DE102020126389A1

DE102020126389A1 - Schutzschlauchanordnung

Info

Publication number: DE102020126389A1
Application number: DE102020126389.9A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Murrplastik Systemtechnik GmbH
Current assignee: Murrplastik Systemtechnik GmbH
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2022-04-14
Anticipated expiration: 2040-10-09
Also published as: DE102020126389B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzschlauchanordnung (10) mit einem Schutzschlauch (12), der einen sich in einer Längsrichtung (16) erstreckenden, zu seinen Enden (18) offenen und rings von einer Schlauchhülle (14) umschlossenen Aufnahmekanal (20) für die Aufnahme von Leitungen aufweist. Erfindungsgemäß ist eine einen Abschnitt der Schlauchhülle (14) ringsum einhüllende Schutzhülle (40) vorgesehen, welche eine an einer dem Aufnahmekanal (20) abgewandten Außenseite (44) der Schlauchhülle (14) anliegende Schutzschicht (42) aus einem flexiblen Bahnmaterial aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzschlauchanordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Schutzschlauchanordnungen werden regelmäßig dazu verwendet, Versorgungsleitungen wie beispielsweise elektrische Kabel zu einer beweglichen Verbrauchsstelle, beispielsweise zu einer beweglichen Maschine, zu führen. Der Schutzschlauch, in dessen Aufnahmekanal die Leitungen aufgenommen sind, schützt diese vor Verschleiß, wenn die Schlauchanordnung, durch die Bewegung der Maschine bedingt, immer wieder Bauteile beispielsweise eines Roboters berührt und an diesen entlang gleitet. Allerdings ist der Schutzschlauch, der meist ein Wellschlauch ist, oftmals nicht resistent genug, um solchen mechanischen Beanspruchungen lange genug zu widerstehen. Aus diesem Grund werden bei bekannten Schutzschlauchanordnungen regelmäßig sogenannte Protektoren an den Stellen auf die Schlauchhülle aufgesetzt und an dieser fixiert, an denen häufig Verschleiß zu erwarten ist. Die Protektoren bestehen aus Hartkunststoff und umgeben einen kurzen Abschnitt der Schlauchhülle ringsum, so dass dieser Abschnitt besonders geschützt ist. Protektoren bestehen üblicherweise aus zwei Halbschalen, die, die Schlauchhülle umfassend, mittels Scharnieren und/oder Schrauben miteinander verbunden sind. Dabei ergibt sich das Problem, dass die harten Protektoren gegebenenfalls andere Bauteile, mit denen sie kollidieren, beschädigen können, insbesondere dann, wenn ihre Kunststoffschale so weit abgenutzt ist, dass Schrauben oder andere Metallteile aus ihr hervorstehen. Die Protektoren bewirken zudem eine deutliche Verdickung der Schutzschlauchanordnung an den mit ihnen verstärkten Abschnitten, so dass beim Gleiten der Schutzschlauchanordnung über ein Hindernis stets dann eine erhöhte Kraft aufgewendet werden muss, wenn ein Protektor das Hindernis erreicht. Schließlich beeinträchtigen Protektoren die Biegsamkeit des Schutzschlauchs und damit der gesamten Schutzschlauchanordnung, da sie den Schutzschlauch in den durch sie geschützten Bereichen starr machen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schutzschlauchanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein Verschleiß verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schutzschlauchanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, mit der Schutzhülle einen Schutz des Schutzschlauchs bereitzustellen, der die Bewegungsfreiheit der Schutzschlauchanordnung so wenig wie möglich einschränkt. Zu diesem Zweck weist die Schutzhülle, die zumindest einen besonders dem Verschleiß ausgesetzten Abschnitt der Schlauchhülle ringsum einhüllt, eine an der Außenseite der Schlauchhülle anliegende Schutzschicht aus einem flexiblen Bahnmaterial auf. Das Bahnmaterial ist in der Hinsicht flexibel, dass es weitgehend ohne Krafteinwirkung gebogen werden kann im Gegensatz zu einem steifen oder halbsteifen Material. Insbesondere soll die zum Verbiegen der Schutzhülle erforderliche Kraft geringer sein als die zum Verbiegen des Schutzschlauchs erforderliche Kraft. Als flexibles Bahnmaterial kommt insbesondere ein textiles Material in Frage, wobei zwei Ausführungsformen bevorzugt sind. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform enthält das textile Material als Hauptbestandteile Polyamid (PA) und Polyurethan (PU). Das textile Material kann dann als weiteren Bestandteil noch Polyester (PL) enthalten. Gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält das textile Material als Hauptbestandteile Baumwolle und Polyethylen (PE). Bei beiden Ausführungsbeispielen wird bevorzugt, dass das textile Material ein Gewebe ist bzw. miteinander verwebte Fasern aufweist.
