-
Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette zur beweglichen Lagerung von zumindest einer flexiblen, insbesondere stromführenden, Leitung, umfassend mehrere miteinander gelenkig verbundene Kettenglieder, die jeweils zur Aufnahme von Längsabschnitten der flexiblen Leitung ausgebildet sind. Die Kettenglieder weisen Kopplungselemente auf, welche Gelenkachsen der Energieführungskette definieren. Dabei definieren miteinander gekoppelte Kopplungselemente von in der Energieführungskette aufeinanderfolgenden Kettengliedern jeweils Gelenkachsen, die eine rotatorische Relativbewegung der aufeinanderfolgenden Kettenglieder zueinander auf genau einen rotatorischen Freiheitsgrad einschränken.
-
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer derartigen Energieführungskette zur Führung einer Leitung zu einer beweglich gelagerten, insbesondere bezüglich zumindest einer Drehachse beweglich gelagerten, Komponente einer Vorrichtung.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine bildgebende medizinische Einrichtung, insbesondere Röntgeneinrichtung, mit zumindest einer Bildgebungskomponente zum Erzeugen von Bilddaten eines in einem Untersuchungsbereich gelagerten Untersuchungsobjektes, insbesondere Patienten, welche bezüglich des Untersuchungsbereichs derart verschwenkbar geführt ist, dass die Bildgebungskomponente bezüglich einer durch den Untersuchungsbereich verlaufenden Drehachse, insbesondere Orbitaldrehachse, in unterschiedlichen Winkelstellungen, insbesondere orbitalen Winkelstellungen, positionierbar ist.
-
Im Bereich des Maschinenbaus oder der Automatisierungstechnik sind Energieführungsketten bekannt, die dazu ausgebildet sind, flexible Leitungen, wie etwa stromführende Kabel und/oder pneumatische oder hydraulische Leitungen vor Verschleiß und/oder mechanischen Beschädigungen zu schützen, wenn diese an einer beweglich geführten Komponente angeschlossen sind. Eine derartige Energieführungskette weist hierbei typischerweise mehrere gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder auf, deren parallel zueinander verlaufende Gelenkachsen im Allgemeinen eine Verschwenkung über einen definiert eingeschränkten Winkelbereich ermöglichen, um sicherzustellen, dass ein vorgegebener minimaler Biegeradius der in der Energieführungskette geführten Leitung nicht unterschritten wird. Derartige Energieführungsketten werden unter anderem im Bereich der Werkzeugmaschinen eingesetzt.
-
Bildgebungskomponenten von bildgebenden medizinischen Einrichtungen, wie etwa Röntgenstrahler oder Röntgendetektoren, sind oftmals beweglich gelagert, um beispielsweise Projektionsbilder aus unterschiedlichen Blickrichtungen zu erfassen. Andere Anwendungen sind die Tomographie oder die Tomosynthese, bei denen aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommene Projektionsdaten zum Erzeugen von dreidimensionalen Bildern erfasst werden. Die Stromzuführungen, insbesondere Leitungen, müssen so angeordnet werden, dass die hierfür notwendigen Rotations- und Längsbewegungen der Bildgebungskomponenten durchgeführt werden können. Bei manchen Röntgeneinrichtungen, wie etwa C-Bogenröntgeneinrichtungen, sind hierbei Bewegungen um mehr als fünf Achsen involviert. Die Leitungen werden bei den Bewegungen in Regel mechanisch beansprucht. Insbesondere an Gelenkstellen können hierbei Beschädigungen der Stromzuführungen durch Verschleiß auftreten.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, Leitungen, die an einer beweglich gelagerten Komponente einer Vorrichtung anzuschließen sind, vor verstärktem mechanischen Verschleiß zu schützen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Energieführungskette mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. der Verwendung der Energieführungskette gemäß Patentanspruch 11.
-
Hinsichtlich einer bildgebenden medizinischen Einrichtung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 14 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Eine Energieführungskette (auch: Energiekette) zur beweglichen Lagerung von zumindest einer flexiblen, insbesondere stromführenden, Leitung, umfasst mehrere miteinander gelenkig verbundene Kettenglieder, die jeweils zur Aufnahme von Längsabschnitten der flexiblen Leitung ausgebildet sind. Die Kettenglieder weisen Kopplungselemente auf, welche Gelenkachsen der Energieführungskette definieren. Miteinander gekoppelte Kopplungselemente von in der Energieführungskette aufeinanderfolgenden Kettengliedern definieren jeweils Gelenkachsen derart, dass eine rotatorische Relativbewegung der aufeinanderfolgenden Kettenglieder zueinander auf genau einen rotatorischen Freiheitsgrad einschränkt ist. Jedes Kettenglied weist einen zylindrischen Außenmantel auf, der die Querschnittfläche des jeweiligen Kettenglieds randseitig begrenzt.
