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Die Erfindung betrifft eine Leitungsführungssystem mit einer Leitungsführungsvorrichtung zur Aufnahme und Führung von Versorgungsleitungen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlusspunkten, einem ersten Anschlusspunkt und einem zweiten Anschlusspunkt, in einer Kreisbewegung und, im Anschluss an den zweiten Anschlusspunkt der Leitungsführungsvorrichtung, einer Aufwicklungsvorrichtung zur Aufwicklung von zu dem zweiten Anschlusspunkt hingeführten Versorgungsleitungen um eine Drehachse.
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Ein derartiges Leitungsführungssystem ist bekannt. Hierbei ist als Aufwicklungsvorrichtung eine Drehtrommel mit einer Walze vorgesehen, auf die die Versorgungsleitungen aufgewickelt werden. Nachteilig ist eine erhöhte mechanische Belastung der Energieleitung bei der Wicklung. In der Regel ist eine Leitungsführungsvorrichtung für eine kreisförmige Relativbewegung zwischen den Anschlusspunkten über größere Drehwinkel bis zu 180° und mehr ausgelegt, so dass zum Anschluss der zu dem zweiten Anschlusspunkt hin geführten an die in der Leitungsführungsvorrichtung weitergeführten Versorgungsleitungen Schleifkontakte, wie Schleifringe, erforderlich sind, um eine Verdrillung der Versorgungsleitungen beim Aufwickeln zu vermeiden. Neben dem erhöhten Aufwand für die Schleifkontakte können an den Schleifkontakten Übertragungsstörungen auftreten, die beispielsweise bei einer Signalübertragung besonders nachteilig sind.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein gattungsgemäßes Leitungsführungssystem bereitzustellen, mittels dessen die zu dem zweiten Anschlusspunkt hingeführten Versorgungsleitungen unaufwendiger, schonender und störungsfreier aufwickelbar sind. Ferner sollte ein verbesserter Übergang der Versorgungsleitungen zu dem zweiten Anschlusspunkt hin erzielt werden.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass die Aufwicklungsvorrichtung einen um die Drehachse aufwickelbaren bandartigen Körper mit einem in Längsrichtung durchgehenden ersten Aufnahmeraum zur Aufnahme und Führung der aufzuwickelnden Versorgungsleitungen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlusspunkten, einem dritten Anschlusspunkt und einem vierten Anschlusspunkt, aufweist, wobei der dritte Anschlusspunkt des Körpers zur Übergabe der Versorgungsleitungen ortsfest zu dem zweiten Anschlusspunkt der Leitungsführungsvorrichtung angeordnet ist.
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Damit können die Versorgungsleitungen spannungsfrei in dem Körper geführt werden. Die zur Auf- und Abwicklung der Versorgungsleitungen notwendigen Kräfte können nun über den Körper übertragen werden. Infolge der zueinander ortsfesten Anordnung des dritten Anschlusspunkt des Körpers zu dem zweiten Anschlusspunkt der Leitungsführungsvorrichtung sind zur Übergabe der Versorgungsleitungen keine üblichen Schleifkontakte notwendig, da die aufzuwickelnden Versorgungsleitungen unmittelbar in die in der Leitungsführungsvorrichtung geführten Versorgungsleitungen übergehen. Die Versorgungsleitungen können jeweils einstückig von dem ersten Anschlusspunkt bis zum vierten Anschlusspunkt in der Leitungsführungsvorrichtung und in dem Körper durchgängig durchgeführt angeordnet sein. Damit können die Versorgungsleitungen in dem Körper problemlos über einen Drehwinkel geführt werden, der ein Mehrfaches bis Vielfaches einer Umdrehung von 360° beträgt, ohne dass die Versorgungsleitungen infolge von Verdrillung mechanisch ungünstig beansprucht werden und/oder dass Übergänge in Form von Schleifkontakten notwendig sind. In dem Körper geführt und geschützt gehalten, können die Versorgungsleitungen unaufwendiger, schonender und störungsfreier aufgewickelt und abgewickelt werden.
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Das Auf- bzw. Abwickeln des Körpers kann synchron mit der Kreisbewegung k der Leitungsführungsvorrichtung erfolgen. Konstruktiv einfach, kann die Drehachse zugleich die Achse für die Kreisbewegung der Leitungsführungsvorrichtung bilden. Leitungsführungsvorrichtung und Aufwicklungsvorrichtung können eine gemeinsame Drehachse aufweisen.
