DE19832044A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden Mechanismus - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden MechanismusInfo
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- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
- H02G11/006—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using extensible carrier for the cable, e.g. self-coiling spring
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- Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
- Supports For Pipes And Cables (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur
Materialversorgung für einen geradlinig laufenden Mechanismus, z. B.
für einen Kugelspindelantrieb, einen Ketten-/Riemen-Antriebsmechanismus
oder dergleichen. Insbesondere geht es um ein
Verfahren und eine Vorrichtung unter Verwendung von
Bandkabeln/Schläuchen, die dazu dienen, Energie, beispielsweise
elektrische Energie und dergleichen von einem nicht-bewegten Teil zu
einem bewegten Teil zu transportieren, und/oder Signale zu oder von
dem beweglichen Teil zu übertragen bzw. zu empfangen und/oder
Material von dem nicht-bewegten Teil zu dem bewegten Teil zu
transportieren und/oder abzuführen.
Für auf verschiedensten Gebieten der Technik und der Industrie
eingesetzte linear laufende Mechanismen werden üblicherweise
Kabelführungen eingesetzt, so z. B. bei Ausgabegeräten für Rechner und
Büromaschinen, bei automatischen Schiebetüren, bei hohen Lagerhäusern
und Lagersystemen, bei Portal-Hebezeugen mit Laufkatzen, bei
Halbleiterfertigungsanlagen in Reinräumen, bei automatischen
Tierzucht/Pflanzenzucht-Anlagen und dergleichen. Dabei geht es um die
Zufuhr von Elektrizität, Energie, flüssiger Drucktinte und dergleichen in
ausreichender Menge von einem nicht-bewegten Teil einer Anlage oder
eines Gebäudes zu einem bewegten Teil. Die Signale, die Energie bzw.
das Material muß über feste Kabel bzw. Schläuche geleitet werden, die
eine gewisse Form aufweisen, sobald eine drahtlose/schlauchlose
Übertragung nicht möglich ist.
Beispielsweise besitzen Farbdrucker und ähnliche Geräte mehrere
Tintenschläuche, die sich von einem nicht-bewegten Teil zu einem
bewegten Teil (Druckkopf) erstrecken. Wenn diese Schläuche - wie
häufig üblich - ungeordnet gebunden und nur an einzelnen Stellen durch
Haltebänder oder dergleichen fixiert sind, ergibt sich das Problem der
häufig notwendigen Wartungsarbeiten auf Grund von Verschleiß, Bruch
und anderen Beschädigungen der Tintenschläuche, bedingt durch deren
Kollision untereinander, Verdrehen oder durch Hängenbleiben an
Vorsprüngen. Es besteht also ein grundsätzliches Bedürfnis, diese
Probleme zu lösen. Wenn elektrische Energie oder dergleichen über
Draht einem geradlinig bewegten Mechanismus zugeleitet wird, erfolgt
die Übertragung der elektrischen Energie über ein Kabel oder einen
Schlauch, der entweder geringelt ist, lose durchhängt oder lose gekreppt
ist. Der Anschlußteil und der gekrümmte Teil des Kabels/Schlauchs
werden verdreht und gequetscht, so daß sich in diesen Bereichen
Spannung konzentriert. Da das Kabel bzw. der Schlauch sich staut,
bricht und Kontaktfehler aufweist, wird er als Verbrauchsteil mit kurzer
Lebensdauer angesehen und eingesetzt.
Die japanische Patentanmeldung 6-312481 offenbart eine Kabelführung
für einen linear bewegten Mechanismus, mit deren Hilfe die oben
aufgezeigten Probleme gelöst werden sollen. Jene Anmeldung ist
Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung, indem sie eine kleine
Kabelführung mit ausreichender Haltbarkeit auch für den Fall schafft,
daß sie in Verbindung mit einem Mechanismus eingesetzt wird, der über
eine Gesamt-Wegstrecke von mehr als 500 km bei einer hohen
Geschwindigkeit von mindestens 2 m/s hin- und herläuft.
Obschon die erwähnte Anmeldung eine Technik zum Übertragen und
zum Empfangen elektrischer Energie und elektrischer Signale offenbart,
vermittelt sie nichts bezüglich eines Zuführschlauchs für flüssige Tinte
bei Tintenstrahldruckern und dergleichen.
Da diese Tintenstrahldrucker und ähnliche Geräte eine hohe
Geschwindigkeit aufweisen und der bewegte Mechanismus mit einer so
hohen Geschwindigkeit wie bis zu 2 m/s bewegt wird, wobei die
Gesamt-Laufstrecke weniger als 100 km beträgt, ist eine
Materialzuführeinrichtung erwünscht, die einfach aufgebaut ist, sich
einfach anbringen und abnehmen läßt und sich für den linearbewegten
Mechanismus eignet.
Obschon die oben angesprochene Erfindung nach der JP-Anmeldung nur
einen kurzen Bewegungshub von größenordnungsmäßig von 1 m
aufweist, so ergibt sich dann, wenn die relativ lange Kabelführung für
einen relativ großen Bewegungshub einer hin- und hergehenden
Bewegung von 2-5 m in einem Hohlraum eingesetzt wird, insofern ein
Problem, als die Kabelführung insgesamt durchhängt auf Grund des
Kabelgewichts.
Außerdem gibt es bei bloßer Verwendung der oben erwähnten
Kabelführung das weitere Problem der Sicherheit dann, wenn eine
Bedienungsperson in den Bereich gelangt, in dem das Kabel zusammen
mit einem daran befestigten, beweglichen Teil läuft, da die
Bedienungsperson dann möglicherweise einer Verletzungsgefahr
ausgesetzt ist, da sie von dem laufenden Kabel erfaßt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Hinblick auf die oben
aufgezeigten Umstände ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur
Materialversorgung für einen geradlinig laufenden Mechanismus
anzugeben, welcher sich nach rechts und nach links hin- und herbewegt,
wobei Vorrichtung und Verfahren eine hohe Haltbarkeit ohne Schäden
gewährleisten, insbesondere die zu der Übertragung und Versorgung
verwendeten Kabel/Schläuche sich durch hohe Lebensdauer auszeichnen
und insbesondere in ihrem Mittelbereich sich nicht durchbiegen oder
sich stauen.
Die vorliegende Erfindung schafft hierzu eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur
Materialversorgung für einen geradlinig laufenden Mechanismus, wobei
ein bewegliches Teil sich entlang Bewegungsführungen und
Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und herbewegt, die von einem
flexiblen Träger geführt und gehalten werden. Die
Kennzeichnungsmerkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen
angegeben.
Erfindungsgemäß besitzt der Träger für das/die Kabel bzw. den
Schlauch oder die Schläuche eine in seitlicher oder Querrichtung
gekrümmte Bogenform, wobei die konvexe Richtung von zueinander
parallelen Abschnitten des Trägers entweder nach innen (zueinander)
oder nach außen (voneinander weg) weist. Der Krümmungsradius des
Trägers zwischen den zueinander parallelen Abschnitten des Trägers
weist einen im wesentlichen konstanten Radius auf.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines linear laufenden
Mechanismus, bei dem eine Zuführvorrichtung gemäß der
Erfindung angebracht ist;
Fig. 2A bis 2D Ansichten, die das Arbeitsprinzip eines
erfindungsgemäßen Trägers veranschaulichen;
Fig. 3A bis 3D Ansichten, die ein weiteres Arbeitsprinzip des
erfindungsgemäßen Trägers veranschaulichen;
Fig. 4 eine anschauliche Ansicht des Laufs der erfindungsgemäßen
Zuführvorrichtung;
Fig. 5A bis 5C Ansichten des seitlichen Querschnitts des Trägers, wobei
dessen konvexer Bereich nach außen weist:
Fig. 6A und 6B Ansichten des Querschnitts des Trägers, wobei dessen
konvexer Bereich nach innen weist;
Fig. 7A und 7B eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Zuführvorrichtung, die in einer Führungsnut aufgenommen ist,
bzw. eine schematische Ansicht in Bewegungsrichtung der
Zuführvorrichtung;
Fig. 8 eine anschauliche Darstellung, aus der hervorgeht, wie das
Durchhängen des Trägers mit Hilfe eines Leerlaufrads
verhindert wird;
Fig. 9 eine Skizze, aus der das von der erfindungsgemaß Gebrauch
machende Stellungsmeßverfahren hervorgeht;
Fig. 10A und 10B Quer-Schnittansichten einer erfindungsgemäßen
Einrichtung, bei der ein Träger anstelle eines Schutzteils
eingesetzt wird;
Fig. 10C eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Anordnung;
Fig. 11A bis 11C Ansichten einer abgewandelten Ausführungsform der
in Fig. 10A bis 10C dargestellten Anordnung;
Fig. 12A und 12B Ansichten einer Abwandlung der Anordnung nach
den Fig. 10A bis 10C; und
Fig. 13A und 13B Ansichten einer Abwandlung der Anordnung nach
Fig. 10A bis 10C.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit
einer Druckkopfeinheit eines Tintenstrahldruckers. Gemäß Darstellung
besteht ein geradlinig laufender oder bewegter Mechanismus aus einem
Kugelspindel-Antriebsmechanismus mit einer feststehenden
Gewindespindel 46, einer auf der Gewindespindel 46 sitzenden
Kugelmutter und einem Elektromotor 44, der an der Kugelmutter
einstückig mit dieser ausgebildet ist, wobei außerdem ein
Resolver/Drehcodierer zur Erfassung der Anzahl von Umdrehungen des
Motors und der Mutter vorhanden ist. Ein Druckkopf 40 bildet einen
beweglichen Teil, welcher die Kugelmutter und den Motor 44 in seinem
Gehäuse aufnimmt. Der Druckkopf 40 kann entlang der Gewindespindel
46 hin- und herbewegt werden, wobei eine Verdrehung des Druckkopfs
40 durch Schienen 50 und Gleitstucke 48 verhindert wird.