Zweckmäßig weist die Schutzschicht zwei durch sich in der Längsrichtung erstreckende, einander abgewandte Kanten begrenzte Randpartien auf, welche mittels Verbindungsmitteln lösbar aneinander befestigt sind. Anders als bei einer Ausbildung der Schutzschicht als Schlauch muss diese nicht in der Längsrichtung über die Schlauchhülle gezogen werden, sondern die Randpartien können unter Bildung eines Einführspalts für den Schutzschlauch voneinander entfernt und nach Einführen des Schutzschlauchs miteinander verbunden werden. Dabei wird bevorzugt, dass die Randpartien einander überlappen. Zudem sind die Verbindungsmittel zweckmäßig Klettverbinder, die einfach zu fertigen sind und die eine ohne weitere Hilfsmittel lösbare und dennoch feste Verbindung bilden.
Es wird bevorzugt, dass die Schutzhülle an mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Befestigungsbereichen in der Längsrichtung unverschieblich an der Schlauchhülle befestigt ist. Die Befestigungsbereiche können dabei zweckmäßig jenseits der beiden Enden eines besonders dem Verschleiß ausgesetzten Abschnitts des Schutzschlauchs angeordnet sein. Das Material der Schutzschicht kann zudem so ausgebildet sein, dass die Schutzschicht in der Längsrichtung einen geringeren Dehnungskoeffizienten aufweist als die Schlauchhülle. Insbesondere dann, wenn der Schutzschlauch als Wellschlauch ausgebildet ist, verhindert die Schutzhülle dann eine Dehnung des Schutzschlauchs bzw. verringert diese und vermindert somit die mechanische Belastung des Schutzschlauchs. Dabei wird bevorzugt, dass die Schutzschicht in der Längsrichtung einen Dehnungskoeffizienten aufweist, der um mindestens 20% gegenüber dem Dehnungskoeffizienten der Schlauchhülle vermindert ist und zweckmäßig höchstens 50%, vorzugsweise höchstens 20%, des Dehnungskoeffizienten der Schlauchhülle beträgt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Schutzschlauch in jedem Befestigungsbereich ein an der Schlauchhülle fixiertes erstes Befestigungselement auf, während die Schutzhülle in jedem Befestigungsbereich ein in Längsrichtung unverschieblich mit dem zugehörigen ersten Befestigungselement zusammenwirkendes zweites Befestigungselement aufweist. Dabei kann zwischen dem jeweils ersten und zweiten Befestigungselement eine Nut- und Federverbindung gegeben sein dergestalt, dass bei jedem aus einem ersten und einem zweiten Befestigungselement bestehenden Befestigungselementepaar eines der Befestigungselemente eine Nut und das andere Befestigungselement eine die Schutzschicht in die Nut drückende Feder aufweist. Indem die Schutzschicht zwischen Nut und Feder eingeklemmt ist, entsteht ein Reibschluss, der einem Herausziehen der Schutzschicht aus dem jeweiligen Befestigungselementepaar eine erhebliche Kraft entgegensetzt. Es versteht sich von selbst, dass jedes Befestigungselementepaar nicht nur eine Nut- und Federverbindung aufweisen kann, sondern auch mehrere Nut- und Federverbindungen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem der Schutzschlauch als Wellschlauch ausgebildet ist und seine Schlauchhülle eine Vielzahl von in der Längsrichtung alternierend aufeinander folgenden Wellenbergen und Wellentälern aufweist, ist in jedem Befestigungsbereich ein Befestigungsmittel vorgesehen, das die Schutzschicht in eine Wellental drückt. Die Befestigungsmittel können beispielsweise die Schutzschicht umschlingende Kabelbinder sein, die in einem Industriebetrieb oftmals ohnehin verfügbar und zudem einfach zu montieren sind. Zwischen den Befestigungsmitteln, dem Wellschlauch und der Schutzschicht entsteht ein Reibschluss, der einem Herausziehen der Schutzschicht eine erhebliche Kraft entgegensetzt. Es versteht sich von selbst, dass der Schutzschlauch auch beim erstgenannten Ausführungsbeispiel als Wellschlauch ausgebildet sein kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

1 eine Schutzschlauchanordnung;
2 einen Industrieroboter mit einer Schutzschlauchanordnung gemäß 1 und
3a, b ein Ende der Schutzschlauchanordnung gemäß 1 teilweise im Schnitt und in perspektivischer Darstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Schutzschlauchanordnung 10 weist einen als Wellschlauch ausgebildeten Schutzschlauch 12 auf mit einer Schlauchhülle 14, die einen sich in einer Längsrichtung 16 erstreckenden und zu seinen Enden 18 offenen Aufnahmekanal 20 rings umhüllt. Der Aufnahmekanal 20 ist für die Aufnahme von in der Zeichnung nicht dargestellten Versorgungsleitungen, insbesondere von elektrischen Kabeln, bestimmt. Die Schlauchhülle 14 weist eine Vielzahl von in der Längsrichtung 16 alternierend aufeinander folgenden Wellenbergen 22 und Wellentälern 24 auf.