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Vorteilhaft können der zweite Anschlusspunkt Leitungsführungsvorrichtung und der dritte Anschlusspunkt des Körpers bezüglich der Drehachse vorzugsweise axial aneinander angrenzen. Damit können die Versorgungsleitungen axial ohne jegliche Verwindung oder Biegung von dem zweiten Anschlusspunkt in den dritten Anschlusspunkt übergeführt werden. Ferner können diese Anschlusspunkte radial beabstandet zu der Drehachse angeordnet sein. Über die radiale Beabstandung kann zudem eine maximale Biegung von Körper und in ihm geführten Versorgungsleitungen beim Aufwickeln eingestellt werden. Ferner können sie in der Aufwickelvorrichtung leichter aufgewickelt werden.
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Die Aufwicklungsvorrichtung kann einen bezüglich der Drehachse vorzugsweise beidseitig axial begrenzten zweiten Aufnahmeraum aufweist. Damit kann ein axiales Abrutschen des Körpers beim Auf- und Abwickeln vermieden werden. Der zweite Aufnahmeraum kann radial innen mittels einer auf der Drehachse drehbaren Trommel begrenzt werden. Auf die Trommel kann der Körper spiralartig aufgewickelt werden, indem eine radial innere Windung von einer radial äußeren Windung des Körpers überdeckt wird. Hierbei kann der Körper mit seinem dritten Anschlusspunkt vorzugsweise unmittelbar an der Trommel festgelegt angeordnet sein. Der Körper kann mit seinem vierten Anschlusspunkt in einer Abwicklungsrichtung aus dem zweiten Aufnahmeraum herausragen.
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Der Körper kann so ausgebildet sein, dass er außerhalb des zweiten Aufnahmeraumes vorzugsweise eine zumindest geringe Verwindung um seine Längsachse erlaubt. Bevorzugt wird jedoch ein Körper, der außerhalb des zweiten Aufnahmeraumes bezüglich seiner Längserstreckung linear verfahrbar ist. Der vierte Anschlusspunkt kann somit linear verfahren werden. Vorzugsweise erfolgt diese Linearbewegung senkrecht zur Drehachse.
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Es kann vorgesehen sein, dass der vierte Anschlusspunkt zum linearen Verfahren des Körpers außerhalb des zweiten Aufnahmeraumes beispielsweise an einer Basis festgelegt ist. Damit kann der Körper mit dem Wicklungsvorgang, d. h. mit Aufwicklung und Abwicklung, außerhalb des zweiten Aufnahmeraumes unter Ausbildung zweier übereinander geführter Trume und eines die beiden Trume verbindenden Umlenkbogens vorzugsweise linear verfahrbar sein. Alternativ kann der vierte Anschlusspunkt an ein bewegliches Maschinenteil einer Vorrichtung, wie eines Industrieroboters, angeschlossen sein, wobei der Körper mit Bewegung dieses Maschinenteiles von der Aufwicklungsvorrichtung abgewickelt und aufgewickelt wird. Bei einer anderen Möglichkeit kann der vierte Anschlusspunkt mit einer weiteren Aufwicklungsvorrichtung verbunden sein, deren Drehachse vorzugsweise parallel zu der Drehachse der oben beschriebenen anderen Aufwicklungsvorrichtung ist. Damit kann der Körper, jeweils von einer der Aufwicklungsvorrichtungen gezogen, unter Zug von dieser Aufwicklungsvorrichtung aufgewickelt und zugleich von der anderen Aufwicklungsvorrichtung abgewickelt werden.
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Vorteilhaft weist der zweite Aufnahmeraum eine axiale Breite gleich der axialen Breite des Körpers auf. Damit kann eine ordnungsgemäße Aufwicklung zu einer Spirale ohne axiales Verrutschen der Spiralwindungen gewährleistet werden.
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Der zweite Aufnahmeraum kann an der von der Leitungsführungsvorrichtung abgewandten Seite eine in axiale Richtung weisende, vorzugsweise senkrecht zur Drehachse angeordnete axiale Seitenwand mit einem Kontrollfenster zur Überwachung des Wicklungsvorganges des Körpers aufweisen. Hieran angeschlossen kann beispielsweise ein vorzugsweise optischer Sensor zur Überwachung der Spiralwindungen vorgesehen sein. Dieser kann beispielsweise durch das Kontrollfenster hindurch den Wicklungsvorgang messen und Störungen erfassen. Ferner kann beispielsweise bei einem nicht ordnungsgemäßen Wicklungsvorgang aufgrund der Messung durch den Sensor durch eine zugehörige Steuerung oder Regelung ein Signal zum Stoppen des Wickelvorganges ausgelöst werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Leitungsführungssystems kann der zweite Aufnahmeraum radial außen durch eine zur Drehachse umfängliche und damit vorzugsweise in radiale Richtung weisende radiale Seitenwand begrenzt werden. Die radiale Seitenwand kann kreisbogenartig um die Drehachse angeordnet sein. Die radiale Seitenwand kann bis auf eine vorgesehen Öffnung zum Austritt des in Abwicklungsrichtung hinteren Endbereiches des Körpers vollumfänglich zur Drehachse ausgebildet sein. Zum störungsfreien Verfahren des Körpers durch die Öffnung kann ein die Öffnung begrenzender Rand in Abwicklungsrichtung nach außen aufgebogen sein.