Eine Motorwelle wird lose von der Gewindenut der Gewindespindel 46
aufgenommen, die Kugelmutter ist an der Motorwelle befestigt und steht
mit der Gewindenut in Eingriff. Wenn sich der Motor 44 dreht, wird die
Kugelmutter über die Motorwelle gedreht, und da der Resolver-Drehcodierer
an dem Motor gelagert ist, wird der Drehwinkel der
Kugelmutter von diesem Resolver/Drehcodierer erfaßt. Wenn also die
Kugelmutter durch die Drehung des Motors ebenfalls gedreht wird, wird
der Kugelkopf 40 entlang der Gewindespindel 46 durch das
Zusammenwirken von Kugelmutter und Gewindenut der Gewindespindel
46 hin- und herbewegt.
Der Druckkopf 40, der den beweglichen Teil der Vorrichtung bildet, ist
mit Tintendüsen 42m-42k bestückt, damit er auf einem um eine
Drehtrommel 10 geschlungenen Bogen 12 einen Farbdruck ausführen
kann. Der Betrieb der Tintendüsen 42m-42k wird von einem
Druckbefehl gesteuert, der dem Druckkopf von einer Druckersteuerung
20, die einen Microprozessor und dergleichen enthält, über ein Kabel
22a zugeführt wird, welches von einem flexiblen Träger 30 geführt und
gehalten wird. Außerdem wird von der Steuerung 20 über ein Kabel 22b
ein Laufbefehl an den Motor 44 gegeben. Bei der Ausführung des
Farbdrucks werden aus Tintentanks 24m-24k dem Druckkopf 40 über
Schläuche 26m-26k, die von dem flexiblen Träger 30 zusammen mit
dem Kabel 22b geführt und abgestützt werden, jeweilige flüssige Tinten
in den Farben cyan, magenta, gelb und schwarz zugeführt.
Wie in den Fig. 2A und 2B sowie in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, ist
der Träger 30 dadurch gekennzeichnet, daß er sich aus einem
bandförmigen festen Element zusammensetzt, welches in seitlicher oder
Querrichtung zu einer Bogenform gekrümmt ist, wobei das eine Ende 32
des Trägers mit dem beweglichen Teil 40 verbunden und das andere
Ende 32 an dem nicht-bewegten Teil der Gerätebasis verbunden ist und
der Träger unter Bildung von zueinander parallelen Abschnitten (A und
A' in Fig. 4) läuft, wobei an dem einen der parallelen Abschnitte das
bewegliche Teil 40 mit dem Ende 32 fixiert ist (Fig. 4) und an dem
anderen Ende 32 des anderen parallelen Abschnitts der nicht-bewegte
Teil befestigt ist, und sich zwischen den parallelen Abschnitten ein
gekrümmter Abschnitt oder Bereich (B in Fig. 4) mit etwa konstantem
Krümmungsradius befindet. Die Richtung der konvexen Durchbiegung
des in Querrichtung zu Bogenform gekrümmten Teils weist einerseits
nach außen (Fig. 2), andererseits nach innen (Fig. 3).
Der Träger 30 nach dieser Ausführungsform enthält einen metallischen
Werkstoff oder einen Metallwhisker, beispielsweise ein bandförmiges
Federstahlblech oder bandförmiges Blech aus Eisen, einer amorphen
Eisenlegierung etc., einem Nicht-Eisen-Metall wie z. B. Kupfer,
Aluminium, Gold, Silber, Titan etc. oder einer Legierung oder einem
Whisker aus diesem Material, oder Keramikmaterialien sowie Glas
und/oder Keramik-Fasern oder Whiskern, Papier, tierische/pflanzliche
Fasern, Kautschuk, Synthetik-Kautschuk, Kunstharz, Bau-Kunststoff,
FRP, CFRP und/oder ein Material aus einer Kombination der oben
angegebenen Stoffe. Ein Ende des Trägers 30 ist an dem Druckkopf 40
als beweglichem Teil durch Schrauben fixiert, das andere Ende ist an
dem nicht-bewegten Teil fixiert, welches durch die Gerätebasis gebildet
wird.
Wie in den Fig. 2B-2D und Fig. 3B-3D gezeigt ist, ist der seitliche
oder Querschnitt des Trägers 30 in eine seitlich gekrümmte Bogenform
(Radius R1) oder eine annähernd parabolförmige Bogenform gebracht.
Da der Querschnitt in seitlicher Richtung diesen bogenförmigen
Abschnitt gemäß Fig. 2B und 3D aufweist, hat der Träger 30 die
Eigenschaft, das auch bei Erstreckung über eine relativ lange Distanz in
Längsrichtung seine Form nicht verlorengeht und der Träger sich nicht
verformt oder Falten und ähnliche Verformungen bildet, mit der Folge,
daß der Träger seine Form weitestgehend gleichmäßig beibehält.
Außerdem besitzt dieser Träger 30 die Eigenschaft, daß er an einer im
mittleren Bereich in Längsrichtung erfolgenden Krümmung eine
Verformung in der Weise aufweist, daß der Radius R1 des
bogenförmigen Querschnitts allmählich zunimmt, wie aus den Fig. 2C
bzw. 3C hervorgeht, so daß der Querschnitt des Trägers im Bereich D-
D' in Fig. 2 und 3, wo die maximale Krümmung in Längsrichtung
vorgelegt wird, einen flachen Verlauf hat, wie aus den Fig. 2D und 3D
hervorgeht.
Außerdem besitzt der Träger 30 die Eigenschaft, daß bei
Parallelbewegung des gekrümmten Bereichs unter Einklemmung des
oberen Endes und des unteren Endes des Trägers gemäß Fig. 4 diese
Parallelbewegung erfolgt, indem der Krümmungsradius des gekrümmten
Bereichs im wesentlichen konstant bleibt.
Wenn also die Materialzuführschläuche 26 und ein Kabel 22 von dem
Träger 30 abgestützt und gehalten werden, wird auf das Kabel und die
Schläuche an keinem Bereich irgendeine Spannung ausgeübt,
ausgenommen der gekrümmte Bereich, und da dieser gekrümmte Bereich
einen im wesentlichen konstanten Krrümmungsradius bei im übrigen
flachem Querschnitt hat, kann der Träger 30 glatt und flexibel laufen,
ohne daß auf das Kabel und/oder die Schläuche irgendeine
Verdrillungskraft oder eine Druck- oder Zugkraft ausgeübt wird.
Fig. 4 zeigt den geradlinien Lauf- oder Bewegungszustand des Trägers
30 in seiner Einbaulage. Er enthält zueinander parallele Abschnitte A
und A', parallel bzw. in der Höhe des an dem Druckkopf 40 befestigten
Abschnitts 32 einerseits und in der Höhe des an der Gerätebasis fixierten
Abschnitts 32 andererseits. An die beiden zueinander parallelen
Abschnitte A und A' ist an den anderen, also von den fixierten Enden
abgewandten Enden dieser parallelen Abschnitte der gekrümmte
Abschnitt B vorhanden, der halbkreisförmig mit annähernd konstantem
Krümmungsradius R2 (Fig. 3) bzw. R3 (Fig. 3) gekrümmt ist. Aus
Versuchen hat sich ergeben, daß auf Grund des in Fig. 2D und Fig. 3D
dargestellten flachen Verlaufs des seitlichen Querschnitts des
gekrümmten Bereichs B dieser gekrümmte Bereich keinerlei Spannung
auf das Kabel bzw. den Schlauch ausübt und der Träger 30 verwendet
werden kann, ohne daß es irgendein Problem gibt, auch nicht an der
gekrümmten Stelle, wenn der Träger in der Weise gebogen oder
gekrümmt ist, daß die konvexe Richtung des seitlich gebogenen
Abschnitts (der bogenförmige Bereich mit dem Radius R1) gemäß Fig.
2A nach außen weist oder gemäß Fig. 3A nach innen weist,
ausgenommen den mit konstantem Krümmungsradius gebogenen
Krümmungs- oder Wendebereich.
Vorzugsweise ist die Steifigkeit des Trägers 30 möglichst groß in einem
Ausmaß, durch das die Antriebskraft des Motors 44 verringert wird,
wobei die seitliche Breite des Trägers etwa 5-40 mm beträgt.
Wirtschaftlicher ist es, mehrere Träger mit einer Breite von 5-40 mm
für ein breites Kabel bzw. breite Schläuche zu verwenden, gegenüber
einem einzelnen breiten Träger, wie er weiter unten beschrieben wird.
Bei der oben erläuterten Ausgestaltung können die Schläuche 26 und das
Kabel 22 geführt und abgestützt werden, ohne daß das Antriebssystem
abträglich beeinflußt wird. Außerdem wird der Träger 30 an seinem
Mittelbereich durch sein Eigengewicht weniger durchgebogen, und wenn
der Träger 30 mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, kann er den
Schlauch bzw. das Kabel mit konstanter Biegekraft führen und halten,
ohne daß dieses andauernd mit abnormaler Spannung beaufschlagt wird.
Die Relation zwischen dem Krümmungsradius R1 des seitlich
durchgebogenen Abschnitts des Trägers 30 und den Krümmungsradien
R2 und R3 des Kurvenabschnitts B sollen im folgenden untersucht
werden. Nach grundsätzlichem Verständnis werden der Radius R1 des in
Querrichtung gekrümmten Bogenquerschnitts des Trägers 30 und die
Krümmungsradien R2 und R3 des Kurvenbereichs B nach der Montage
des Trägers 30 durch Faktoren wie seitliche Breite, Größe, Dicke,
Materialeigenschaften und dergleichen beeinflußt. Obschon die
japanische Patentanmeldung 6-312481 erwähnt, daß R1 annähernd
proportional R2 ist, wurde keine explizite Relation zwischen R1 und R2
und R3 angegeben als Ergebnis einer Untersuchung, die mit einem
Trägerelement aus Kunststoff, Papier, Stahl und dergleichen
durchgeführt wurde, wobei R1 bei dem Träger zwischen 5 und 40 mm
betrug.
