erwünschten Weges führt.
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Besonders hat, wie in 1 gezeigt, die Kabelschutzführung 100 eine lange Form, und sie hat Enden 100a und 100b. Die Kabelschutzführung 100 hat im Wesentlichen einen rechtwinkligen Querschnitt rechtwinklig zu der longitudinalen Richtung mit im Wesentlichen einer rechtwinkligen Aushöhlung bzw. Ausnehmung, welche bei einer Betrachtung in der longitudinalen Richtung im Inneren gebildet ist. Die Ausnehmung dient als ein Weg, durch welchen den Kabeln C eine Bewegung erlaubt ist.
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Die Kabelschutzführung 100 ist ein monolithisches bzw. aus einem Guss bestehendes Element, welches vollständig aus einem synthetischen Harz gefertigt ist. Von den Enden 100a und 100b ist das Ende 100a fest an einer vorbestimmten Position von und nahe dem Endabschnitt der Montageplatte M1A des feststehenden Rahmens M1 angebracht. Andererseits ist das Ende 100b fest an einem Endabschnitt des Auslegers M2A des beweglichen Elements M2 angebracht.
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Auf diesem Wege sind, wie in 1 gezeigt ist, die Enden 100a und 100b der Kabelschutzführung 100 jeweils an der Montageplatte M1A und dem Ausleger M2A gesichert. Der Abschnitt der Kabelschutzführung 100, anders als die Enden 100a und 100b, entspricht einem Schacht 100c. Ein Teil des Schachtes 100c ist an der oberen Oberfläche der Montageplatte M1A platziert. Besonders ist die lange Kabelschutzführung 100 an bzw. auf der Linearbewegungs-Vorrichtung M angebracht, wobei sie einen U-förmigen Biegeabschnitt bzw. Bogenabschnitt 100X (Teil des Schachtes 100c) entlang der Y-Z-Ebene bildend gebogen ist. Demzufolge ist es, wenn das bewegliche Element M2 hinsichtlich des feststehenden Rahmens M1 verschoben bzw. versetzt wird, der Kabelschutzführung 100 ermöglicht, sich zu bewegen, wobei sie die Position des U-förmigen Bogenabschnitts 100X an der Montageplatte M1A ändert (siehe die Strich-Punkt-Punkt-Linie IM in 1).
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Die Kabelschutzführung 100 hat eine gegebene Steifigkeit. Demnach behält die Kabelschutzführung 100, bevor sie an der Linearbewegungs-Vorrichtung M angebracht wird, ihre im Wesentlichen lineare Form auch in einem Zustand des Selbstüberlassen-Seins. Demnach ist es wahr, dass die Kabelschutzführung 100 in der Lage ist, ihre im Wesentlichen lineare Form zu erhalten, ohne an der Montageplatte M1A angebracht zu sein, für den Zweck des Schutzes vor anderen Maschinen oder Elementen in der Fabrik jedoch wird die Kabelschutzführung 100 an bzw. auf der Montageplatte M1A platziert.
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Die Kabel C werden durch die Ausnehmung der Kabelschutzführung 100 von der Seite des feststehenden Rahmens M1 zum Verbinden mit dem beweglichen Element M2 hindurchgeführt.
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Bezug nehmend auf die 2–8 werden hierin nachstehend besonders die Konfiguration und Vorteile der Kabelschutzführung 100 beschrieben.
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In einem Zustand, in dem die Kabelschutzführung 100 an bzw. auf der Linearbewegungs-Vorrichtung M montiert bzw. angebracht ist, ist sichergestellt, dass die Position des U-förmig gebogenen Abschnitts 100X in der Y-Achsen-Richtung entlang der Y-Z-Ebene mit der Bewegung des beweglichen Elements M2 verschoben wird. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist die Kabelschutzführung 100, wie untenstehend beschrieben ist, konfiguriert bzw. aufgebaut. Die Kabelschutzvorrichtung 100 ist als ein langes Element, welches eine erwünschte Länge hat, aufgebaut. Die Kabelschutzführung 100 hat einen Querschnitt rechtwinklig zu ihrer longitudinalen Richtung (der Querschnitt entlang der X-Z-Ebene in einem Zustand des an bzw. auf der Linearbewegungs-Vorrichtung M Montiert-Seins). Der Querschnitt hat im Wesentlichen eine rechtwinklige Form, wobei seine langen Seiten durch gegenüberliegende obere und untere gebogene Flächen definiert bzw. begrenzt sind.