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Ein besonderer Vorteil wird darin gesehen, dass der Körper so ausgebildet ist, dass er in gestreckter Form unter Druckbelastung in Längsrichtung gegen ein Ausknicken aus der gestreckten Form versteift ist. Der Körper kann zur Aufwicklung auf die Trommel in einem Biegeradius biegbar ausgebildet sein. Der Körper kann gegen eine Biegung gegen diesen Biegeradius biegesteif ausgebildet sein. In Einsatzlage kann der Körper mit seinem aus der Öffnung herausragenden hinteren Endbereich oberhalb der Drehachse der Aufwicklungsvorrichtung so angeordnet sein, dass er zur Aufwicklung auf der Trommel aus seiner gestreckten Form nach unten hin in den Biegeradius hinein abgebogen werden kann. Gegen Biegeradius biegesteif ausgebildet, kann der Körper nicht aus seiner gestreckten Form nach unten hin durchbiegen. Er kann somit über eine bestimmte Länge ohne weitere Unterstützung frei tragend sein, d. h. eine bestimmte frei tragende Länge aufweisen. Damit kann beispielsweise mittels Krafteinbringens gegen Abwicklungsrichtung in den hinteren Endbereich des Körpers derselbe so auf Druck beansprucht werden, dass der Körper gegen Abwicklungsrichtung in den zweiten Aufnahmeraum hinein geschoben werden kann. Hierüber kann eine Aufwicklung des Körpers auf der Trommel bewirkt werden. Da der dritte und der zweite Verbindungspunkt ortsfest miteinander verbunden sind, kann hierüber die Drehbewegung der Trommel auf die Leitungsführungsvorrichtung übertragen werden. Das Eigengewicht des Körpers kann bei der Druckbelastung die gestreckte Form des Körpers stabilisieren, indem das Eigengewicht einem „Aufbäumen” des Körpers mit einer Biegung in Richtung des Biegeradius entgegenwirkt. Zur Ausbildung der Biegesteifigkeit gegen ein Biegen gegen Biegeradius kann der Körper beispielsweise über seine Länge in Teilabschnitte segmentiert sein, die in Richtung des Biegeradius relativ zueinander beispielsweise verschwenkbar sind, in Richtung gegen diesen Biegeradius jedoch beispielsweise mittels an dem Körper vorgesehener Anschläge nicht verschwenkbar sind.
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Zu seiner Aufwicklung unter Druckeinleitung gegen Abwicklungsrichtung in den hinteren Endbereich und Hineinschieben des Körpers in den zweiten Aufnahmeraum kann der Körper innenseitig vorteilhaft an der radialen Seitenwand des zweiten Aufnahmeraums vorzugsweise umfänglich auf einer Kreisbahn geführt sein.
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Die Aufwicklungsvorrichtung kann einen Energiespeicher und/oder einen motorischen Antrieb zur Aufwicklung und/oder Abwicklung des Körpers aufweisen. Der Energiespeicher kann beispielsweise eine vorzugsweise mechanische Federvorrichtung aufweisen, die mit Abwicklung des Körpers bezüglich der Drehachse drehmomentwirksam spannbar ist. Diese Federvorrichtung kann eine vorzugsweise unmittelbar auf der Drehachse angeordnete Drehfeder aufweisen. Vorzugsweise übt die Federvorrichtung in einer Aufwicklungsposition des Körpers, in der der Körper vorschriftsgemäß weit auf der Trommel aufgewickelt ist, ein Drehmoment in Aufwicklungsrichtung als Vorspannung auf den Körper. Hierdurch kann der Körper auch in der Aufwicklungsposition in über die Vorspannung definierter Weise gestreckt gehalten werden.