Wenn der Krümmungsradius R1 etwa 5 mm betrug und steil war, wurde
der Krümmungsradius R2 in einigen Fällen groß bemessen und betrug
etwa 30 mm. Allerdings wurde herausgefunden, daß der
Krümmungsradius R3 bei nach innen weisendem konvexen Querschnitt
die Neigung hatte, größer zu werden als der Krümmungsradius R2 bei
nach außen weisenden konvexem Querschnitt. Deshalb werden die
Krümmungsradien R2 und R3 für den Kurvenabschnitt B vorab durch
Versuch abhängig von der Breite des Trägers, von R1 und den
Materialeigenschaften des Trägers 30 bestimmt, und die Höhe zwischen
den Fixierstellen an der Basis des Geräts bzw. an dem beweglichen Teil
wird so eingestellt, daß zwischen der Höhe des an dem Druckkopf 40
fixierten Endes des Trägers (des beweglichen Teils) und der Höhe des
an dem nicht bewegten Teil der Gerätebasis fixierten Endes des Trägers
ein spezifischer Abstand vorhanden war.
Fig. 5A zeigt eine seitliche Querschnittansicht des Zustands, in welchem
das elektrische Kabel 22b sowie die Materialzuführschläuche 26 sich
entlang dem Träger 30 gemäß der Erfindung erstrecken. Bei dieser
Ausführungsform wird ein mehradriges Flachkabel als elektrisches Kabel
22b verwendet, und es sind Tintenschläuche 26m-26k zwischen dem
Flachkabel 22b und dem Träger 30 sowie einem Schutzmaterial 38 aus
Industriekunststoff wie Teflon, Kevlar eingeklemmt, oder es ist
Kohlefasermaterial auf die Oberseite des Flachkabels 22b aufgebracht
und in diesem Zustand auf den Träger 30 auflaminiert. Die Schläuche
26, das Flachkabel 22b und der Träger 30 sind gleitfähig gebündelt und
von Hüllen 36 in jeweils bestimmten Abständen in Längsrichtung des
Trägers 30 umgriffen, wodurch sie vor einer seitlichen Versetzung
bewahrt sind. Dies stellt sicher, daß die Schläuche 26 und das
Flachkabel 22a entlang dem Träger 30 hin- und herbewegt werden
können, wobei sie glatt entlang dem Träger 30 gleiten, ohne sich von
diesem zu trennen. Man beachte, daß zwar die in Fig. 5A dargestellte
Ausführungsform in Verbindung mit einem Flachkabel 22b beschrieben
ist, daß diese Ausführungsform aber gleichermaßen auch bei einem
Rundkabel Anwendung finden kann.
Fig. 5B und 5C zeigen einen seitlichen Querschnitt (5B) bzw. eine
Montage-Draufsicht (Fig. 5C), wenn ein breites elektrisches Kabel 22a
von mehreren Trägern 30 gemäß der Erfindung abgestützt und gehalten
wird. Beim dargestellten Beispiel dient ein mehradriges Flachkabel als
breites elektrisches Kabel 22a, und dieses Flachkabel 22a wird
abschnittsweise von seiner Unterseite her durch Träger 30a-30c
abgestützt und von den Trägern gehalten. Ein Schutzelement 38 aus
Industriekunststoff oder dergleichen befindet sich auf der Oberseite des
Flachkabels 22a und ist in diesem Zustand auf die Träger 30a-30c
auflaminiert. Das Flachkabel 22a und die Träger 30a und 30c sind von
Hüllen 36 in jeweils spezifischen Intervallen in Längsrichtung des
Trägers 30 verschieblich gebündelt, wodurch sie vor einem seitlichen
Auseinandertrennen bewahrt bleiben. Hierdurch wird gewährleistet, daß
das breite Flachkabel 22a sich zusammen mit dem Träger 30 hin- und
herbewegt, während es entlang den Trägern 30a-30c gleitet, ohne sich
von diesem zu trennen. Dadurch, daß dem Schutzelement 38
Leitfähigkeit verliehen wird, wird eine Ansammlung statischer
elektrischer Aufladung durch die hin- und hergehende Bewegung
verhindert.
Fig. 6, die in ihrer Darstellung der Fig. 5 entspricht, zeigt eine seitliche
Querschnittansicht eines Trägers 30 gemäß der Erfindung, indem sich
ein Kabel 22b und Materialzuführschläuche 26 entlang dem Träger 30
erstrecken und an einer mittleren Stelle des Trägers 30 in der
Längsrichtung ein Kurvenabschnitt ausgebildet ist, wobei der in
seitlicher Richtung konvexe Bereich des Trägers 30 nach innen weist. In
Fig. 6A wird ein mehradriges Flachkabel als schmales Kabel 22b
verwendet, und die Tintenschläuche 26 sind an dem Flachkabel 22b
festgeklemmt, wobei der Träger 30 ebenso wie ein Schutzelement 38
sich außerhalb des Flachkabels 22 befinden und das Schutzelement in
diesem Zustand auf den Träger 30 auflaminiert ist. Außerdem sind die
Schläuche 26, das Kabel 22b und der Träger durch Umhüllung mit
Hüllen 36 in jeweils spezifischen Intervallen in Längsrichtung des
Trägers 30 verschieblich gebündelt, so daß ein seitliches
Auseinandergehen der Anordnung verhindert wird. Wenn die Hüllen 36
in relativ kurzen Abständen in Schleifenform angebracht sind, kann auf
das Schutzelement 38 verzichtet werden, wenngleich dann die
Verarbeitungs- und Montagezeit etwas länger wird.
In Fig. 6B, die der Fig. 5B ähnelt, ist eine seitliche Querschnittsansicht
mehrerer Träger 30 gemäß der Erfindung dargestellt, die Seite an Seite
angeordnet sind, um ein Kabel 22 zu stützen und zu halten, welches
breiter ist als die Träger 30. Im dargestellten Beispiel dient ein
mehrartiges Flachkabel als das breite Kabel 22a, welches abschnittsweise
von der Unterseite her durch Träger 30a und 30b abgestützt und
gehalten wird. Auf der Oberseite des Kabels 22a befindet sich ein
Schutzelement 38, welches in diesem Zustand auf die Träger 30a und
30b auflaminiert ist. Außerdem sind das Flachkabel 22a und die Träger
30a und 30b durch Umhüllen mit Hüllen 36 an jeweils spezifischen
Abständen in Längsrichtung der Träger 30a und 30b verschieblich
gebündelt, so daß sie an einem seitlichen Auseinandergehen gehindert
sind. Wenn die Hüllen oder Binder 36 in Schleifenform in relativ kurzen
Abständen vorhanden sind, kann das Schutzelement 38 weggelassen
werden. Darüberhinaus kann bei der Verwendung schmaler Träger 30a
und 30b, die Seite an Seite angeordnet sind, das Kabel 22a durch eine
geringere Anzahl von Teilen abgestutzt werden im Vergleich zu der
Verwendung eines breiteren Trägers.
Fig. 10-13, die der Fig. 5 ähnlich sind, zeigen weitere
Ausführungsformen der Erfindung, bei denen Träger 30b-30f anstelle
eines Schutzelements 38 dazu dienen, die Kosten der Vorrichtung
insgesamt zu senken.
Fig. 10A, die der Fig. 5A entspricht, zeigt eine seitliche Schnittansicht
eines mehradrigen Flachkabels als Kabel 22b, wobei an dem Flachkabel
22 Schläuche 26 angeklemmt sind, und ein Träger 30a sowie ein Träger
30b sich außerhalb des Flachkabels 22b anstelle des Schutzelements 38
befinden und ein Kurvenabschnitt dadurch gebildet ist, daß der Träger
an einer mittleren Stelle in seiner Längsrichtung so gebogen ist, daß der
seitliche konvexe Abschnitt des Trägers nach außen weist.
In Fig. 11A, die der Fig. 10A entspricht, ist ein seitlicher Querschnitt
für den Fall dargestellt, daß der Kurvenabschnitt durch Biegen der
Träger am Mittelbereich in Längsrichtung des Trägers so gebogen ist,
daß der seitliche konvexe Abschnitt des Trägers nach innen weist. Die
Schläuche 26, das Kabel 22 und der Träger 30a sind durch Umhüllen
mit Hüllen 36 in spezifischen Intervallen in Längsrichtung der Träger
30a und 30b verschieblich gebündelt, so daß sie an einem seitlichen
Auseinandergehen gehindert sind. Darüberhinaus ist es wirksam, hohle
Abstandsstücke an spezifischen Intervallen zwischen das Kabel 22b und
den Träger 30a einzufügen, damit die Schläuche 26 von ihnen nicht
zusammengedrückt werden.
Fig. 10B, die der Fig. 5B entspricht, zeigt einen seitlichen Querschnitt,
bei dem ein Kabel 22a, das breiter ist als jeder der Träger 30a-30c,
dadurch gestützt und gehalten wird, daß mehrere Träger 30 gemäß der
Erfindung Seite an Seite angeordnet sind. Am dargestellten Beispiel wird
das breite Kabel 22a abschnittsweise von seiner Unterseite her durch die
Träger 30a-30g abgestützt und gehalten. Außerdem befinden sich auf
der Oberseite des Kabels 22a an der Stelle des Schutzelements 38 Träger
30d-30f, um das Kabel 22 durch die jeweils paarweisen Träger 30a-30d,
30b-30e und 30c-30f zu halten, außerdem sind gekrümmte
Abschnitte durch Biegen der Träger an deren Mittelpunkten in
Längsrichtung in der Weise gebildet, daß die seitlichen konvexen
Abschnitte der jeweiligen Träger nach außen weisen. Das Kabel 22a und
die Träger 30a-30c sind verschieblich durch Binder 36 an spezifischen
Intervallen in Längsrichtung der Träger 30a-30f gebündelt, um eine
Versetzung dieser Teile in seitlicher Richtung der Anordnung zu
vermeiden.