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Es ist bevorzugt, dass die Kabelschutzführung 100 ein flexibles monolithisches Element ist, welches aus einem synthetischen Harz gefertigt ist, und dass sein interner Raum, der einen im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt hat, als ein Aufnahmeraum R zur Aufnahme der Kabel C fungiert. Um den Raum R zu bilden, ist die Kabelschutzführung 100 aus einer gebogenen streifenförmigen Basis 110 (hierauf wird hierin nachstehend auch einfach Bezug genommen als eine Basis 110), welche sich in der longitudinalen Richtung der Kabel C erstreckt, und einer Mehrzahl von integral verbundenen im Wesentlichen U-förmigen Wandabschnitten (fungierend als Aufteilungselemente) 120 aufgebaut. Jeder U-förmige Wandabschnitt 120 ist aus Seitenwänden 121, welche sich von beiden Seiten der Basis 110 nach oben erstrecken bzw. nach oben aufstehen, und einer gebogenen Abdeckung 122 aufgebaut, welche die Seitenränder der Seitenwände 121 verbindet.
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Wie aus den 2, 4 und 5 verstanden werden wird, ist die Beziehung zwischen der Basis 110 und jeder Abdeckung 122 in der Z-Achsen-Richtung in der longitudinalen Richtung der Kabelschutzführung 100 vor und nach dem Passieren des U-förmigen gebogenen Abschnitts 100X umgekehrt.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist, wenn die Kabelschutzführung 100 in einem linearen Zustand ist, die Mehrzahl von Wandabschnitten (Aufteilungselemente) 120 unter einem festen Abstand P1 entlang der longitudinalen Richtung der Basis 110 angeordnet, wobei sie voneinander durch einen festen Abstand L1, welcher einem Schlitz S entspricht, beabstandet sind. Die Schlitze S werden in einem Schneidevorgang im Verlauf der Herstellung der Kabelschutzführung 100 gebildet. Der Abstand P1 und der Abstand L1 können wie angemessen abhängig von der Position der Kabelschutzführung 100 in der longitudinalen Richtung geändert werden. In der vorliegenden Ausführungsform jedoch sind der Abstand P1 und der Abstand L1 fest gewählt, wo auch immer die Kabelschutzführung 100 in der longitudinalen Richtung positioniert sein mag.
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Wie in 2 gezeigt ist, bilden die Basis 110 und die Mehrzahl von Wandabschnitten 120 den Raum R, für welchen es sichergestellt ist, dass er durch den U-förmig gebogenen Abschnitt 100X ebenfalls hindurchtritt.
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Die gebogene streifenförmigen Basis 110 weist einen gebogenen Abschnitt 110A auf, welcher gebogen ist, welcher von der Basis 110 in Richtung der gegenüberliegenden Fläche 122 (Abdeckung 122) hervorsteht. Ähnlich weist die Abdeckung 122 einen gebogenen Abschnitt 122A auf, welcher in einer Richtung gebogen ist, die sich von der Basis 110 entfernt. Es wird sichergestellt, dass der Biegegrad der gebogenen Abschnitte 110A und 122A in der vorliegenden Ausführungsform der gleiche ist. Demzufolge hat der Raum R, wie in 6 gezeigt ist, keine strikte rechtwinklige Form wie in einem Querschnitt entlang der X-Z-Ebene betrachtet. Anstelle dessen sind in dem Querschnitt des Raums R die Wände, d. h. die Basis 110 und die Abdeckung 120, welche einander in der Z-Achsen-Richtung gegenüber sind, in derselben Richtung gebogen, während sie im Wesentlichen parallel zueinander sind. Es sollte anerkannt werden, dass der Biegegrad der gebogenen Abschnitte 110A und 122A unterschiedlich voneinander abhängig von den Bedingungen, unter welchen die Kabelschutzführung 100 verwendet wird, sein kann.
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Die gebogenen Abschnitte 110A und 122A können jeweils über die gesamte Basis und die Abdeckung 122 hinweg entlang der X-Achsen-Richtung vorgesehen sein, oder sie können teilweise vorgesehen sein, wie beispielsweise an den jeweiligen Mitten der Basis 110 und der Abdeckung 122 in der X-Achsen-Richtung.