-
Die Energieführungskette kann als offene oder geschlossene Energieführungskette ausgeführt sein. Insbesondere bei Ausgestaltungen, bei denen schnelle Rotationsbewegung erforderlich sind, wie etwa bei schnell rotierenden Bildgebungskomponenten der medizinischen Bildgebung, können offene Energieführungsketten bevorzugt sein, um die Massenträgheit zu minimieren. Dies gilt insbesondere im Bereich von bildgebenden medizinischen Einrichtungen, die zur Erfassung von Projektionsbildern für die dreidimensionale Bildgebung, beispielsweise für die Tomographie oder die Tomosynthese, vorgesehen sind.
-
Geschlossen ausgeführte Energieführungsketten umschließen die darin geführte oder geführten Leitungen vollständig. Bei offen ausgeführten Energieführungsketten sind Materialdurchbrüche vorhanden, so dass die darin geführten Leitungen im Allgemeinen nicht vollständig in Umfangsrichtung der Energieführungskette umschlossen sind.
-
Die Energieführungskette ist derart ausgeführt, dass angrenzende, miteinander gekoppelte Kettenglieder über ein Gelenk verbunden sind, das lediglich eine Rotation um eine vorgegebene Drehachse zulässt. In diesem Sinne ist die relative Rotation zweier in der Energieführungskette aufeinanderfolgenden Kettenglieder auf einen rotatorischen Freiheitsgrad eingeschränkt. Im Mittel weist die Energieführungskette somit einen rotatorischen Freiheitsgrad pro Kettenglied auf. Die Einschränkung der relativen Rotationsbewegung auf einen rotatorischen Freiheitsgrad dient der definierten Kabelführung und zur Verbesserung der Stabilität.
-
Unter einem rotatorischen Freiheitsgrad wird eine Drehbewegung um eine vorgegebene Drehachse angesehen. Ein rotatorischer Freiheitsgrad umfasst Drehbewegungen mit unterschiedlichem Drehsinn um die entsprechende Gelenk- oder Drehachse. Insbesondere umfasst ein rotatorischer Freiheitsgrad Drehbewegungen um die vorgegebene Gelenk- oder Drehachse im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn. Vorzugsweise verlaufen die Gelenkachsen der Energieführungskette parallel zueinander oder erstrecken sich in radialer Richtung derart, dass sie auf einen gemeinsamen Mittelpunkt gerichtet sind.
-
Die Kettenglieder weisen einen zylindrischen Außenmantel auf, die Querschnittsfläche der Kettenglieder quer zur Längsausdehnung der Energieführungskette hat somit eine kreisförmige Außenkontur. Die Energieführungskette ist dazu ausgelegt, von einem flexiblen Kabelschutzrohr, insbesondere von einem handelsüblichen flexiblen Wellrohr mit rundem Querschnitt, umschlossen zu werden. Diese Ausführung dient zur besseren Reinigbarkeit der Kabelführung, was insbesondere im Bereich der Medizintechnik aufgrund der einzuhaltenden erhöhten Hygienestandards von Vorteil ist.
-
In Ausgestaltungen sind die zur gelenkigen Verbindung von in der Energieführungskette aufeinanderfolgenden Kettengliedern vorgesehenen Kopplungselemente diametral gegenüberliegend an den Außenmänteln der jeweiligen Kettenglieder angeordnet. Auf diese Weise wird eine besonders stabile Ausführung angegeben, bei der die relative Drehbewegung der miteinander gekoppelten Kettenglieder auf einen rotatorischen Freiheitsgrad beschränkt ist.
-
In anderen Ausgestaltungen sind die zur gelenkigen Verbindung von in der Energieführungskette aufeinanderfolgenden Kettengliedern vorgesehenen Kopplungselemente in einem zentralen Bereich nahe des Schwerpunkts des jeweiligen Kettenglieds angeordnet. Mit anderen Worten befindet sich die das Gelenk bildenden Kopplungselemente, welche die Drehbewegung von aufeinanderfolgende Kettenglieder zueinander auf genau einen rotatorischen Freiheitsgrad einschränken, innerhalb der jeweiligen Kettenglieder.