2 zeigt beispielhaft die Verwendung der Schutzschlauchanordnung 10 an einem Industrieroboter 26. Der Schutzschlauch 12 ist nahe einem seiner Enden 18 mittels eines Systemhalters 28 am letzten Roboterarm 30 montiert, welcher eine Werkzeugaufnahme 32 aufweist, die zur Anbringung eines Bearbeitungswerkzeugs ausgebildet ist, für dessen Versorgung die Versorgungsleitungen bestimmt sind. Die Schutzschlauchanordnung 10 erstreckt sich in eine am Industrieroboter 26 montierte Rückführbox 34 hinein, in der der Schutzschlauch 12 nahe seinem anderen Ende 18 mittels eines weiteren Systemhalters 36 an einem in der Rückführbox 34 gegen eine Rückstellkraft verschieblich geführten Schlitten montiert ist. Die Rückführbox 34 ist in 2 zur Veranschaulichung aufgeklappt dargestellt.
Im Betrieb des Industrieroboters 26 wird die Schutzschlauchanordnung 10 durch Bewegungen des das Werkzeug tragenden letzten Roboterarms 30 regelmäßig bezüglich der Rückführbox 34 bewegt. Insbesondere wird die Schlauchanordnung 10 immer wieder aus der Rückführbox 34 herausgezogen bzw. aufgrund der Rückstellkraft wieder in die Rückführbox 34 zurückgezogen. Im Bereich zwischen den Enden 18 des Schutzschlauchs 12 unterliegt die Schutzschlauchanordnung 10 daher aufgrund von Berührungen mit der Rückführbox 34 und auch gegebenenfalls anderen Bauteilen des Industrieroboters 26 einem hohen Verschleiß. Sie weist daher eine Schutzhülle 40 auf, welche einen sich über den Großteil ihrer Länge erstreckenden Abschnitt der Schlauchhülle 14 ringsum einhüllt und eine Schutzschicht 42 aus einem Textilgewebe aufweist, die an einer dem Aufnahmekanal 20 abgewandten Außenseite 44 der Schlauchhülle 14 anliegt. Die Schutzschicht 42 besteht aus einem flexiblen Bahnmaterial, das gefaltet, gebogen und abgeknickt werden kann. Das Bahnmaterial weist zwei sich in der Längsrichtung 16 erstreckende Kanten 46 auf, die Randpartien 48 der Schutzschicht 42 begrenzen, welche mit Verbindungsmitteln 50 in Form von Klettverbindern versehen sind, so dass sie bei einer überlappenden Anordnung aneinander lösbar fixiert sind.
Die Schutzhülle 40 ist an zwei Befestigungsbereichen 52 an ihren einander abgewandten Enden in der Längsrichtung 16 unverschieblich an der Schlauchhülle 14 befestigt. Zu diesem Zweck weist der Schutzschlauch 12 in jedem der Befestigungsbereiche 52 ein erstes Befestigungselement 54 auf, das ringförmig ausgebildet und an der Schlauchhülle 14 in der Längsrichtung 16 unverschieblich fixiert ist. Das erste Befestigungselement 54 weist zu diesem Zweck zwei nach innen vorstehende Eingriffsrippen 56 auf, die jeweils in ein Wellental 24 eingreifen. Die Schutzschicht 42 bedeckt das erste Befestigungselement 54 an seiner der Schlauchhülle 14 abgewandten Außenseite. Es wird zudem von einem ebenfalls ringförmigen zweiten Befestigungselement 58 umschlossen, das mit dem ersten Befestigungselement 54 ein Befestigungselementepaar 54, 58 bildet. Die Befestigungselemente 54, 58 jedes Befestigungselementepaars 54, 58 sind mittels einer Nut- und Federverbindung miteinander verbunden dergestalt, dass das erste Befestigungselement 54 eine umlaufende Nut 60 und das zweite Befestigungselement 58 eine umlaufende Feder 62 aufweist, welche in die Nut 60 eingreift, wobei die Schutzschicht 42 zwischen der Nut 60 und der Feder 62 eingeklemmt wird. Auf diese Weise entsteht ein Reibschluss zwischen der Schutzschicht 42 und jedem der Befestigungselementepaare 54, 58, der einem Herausziehen der Schutzschicht 42 aus dem Befestigungselementepaar 54, 58 eine erhebliche Kraft entgegensetzt.