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Die Trommel kann in Begrenzung des zweiten Aufnahmeraumes eine radial äußere umfängliche Anlagefläche für den aufzuwickelnden Körper aufweisen. Diese Anlagefläche kann vorteilhaft der der Trommel zugewandten inneren Kontur des Bandes angepasst sein. Damit kann der Körper lagestabiler auf der Trommel abgelegt werden und wird vorteilhaft mechanisch gering belastet. Zur Anpassung an die oben beschriebene Segmentierung des Körpers kann die Anlagefläche einen polygonen Querschnitt aufweisen, wobei die Seiten des polygonen Querschnittes vorteilhaft eine Länge aufweisen können, die gleich der Länge der einzelnen Segmente ist.
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Ein weiterer Vorteil kann dadurch erzielt werden, dass die Umfangsfläche über einen Mittelpunktswinkel von 360° einen spiralartigen Querschnitt mit einem inneren Radius und einem äußeren Radius aufweist, wobei die Differenz der beiden Radien zumindest etwa gleich einer radialen Höhe des Körpers ist. Damit kann ein Absatz oder Sprung in dem Verlauf der Umfangsfläche auftreten, in dem der dritte Anschlusspunkt des Körpers so angeordnet sein kann, dass er, nach seiner Aufwicklung in einer radial inneren Spiralwindung, mit seiner nachfolgenden radial äußeren Spiralwindung auf der inneren Spiralwindung ohne Auftreten einer Störung im Formverlauf, beispielsweise in Form eines Formsprunges, weiter aufgewickelt werden kann.
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In einer Ausführungsform kann der Körper als zur Drehachse flexibles Energieführungsband ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine Ausführungsform des Leitungsführungssystems, bei der der Körper als Energieführungsband ausgebildet ist, das in parallel zur Drehachse verschwenkbare Bereiche oder Segmente geteilt ist, wobei die Bereiche vorzugsweise mittels Foliengelenken miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das Energieführungsband in beiden Ausführungsformen einstückig. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Körper als Energieführungskette ausgebildet. Diese Energieführungskette kann parallel zur Drehachse verschwenkbare Kettenglieder aufweisen. Damit kann die Energieführungskette in ihrer Längsrichtung linear verfahrbar ausgebildet sein. Die Energieführungskette kann eine Linearkette sein. Die Verschwenkung der Kettenglieder kann, insbesondere in Hinsicht auf die oben beschriebene frei tragende Länge Anschlag begrenzt sein.
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Die oben beschriebene Länge der Seiten des polygonen Querschnittes der Anlagefläche der Trommel kann gleich der axialen Länge der Kettenglieder der Energieführungskette bzw. der Bereiche oder Segmente des Energieführungsbandes sein.
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Die Leitungsführungsvorrichtung des Leitungsführungssystems kann als Drehband, insbesondere als Drehketteneinrichtung mit einer Drehkette oder mehreren Drehketten ausgebildet sein. Hierbei kann das Drehband bzw. die Drehkette unter Ausbildung von zwei Trumen und einem diese verbindenden Umlenkbogen in einer Kreisbewegung verfahrbar sein. Es können das erste Trum den ersten Anschlusspunkt und das zweite Trum den zweiten Anschlusspunkt aufweisen oder jeweils mit demselben verbunden sein. Insbesondere kann die Leitungsführungsvorrichtung einen kreisbogenförmigen Körper und einen Führungsraum für die Versorgungsleitungen aufweisen. Hierzu kann die Leitungsführungsvorrichtung als Grundform ein flaches kreisringförmiges Band mit einer oder mehreren in einer Bereitstellungslage um eine Mittelachse schraubenartig gewundenen Lagen umfassen. Das Band kann umfängliche Schmalseiten und diese verbindende gegenüberliegende größere Seiten, eine erste Seite und eine zweite Seite, aufweisen. Hierbei kann die erste Seite zumindest über einen radialen Teilbereich als zumindest im Wesentlichen durchgehende Gleitfläche ausgebildet und an der zweiten Seite der Führungsraum angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform des Leitungsführungssystems kann die Leitungsführungsvorrichtung eine Kreisbewegung von bis zu zwei und mehr vollständigen Umdrehungen von 360° ausführen.
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Zum bewegungsstabileren Verfahren des Drehbandes über den Umlenkbogen kann dasselbe an seinen Anschlusspunkten axial auf Zug vorgespannt angeordnet sein. Infolge der Zugvorspannung können sich die Enden des Körpers bezüglich einer spiralförmigen Längsrichtung des in den Trumen spiralförmigen Körpers verdrehen. In Anpassung hieran können die Enden des Drehbandes an den jeweils zugeordneten Anschlusspunkten bezüglich der spiralförmigen Längsrichtung des Körpers verdreht oder tordiert zueinander gehalten angeordnet. Damit werden die Enden des auf Zug vorgespannten Körpers bezüglich seiner spiralförmigen Längsrichtung im Wesentlichen spannungsfrei gehalten.