-
In Ausgestaltungen weist jedes Kettenglied zumindest einen Trennsteg auf, der die Querschnittsfläche des jeweiligen Kettenglieds zur Führung von verschiedenen flexiblen Leitungen in Unterbereiche aufteilt. Es wird vorgeschlagen, mehrere flexible Leitungen in voneinander abgetrennten Unterbereichen der Energieführungskette, beispielsweise in unterschiedlichen Ebenen oder Lagen zu führen. Voneinander abgetrennte Unterbereiche können insbesondere dazu vorgesehen sein, Leitungen bzw. Kabel mit unterschiedlichen Durchmessern aufzunehmen.
-
In Ausgestaltungen verläuft der zumindest eine Trennsteg parallel zu der Gelenkachse, die von den miteinander gekoppelten Kopplungselementen gebildet ist, welche aufeinanderfolgende Kettenglieder in der Energieführungskette aneinanderkoppeln. Auf diese Weise können innerhalb der Energieführungskette bzw. innerhalb der Kettenglieder Unterbereiche geschaffen werden, die sich in Richtung der Gelenkachsen und somit entsprechend den verbleibenden rotatorischen Freiheitsgraden der Energieführungskette erstrecken. Kabel bzw. Leitungen, die in diesen Unterbereichen geführt sind, erfahren somit eine definierte mechanische Belastung während des Betriebs.
-
In alternativen Ausgestaltungen verläuft der zumindest eine Trennsteg senkrecht zu der Gelenkachse, die von den miteinander gekoppelten Kopplungselementen gebildet ist, welche aufeinanderfolgende Kettenglieder in der Energieführungskette aneinanderkoppeln.
-
In Ausgestaltungen weist jedes Kettenglied mehrere Trennstege auf, die die Querschnittsfläche des jeweiligen Kettenglieds zur Führung von verschiedenen flexiblen Leitungen in Unterbereiche aufteilt, wobei die Trennstege zueinander parallel verlaufen. Auf diese Weise können mehrere Unterbereiche gebildet werden, die insbesondere zur Aufnahme von Kabeln bzw. Leitungen mit unterschiedlichen Durchmesser geeignet sind. Bevorzugt sind die Trennstege derart angeordnet, dass die Kabel bzw. Leitungen mit den größten Durchmessern in einem zentralen Bereich nahe der Gelenkachsen aufgenommen werden können. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise die mechanische Beanspruchung auf die Kabel bzw. Leitungen mit dem größten Durchmesser, welche typischerweise die größte Steifigkeit aufweisen, minimiert werden kann.
-
In anderen Ausgestaltungen weist jedes Kettenglied mehrere radial verlaufende Trennstege auf, die die Querschnittsfläche des jeweiligen Kettenglieds zur Führung von verschiedenen flexiblen Leitungen in im Wesentlichen kreissektorförmige Unterbereiche aufteilt. Die Trennstege können hierzu insbesondere derart vom Zentrum des jeweiligen Kettenglieds aus sternförmig verlaufen, dass das Innere des Ketteglieds in mehrere Unterbereiche unterteilt wird, die die Gestalt von Kreissektoren haben.
-
In Ausgestaltungen ist zumindest der Außenmantel eines jeden Kettenglieds abschnittsweise von zumindest zwei Bauteilen gebildet, die miteinander lösbar und formschlüssig verbindbar sind. Mit anderen Worten können die Kettenglieder insbesondere seitlich geöffnet werden, um ein Einführen der Leitungen bzw. Kabelstränge bei der Montage zu vereinfachen.
-
In Ausgestaltungen sind die in der Energieführungskette aufeinanderfolgenden Kettenglieder mit Endanschlägen versehen. Die Endanschläge beschränken eine relative Rotation der aufeinanderfolgenden Kettenglieder zueinander entsprechend dem rotatorischen Freiheitsgrad auf einen Winkelbereich derart, dass ein minimaler Biegeradius der Energieführungskette nicht unterschritten wird. Die Endanschläge sind derart ausgebildet, dass in Abhängigkeit des Drehsinns der relativen Rotation unterschiedliche minimale Biegeradien definiert werden. Eine derartige Ausführung ist vorteilhaft, da dadurch definiert vorgegeben werden kann, wie die Energieführungskette sich im Betrieb, also bei einer Komponentenbewegung aufwölbt bzw. krümmt. So kann insbesondere eine die Energieführungskette aufweisende bildgebende medizinische Einrichtung derart ausgelegt werden, dass sich die Energieführungskette während des Betriebs nicht oder nur minimal in Richtung eines Untersuchungsbereiches aufwölbt, der zur Lagerung eines zu untersuchenden Patienten vorgesehen ist.