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Die Größe des Querschnitts des internen Raumes R hängt von der Größe der Basis 110 und der Abdeckung 122 und der Größe der Seitenwände 121 ab. Umgekehrt kann die Größe des Querschnitts gemäß der Anzahl, der Größe, dem Typ und dergleichen der Kabel C gewählt werden, welche erwünscht sind, durch die Kabelschutzführung hindurchgeführt zu werden. Der Biegegrad (beispielsweise ausgedrückt durch die Position einer Mitte der Biegung und einen Kurvenradius bzw. Krümmungsradius) der gebogenen Abschnitte 110A und 122A der Basis 110 und der Abdeckung 122 wird jeweils bestimmt, so dass er in der vorliegenden Ausführungsform der gleiche ist, so dass der Raum R eine ausreichend große Größe haben wird.
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Das Material, welches zum Herstellen der Kabelschutzführung 100 verwendet wird, muss nur ein synthetisches Harz bzw. Kunstharz sein, welches in der Lage ist, lange flexible Elemente zu halten, wie beispielsweise Kabel/Leitungen, und welches in der mechanischen Stärke und in der Gießgenauigkeit exzellent ist. Beispielsweise schließen die Materialien, welche verwendet werden können, Polyolefin-basierte Harze wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, Polyamid-basierte Harze, Polyester-basierte Harze, Polyacryl-basierte Harze, Polyacetal-basierte Harze, Polyvinylchlorid-basierte Harze und Polystyren-basierte Harze ein.
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Beim Herstellen der Kabelschutzführung 100 wird ein Harzmaterial, wie obenstehend erwähnt ist, erst unter Verwendung einer Strangpresse oder einer Ziehmaschine verarbeitet. Durch den Extrudier- oder Ziehvorgang wird ein monolithisches röhrenförmiges Element vorbereitet, in welches eine gebogene bzw. gekrümmte streifenförmige Basis 110 mit einer Mehrzahl von Wandabschnitten 120 in Serie integriert wird. In diesem Fall ist die Gussform, welche in der Verarbeitungsmaschine verwendet wird, derart gebildet, dass die Gussform die Basis 110 und die Abdeckungen 122 jeweils zusammen mit den gekrümmten bzw. gebogenen Abschnitten 110A und 122A bilden kann.
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Das röhrenförmige Element, welches auf diese Art und Weise vorbereitet wird, wird unter Verwendung einer Schneidmaschine verarbeitet, so dass, wie in 3 gezeigt ist, die Schlitze S an dem vorbestimmten Abstand P1 mit dem vorbestimmten Raum L1, welcher an jedem Abstand P1 gebildet ist, gebildet werden. Jeder der Schlitze S ist über die Höhe jedes Wandabschnittes 120 hinweg gebildet und hat eine Tiefe oder ein totes Ende, welches die Basis 110 erreicht. Wie in 5 gezeigt ist, hat das tote Ende jedes zweiten Schlitzes S einen abgerundeten Abschnitt R (siehe Referenz R).
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In der Kabelschutzführung 100, welche auf diesem Weg aufgebaut ist, bewegt sich, wenn sich das bewegliche Element M2 in der Y-Achsen-Richtung hinsichtlich des feststehenden Rahmens M1 linear bewegt, das Ende 100b auch in der Y-Achsen-Richtung. Mit dieser Bewegung ändert sich die Position des gebogenen Abschnitts 100X der Kabelschutzführung 100 in der Y-Achsen-Richtung.