Fig. 11B, die der Fig. 6B und der Fig. 10B entspricht, zeigt einen
seitlichen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
bei der Träger 30c und 30d an der Stelle des Schutzelements 38 in Fig.
6B verwendet werden, außerdem Träger 30a und 30b an der Unterseite
eines Kabels 22b, Seite an Seite derart, daß ihre in seitlicher Richtung
konvexen Bereiche nach innen weisen (vgl. Fig. 11C). Das Kabel 22a
ist durch Umwickeln mit Wickeln oder Bindern 36 an jeweils
spezifischen Intervallen in Längsrichtung der Träger 30a-30d
verschieblich gebündelt, um die Anordnung an einem seitlichen
Auseinandergehen zu hindern.
Fig. 12A und 12B, die den Fig. 11B und 11C entsprechen, zeigen eine
seitliche Querschnittansicht bzw. eine perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Oberflächen von
Trägern 30d-30f anstelle des Schutzelements 38 bei einem Kabel 22a
eingesetzt werden, das mit den Trägern in Berührung steht, wobei diese
Träger 30d-30f gegenüber den entsprechenden in Fig. 11B gezeigten
Trägern um 180° gedreht sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es dem
breiten Kabel 22a, von mehreren schmaleren Trägern abgestützt und
gehalten zu werden, außerdem sind Wickel oder Binder 36 nur in den
Räumen zwischen den Trägern 30a-30c und zwischen den Trägern 30b-30d
in jeweils spezifischen Intervallen angeordnet, wodurch das Kabel
22a verschieblich gebündelt wird und seine seitliche Versetzung
unterbunden wird.
Fig. 13A und 13B, die die Entsprechung zu den Fig. 12A bzw. 12B
zeigen, veranschaulichen eine seitliche Querschnittansicht bzw. eine
perspektivische Ansicht einer noch weiteren Ausführungsform der
Erfindung, bei der die Flächen, mit denen Träger 30a und 30b, an
denen ein Kabel 22a anliegt, gegenüber der Richtung nach Fig. 12A um
180° gedreht sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht das Abstutzen und
Halten des breiten Kabels 22b durch mehrere schmalere Träger sowie
das Anordnen von Wickeln 36 nur in den Räumen zwischen den Trägern
30a-30c sowie zwischen den Trägern 30b-30d an sehr speziellen
Intervallen, um das Kabel 22a zu bündeln und dessen seitliche
Versetzung zu vermeiden.
Als nächstes soll die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 1
erläutert werden. Wenn von der Steuerung 20 über das Kabel 22b ein
Drehbefehl an den Motor 44 gegeben wird, geht der Druckkopf 40
entlang der Spindel 46 hin und her, um dadurch eine jeweilige
Druckposition festzulegen. Die Kabel 22a und 22b sowie Schläuche 26,
die sich in Form einer halben Schleife zwischen dem Druckkopf 40 als
beweglichen Teil und dem nicht-bewegten Teil in seiner Gestalt als
Gerätebasis befinden, laufen also gemeinsam mit dem Druckerkopf 40.
Da zu dieser Zeit der seitliche Querschnitt des Trägers 30, der das
Kabel 22a oder 22b hält, Bogenform aufweist, ist seine Beschaffenheit
so, daß Falten, Spannungen, Verformungen und dergleichen nur sehr
schwer entstehen können. Wenn der Träger an seiner mittleren Stelle
gekrümmt wird, ändert sich der Querschnitt allmählich und wird flach
(nahezu geradlinig), wie aus den Fig. 2C und 2D sowie Fig. 3C und 3D
hervorgeht, und sein Krümmungsradius in dem gekrümmten Abschnitt
wird nahezu konstant. Als Folge lassen sich die Flachkabel 22a und 22b
sowie die Schläuche 26 in einer hin- und hergehenden Bewegung führen,
wobei sie zu jeder Zeit einen spezifischen Krümmungsradius
beschreiben, wie aus Fig. 4 hervorgeht.
Weil die Steifigkeit des Trägers 30 höher ist als diejenige der Flachkabel
22a und 22b und der Schläuche 26, und zwar in dem Maße, in dem die
Antriebskraft des Motors 44 verringert ist, werden die Kabel 22a und
22b sowie die Schläuche 26 verformt und bewegt, indem sie dem Träger
30 zu jeder Zeit folgen, so daß der Träger 30 stets mit spezifischen
Krümmungsradien R2 und R3 sogar in dem gekrümmten Bereich B
gekrümmt ist. Da außerdem der seitliche Querschnitt in dem
Kurvenabschnitt B nahezu flach ist, wie dies in Fig. 2D und 3D zu
sehen ist, beißt sich der Träger selbst dann nicht in die Kabel und
Schläuche ein und hat einen Zustand entsprechend demjenigen, in dem
er die Kabel bzw. Schläuche mit einer teilweise flachen Seite anklemmt,
wenn die Kabel und die Schläuche von dem Träger 30 in einem
sandwichähnlichen Zustand eingefaßt werden, wie dies durch irgendeine
Kombination der in Fig. 10-13 dargestellten Anordnungen dargestellt
ist. Hierdurch läßt sich mit dem Träger ein sehr flexibler Biegezustand
realisieren, indem auf den Träger keinerlei Spannung gelangt.
Wenn der Druckkopf zu einer gewünschten Druckposition läuft, wird an
die Tintendüsen 42m-42k über das Kabel 22a ein entsprechender,
impulsförmiger Druckbefehl gegeben, demzufolge der Farbdruck in
einem gewünschten Punktmuster ausgeführt werden kann. Da die
Kugelspindel 46 feststeht und der Druckkopf 40 von dem Motor 44 bei
der Ausführungsform nach Fig. 1 bewegt wird, läßt sich selbst dann,
wenn der Druckkopf 40 mit extrem hoher Geschwindigkeit von 2 m/s
bewegt wird, der Vibrationshub des Druckkopfs 40 in Aufwärts-
/Abwärts-Richtung sowie in Richtung nach rechts und nach links
mühelos auf einige Mikrometer beschränken.
Da sich der Träger 30 weder anhebt noch in der oben erläuterten Weise
verwickelt, werden die Kabel ebenso wie die Schläuche weniger
mechanisch beschädigt, und dementsprechend geringer ist die
Wahrscheinlichkeit dafür, daß die Kabel und Schläuche brechen, sich
verfangen oder anderweitig beschädigt werden. Da die Vorrichtung
außerdem einen kompakten und einfachen Aufbau aufweist, erhält man
eine Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung mit hervorragender Ausgestaltung.
Als nächstes soll eine Sicherheits- und/oder Durchhängen-
Verhinderungseinrichtung für die hier beschriebene Vorrichtung zur
Energieversorgung, Signalübertragung und/oder Materialversorgung als
Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 7
erläutert werden. Wenn der bewegliche Teil 40 eine lange Distanz von 1-10 m
durchläuft, erfordert der Träger 30 eine Länge entsprechend der
Gesamt-Läufstrecke + α. Wenn ein Träger an einer anderen Stelle als
der Gerätebasis angeordnet ist, indem er als Einzelelement in einem
Hohlraum untergebracht wird, so wird er in dem Hohlraum in der
Nachbarschaft des beweglichen Teils in einem Zustand angebracht,
indem er auf Grund seines Eigengewichts und auf Grund des
Kabelgewichts und dergleichen durchhängt. Selbst wenn der bewegliche
Teil 40 eine kurze Strecke zurücklegt, während der Träger 30 nicht
durchhängt, so befindet sich möglicherweise ein Arbeiter bei der
Durchführung seiner Arbeit mit seiner Hand und einem Fuß in einem
Hohlraum in der Nähe des beweglichen Teils, beispielsweise, um an
dem beweglichen Teil irgendwelche Arbeiten vorzunehmen, so daß die
freiliegende Anordnung von dem Träger oder von mehreren Trägern 30a-30f
ein Hindernis für den Arbeiter darstellen könnte, indem der
Arbeiter mit einem Körperteil von dem Träger 30 bei dessen Bewegung
erfaßt wird. Um diesem Problem zu begegnen, wird der Träger 30,
bzw. werden Träger 30a-30f in einer Führungsnut 100, beispielsweise
in Form einer flachen Platte, einer U-förmigen Nut, einer L-förmigen
Nut, einer bogenförmigen Nut oder dergleichen aufgenommen, so daß
der Arbeiter seine Einstellarbeiten oder andere Arbeiten in der Nähe des
beweglichen Teils sicher durchführen kann, wobei möglicherweise ein
Teil seines Körpers durch die Führungsnut 1 abgestützt wird, so daß der
Arbeiter in jedem Fall in Sicherheit ist. Obschon der Träger 30
üblicherweise vertikal hin- und herbewegt wird, während er einen
horizontal fixierten Zustand einnimmt, wie dies in Fig. 7B bei 100a-
100a' dargestellt ist, kann der Träger 30 auch in der Führungsnut 100 so
aufgenommen sein, daß die Längsrichtung des Trägers 30 insgesamt in
Querrichtung entsprechend der Richtung 100b-100b', in vertikaler
Richtung 100c-100c' oder in anderer Querrichtung 100d-100d'
bezüglich der Horizontalen orientiert ist, um in dieser Stellung hin- und
herbewegt zu werden. Wenn der Träger 30 von der Führungsnut 100
aufgenommen wird, läßt sich ein Verdrehen, Durchhängen oder
dergleichen des Trägers 30 auch dann vermeiden, wenn dieser in einem
Zustand hin- und herbewegt wird, in welchem seine Längsrichtung
bezüglich der Horizontalen geneigt ist.