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Zur Stabilisierung des Umlenkbogen kann ein dem Umlenkbogen angepasster Gleitkörper vorgesehen, der in Einbaulage in die Leitungsführungseinrichtung innenseitig des Umlenkbodens zumindest partiell an der Gleitfläche des Umlenkbogens gleitverschieblich anliegt. Zur Lagestabilisierung des Gleitkörpers in dem Drehband kann der Gleitkörper bezüglich der Mittelachse über einen Mittelpunktswinkel größer 180° und kleiner 360° zumindest partiell an den Gleitflächen der an den Umlenkbogen anschließenden Abschnitten der beiden Trume gleitverschieblich anliegen. Zur weiteren Lagestabilisierung des Drehbandes kann eine Führungsvorrichtung mit einem die Mittelachse aufweisenden zylindrischen Führungselement, um das der Körper in Einbaulage gewunden angeordnet ist, und mit mindestens einem Mitnehmer für einen der Anschlusspunkte aufweist, mittels dessen dieser Anschlusspunkt relativ zu dem anderen Anschlusspunkt in der Kreisbewegung bewegbar ist. Im Übrigen wird bezüglich der Ausbildung der Leitungsführungsvorrichtung auf die
DE 20 2010 001 084 U verwiesen.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsformen des Leitungsführungssystems näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Leitungsführungssystems mit einer Aufwicklungsvorrichtung in einer ersten Position,
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2 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform gemäß 1, jedoch ohne eine vordere axiale Seitenwand der Aufwicklungsvorrichtung,
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3 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 1,
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4 eine perspektivische Draufsicht auf die erste Ausführungsform des Leitungsführungssystems mit einer Aufwicklungsvorrichtung, jedoch in einer zweiten Position,
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5 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform gemäß 4, jedoch ohne die vordere axiale Seitenwand der Aufwicklungsvorrichtung,
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6 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 4,
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7 eine perspektivische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Leitungsführungssystems mit einer Aufwicklungsvorrichtung in der ersten Position,
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8 eine Draufsicht auf die zweite Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 7 mit einer Aufwicklungsvorrichtung, jedoch in der zweiten Position,
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9 eine perspektivische Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform des Leitungsführungssystems in der zweiten Position,
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10 eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform gemäß 9, jedoch ohne eine vordere axiale Seitenwand der Aufwicklungsvorrichtung,
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11 eine Draufsicht auf die dritte Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 9,
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12 eine perspektivische Draufsicht auf die dritte Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 9 mit der Aufwicklungsvorrichtung, jedoch in einer Zwischenposition,
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13 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform gemäß 1, jedoch ohne die vordere axiale Seitenwand der Aufwicklungsvorrichtung,
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14 eine Draufsicht auf die dritte Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 12,
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15 eine perspektivische Draufsicht auf die dritte Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 9 mit der Aufwicklungsvorrichtung, jedoch in der ersten Position,
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16 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform gemäß 15, jedoch ohne die vordere axiale Seitenwand der Aufwicklungsvorrichtung und
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17 eine Draufsicht auf die dritte Ausführungsform des Leitungsführungssystems gemäß 15.
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In den 1 bis 17 werden insgesamt drei Ausführungsformen eines Leitungsführungssystems 1 in verschiedenen Ansichten und Arbeitspositionen gezeigt. Das Leitungsführungssystem 1 weist eine Leitungsführungsvorrichtung 2 zur Aufnahme und Führung von Versorgungsleitungen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlusspunkten, einem ersten Anschlusspunkt 3.1 und einem zweiten Anschlusspunkt 3.2, in einer Kreisbewegung k auf. Ferner ist, im Anschluss an den zweiten Anschlusspunkt 3.2 der Leitungsführungsvorrichtung 2, eine Aufwicklungsvorrichtung 4 zur Aufwicklung von zu dem zweiten Anschlusspunkt 3.2 hingeführten hier nicht dargestellten Versorgungsleitungen um eine Drehachse d vorgesehen, wobei diese Drehachse d zugleich die Achse ist, um die die Kreisbewegung der Leitungsführungsvorrichtung 2 erfolgt. (Die Versorgungsleitungen sind zur klareren Darstellung des Leitungsführungssystems 1 in der Zeichnung insgesamt nicht dargestellt.) Die Aufwicklungsvorrichtung 4 ist auf einem Ständer S aufmontiert, der seinerseits an einer hier nicht dargestellten Basis verschraubt werden kann. An der Aufwicklungsvorrichtung 4 ist axial die Leitungsführungsvorrichtung 2 festgelegt.