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Wie in 6 gezeigt ist, hat bei bzw. in der Kabelschutzführung 100 ihr Abschnitt linearer Stellung einen im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt entlang der X-Z-Ebene, wobei beide ihrer langen Seiten gebogen sind. Wenn sich jedoch der gebogene Abschnitt 100X bewegt und den Abschnitt linearer Stellung erreicht, beginnen sich mehrere Schlitze S in der Nachbarschaft des gebogenen Abschnitts 100X breiter zu öffnen als der Abstand L1, welcher bis dahin aufrechterhalten wird. Dann öffnen sich bei einem Erreichen des gebogenen Abschnitts 100X die Schlitze S so weit wie ein vorbestimmter Abstand L2 (> L1). Demnach wird, wenn die Schlitze S verbreitert werden, die Distorsion bzw. Verformung (oder die Spannung), welche durch das Biegen des gebogenen Abschnitts 100X verursacht werden, durch die elastische Verformung absorbiert. In diesem Fall wird, wie in den 4 und 7 gezeigt ist, der Querschnitt des gebogenen Abschnitts 100X rechtwinklig zu der longitudinalen Richtung, d. h. der Querschnitt entlang der X-Z-Ebene abgeflacht, um eine rechtwinkligere Form zu zeigen.
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In anderen Worten werden, wie durch die durchgezogene Linie in 7 gezeigt wird, die Basis 110 und die Abdeckung 122 (gebogene Abschnitte 110A und 122A) abgeflacht, verglichen mit dem Querschnitt in dem Abschnitt linearer Stellung, wie in 6 gezeigt ist. Auf diesem Wege sind, wenn die Schlitze S verbreitert werden und wenn der obere und der untere gebogene Abschnitt 110A und 122A abgeflacht wird, die Komponenten bzw. Bestandteile der Kabelschutzführung 100 in der Lage, ihre Distorsion bzw. Verformung (oder Spannung), welche durch das Biegen verursacht wird, zu verteilen. Zu derselben Zeit ist die Kabelschutzführung 100 in der Lage, ihre Stellung ruhig von linear auf gebogen bzw. gekrümmt zu wechseln. Da solch ein ruhiges Biegen in der Kabelschutzführung 100 ermöglicht ist, werden die Kabel C, welche in dem internen Raum R aufgenommen sind, in Harmonisierung bzw. Angleichung mit der Bewegung des Raumes R (Weg) geführt, während sie durch die Kabelschutzführung 100 geschützt werden. Demnach ist das bewegliche Element M2 auch in der Lage, sich in einer ruhigen Art und Weise zu bewegen.
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Im Übrigen zeigt in 5 eine gestrichelte Linie Lx (welche teilweise durch zwei-punktierte gestrichelte Linien in 5 gezeichnet sein sollte), wie sich die obere Position TP des gebogenen Abschnitts 110A (es sei Bezug genommen auf 7) in ihrer Z-Achsen-Höhe ändert, wenn sie von der linearen Stellung entlang der longitudinalen Positionen der Kabelschutzführung 100 in die gebogene Stellung voranschreitet.
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Die Kabelschutzführung 100 übt verschiedene Vorteile aus.
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Als erstes von allem kann die Kabelschutzführung 100 die Notwendigkeit des Bereitstellens einer Kabelschutzführung auf der Baustelle durch ein Aneinanderfügen von Elementen wie beim Stand der Technik beseitigen. In der Kabelschutzführung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die gebogene streifenförmige Basis 110 und die Mehrzahl von Wandabschnitten 120 als monolithische Elemente gebildet. Demnach wird die Aneinanderfüge-Arbeitsbelastung, wie obenstehend erwähnt ist, beseitigt und demnach wird die Arbeitseffizienz dementsprechend erhöht.
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Die Schlitze S sind unter dem ausgeglichenen Abstand P1 über die Kabelschutzführung 100 in ihrer longitudinalen Richtung hinweg gebildet. Demnach kann die Kabelschutzführung 100 an irgendeinem zweiten Schlitz S abgeschnitten werden, so dass sie mit der Länge der aufgenommenen Kabel C übereinstimmt. In anderen Worten muss die Kabelschutzführung 100 nur gemäß der Anwendung abgeschnitten werden. Demnach gibt es keine Notwendigkeit, verschiedene Typen von Kabelschutzführungen im Voraus vorzubereiten. Demzufolge kann eine nur einfache Arbeitslast auf der Baustelle die Kabelschutzführung 100 einer erwünschten Länge vorsehen. Auf diesem Weg kann die Kabelschutzführung 100, welche gute Allgemeinzweck-Eigenschaften hat, vorgesehen werden.
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Weiterhin hat, da die Kabelschutzführung 100 unter Verwendung von Extrudieren oder Ziehen gebildet wird, die gebogene streifenförmige Basis 110 einen hohen Grad von molekularer Orientierung in der longitudinalen Richtung. Auf diesem Weg hat die Kabelschutzvorrichtung 100 eine hohe Dauerfestigkeit bzw. Schwellfestigkeit bzw.