-
Die Endanschläge können auf verschiedenste Arten realisiert werden. In zumindest einer möglichen Ausgestaltung sind die Endanschläge mechanisch von der Ausdehnung der zylindrischen Außenmäntel vorgegeben. In zumindest einer anderen Ausgestaltung sind die Endanschläge von den Kopplungselementen vorgegeben, die beispielsweise geometrisch derart ausgestaltet sein können, dass lediglich eine Rotation über einen eingeschränkten Winkelbereich ermöglicht ist.
-
In Ausgestaltungen beträgt der minimale Biegeradius bei einer relativen Rotation der aufeinanderfolgenden Kettenglieder zueinander in einem ersten Drehsinn zumindest 600mm, vorzugsweise zumindest 800mm. Der minimale Biegeradius bei einer relativen Rotation der aufeinanderfolgenden Kettenglieder zueinander in einem zweiten Drehsinn, der entgegengesetzt zum ersten Drehsinn gerichtet ist, beträgt in Ausgestaltungen weniger als 500mm, vorzugsweise weniger als 300mm. In einem konkreten Ausführungsbeispiel beträgt der minimale Biegeradius für Drehbewegungen in Richtung des ersten Drehsinns in etwa 1000mm und der minimale Biegeradius für Drehbewegungen in Richtung des entgegengesetzten, zweiten Drehsinns in etwa 150mm.
-
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der vorstehend beschriebenen Energieführungskette zur Führung zumindest einer Leitung, beispielsweise eines strom- oder spannungsführenden Kabels, zu einer beweglich gelagerten, insbesondere bezüglich zumindest einer Drehachse beweglich gelagerten, Komponente einer Vorrichtung.
-
In Ausgestaltung findet die Energieführungskette Verwendung bei einer bildgebenden medizinischen Einrichtung, insbesondere bei einer C-Bogenröntgeneinrichtung. Die beweglich gelagerte Komponente ist in diesem Fall vorzugsweise als Bildgebungskomponente ausgebildet. Als Bildgebungskomponente im Sinne dieser Spezifizierung wird insbesondere ein Röntgendetektor oder ein Röntgenstrahler (auch: Röntgenröhre) angesehen. Die Bildgebungskomponente ist beispielsweise bezüglich zumindest einer Drehachse, insbesondere bezüglich einer Orbitaldrehachse und/oder einer Angulardrehachse, beispielsweise einer C-Bogenröntgeneinrichtung, drehbar gelagert.
-
Die vorstehend beschriebene Energieführungskette findet vorzugsweise Verwendung in einem flexiblen Kabelschutzrohr, insbesondere Wellrohr, um die Reinigbarkeit der Kabelführung zu verbessern.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine bildgebende medizinische Einrichtung, insbesondere die vorstehend bereits genannte bildgebende medizinische Einrichtung. Die bildgebende medizinische Einrichtung ins beispielsweise als C-Bogenröntgeneinrichtung oder Computertomographieeinrichtung ausgebildet. Die bildgebende medizinische Einrichtung umfasst zumindest eine Bildgebungskomponente zum Erzeugen von Bilddaten eines in einem Untersuchungsbereich gelagerten Patienten, welche bezüglich des Untersuchungsbereichs derart verschwenkbar geführt bzw. gelagert ist, dass die Bildgebungskomponente bezüglich einer durch den Untersuchungsbereich verlaufende Drehachse, insbesondere Orbitaldrehachse, in unterschiedlichen Winkelstellungen, insbesondere orbitalen Winkelstellungen, positionierbar ist. Zumindest eine mit der Bildgebungskomponente verbundene, flexible, insbesondere strom- und/oder spannungsführende, Leitung ist in einer der vorstehend bereits beschriebenen Energieführungsketten beweglich geführt.