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Die Aufwicklungsvorrichtung 4 weist einen um die Drehachse d aufwickelbaren bandartigen Körper 5 mit einem in Längsrichtung l durchgehenden ersten Aufnahmeraum 6.1 zur Aufnahme und Führung der aufzuwickelnden Versorgungsleitungen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlusspunkten, einem dritten Anschlusspunkt 3.3 und einem vierten Anschlusspunkt 3.4, auf. Damit können die Versorgungsleitungen in den ersten Aufnahmeraum 6.1 des Körpers 5 frei von mechanischer Belastung durch den Wicklungsvorgang geführt werden. Der dritte Anschlusspunkt 3.3 des Körpers 5 ist ortsfest zu dem zweiten Anschlusspunkt 3.2 der Leitungsführungsvorrichtung 2 angeordnet ist. Damit können die Versorgungsleitungen jeweils einstückig, d. h. ohne jedwede Unterbrechung von dem ersten Anschlusspunkt 3.1 über den zweiten Anschlusspunkt 3.2 und den dritten Anschlusspunkt 3.3. zu dem vierten Anschlusspunkt 3.4 hin geführt werden. Beide Anschlusspunkte 3.2, 3.3 sind hier radial gleich von der Drehachse d beabstandet. Der zweite Anschlusspunkt 3.2 grenzt hier axial unmittelbar an dem dritten Anschlusspunkt 3.3 an, so dass diese unmittelbar ineinander übergehen. Damit können auch die Versorgungsleitungen ohne mechanische Belastung unmittelbar von dem zweiten Anschlusspunkt 3.2 in den dritten Anschlusspunkt 3.3 übergeführt werden.
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Der bandartige Körper 5 ist a mittels der Aufwicklungsvorrichtung in einer Aufwicklungsrichtung in einen zweiten Aufnahmeraum 6.2 hinein auf eine um die Drehachse d drehbare Trommel 7 unter Ausbildung einer Spiralform aufwickelbar. Der Körper 5 ist mit seinem dritten Anschlusspunkt 3.3 an der Trommel 7 festgelegt. Er ragt mit einem den vierten Anschlusspunkt 3.4 aufweisenden in Abwicklungsrichtung ab hinterem Endbereich 8 zum Anschluss an ein hier nicht weiter dargestelltes Bauteil aus dem zweiten Aufnahmeraum 6.2 heraus. Er ist in Aufwicklungsrichtung a und in Abwicklungsrichtung ab linear verfahrbar. Der zweite Aufnahmeraum 6.2 wird axial beidseitig jeweils von einer in axiale Richtung weisende hier kreisscheibenartige axiale Seitenwand 9 und radial innen durch die Trommel 7 begrenzt. Trommel 7 und axiale Seitenwände 9 bilden eine Spulenform. Die axiale Beabstandung der axialen Seitenwände 9 ist hier gleich der Breite b des bandartigen Körpers 5. Somit wird der bandartigen Körper 5 in dem zweiten Aufnahmeraum 6.2 an den axialen Seitenwänden 9 axial geführt und gehalten. Zur Überwachung des Wicklungsvorganges des Körpers 5 auf bzw. von der Trommel 7 in dem zweiten Aufnahmeraumes 6.2 ist, abhängig von der jeweiligen Ausführungsform des Leitungsführungssystems 1, in die von der Leitungsführungsvorrichtung 2 abgewandten axialen Seitenwand 9 und/oder in die zu der Leitungsführungsvorrichtung 2 zugewandten axialen Seitenwand 9 ein Kontrollfenster 10 eingelassen.