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Wechselfestigkeit in der longitudinalen Richtung und demnach hat sie dementsprechend eine herausragende Standfestigkeit.
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Darüber hinaus können beim Durchführen des Extrudierens oder Ziehens die Dicke und die Größe in der Basis 110 und/oder den Wandabschnitten 120 der Kabelschutzführung 100 geändert werden. Zusätzlich kann das Material zum Bilden der Kabelschutzführung 100 wie angemessen ausgewählt werden. Auf diesem Weg wird beim Führen der Kabel C mit dem Schutz davon ein Optimalmodus eines Weges, d. h. des Raumes R in Übereinstimmung mit dem Typ und der Anzahl der Kabel C, welche erwünscht werden, aufgenommen zu werden, erhalten.
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Weiterhin ermöglicht die Verwendung eines synthetischen Harzmaterials beim Herstellen der Kabelschutzführung 100 eine kontinuierliche Verarbeitung unter Verwendung von Extrudieren oder Ziehen, während ein ständige Form in dem Raum R zum Aufnehmen der Kabel C sichergestellt wird.
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Weiterhin hat, wie in den 6 und 8 gezeigt ist, die Basis 110 den gebogenen Abschnitt 110A soweit die Kabelschutzführung 100 ihre lineare Stellung aufrechterhält. Demzufolge wird ein Raum SP, welcher einen leicht spitzwinkligen Querschnitt hat, zwischen einem aufstehenden Abschnitt an jedem Ende des gebogenen Abschnitts 110A und der Seitenwand 121A oder 121B gebildet. Demzufolge wird wenigstens ein Teil der Kabel C in jedem der engen Räume SP aufgenommen. Die spitzwinkligen Räume SP haben eine hohe Steifigkeit aufgrund der Form, der Wanddicke und dergleichen. Die hohe Steifigkeit dient als eine Unterstützung der Kabel C in der longitudinalen Richtung. Demnach wird beim Führen der Kabel C in dem Abschnitt linearer Stellung der Kabelschutzführung 100 die lineare Stellung der Kabel C zuverlässig aufrechterhalten.
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Wie obenstehend beschrieben ist, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Form und die Größe der gebogenen streifenförmigen Basis 110 und der Wandabschnitte 120 so gewählt, dass der Raum R ausreichend für die Aufnahme der Kabel C sichergestellt ist. Dies agiert synergistisch mit der Struktur, die für die vorliegende Ausführungsform einzigartig ist. Besonders hat die Kabelschutzführung 100 (d. h. die Kabel C) konstant in dem Raum R: einen Abschnitt, in welchem die Kabel C eine lineare Stellung behalten; einen Abschnitt, in welchem die Stellung der Kabel C sich von linear bzw. gerade auf gebogen ändert; einen Abschnitt, in welchem die Kabel C eine gebogene Stellung behalten; einen Abschnitt, in welchem die Stellung der Kabel C sich von gebogen auf wieder linear ändert; und einen Abschnitt, in welchem die Stellung der Kabel C wieder zu linear zurückkehrt. In der vorliegenden Ausführungsform üben die Abschnitte, welche die gebogene Stellung involvieren, einen Effekt, der es ermöglicht, dass die Schlitze S die Distorsion (oder die Spannungen), welche durch das Biegen verursacht werden, absorbieren, und einen Effekt des Abflachens der gebogenen Abschnitte 110A und 122A aus.
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Wie obenstehend beschrieben ist, hat die Kabelschutzführung 100 in dem Raum R einen Abschnitt, in welchem die Kabel C eine lineare Stellung beibehalten oder einen Abschnitt, in welchem die Kabel C eine gebogene Stellung beibehalten. Zwischen diesen Abschnitten gibt es keine so große signifikante Änderung in der Form und der Größe des Raumes R mit Ausnahme der Änderung, dass die gebogenen Abschnitte abgeflacht werden. Demnach sieht die vorliegende Ausführungsform ein angemessenes Modell vor, welches in der Lage ist, sowohl die lineare als auch die gebogene Stellung der Kabelschutzführung 100 zu akzeptieren, wobei der Raum R (Weg) innerhalb vollständig sichergestellt ist. Demzufolge ist der Raum R in dem Modell in der Lage, eine Gegenbewegung, welche die Bewegung der Kabel C begleitet, zu unterdrücken.