Beim Betrieb des Industrieroboters 26 ist somit die Schutzschicht 42 einem Verschleiß ausgesetzt und schützt den Schutzschlauch 12. Es versteht sich dabei von selbst, dass die Schutzhülle 40 auch auf andere Weise am Schutzschlauch 12 fixiert werden kann, beispielsweise durch Kabelbinder, die anstelle der Befestigungselementepaare 54, 58 vorgesehen sind und in den Befestigungsbereichen 52 die Schutzschicht 42 umschlingen und unter Ausbildung eines Reibschlusses in Wellentäler 24 drücken.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Schutzschlauchanordnung 10 mit einem Schutzschlauch 12, der einen sich in einer Längsrichtung 16 erstreckenden, zu seinen Enden 18 offenen und rings von einer Schlauchhülle 14 umschlossenen Aufnahmekanal 20 für die Aufnahme von Leitungen aufweist. Erfindungsgemäß ist eine einen Abschnitt der Schlauchhülle 14 ringsum einhüllende Schutzhülle 40 vorgesehen, welche eine an einer dem Aufnahmekanal 20 abgewandten Außenseite 44 der Schlauchhülle 14 anliegende Schutzschicht 42 aus einem flexiblen Bahnmaterial aufweist.

Claims

Schutzschlauchanordnung mit einem Schutzschlauch (12), der einen sich in einer Längsrichtung (16) erstreckenden, zu seinen Enden (18) offenen und rings von einer Schlauchhülle (14) umschlossenen Aufnahmekanal (20) für die Aufnahme von Leitungen aufweist, gekennzeichnet durch eine einen Abschnitt der Schlauchhülle (14) ringsum einhüllende Schutzhülle (40), welche eine an einer dem Aufnahmekanal (20) abgewandten Außenseite (44) der Schlauchhülle (14) anliegende Schutzschicht (42) aus einem flexiblen Bahnmaterial aufweist.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (42) zwei durch sich in der Längsrichtung (16) erstreckende Kanten (26) begrenzte Randpartien (48) aufweist, welche mittels Verbindungsmitteln (50) lösbar aneinander befestigt sind.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Randpartien (48) einander überlappen.
Schutzschlauchanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (50) Klettverbinder sind.
Schutzschlauchanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (40) an mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Befestigungsbereichen (52) in der Längsrichtung (16) unverschieblich an der Schlauchhülle (14) befestigt ist.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzschlauch (12) in jedem Befestigungsbereich (52) ein an der Schlauchhülle (14) in der Längsrichtung (16) unverschieblich fixiertes erstes Befestigungselement (54) aufweist, während die Schutzhülle (40) in jedem Befestigungsbereich (52) ein in der Längsrichtung (16) unverschieblich mit dem zugehörigen ersten Befestigungselement (54) zusammenwirkendes zweites Befestigungselement (58) aufweist.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem aus einem ersten und einem zweiten Befestigungselement (54, 58) bestehenden Befestigungselementepaar (54, 58) eines der Befestigungselemente (54) eine Nut (60) und das andere Befestigungselement (58) eine die Schutzschicht (42) in die Nut (60) drückende Feder (62) aufweist.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzschlauch (12) ein Wellschlauch ist und seine Schlauchhülle (14) eine Vielzahl von in der Längsrichtung (16) alternierend aufeinanderfolgenden Wellenbergen (22) und Wellentälern (24) aufweist und dass in jedem Befestigungsbereich (52) ein Befestigungsmittel vorgesehen ist, das die Schutzschicht (42) in ein Wellental (24) drückt.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel die Schutzschicht (42) umschlingende Kabelbinder sind.
Schutzschlauchanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (42) in der Längsrichtung (16) einen geringeren Dehnungskoeffizienten aufweist als die Schlauchhülle (14).
Schutzschlauchanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (42) aus einem textilen Material gefertigt ist.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material als Hauptbestandteile Polyamid (PA) und Polyurethan (PU) enthält.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material als weiteren Bestandteil Polyester (PL) enthält.
Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material als Hauptbestandteile Baumwolle und Polyethylen (PE) enthält.
Schutzschlauchanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material miteinander verwebte Fasern aufweist.