-
Es ist somit vorgesehen, dass die zumindest eine mit der Bildgebungskomponente verbundene, flexible Leitung in der, insbesondere beweglich gelagerten, Energieführungskette geführt bzw. gelagert ist. Die Energieführungskette weist mehrere miteinander gelenkig verbundene Kettenglieder auf, die jeweils Längsabschnitte der zumindest einen flexiblen Leitung aufnehmen, um diese bei einer Bewegung der Komponente zu schützen.
-
Schnelle Orbitalbewegungen der Bildgebungskomponente um die Orbitaldrehachse sind beispielsweise bei der Erzeugung von dreidimensionalen Bilddaten des Untersuchungsobjektes üblich. Diese gehen im Allgemeinen mit einer starken mechanischen Beanspruchung der Leitungen bzw. Kabelstränge einher, die mit der bewegten, insbesondere rotierenden, Bildgebungskomponente zumindest mittelbar verbunden sind.
-
In Ausgestaltungen ist die bildgebende medizinische Einrichtung als mobile, deckenmontierte oder bodenmontierte C-Bogenröntgeneinrichtung ausgebildet.
-
In Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein Ende der Energieführungskette zumindest mittelbar über einen Tragarm mit der beweglich geführten Bildgebungskomponente verbunden ist und ein weiteres Ende der Energieführungskette mit einer stationären Komponente der bildgebenden medizinischen Einrichtung verbunden ist. Der Tragarm ist beispielsweise im Wesentlichen C-förmig ausgebildet und trägt an seinen Enden einen Röntgendetektor und einen Röntgenstrahler derart, dass diese dem Untersuchungsbereich jeweils gegenüberliegend angeordnet sind. Mit anderen Worten bildet der Tragarm eine erste Anschlussstelle für die Energieführungskette mit der beweglichen Komponente, wobei das gegenüberliegende weitere Ende der Energieführungskette mit der stationären Komponente verbunden ist. Alternativ dazu kann zwischen dem Tragarm und der stationären Komponente auch ein beweglich gelagerter Zwischenwagen vorgesehen sein. Die vorstehend beschriebene Energieführungskette kann in derartigen Ausführungen eine Kabelführung zwischen der stationären Komponente und dem Zwischenwagen und/oder zwischen dem Zwischenwagen und der zumindest einen am Tragarm befestigten Bildgebungskomponente bereitstellen. Die stationäre Komponente kann insbesondere ein boden- oder deckenmontiertes Stativ einer C-Bogenröntgeneinrichtung sein.
-
In Ausgestaltungen ist die Energieführungskette der bildgebenden medizinischen Einrichtung umfänglich von einem flexiblen Kabelschutzrohr, insbesondere Wellrohr, umschlossen.
-
Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die in den Zeichnungsfiguren gezeigten Ausführungsbeispiele verwiesen. Es zeigen in einer schematischen Darstellung:
- 1: eine als C-Bogenröntgeneinrichtung ausgeführte bildgebende medizinische Einrichtung gemäß einem möglichen Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung;
- 2: ein Kettenglied für eine Energieführungskette gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung;
- 3: das Kettenglied der 2 in geöffnetem Zustand in einer perspektivischen Ansicht;
- 4: eine Energieführungskette, die von den Kettengliedern der 2 gebildet ist, in einer perspektivischen Ansicht;
- 5: die Energieführungskette der 3 in geöffnetem Zustand in einer perspektivischen Ansicht
- 6: ein Kettenglied für eine Energieführungskette gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Querschnittdarstellung;
- 7: eine Energieführungskette, die von den Kettengliedern der 6 gebildet ist, in einer schematischen Schnittdarstellung.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel einer bildgebenden medizinischen Einrichtung 10. Die bildgebende medizinische Einrichtung 10 ist im dargestellten und nicht einschränkend aufzufassenden Ausführungsbeispiel als C-Bogenröntgeneinrichtung (auch: C-Bogen) ausgeführt und umfasst einen C-förmigen Tragarm 12, der bezüglich einer ersten Drehachse D1 (Orbitaldrehachse) und einer zweiten Drehachse D2 (Angulardrehachse) in verschiedenen Winkelstellungen positioniert werden kann.
-
Am Tragarm 12 jeweils endseitig angeordnet sind Bildgebungskomponenten 14, insbesondere ein Röntgenstrahler 16 (auch: Röntgenröhre, Röntgenquelle, Röntgenemitter) und ein Röntgendetektor 20, insbesondere ein Flachbilddetektor.