Während der Träger 30 eine lange Strecke zurücklegt, läßt sich eine
Lose oder ein Durchhängen des Trägers 30 durch Verwendung einer
Rollenführung oder eines Leerlaufrads 110 vermeiden, welches sich auf
der Innenseite des Kurvenabschnitts B gemäß Fig. 8 befindet.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel für die vorliegende
Erfindung, bei dem Stellungsmeß-Näherungssensoren 200-210a, 200-210b
und dergleichen an dem Träger 30 oder an dem Kabel bzw. dem
Schlauch angeordnet sind, so daß die Stellung des beweglichen Teils 40
nur innerhalb des Bewegungsraums des Trägers 30 gemessen werden
kann. Werden z. B. Durchlicht-Näherungssensoren oder Reflexionstyp-
Näherungssensoren 200-210 an geeigneten Stellen des Trägers 30
angeordnet, so können sie die jeweiligen Stellungen (im Beispiel nach
Fig. 9 die Stellungen bei 210a und 210b) sowie den zeitlichen Ablauf
messen, mit dem der bewegliche Teil 40 die Sensoren passiert oder
deren Lage kreuzt, abhängig von der Hin- und Herbewegung des
beweglichen Teils 40. Ein optischer Näherungssensor mit einem
Infrarot-Näherungsfühler, der mit einem Laserstrahl oder dgl. arbeitet,
ein Hochfrequenz-Näherungssensor zum Fühlen von Metall und/oder ein
Magnettyp-Näherungssensor unter Verwendung eines Hall-ICs, und ein
Spannungsfühler, beispielsweise ein druckempfindlicher Sensor, ein
Dehnungsmeßstreifen, der aktiviert wird, wenn sich ein Kurvenbereich
ausbildet, oder ähnliche Einrichtungen können als der oben
angesprochene Näherungssensor eingesetzt werden.
Bei dem oben erläuterten Meßverfahren und der beschriebenen
Meßvorrichtung können die Stellungsmeßfühler gleichzeitig mit der
Anordnung des Trägers 30 und dgl. installiert werden, so daß keine
zusätzliche Arbeit zur Anbringung der Stellungsmeßfühler durch
Umgestaltung des nicht bewegten Teils der Vorrichtung, des Gebäudes
oder dgl. anfällt. Da außerdem die Anbringstellen der
Stellungsmeßfühler abgeändert werden können, indem die Sensoren
entlang dem Träger 30 an beliebige Stellen verlagert werden, läßt sich
eine Stellungseinstellmaßnahme sehr leicht durchführen. Außerdem
brauchen nicht gesonderte freie Lagerstellen für die
Stellungsmeßsensoren vorgesehen zu werden, der Raum für den
beweglichen Teil kann sehr kompakt gestaltet werden.
Von den in obigem Beispiel beschriebenen Schläuchen 26 wird flüssige
Tinte geliefert, es ist aber auch möglich, z. B. bei einer automatischen
Tier- oder Pflanzenzuchtanlage den Tieren automatisch Futter
zuzuführen bzw. den Pflanzen oder Bakterien Nährflüssigkeit oder dgl.
zuzuleiten. Über den Schlauch 26 kann in einer Halbleiterfertigungsstätte
Reaktionsglas und dgl. zugeführt werden. Obschon das oben
beschriebene Beispiel die Verwendung elektrischer Energie als Beispiel
für die Übertragung und den Empfang von Energie und Signalen
beschrieben wurde, sieht der Fachmann, daß die vorliegende Erfindung
auch dazu eingesetzt werden kann, optische Energie sowie optische
Signale zu senden und zu empfangen, wenn man optische Fasern
einsetzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Energieversorgung, Signalübertragung und/oder
Materialversorgung ist der seitliche Querschnitt des Trägers als
Bogenform ausgebildet, und aus diesem Grund erleidet der Träger keine
Auffaltung, keine Ausbildung von abgestuften Abschnitten, keine
Faltungen und dgl. An dem Kurvenbereich des Trägers ändert sich die
bogenförmige Oberfläche des Trägers zu einer flachen Form, wobei der
Krümmungsradius des Kurvenabschnitts konstant ist, und die
Kabel/Schläuche, die zusammen mit dem Träger gleiten und laufen,
werden zu jeder Zeit glatt bei konstantem Krümmungsradius gebogen, so
daß der Träger weder abgehoben wird, noch sich verwickelt oder bricht,
noch daß es zu einem Ausfall der durchgehenden Verbindung der Kabel
und der Schläuche kommt, so daß die Zuverlässigkeit der gesamten
Vorrichtung sehr stark erhöht wird.
Wenn die Gewindespindel 46 fixiert ist und der Motor in das bewegliche
Teil 40 eingesetzt ist, läßt sich das Vibrieren und Schwingen des
beweglichen Teils sehr stark reduzieren, wenn das Teil sich hin- und
herbewegt, und es gelangt praktisch keinerlei Vibration auf den Träger
und die Kabel/Schläuche, die an dem Träger fixiert sind. Dies hat einen
extrem starken Beitrag beim Verhindern eines Brechens oder einer
anderweitigen Beschädigung der Kabel/Schläuche. Da die Erfindung
insgesamt einen einfachen Aufbau aufweist, trägt sie bei zur
Größenverkleinerung der Vorrichtung, und wenn die Stellungssensoren
an dem Träger gelagert sind, läßt sich in effizienter Weise das
Montieren und Einstellen von Grenzschaltern sowie das Einstellen eines
Hubbereichs für den Träger ausführen.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Gesamtheit von einer
Führungsnut aufgenommen wird, kann ein Durchhängen des Trägers
verhindert werden, wobei ein solches Durchhängen insbesondere bei
relativ langen Bewegungshüben ein Problem darstellen könnte. Der
durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht unter anderem auch darin,
daß der Raum und die Richtung, in der die Vorrichtung bewegt wird,
beliebig einstellbar sind. Da die Führungsnut als Sicherheitsabdeckung
oder Sicherheitsschild fungiert, erzielt man den Vorteil, daß bei
Arbeiten, die in der Nähe des Bewegungsmechanismus vorgenommen
werden, Unfälle durch Hängenbleiben an dem Bewegungsmechanismus
mit Hilfe der Führungsnut verhindert werden können. Der Einsatz von
Trägern 30b-30f anstelle des Schutzelements 38 kann die
Fertigungskosten senken. Verleiht man dem Träger 30 und
gegebenenfalls dem Schutzelement 38 elektrisches Leitvermögen, so
wird ein Ansammeln statischer elektrischer Lädungen auf Grund von
Reibungserscheinungen und dgl. vermieden, so daß die Zuverlässigkeit
der Vorrichtung noch weiter gesteigert werden kann.
Claims (35)
1. Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der ein bewegliches Teil (40) umfaßt, welches sich
entlang Bewegungsführungen (46, 50) hin- und herbewegt, mit
Versorgungskabeln/-schläuchen (22a, 22b; 26), die von einem
flexiblen Träger (30); 30a-30f) geführt und gehalten werden, um
- - von einem zu dem beweglichen Teil (40) gehörigen nicht bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder
- - Signale zu oder von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen/empfangen; und
- - Material von dem nicht-bewegten Teil dem bewegten Teil zuzuführen bzw. von dem bewegten Teil abzuführen, wobei der Träger (30; 30a-30f) aus einem bandförmigen, festen Element besteht, das in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist, wobei ein Ende des Trägers an den beweglichen Teil (40) und das andere Ende des Trägers an dem nicht-bewegten Teil fixiert ist, und der Träger unter Bildung von zueinander parallelen Abschnitten an dem beweglichen Teil bzw. an dem nicht beweglichen Teil und eines Kurvenabschnitts (b) mit annähernd konstantem Krümmungsradius (R2, R1) läuft, wobei die konvexe Richtung des seitlich zu Bogenform gekrümmten Teils nach innen weist.
2. Materialversorgungsvorrichtung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus mit einem beweglichen Teil (40), der entlang
Bewegungsführungen (46, 50) und Versorgungsschläuchen, die von
einem flexiblen Träger (30) geführt und gehalten werden, hin- und
herbewegt wird, um von einem nicht bewegten Teil, der dem
beweglichen Teil zugeordnet ist, Material zuzuführen, und/oder
abzuführen, wobei der Träger (30) sich aus einem bandförmigen
festen Element zusammensetzt, der zu einer Bogenform in seitlicher
Richtung gekrümmt ist, wobei ein Ende des Trägers an dem
beweglichen Teil und das andere Ende des Trägers an dem nicht
bewegten Teil fixiert ist und der Träger unter Ausbildung paralleler
Abschnitte läuft, die parallel bezüglich des an dem bewegten Teil
fixierten Bereichs bzw. zu dem an dem nicht-bewegten Teil
fixierten Bereich verlaufen, und die einen Kurvenbereich (B) mit
nahezu konstantem Krümmungsradius aufweisen, wobei die konvexe
Richtung des zu einer Bogenform gekrümmten Bereichs nach innen
oder nach außen weist.
3. Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der ein bewegliches Teil (40) umfaßt, welches sich
entlang Bewegungsführungen (46, 50) hin- und herbewegt, mit
Versorgungskabeln/-schläuchen (22a, 22b; 26), die von einem
flexiblen Träger (30); 30a-30f) geführt und gehalten werden, um
- - von einem zu dem beweglichen Teil (40) gehörigen nicht bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder
- - Signale zu oder von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen/empfangen; und
- - Material von dem nicht-bewegten Teil dem bewegten Teil zuzuführen bzw. von dem bewegten Teil abzuführen, wobei der Träger (30; 30a-30f) aus einem bandförmigen, festen Element besteht, das in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist, wobei ein Ende des Trägers an den beweglichen Teil (40) und das andere Ende des Trägers an dem nicht-bewegten Teil fixiert ist, und der Träger unter Bildung von zueinander parallelen Abschnitten an dem beweglichen Teil bzw. an dem nicht beweglichen Teil und eines Kurvenabschnitts (b) mit annähernd konstantem Krümmungsradius (R2, R1) läuft, wobei die konvexe Richtung des seitlich zu Bogenform gekrümmten Teils nach außen weist.
4. Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der einen beweglichen Teil (40), der entlang
Bewegungsführungen (46, 50) und Versorgungskabeln/-schläuchen
hin- und herbewegt wird, wobei die Kabel/Schläuche von flexiblen
Trägern (30a-30f) abgestützt und gehalten werden, um von einem
dem beweglichen Teil zugeordneten nicht bewegten Teil Energie
zuzuführen und/oder Signale zu und von dem nicht bewegten Teil
zu übertragen/empfangen und/oder Materialien von dem nicht
bewegten Teil zuzuführen/abzuführen, wobei die Träger (30a-30f)
aus bandförmigen festen Elementen bestehen, die zu einer
Bogenform gekrümmt sind, die in seitlicher Richtung gekrümmt ist,
wobei ein Ende des Trägers an dem beweglichen Teil und das
andere Ende des Trägers an dem nicht-bewegten Teil fixiert ist und
der Träger unter Bildung paralleler Abschnitte läuft, die parallel
sind bezüglich des an dem beweglichen Teil fixierten Bereich sowie
an dem nicht-bewegten Teil fixierten Bereichs, und die parallelen
Abschnitte einen Kurvenbereich (B) mit nahezu konstantem
Krümmungsradius bilden, wobei die konvexe Richtung der in
seitlicher Richtung gekrümmten Bogenform nach innen oder nach
außen weist und die Versorgungskabel/-schläuche eine relativ große
Breite besitzen und durch Anordnen mehrerer Träger (30a-30f)
geführt und abgestützt werden.
5. Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der ein bewegliches Teil (40) aufweist, welches sich
entlang Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen
hin- und herbewegt, die von einem flexiblen Träger (30) geführt
und gehalten werden, um von einem nicht-bewegten Teil, welches
dem bewegten Teil zugeordnet ist, Energie zuzuführen und/oder
Signale zu und von dem nicht-bewegten Teil zu
übertragen/empfangen, wobei der Träger sich aus einem
bandförmigen festen Element zusammensetzt, welches zu einer
Bogenform in seitlicher Richtung gekrümmt ist, und von dem ein
Ende an dem beweglichen Teil und das andere Ende an dem nicht
bewegten Teil fixiert ist, wobei der Träger unter Ausbildung
paralleler Abschnitte läuft, parallel zu dem an dem bewegten Teil
fixierten Bereich und zu dem nicht-bewegten Teil fixierten Bereich,
wobei der Träger außerdem einen Kurvenabschnitt mit nahezu
konstantem Krümmungsradius bildet, während die konvexe Richtung
des in seitlicher Richtung bogenförmig gestalteten Bereichs nach
außen weist, wobei weiterhin der Träger (30) besteht aus oder
enthält: Metall-Whisker, eine amorphe Eisenlegierung, ein Nicht-
Eisen-Material wie z. B. Kupfer, Aluminium, Titan, Nickel etc.,
Keramikmaterial und/oder Keramikfasern oder -whisker, Papier,
tierische oder pflanzliche Fasern, Gummi, Synthetikkautschuk,
Kunstharz, Konstruktionskunststoff, FRP, CFRP und/oder ein
Material aus einer Kombination der vorgenannten Stoffe.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Träger
aufweist: ein Eisenmetallmaterial oder -Whisker, Kupfer, eine
Amorph-Eisenlegierung, Nicht-Eisen- oder Metall-Whisker oder
eine daraus gebildete Legierung, Keramikmaterialien einschließlich
Glas und/oder Keramikfasern oder -Whisker, Papier, tierische oder
pflanzliche Fasern, Gummi, Synthetikkautschuk, Kunstharz,
Konstruktionskunststoff, FRP, CFRP und/oder eine Kombination
aus diesen Stoffen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die zur
Energiezufuhr, zur Signalübertragung und/oder zur Materialzufuhr
dienenden Kabel/Schläuche in den gekrümmten Bereich des Trägers
dort eingebettet sind, wo die konvexe Richtung des in Bogenform
gekrümmten Bereichs nach außen weist (seine Außenseite bildet
einen konkaven Bereich).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die
zugeführte Energie elektrische Energie und/oder optische Energie ist
und die übertragenen Signale elektrische Signale und/oder optische
Signale sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die über die
Schläuche/Kabel zuzuführenden oder abzuführenden Stoffe
Feststoffteilchen, Feststoff-Feinteilchen, Flüssigkeiten, Gas und/oder
ein Gemisch aus diesen Stoffen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das
bewegliche Teil ein Druckkopf (10) eines Tintenstrahldruckers und
die zuzuführenden Materialien flüssige Drucktinten sind.
11. Verfahren zur Energieversorgung/zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, umfassend ein bewegliches Teil, das sich entlang
Bewegungsführungen hin- und herbewegt, mit Versorgungskabeln/-
schläuchen (22a, 22b; 26), die von einem flexiblen Träger (30)
geführt und gehalten werden, um Energie von einem dem
beweglichen Teil zugeordneten nicht-bewegten Teil zuzuführen
und/oder Signale zu dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw.
von dem nicht-bewegten Teil zu empfangen, und/oder Materialien
von dem nicht-bewegten Teil zuzuführen oder abzuführen,
umfassend die Schritte:
- - Ausbilden des Trägers (30) in Form eines bandförmigen festen Elements, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
- - Zusammensetzen von gleitfähigen Kabeln/Schläuchen durch Anlaminieren des Trägers an den Versorgungskabeln/- schläuchen;
- - Fixieren eines Endes des Trägers an dem beweglichen Teil (40) sowie Fixieren des anderen Ende des Trägers an dem nicht bewegten Teil, um parallele Abschnitte zu bilden, die parallel verlaufen bezüglich des an dem bewegten Teil fixierten Endes bzw. des an dem nicht-bewegten Teil fixierten Endes, sowie eines Kurvenabschnitts mit nahezu konstantem Krümmungsradius, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach innen weist; und
- - Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils (40), so daß der Krümmungsradius des Trägers einen annähernd konstanten Krümmungsradius besitzt.
12. Materialversorgungsverfahren für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, umfassend ein bewegliches Teil, das sich entlang
Bewegungsführungen und Versorgungsschläuchen erstreckt, die von
einem flexiblen Träger (30) geführt und gehalten werden, um
Materialien von einem dem bewegten Teil (40) zugeordneten nicht
bewegten Teil zuzuführen und/oder abzuführen, umfassend folgende
Schritte:
- - Ausbilden des Trägers (30) in Form eines bandförmigen festen Elements, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
- - Zusammensetzen von gleitfähigen Kabeln/Schläuchen durch Anlaminieren des Trägers an den Versorgungskabeln/- schläuchen;
- - Fixieren eines Endes des Trägers an dem beweglichen Teil (40) sowie Fixieren des anderen Ende des Trägers an dem nicht bewegten Teil, um parallele Abschnitte zu bilden, die parallel verlaufen bezüglich des an dem bewegten Teil fixierten Endes bzw. des an dem nicht-bewegten Teil fixierten Endes, sowie eines Kurvenabschnitts mit nahezu konstantem Krümmungsradius, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach innen oder nach außen weist; und
- - Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils (40), so daß der Krümmungsradius des Trägers einen annähernd konstanten Krümmungsradius besitzt.
13. Verfahren zur Energieversorgung/zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, umfassend ein bewegliches Teil, das sich entlang
Bewegungsführungen hin- und herbewegt, mit Versorgungskabeln/-
schläuchen (22a, 22b; 26), die von einem flexiblen Träger (30)
geführt und gehalten werden, um Energie von einem dem
beweglichen Teil zugeordneten nicht-bewegten Teil zuzuführen
und/oder Signale zu dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw.
von dem nicht-bewegten Teil zu empfangen, und/oder Materialien
von dem nicht-bewegten Teil zuzuführen oder abzuführen,
umfassend die Schritte:
- - Ausbilden des Trägers (30) in Form eines bandförmigen festen Elements, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
- - Zusammensetzen von gleitfähigen Kabeln/Schläuchen durch Anlaminieren des Trägers an den Versorgungskabeln/- schläuchen;
- - Fixieren eines Endes des Trägers an dem beweglichen Teil (40) sowie Fixieren des anderen Ende des Trägers an dem nicht bewegten Teil, um parallele Abschnitte zu bilden, die parallel verlaufen bezüglich des an dem bewegten Teil fixierten Endes bzw. des an dem nicht-bewegten Teil fixierten Endes, sowie eines Kurvenabschnitts mit nahezu konstantem Krümmungsradius, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach außen weist; und
- - Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils (40), so daß der Krümmungsradius des Trägers einen annähernd konstanten Krümmungsradius besitzt.
14. Verfahren zur Energieversorgung/zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, umfassend ein bewegliches Teil, das sich entlang
Bewegungsführungen hin- und herbewegt, mit Versorgungskabeln/-
schläuchen (22a, 22b; 26), die von einem flexiblen Träger (30)
geführt und gehalten werden, um Energie von einem dem
beweglichen Teil zugeordneten nicht-bewegten Teil zuzuführen
und/oder Signale zu dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw.
von dem nicht-bewegten Teil zu empfangen, und/oder Materialien
von dem nicht-bewegten Teil zuzuführen oder abzuführen,
umfassend die Schritte:
- - Ausbilden des Trägers (30) in Form eines bandförmigen festen Elements, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
- - Zusammensetzen von gleitfähigen Kabeln/Schläuchen durch Anlaminieren des Trägers an den Versorgungskabeln/- schläuchen;
- - Fixieren eines Endes des Trägers an dem beweglichen Teil (40) sowie Fixieren des anderen Ende des Trägers an dem nicht bewegten Teil, um parallele Abschnitte zu bilden, die parallel verlaufen bezüglich des an dem bewegten Teil fixierten Endes bzw. des an dem nicht-bewegten Teil fixierten Endes, sowie eines Kurvenabschnitts mit nahezu konstantem Krümmungsradius, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach innen oder nach außen weist; und
- - Anordnen mehrerer Träger (30a-30f) Seite an Seite in der Weise, daß parallele Abschnitte und gekrümmte Abschnitte parallel zueinander verlaufen, und Fixieren der Träger an der Seite des beweglichen Teils und der Seite des nicht-bewegten Teils;
- - Anordnen der Kabel/Schläuche durch Anlaminieren dieser Teile an der Innenseite oder der Außenseite der Träger (30a-30f); und
- - Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß der Krümmungsradius der Träger einen annähernd konstanten Krümmungsradius aufweist.