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Besonders ändert sich, wie obenstehend beschrieben ist, die Position des U-förmigen gebogenen Abschnitts 100X mit der Bewegung des beweglichen Elements M2. Demnach ist, wo auch immer der gebogene Abschnitt 100X positioniert sein mag, die Kabelschutzführung 100 in der Lage, die Kabel C konstant einzuschließen, und die Bewegung der gebogenen Abschnitte der Kabel C zu (ihren.
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Weiterhin können, wenn eine Mehrzahl von Kabeln C in dem Raum R aufgenommen ist, die gebogenen Abschnitte 110A und 122A in dem Abschnitt linearer Stellung der Kabelschutzführung 100 ihre Funktion des Fixierens bzw. Befestigens der aufgenommenen Positionen der Mehrzahl von Kabeln in dem Raum R ausüben. Besonders üben die Neigungen der gebogenen Abschnitte 110A und 122A eine Funktion des Verhinderns davon aus, dass sich die Mehrzahl der Kabel C, welche in dem Raum R aufgenommen ist, spontan in der Richtung entlang der X-Z-Ebene (Bewegung des Kreuzens der Kabel C) bewegt. Genauer verbleiben während des Betriebs der Linearbewegungs-Vorrichtung M die Positionen der Kabel C entlang der X-Z-Ebene, wie sie anfänglich in dem Raum R aufgenommen sind. Aus diesem Grund wird unterdrückt, dass die Mehrzahl der Kabel sich beeinträchtigt oder an einer Kontaktreibung leitet. Demnach ist eine Kabelführung einer ruhigen und stabilen Bewegung realisiert.
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Weiterhin ist die Mehrzahl von Wandabschnitten 120, welche eine identische Form hat, unter gleichen Abständen entlang der longitudinalen Richtung der gebogenen streifenförmigen Basis 110 angeordnet. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Kabelschutzführung 100 ihre Funktion des Verbreiterns der Breite der Schlitze S und des Abflachens der gebogenen Abschnitte 110A und 122A effektiver ausübt. Als ein Ergebnis wird mit der Bewegung des beweglichen Elements M2 die Position des U-förmig gebogenen Abschnitts 100X in der Y-Achsen-Richtung verschoben, während die U-Form des lediglich gebogenen Abschnitts 100X zuverlässig aufrechterhalten wird. Demnach werden die Kabel C in einer stabilen Art und Weise geschützt und geführt.
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Weiterhin ist die Mehrzahl von Wandabschnitten 120 voneinander durch die Schlitze S beabstandet. Der Basisabschnitt, d. h. das tote Ende jedes der Mehrzahl von Schlitzen S erreicht die gebogene streifenförmige Basis 110. Diese Konfiguration erhöht den Effekt des Absorbierens von Distorsion (oder Spannungen), welche durch das Biegen in dem gebogenen Abschnitt 100X verursacht werden viel mehr. Demnach kann der gebogene Abschnitt 100X einen kleineren Kurvenradius haben. Aus diesem Grund wird der Raum, welcher durch die Kabelschutzführung besetzt wird, kleiner gemacht.
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Zusätzlich wird, da das tote Ende jedes zweiten Schlitzes S den abgerundeten Abschnitt R hat, die Distorsion (oder die Spannung), welche auf den Basisabschnitt (totes Ende) jedes zweiten Schlitzes S angewandt wird, effektiv und gleich in der Peripherie bzw. im Umfang verteilt. Demnach wird die Standfestigkeit der Kabelschutzführung 100 verbessert.
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Die Kabelschutzführung 100 der vorliegenden Ausführungsform ist konfiguriert und funktioniert, wie bisher beschrieben wurde. Demzufolge werden vorteilhafte Effekte unterschiedlich von denjenigen der Führungsstrukturen des Standes der Technik wie untenstehend beschrieben wird, erhalten.