-
Der Röntgenstrahler 16 ist dem Röntgendetektor 20 derart gegenüberliegend angeordnet, dass in einem dazwischenliegenden Untersuchungsbereich ein insbesondere auf einem Patiententisch gelagerter Patient eingebracht werden kann.
-
Der Tragarm 12 ist bezüglich einer stationären Komponente, im dargestellten Beispiel bezüglich eines deckenmontierten Stativs 24, entlang einer Kreisbogenkontur verschiebbar geführt. Der Tragarm 12 ist mittelbar an dem Stativ 24 über einen dazwischen angeordneten Zwischenwagen 26, der ebenfalls beweglich gelagert ist, befestigt.
-
In anderen Ausführungen ist das Stativ am Boden montiert. Alternativ dazu kann das Stativ 24 ein Fahrgestell aufweisen. Die bildgebende medizinische Einrichtung 10 ist in einem derartigen Ausführungsbeispiel entsprechend als mobile Einheit ausgeführt.
-
Die Orbitalbewegung um die erste Drehachse D1 erfolgt über eine teleskopische mechanische Führung. Der Zwischenwagen 26 ist beispielsweise mit Laufrollen versehen und verbindet zwei kurvenförmige, insbesondere kreisbogenförmige, Führungsbahnen. Die Bildgebungskomponenten sind um einen Winkel von etwa 200° um die erste Drehachse D1 verschwenkbar.
-
Zur Kabelführung insbesondere zwischen dem beweglich gelagertem Zwischenwagen 26 und dem Tragarm 12 und zwischen dem Zwischenwagen 26 und dem Stativ 24 dienen Energieführungsketten 100, die in flexiblen Kabelschutzrohren 28, insbesondere in Wellrohren, aufgenommen sind. Die Kabelschutzrohre 28 mit den darin eingebrachten Energieführungsketten 100 sind jeweils seitlich an dem Zwischenwagen 26 angebracht und stellen Kabelführungen zwischen dem Stativ 24, dem Zwischenwagen 26 und dem Tragarm 12 bzw. den Bildgebungskomponenten 14 bereit.
-
In dem in 1 illustrierten Ausführungsbeispiel sind die beiden Kabelschutzrohre 28 jeweils gegenüberliegend am Zwischenwagen 26 drehbar befestigt. Hierzu alternativ können die beiden Kabelschutzrohre 28, die zur Führung von Leitungen vom Stativ 24 zum Zwischenwagen 26 bzw. vom Zwischenwagen 26 zum Tragarm 12 vorgesehen sind, auch an einer Seite des Zwischenwagens 26 angeordnet bzw. an diesem einseitig befestigt bzw. drehbar gelagert sein.
-
2 zeigt ein Kettenglied 102 der Energieführungskette 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail. Das Kettenglied 102 nimmt Längsabschnitte von flexiblen Leitungen 104 auf, die beispielsweise zur Strom- oder Spannungsversorgung der Bildkomponenten 14 oder zur Übertragung von Daten dienen. Das Kettenglied 102 weist einen zylindrischen Außenmantel 106 auf, so dass das Kettenglied 102 im Querschnitt kreisförmig ist und in handelsüblichen Wellrohre bzw. Kabelschutzrohre 28 eingesetzt werden kann.
-
Jeweils paarweise diametral gegenüberliegend am Außenmantel 106 sind Kopplungselemente 108 angeordnet, die zur gelenkigen Befestigung von in der Energieführungskette 100 aufeinanderfolgenden Kettengliedern 102 (vgl. insbesondere 4 und 5) dienen. Die Kopplungselemente 108 von in der Energieführungskette 100 aufeinanderfolgenden Kettengliedern 102 sind dazu ausgebildet, aneinander gekoppelt zu werden. In dem exemplarisch illustrierten Ausführungsbeispiel weisen die Kopplungselemente 108 hierzu stiftähnliche Vorsprünge 110 und Ausnehmungen 112 auf. Die Vorsprünge 110 sind zur Kopplung der Kettenglieder 102 aneinander in den dazu komplementär ausgebildeten Ausnehmungen 112 aufgenommen.