15. Verfahren zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, umfassend ein bewegliches Teil (40), das entlang
Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und
herbewegt wird, die von einem flexiblen Träger (30) geführt und
gehalten werden, um von einem nicht-bewegten, dem bewegten Teil
entsprechenden Teil Energie zuzuführen und/oder Signale zu oder
von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu empfangen,
umfassend die Schritte:
- - Zusammensetzen des Trägers aus einem bandförmigen festen Element, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
- - Anbringen von verschieblichen Kabeln/Schläuchen durch Anlaminieren des Trägers an den Versorgungskabeln/- schläuchen;
- - Fixieren eines Endes des Trägers an dem beweglichen Teil sowie Fixieren des anderen Endes des Trägers an dem nicht bewegten Teil, um parallele Abschnitte parallel zu dem am beweglichen Teil fixierten Abschnitt und an dem nicht- bewegten Teil fixierten Abschnitt sowie eines Kurvenabschnitts mit annähernd konstantem Krümmungsradius zu bilden, wobei die konvexe Richtung des zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach außen weist; und
- - Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß
der Krümmungsradius des Trägers einen annähernd konstanten
Krümmungsradius besitzt,
wobei der Träger enthält:
Metall-Whisker, eine amorphe Eisenlegierung, ein Nicht-Eisen-Material wie z. B. Kupfer, Aluminium, Titan, Nickel etc., Keramikmaterial und/oder Keramikfasern oder -whisker, Papier, tierische oder pflanzliche Fasern, Gummi, Synthetikkautschuk, Kunstharz, Konstruktionskunststoff, FRP, CFRP und/oder ein Material aus einer Kombination der vorgenannten Stoffe.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem der Träger
aufweist:
Eisenmetallmaterial oder -Whisker, Kupfer, eine Amorph-Eisenlegierung,
Nicht-Eisen- oder Metall-Whisker oder eine daraus
gebildete Legierung, Keramikmaterialien einschließlich Glas
und/oder Keramikfasern oder -Whisker, Papier, tierische oder
pflanzliche Fasern, Gummi, Synthetikkautschuk, Kunstharz,
Konstruktionskunststoff, FRP, CFRP und/oder eine Kombination
aus diesen Stoffen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem die
Energieversorgungs-, Signalübertragungs- und/oder
Materialversorgungs-Kabel/-schläuche in den gekrümmten Abschnitt
des Trägers eingebettet sind, wo die konvexe Richtung des zu
Bogenform gekrümmten Bereichs nach außen weist (die Außenseite
ist konkav geformt).
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem die
zugeführte Energie elektrische Energie und/oder optische Energie ist
und die übertragenen Signale elektrische und/oder optische Signale
sind.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem die von
den Versorgungsschläuchen/-kabeln zugeführten und/oder
abgeführten Materialien Feststoffteilchen, Feststoff-Feinteilchen,
Flüssigkeiten, Gas und/oder ein Gemisch aus diesen Stoffen sind.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem das
bewegliche Teil der Druckkopf eines Tintenstahldruckers und die
zugeführten Materialien flüssige Drucktinten sind.
21. Sicherheits-/Losenverhinderungseinrichtung in einer Vorrichtung zur
Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur
Materialversorgung für einen geradlinig laufenden Mechanismus,
der ein bewegliches Teil umfaßt, welches sich entlang
Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und
herbewegt, die von einem flexiblen Träger (30) abgestützt und
gehalten werden, um von einem dem beweglichen Teil
entsprechenden nicht-bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder
Signale zu und von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu
empfangen und/oder Materialien von dem nicht-bewegten Teil
zuzuführen/abzuführen, wobei der Träger (30) sich aus einem
bandförmigen festen Element zusammensetzt, welches in seiner
seitlichen Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist, wobei ein
Ende des Trägers an dem bewegten Teil und das andere Ende des
Trägers an dem nicht-bewegten Teil fixiert ist und der Träger läuft,
indem er parallele Abschnitte, parallel zu dem fixierten Abschnitt
des beweglichen Teils bzw. parallel zu dem fixierten Abschnitt des
nicht-bewegten Teils und einen Kurvenabschnitt mit annähernd
konstantem Krümmungsradius bildet, wobei die konvexe Richtung
des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach
innen oder nach außen weist und der Träger (30) die
Versorgungskabel/-schläuche in einer Führungsnut (100; 100a,
100a'; 100b, 100b'; 100c, 100c'; l00d, 100d') aufnimmt, deren
Querschnitt flach, U-förmig, L-förmig oder bogenförmig ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die U-förmige Führungsnut
derart gelagert ist, daß sie sich in horizontaler Richtung oder einer
gegenüber der horizontalen Richtung nach oben geneigten Richtung
öffnet.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, bei der die U-förmige
Führungsnut an dem oberen und dem unteren Raum angeordnet ist,
wo der Träger und die Versorgungskabel/-schläuche sich bewegen.
24. Verfahren zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der ein bewegliches Teil aufweist, welches entlang
Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und
herläuft, wobei letztere von flexiblen Trägern geführt und gehalten
werden, um von einem dem beweglichen Teil entsprechenden nicht
bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder Signale zu und von dem
nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu empfangen und/oder
Materialien zu und von dem nicht-bewegten Teil
zuzuführen/abzuführen, wobei die Träger sich aus bandförmigen,
soliden Elementen zusammensetzen, die in seitlicher Richtung zu
einer Bogenform gekrümmt sind, die Versorgungskabel/-schläuche
zwischen den schichtförmig angeordneten (laminierten) Trägern
eingeklemmt sind, wobei die einen Enden der Träger an dem
beweglichen Teil und die anderen Enden der Träger an dem nicht
bewegten Teil fixiert sind und die Träger laufen, während sie
parallele Abschnitte, parallel zu dem fixierten Abschnitt des
beweglichen Teils bzw. dem fixierten Abschnitt des nicht-bewegten
Teils, und Kurvenabschnitte mit nahezu konstantem
Krümmungsradius bilden, wobei die konvexe Richtung der in
seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereiche nach innen
und/oder nach außen weisen (Fig. 10-13).
25. Vorrichtung zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der ein bewegliches Teil das entlang
Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und
herbewegt wird, wobei letztere von flexiblen Trägern geführt und
gehalten werden, um Energie von einem dem bewegten Teil
entsprechenden nicht-bewegten Teil zuzuführen und/oder Signale zu
und von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu empfangen
und/oder Materialien zu und von dem nicht-bewegten Teil zu
transportieren/abzutransportieren, wobei die Träger sich aus einem
bandförmigen, soliden Element zusammensetzen, welches in seiner
Breiten-Richtung in eine Bogenform gekrümmt ist, und die
Versorgungskabel/-schläuche zwischen den schichtförmig
angelagerten (laminierten) Trägern eingeklemmt sind, wobei die
einen Enden der Träger an dem beweglichen Teil und die anderen
Enden der Träger an dem nicht-bewegten Teil fixiert sind und die
Träger bewegt werden, indem sie parallele Abschnitte, parallel zu
dem fixierten Abschnitt des beweglichen Teils bzw. dem fixierten
Abschnitt des nicht-bewegten Teils, und Kurvenabschnitte mit
nahezu konstantem Krümmungsradius bilden, wobei die konvexe
Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Teils
nach innen und/oder nach außen weist und außerdem mehrere
laminierte Träger vorhanden sind, um die breiten Kabel/Schläuche
zu führen und zu halten.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, bei der der Träger
folgendes Material aufweist:
ein Eisenmetallmaterial oder -Whisker, Kupfer, eine Amorph-Eisenlegierung,
Nicht-Eisen- oder Metall-Whisker oder eine daraus
gebildete Legierung, Keramikmaterialien einschließlich Glas
und/oder Keramikfasern oder -Whisker, Papier, tierische oder
pflanzliche Fasern, Gummi, Synthetikkautschuk, Kunstharz,
Konstruktionskunststoff, FRP, CFRP und/oder eine Kombination
aus diesen Stoffen.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, bei der die
zuzuführende Energie elektrische Energie und/oder optische Energie
ist, und bei der die zu übertragenden Signale elektrische Signale und
optische Signale sind, und wobei die von den
Versorgungsschläuchen/-kabeln zuzuführenden und/oder
abzuführenden Materialien Feststoffteilchen, Feststoff-Feinteilchen,
Flüssigkeiten, Gas und/oder ein Gemisch daraus sind.
28. Verfahren zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der ein bewegliches Teil aufweist, welches entlang
Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und
herbewegt wird, wobei letztere von flexiblen Trägern geführt und
gehalten werden, um von einem dem beweglichen Teil
entsprechenden nicht-bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder
Signale zu und von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu
empfangen und/oder Materialien von dem nicht-bewegten Teil zu
zuführen/abzuführen, umfassend folgendes Schritte:
Erstellen des Trägers aus einem bandförmigen, soliden Element, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
Zusammensetzen der Versorgungskabel/-schläuche zu gleitfähigen Kabeln/Schläuchen indem sie zwischen die Trägern eingeklemmt werden die laminiert werden;
Fixieren der einen Enden der laminierten Träger an dem beweglichen Teil sowie Fixieren der anderen Enden der Träger an dem nicht-bewegten Teil, um parallele Abschnitte, die parallel zu dem fixierten Abschnitt des beweglichen Teils und dem fixierten Abschnitt des nicht-bewegten Teils sind, und Kurvenabschnitte mit nahezu konstantem Krümmungsradius zu bilden, wobei die konvexe Richtung der in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Abschnitte nach außen und/oder nach innen weisen; und
Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß der Krümmungsradius der Träger einen nahezu konstanten Krümmungsradius aufweist.