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In den hier gezeigten Ausführungsformen des Leitungsführungssystems 1 ist der bandartigen Körper 5 als übliche Energieführungskette 11 ausgebildet, deren Kettenglieder 12 in Einbaulage der Energieführungskette 11 parallel zur Drehachse d zueinander verschwenkbar sind. Hierbei sind sie in einem Biegeradius r um die Trommel 7 verschwenkbar. Hingegen sind sie entgegen diesem Biegeradius r nicht verschwenkbar ausgebildet, wobei sie hierzu in üblicher Weise gegen hier nicht in den Figuren zeichnerisch herausgehobene Anschläge gegeneinander anschlagen. Dies bewirkt, dass die Energieführungskette 11 eine frei tragende Länge L aufweist, über die die Energieführungskette 11 ohne weitere Unterstützung gegen Schwerkraft ohne nennenswerte Durchbiegung gehalten ist. Dies ist in den Figuren durch die waagerechte Lage des aus dem zweiten Aufnahmeraum 6.2 herausragenden hinteren Endbereiches 8 der Energieführungskette 11 angedeutet, wobei die in der Zeichnung dargestellte frei tragende Länge L nicht quantitativ aufzufassen ist.
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Das Auf- bzw. Abwickeln der Energieführungskette 11 verläuft synchron mit der Kreisbewegung k der Leitungsführungsvorrichtung 2. Die Leitungsführungsvorrichtung 2 ist hier Beispiel gebend in der Grundform als flaches kreisringförmiges Band 13 mit mehreren in einer hier nicht dargestellten Bereitstellungslage um die Drehachse d schraubenartig gewundenen Lagen ausgebildet, wobei das Band 13 in der hier gezeigten Einsatzlage so umgeschlagen ist, dass es zweie Trume, einen ersten Trum 14.1 mit dem ersten Anschlusspunkt 3.1 und einen zweiten Trum 14.2 mit dem zweiten Anschlusspunkt 3.2, und einem die Trume 14.1, 14.2 verbindenden Umlenkbogen 15 ausbildet, wobei das Band 13 zwischen zwei Seitenwänden 16 unter Festlegung jeweils einer seiner Anschlusspunkte 3.1, 3.2 an denselben gespannt ist. Die der Aufwicklungsvorrichtung 4 zugewandte Seitenwand 15 ist an derselben festgelegt.
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Das Band 13 weist umfängliche Schmalseiten 17 und diese verbindende gegenüberliegende größere Seiten, eine erste Seite 18.1 und eine zweite Seite 18.2, auf. Die erste Seite 18.1 ist hier als durchgehende Gleitfläche ausgebildet. An der zweiten Seite 18.2 erstreckt sich ein hier kastenartig angedeuteter Führungsraum 19 für die Versorgungsleitungen. Mit einer relativen Drehbewegung der beiden Seitenwände 16 zueinander wird der Umlenkbogen 15 unter Abrollen mit seiner ersten Seite an den Truman 14.1, 14.2 in einer wendelartigen Gesamtbewegung um die Drehachse d zwischen den Seitenwänden 16 bewegt (zum Beispiel 3 und 6).
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Die beiden Anschlusspunkte 3.1, 3.2 des Bandes 13 sind in Längsrichtung l und damit in Richtung der gemeinsamen Drehachse d auf Zug vorgespannt gehalten angeordnet. Infolge dieser Vorspannung wirkt auf das Band eine innere Torsionsspannung. Zur bezüglich der Torsionsspannung spannungsfreien Lagerung der Anschlusspunkte 3.1, 3.2 sind diese bezüglich einer spiralförmigen Längsachse des Bandes 13 relativ zueinander verdreht gehalten. Dies ist beispielsweise aus 3 daran ersichtlich, dass die Seiten 17, 18.1, 18.2 in einer Schräglage zur Längsrichtung l gehalten sind.
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Die Trommel 7 weist eine radial außen liegende Anlagefläche 20 auf. Diese erweitert sich über den Umfang spiralartig von einem inneren Radius ri zu einem äußeren Radius ra hin, so dass ein Sprung 21 auftritt, in den hinein der dritte Anschlusspunkt 3.3. der Energieführungskette 11 festgelegt ist. Damit ist gewährleistet, dass die Energieführungskette 11 spiralartig ohne Formsprung und damit ohne Störung im durchgehenden Verlauf ihres ersten Aufnahmeraumes 6.1 auf der Trommel 7 abgelegt werden kann.
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Zu den drei Ausführungsformen des Leitungsführungssystems 1 gewandt, so unterscheiden sich diese im Wesentlichen lediglich durch die Art der Drehmomentseinleitung auf die Aufwicklungsvorrichtung 4, d. h. insbesondere auf die Trommel 7 zur Aufwicklung und Abwicklung des Körpers 5. Bei allen Ausführungsformen des Leitungsführungssystems 1 ist die Energieführungskette 11 in einer Aufwicklungsposition (1 bis 3 bzw. 7 und 8 bzw. 15 bis 17) gezeigt. Lediglich bei der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform des Leitungsführungssystems 1 ist die Energieführungskette 11 auch in einer Abwicklungsposition (4 bis 6 bzw. bzw. 9 bis 11) gezeigt.