-
Diametral gegenüberliegende Kopplungselemente 108 definieren Gelenkachsen G, die die rotatorische Relativbewegung von angrenzenden Kettengliedern 102 auf einen rotatorischen Freiheitsgrad einschränken. Wie insbesondere in 4 ersichtlich, verlaufen die Gelenkachsen G der in der Energieführungskette 100 angeordneten Kettenglieder 102 parallel zueinander.
-
6 und 7 illustrieren Kettenglieder 102 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Kettenglieder 102 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheiden sich von denen des ersten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen darin, dass die Kopplungselemente 108, die zur gelenkigen Verbindung von in der Energieführungskette 100 aufeinanderfolgenden Kettengliedern 102 vorgesehen sind, in einem zentralen Bereich des jeweiligen Kettenglieds 102 nahe dessen Schwerpunkts angeordnet sind. Die Kopplungselemente 108 schränken die Bewegungsfreiheit von aneinander gekoppelten Kettenglieder 102 zueinander auf genau einen rotatorischen Freiheitsgrad ein.
-
7 zeigt entsprechend eine Energieführungskette 100, welche von Kettengliedern 102 des zweiten Ausführungsbeispiels gebildet ist.
-
Innerhalb der Kettenglieder 102 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels sind, wie insbesondere in 2,3, 6 oder 7 gezeigt, Trennstege 114 angeordnet, die den Innerbereich des jeweiligen Kettenglieds 102 zur Führung von unterschiedlichen Leitungen 104 in Unterbereiche aufteilen.
-
Die Trennstege 114 verlaufen in dem ersten Ausführungsbeispiel (vergleiche insbesondere 2 und 3) jeweils parallel zu den Gelenkachsen G und bilden insgesamt fünf Unterbereiche, in denen Leitungen 104 insbesondere mit unterschiedlichen Querschnitten aufgenommen sind. Die beiden Trennstege 114, die im zentralen Bereich nahe der Gelenkachse G angeordnet sind, haben den größten Abstand voneinander, so dass dort die Leitungen 104 mit den größten Durchmessern geführt werden können.
-
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (vergleiche insbesondere 6) verlaufen die Trennstege 114 in radialer Richtung. Die die Gelenkachsen G definierenden Kopplungselemente 108 sind jeweils endseitig an den Trennstegen 114 angeordnet. Dabei weisen die Trennstege 114 von in der Energieführungskette 100 benachbarter Kettengliedern 102 endseitig Ausnehmungen 112 auf, durch die zur gelenkigen Verbindung ein Stift 134 geführt ist. Einer der Trennstege 114 weist einen gabelförmig ausgebildeten Endbereich 136 mit Aussparungen 112 auf. Der gabelförmig ausgebildete Endbereich 136 eines Kettenglied 102 umklammert jeweils den endseitigen Abschnitt des gegenüberliegenden Trennstegs 114 eines darauffolgenden Kettenglieds 102, der ebenfalls eine Ausnehmung 112 aufweist. Die drei zur Kopplung von aufeinanderfolgenden Kettengliedern 102 dienenden Aussparungen 102 sind zueinander koaxial angeordnet. Der Stift 112 verbindet die drei Ausnehmungen 112, so dass ein Gelenk mit einer Gelenkachse G gebildet ist, das die Bewegungsfreiheit der aneinander gekoppelten Kettenglieder 102 auf einen rotatorischen Freiheitsgrad eingeschränkt ist.
-
Die Kettenglieder 102 des zweiten Ausführungsbeispiels weisen jeweils zwei Trennstege 114 auf, die den Innenbereich der jeweiligen Kettenglieds 102 in zwei im Wesentlichen halbkreisförmige Unterbereiche aufteilt. In anderen Ausgestaltungen sind mehrere, insbesondere mehr als zwei, radial verlaufende Trennstege 114 vorgesehen, die den Innenbereich des jeweiligen Kettenglieds in drei oder mehr im Wesentlichen kreissektorförmige Unterbereiche aufteilt.
-
Das Kettenglied 102 des ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiels und insbesondere dessen Außenmantel 106, kann mehrteilig ausgeführt sein.
-
Wie insbesondere in 2 und 3 illustriert, ist das Kettenglied 102 des ersten Ausführungsbeispiels aus zumindest zwei Bauteilen 116, 118 gebildet, die lösbar miteinander verbunden sind. Der überwiegende Teil des Kettenglieds 102 ist als zusammenhängendes Stück insbesondere aus Kunststoff von dem ersten Bauteil 118 gebildet. Das zweite Bauteil 116, welches in der Darstellung der 3 abgenommen ist, erstreckt sich zumindest über einen Abschnitt des zylindrischen Außenmantels 106, so dass die Leitungen 104 bei abgenommenem zweiten Bauteil 116 seitlich in die von den Trennstegen 114 abgetrennten Unterbereiche eingeführt werden können.