Erstellen des Trägers aus einem bandförmigen, soliden Element, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
Zusammensetzen der Versorgungskabel/-schläuche zu gleitfähigen Kabeln/Schläuchen indem sie zwischen die Trägern eingeklemmt werden die laminiert werden;
Fixieren der einen Enden der laminierten Träger an dem beweglichen Teil sowie Fixieren der anderen Enden der Träger an dem nicht-bewegten Teil, um parallele Abschnitte, die parallel zu dem fixierten Abschnitt des beweglichen Teils und dem fixierten Abschnitt des nicht-bewegten Teils sind, und Kurvenabschnitte mit nahezu konstantem Krümmungsradius zu bilden, wobei die konvexe Richtung der in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Abschnitte nach außen und/oder nach innen weisen; und
Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß der Krümmungsradius der Träger einen nahezu konstanten Krümmungsradius aufweist.
29. Verfahren zur Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder
zur Materialversorgung für einen geradlinig laufenden
Mechanismus, der ein bewegliches Teil aufweist, welches entlang
Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und
herbewegt wird, wobei letztere von flexiblen Trägern geführt und
gehalten werden, um von einem dem beweglichen Teil
entsprechenden nicht-bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder
Signale zu und von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu
empfangen und/oder Materialien von dem nicht-bewegten Teil zu
zuführen/abzuführen, umfassend folgendes Schritte:
Fixieren des einen Endes des Trägers an dem bewegten Teil sowie Fixieren des anderen Trägerendes an dem nicht-bewegten Teil, um parallele Abschnitte, die parallel zu dem fixierten Abschnitt des beweglichen Teils und dem fixierten Abschnitt des nicht-bewegten Teils sind, und einen Kurvenabschnitt mit nahezu konstantem Krümmungsradius zu bilden, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach außen und/oder nach innen weist;
Anordnen mehrerer Träger Seite an Seite in der Weise, daß die parallelen Abschnitte und die Kurvenabschnitte jeweils zueinander parallel verlaufen und Fixieren der Träger an dem beweglichen Teil bzw. dem nicht-bewegten Teil;
Anordnen der Kabel/Schläuche, indem diese an die Innenseite oder Außenseite der Träger laminiert werden;
Anordnen des Trägers als Schutzelement an den Versorgungskabeln/-schläuchen, indem sie an letzteren laminiert werden; und
Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß der Krümmungsradius der Träger einen nahezu konstanten Krümmungsradius aufweist.
Fixieren des einen Endes des Trägers an dem bewegten Teil sowie Fixieren des anderen Trägerendes an dem nicht-bewegten Teil, um parallele Abschnitte, die parallel zu dem fixierten Abschnitt des beweglichen Teils und dem fixierten Abschnitt des nicht-bewegten Teils sind, und einen Kurvenabschnitt mit nahezu konstantem Krümmungsradius zu bilden, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach außen und/oder nach innen weist;
Anordnen mehrerer Träger Seite an Seite in der Weise, daß die parallelen Abschnitte und die Kurvenabschnitte jeweils zueinander parallel verlaufen und Fixieren der Träger an dem beweglichen Teil bzw. dem nicht-bewegten Teil;
Anordnen der Kabel/Schläuche, indem diese an die Innenseite oder Außenseite der Träger laminiert werden;
Anordnen des Trägers als Schutzelement an den Versorgungskabeln/-schläuchen, indem sie an letzteren laminiert werden; und
Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß der Krümmungsradius der Träger einen nahezu konstanten Krümmungsradius aufweist.
30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, bei dem der Träger folgendes
Material aufweist:
ein Eisenmetallmaterial oder -Whisker, Kupfer, eine Amorph-Eisenlegierung,
Nicht-Eisen- oder Metall-Whisker oder eine daraus
gebildete Legierung, Keramikmaterialien einschließlich Glas
und/oder Keramikfasern oder -Whisker, Papier, tierische oder
pflanzliche Fasern, Gummi, Synthetikkautschuk, Kunstharz,
Konstruktionskunststoff, FRP, CFRP und/oder eine Kombination
aus diesen Stoffen.
31. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, bei dem die zuzuführende
Energie elektrische und/oder optische Energie ist, bei dem die zu
übertragenden Signale elektrische und/oder optische Signale sind,
und bei dem die von den Versorgungsschläuchen/-kabeln
zuzuführende und/oder abzuführende Materialien Feststoffteilchen,
Feststoff-Feinteilchen, Flüssigkeiten, Gas und/oder ein Gemisch
daraus enthalten.
32. Stellungs-Meßvorrichtung bei einer Vorrichtung zur
Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur
Materialversorgung für einen geradlinig bewegten Mechanismus, der
ein bewegliches Teil enthält, welches entlang Bewegungsführungen
und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und herbewegt wird, wobei
letztere von einem flexiblen Träger (30) geführt und gehalten
werden, um von einem dem beweglichen Teil entsprechenden nicht
bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder Signale zu und von dem
nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu empfangen und/oder
Materialien von dem nicht-bewegten Teil zu führen/abzuführen,
umfassend wobei sich der Träger aus einem bandförmig soliden
Element zusammensetzt, welches in seitlicher Richtung in einer
Bogenform gekrümmt ist, wobei ein Ende des Trägers an dem
beweglichen Teil und das andere Ende des Trägers an dem nicht
bewegten Teil fixiert ist und der Träger läuft, während er parallele
Abschnitte, parallel zu dem fixierten Abschnitt des beweglichen
Teils und zu dem fixierten Abschnitt des nicht-bewegten Teils, und
einen Kurvenabschnitt mit nahezu konstantem Krümmungsradius
bildet, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu
Bogenform gekrümmten Bereichs nach innen und/oder nach außen
weist, wobei in dem Bewegungsraum des Trägers mindestens ein
Näherungssensor vom Durchlichttyp und/oder vom Reflexionstyp,
ein druckempfindlicher Sensor oder ein Spannungssensor angeordnet
ist und die Stellung des beweglichen Teils in dem Bewegungsraum
des Trägers gemessen wird.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der der Näherungssensor ein
optischer Näherungssensor, insbesondere ein Infrarotsensor, ein
Hochfrequenz-Näherungssensor, ein Magnet-Näherungssensor, ein
druckempfindlicher Sensor und/oder ein Spannungsfühler ist.
34. Stellungs-Meßverfahren bei einer Vorrichtung zur
Energieversorgung, zur Signalübertragung und/oder zur
Materialversorgung für einen geradlinig bewegten Mechanismus, der
ein bewegliches Teil aufweist, welches sich entlang
Bewegungsführungen und Versorgungskabeln/-schläuchen hin- und
herbewegt, wobei letztere von einem flexiblen Träger geführt und
gehalten werden, um von einem dem beweglichen Teil
entsprechenden nicht-bewegten Teil Energie zuzuführen und/oder
Signale zu und von dem nicht-bewegten Teil zu übertragen bzw. zu
empfangen und/oder Materialien zu und von dem nicht-bewegten
Teil zu führen/abzuführen, umfassend die Schritte:
Zusammensetzten des Trägers aus einem bandförmigen soliden Element, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
Zusammensetzen von gleitfähigen Kabeln/Schläuchen durch Laminieren des Trägers mit den Versorgungskabeln/-schläuchen;
Fixieren von einem Trägerende an dem beweglichen Teil und von dem anderen Ende des Trägers an dem nicht-bewegten Teil, um parallele Abschnitte bezüglich des fixierten Abschnitts des beweglichen Teils und zu des fixierten Abschnitts des nicht bewegten Teils, und einen Kurvenabschnitt mit nahezu konstantem Krümmungsradius zu bilden, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach innen weist;
Lagern eines Durchlicht-Näherungssensors und/oder eines Reflexionstyp-Näherungssensors oder eines druckempfindlichen Sensors oder eines Spannungsfühlers in dem Bewegungsraum des Trägers;
Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß der Krümmungsradius des Trägers den nahezu konstanten Krümmungsradius aufweist, und Messen der Stellung des beweglichen Teils, indem die Ausgangssignale des Näherungssensors und/oder des druckempfindlichen bzw. spannungsempfindlichen Sensors verarbeitet werden.
Zusammensetzten des Trägers aus einem bandförmigen soliden Element, welches in seitlicher Richtung zu einer Bogenform gekrümmt ist;
Zusammensetzen von gleitfähigen Kabeln/Schläuchen durch Laminieren des Trägers mit den Versorgungskabeln/-schläuchen;
Fixieren von einem Trägerende an dem beweglichen Teil und von dem anderen Ende des Trägers an dem nicht-bewegten Teil, um parallele Abschnitte bezüglich des fixierten Abschnitts des beweglichen Teils und zu des fixierten Abschnitts des nicht bewegten Teils, und einen Kurvenabschnitt mit nahezu konstantem Krümmungsradius zu bilden, wobei die konvexe Richtung des in seitlicher Richtung zu Bogenform gekrümmten Bereichs nach innen weist;
Lagern eines Durchlicht-Näherungssensors und/oder eines Reflexionstyp-Näherungssensors oder eines druckempfindlichen Sensors oder eines Spannungsfühlers in dem Bewegungsraum des Trägers;
Hin- und Herbewegen des beweglichen Teils in der Weise, daß der Krümmungsradius des Trägers den nahezu konstanten Krümmungsradius aufweist, und Messen der Stellung des beweglichen Teils, indem die Ausgangssignale des Näherungssensors und/oder des druckempfindlichen bzw. spannungsempfindlichen Sensors verarbeitet werden.
35. Verfahren nach Anspruch 34, bei dem der Näherungssensor ein
optischer Näherungssensor, ein Hochfrequenz-Näherungssensor
und/oder ein Magnet-Näherungssensor ist.
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