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Die Aneinanderfügearbeit zum Vorsehen der herkömmlichen Verbindungsplattenstruktur ist nicht länger notwendig. Die Kabelschutzführung 100 ist in der Lage, eine Erzeugung von Schmutz bzw. Staub zu verhindern, welcher in der herkömmlichen Struktur erzeugt worden wäre, wenn ein Pin zwischen den Link-Platten in ein Pinloch gleitet, was eine Reibungsbeschädigung verursacht. Weiterhin ist die Kabelschutzführung 100 in der Lage, das Auftreten von intermittierendem Biegegeräusch bzw. Biegelärm zu verhindern, welcher in der herkömmlichen Struktur aufgrund der Kollision zwischen Stopperelementen aufgetreten wäre, welche den Biegewinkel zwischen den Verbindungsplatten beschränken, wenn diese gebogen werden. Zusätzlich ist die Kabelschutzführung 100 in der Lage, das Auftreten von intermittierenden Biegevibrationen zu verhindern, welche in der herkömmlichen Struktur in Begleitung der Polygonaltätigkeit zwischen den Verbindungsplatten aufgetreten wäre.
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Die Kabelschutzführung 100 der vorliegenden Ausführungsform ist ebenso vorteilhaft, wenn sie mit einem faltbaren Kabelschutzstrukturelement verglichen wird, welches eine Brückenstruktur der herkömmlichen Technik hat, in welcher Segmente miteinander über Brücken verbunden sind. Besonders wird, welche Länge auch immer der Raum R haben soll, die Kabelschutzführung 100 als eine monolithische Komponente unter Verwendung eines integralen und kontinuierlichen Spritzgießens hergestellt. Demzufolge ist beispielsweise die Arbeit des Aneinanderfügens von Segmenten nicht länger nötig. Beispielsweise ist es notwendig, dass ein Kabelschutzstrukturelement, wenn es in einer Linearaktuatormaschine verwendet wird, eine große Länge hat, so dass es der Auslenkung des Aktuatorschaftes folgt. Solch ein langes Kabelschutzstrukturelement kann auch gemäß der vorliegenden Ausführungsform hergestellt werden.
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Die lange flexible Kabelschutzführung der vorliegenden Erfindung wird als eine Kabelschutzführung zur Aufnahme von Kabeln (und/oder Leitunge) verwendet, welche eine Verbindung zwischen einem feststehenden Element und einem beweglichen Element einer Maschine, welche die Kabelschutzführung installiert, herstellt. Die Kabelschutzführung übt ihre Vorteile insbesondere aus, wenn sie in ihrer longitudinalen Richtung gebogen verwendet wird. Sofern die Kabelschutzführung auf diese Art und Weise verwendet wird, gibt es keine bestimmte Beschränkung in den Maschinen, in welchen die Kabelschutzführung installiert ist. Beispielsweise kann die Kabelschutzführung in Arbeitsmaschinen, Herstellungsmaschinen, Leistungsübertragungsmaschinen, Förderanlagen und Robotern installiert sein.
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Die Kabelschutzführung der vorliegenden Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die eine beschränkt, welche die Struktur hat, wie sie obenstehend beschrieben ist. Beispielsweise kann die Kabelschutzführung die Querschnittsstruktur, wie in den 9 oder 10 gezeigt, haben. In einer Kabelschutzführung 100A, welche in 9 gezeigt ist, sind die Basis 110 und die Abdeckung 122 auf ihren beiden Seiten mit kleinen, nicht gebogenen oder flachen Abständen 110E und 122B jeweils in der X-Achsen-Richtung vorgesehen. In einer Kabelschutzführung 100B, welche in 10 gezeigt ist, hat nur die Basis 110 einen gebogenen Abschnitt 110A, während die Abdeckung 122 als eine flache Wand vorgesehen ist. Wenn die Kabelschutzführung 100A oder 100B in einer gebogenen Stellung ist, kann der Querschnitt, betrachtet in der longitudinalen Richtung, leicht verformt (oder gespannt) sein. Die Schlitze S jedoch, welche die Mehrzahl von Wandabschnitten 120 voneinander und den gebogenen Abschnitt 110A von der Basis 110 beabstanden, führen ihre Funktionen effektiv aus, um dadurch die Kabel C in sowohl der linearen als auch der gebogenen Stellung zuverlässig zu führen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 10-047441 A [0003, 0003, 0005]
- JP 2001-514725 A [0005, 0005, 0006]