-
Das erste und zweite Bauteil 116, 118, insbesondere des ersten Ausführungsbeispiels, sind dazu ausgebildet, eine kraftund/oder formschlüssige Rastverbindung einzugehen. Hierzu sind im Außenmantel 106 des ersten Bauteils 118 sacklochähnliche Vertiefungen 120 eingebracht, in die im zusammengesetzten Zustand eine stiftähnliche Rastnase des ersten Bauteils 116 eingreift.
-
Die Trennstege 114 sind ebenfalls abschnittsweise vom ersten und zweiten Bauteil 118, 116 gebildet. Erste Abschnitte 122, die vom ersten Bauteil 118 gebildet sind, sind endseitig mit klammerartigen Endstücken 126 versehen. Entsprechend weisen zweite Abschnitte 124 der Trennstege 114, die vom zweiten Bauteil 116 gebildet sind, endseitig querschnittsvergrößerte Endbereiche 128 auf, die im zusammengesetzten Zustand formschlüssig in den klammerartigen Endstücken 126 aufgenommen sind.
-
3 zeigt das Kettenglied 102 mit abgenommen zweiten Bauteil 116. Entsprechend zeigt 5 die Energieführungskette 100 mit abgenommenen zweiten Bauteilen 116.
-
4 und 7 zeigen die Energieführungsketten 100 im endmontiertem Zustand. Die Gelenkachsen G schränken die relative Drehbewegung zweier der aneinander angrenzenden bzw. miteinander gekoppelten Kettenglieder 102 auf einen verbleibenden rotatorischen Freiheitsgrad ein. Entsprechend können die gekoppelten Kettenglieder 102 zueinander um die Gelenkachsen G in einem ersten Drehsinn Rl, beispielsweise im Uhrzeigersinn, oder in einem zweiten Drehsinn, beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn, zueinander geschwenkt werden. Dabei ist der Winkelbereich, um die miteinander gekoppelte Kettenglieder 102 zueinander verschwenkt werden können, durch Endanschläge 130, 132 begrenzt. Die Endanschläge 130, 132 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bezüglich der Ebene, in der die Gelenkachsen G des Kettenglieds 102 (vergleiche insbesondere 2) liegen, diametral gegenüberliegend angeordnet und durch die Breite des zylindrischen Außenmantels 106 in diesen Bereichen vorgegeben. Der Außenmantel 106 verschmälert sich in Richtung zu den Endanschlägen 130 hin. Das Kettenglied 102 ist im Bereich des ersten Endanschlags 130 schmaler als im Bereich des zweiten Endanschlags 132, so dass die miteinander gekoppelten Kettenglieder 102 zueinander in Richtung des ersten Drehsinns R1 (vergleiche insbesondere 4) über einen weiteren Winkelbereich geschwenkt werden können als bei einer entgegengesetzten Drehbewegung in Richtung des zweiten Drehsinns R2. Entsprechend ist ein minimaler Biegeradius der Energieführungskette 100 bei einer relativen Rotation R1 der aufeinanderfolgenden Kettenglieder 102 zueinander in Richtung des ersten Drehsinns R1 auf einen kleineren Wert beschränkt, als bei einer entgegengesetzten Rotation in Richtung des zweiten Drehsinns R2. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der minimale Biegeradius bei einer relativen Rotation der aufeinanderfolgenden Kettenglieder 102 zueinander in dem ersten Drehsinn R1 etwa 150mm, wohingegen der minimale Biegeradius bei einer relativen Rotation der aufeinanderfolgenden Kettenglieder 102 zueinander in dem zweiten Drehsinn R2 etwa 1000mm beträgt. Die entsprechenden minimalen Biegeradien können nicht unterschritten werden, um eine Beschädigung der in der Energieführungskette 100 geführten Leitungen 104 zu vermeiden.
-
Obwohl die Erfindung im Detail mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht hierdurch eingeschränkt. Andere Variationen und Kombinationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne vom wesentlichen Gedanken der Erfindung zu abzuweichen.