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In der ersten Ausführungsform des Leitungsführungssystems 1 gemäß den 1 bis 6 ist zur Drehmomenterzeugung eine Federvorrichtung 22 mit einer seitlichen auf die Drehachse d wirkende Drehfeder 23 vorgesehen, die – welches nicht explizit dargestellt, aber aus dem Zusammenhang verständlich ist – mit der Abwicklung der Energieführungskette 11 von der Trommel 7 in Abwicklungsrichtung ab gespannt wird, wobei die Drehfeder 23 bereits in der Aufwicklungsposition der Energieführungskette 11 in Aufwicklungsrichtung a vorgespannt ist.
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In der zweiten Ausführungsform des Leitungsführungssystems 1 gemäß den 7 und 8 ist zur Drehmomenterzeugung ein seitlich angebrachter motorischer Antrieb 24 vorgesehen, der die Energieführungskette 11 in und gegen Abwicklungsrichtung ab bewegt.
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In der dritten Ausführungsform des Leitungsführungssystems 1 gemäß den 9 bis 17 wird unmittelbar über Einleitung einer Kraft K in den aus dem zweiten Aufnahmeraum 6.2 herausragenden hinteren Endbereich 8 der Energieführungskette 11 ein entsprechendes Drehmoment erzeugt, indem der hintere Endbereich 8 linear bewegt wird. Hierzu wird die Energieführungskette 11 in Abwicklungsrichtung ab aus dem zweiten Aufnahmeraum .2 herausgezogen (10) bzw. hin Aufwicklungsrichtung a in den zweiten Aufnahmeraum 6.2 gedrückt (13). Zur Führung der Energieführungskette 11 in dem zweiten Aufnahmeraum 6.2 bei ihrer Bewegung in die Aufwicklungsposition hinein, wird der zweite Aufnahmeraum 6.2 radial außen zusätzlich von einer radial nach Innen weisenden, im Querschnitt kreisbogenartigen radialen Seitenwand 25 begrenzt, an der die Energieführungskette 11 mit ihrem Hineinschieben in den zweiten Aufnahmeraum 6.2 abgestützt und in umfängliche Richtung umgelenkt wird. Dies ist unter Einwirkung des Eigengewichtes der Energieführungskette 11 und auf Grund der frei tragenden Länge L ohne Ausknicken oder Aufbäumen der Energieführungskette 11 außerhalb des zweiten Aufnahmeraumes 6.1.
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In 12 bis 13 ist die Energieführungskette 11 in einer Zwischenposition gezeigt, in der sie bereits innen teilumfänglich an der radialen Seitenwand 25 anliegt. Sie hat aber die Trommel 7 noch nicht bewegt, sondern stützt sich an derselben tangential ab. In der radialen Seitenwand 25 ist eine Öffnung 26 zur Durchführung der Energieführungskette 11 vorgesehen, die zum störungsfreieren Verfahren der Energieführungskette 11 in der Zeichnung oben nach Außen vorkragt.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Leitungsführungssystem
- 2
- Leitungsführungsvorrichtung
- 3.1
- erster Anschlusspunkt
- 3.2
- zweiter Anschlusspunkt
- 3.3
- dritter Anschlusspunkt
- 3.4
- vierter Anschlusspunkt
- 4
- Aufwicklungsvorrichtung
- 5
- Körper
- 6.1
- erster Aufnahmeraum
- 6.2
- zweiter Aufnahmeraum
- 7
- Trommel
- 8
- hinterer Endbereich
- 9
- axiale Seitenwand
- 10
- Kontrollfenster
- 11
- Energieführungskette
- 12
- Kettenglied
- 13
- Band
- 14.1
- Trum
- 14.2
- Trum
- 15
- Umlenkbogen
- 16
- Seitenwand
- 17
- Schmalseiten
- 18.1
- erste Seite
- 18.2
- zweite Seite
- 19
- Führungsraum
- 20
- Anlagefläche
- 21
- Sprung
- 22
- Federvorrichtung
- 23
- Drehfeder
- 24
- Antrieb
- 25
- radiale Seitenwand
- 26
- Öffnung
- a
- Aufwicklungsrichtung
- ab
- Abwicklungsrichtung
- b
- Breite
- d
- Drehachse
- k
- Kreisbewegung
- l
- Längsrichtung
- ri
- innerer Radius
- ra
- äußerer Radius
- K
- Kraft
- L
- Länge
- S
- Ständer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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