DE19916791A1

DE19916791A1 - Energieführungskette

Info

Publication number: DE19916791A1
Application number: DE1999116791
Authority: DE
Inventors: Holger Klein
Original assignee: ekd gelenkrohr GmbH
Current assignee: ekd gelenkrohr GmbH
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2019-04-15
Also published as: DE19916791C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette aus Kettengliedern, die einen Aufnahmeraum für Leitungen bilden und an vertikalen Wandflächen beidseits des Aufnahmeraumes beweglich zu einem Kettenstrang verbunden sind. Der Kettenstrang ist aufrecht abrollend auf einer in Strecklage kreisbogenförmigen Bahn bewegbar. Erfindungsgemäß weist eine Seite des Kettenstranges eine in Abhängigkeit der Krümmung des Kettenstranges sich ändernde Teilung auf. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Teilung an beiden Seiten des Kettenstranges gleich ist, wenn der Kettenstrang in einer vertikalen Ebene mit einem Abrollradius bogenförmig gekrümmt ist, und daß die Teilung an den beiden Seiten des Kettenstranges unterschiedlich ist, wenn der Kettenstrang sich in der Strecklage befindet. Hierdurch wird erreicht, daß das Kettenobertrum und das Kettenuntertrum der Kette stets parallel zueinander ausgerichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette aus Kettengliedern, die einen Aufnahmeraum für Leitungen bilden und an vertikalen Wandflächen beidseits des Aufnahmeraumes beweglich zu einem Kettenstrang verbunden sind, wobei der Kettenstrang aufrecht abrollend auf einer in Strecklage kreisförmigen Bahn bewegbar ist. Die Energieführungskette dient zum Führen von Kabeln, Schläuchen od. dgl. von einem ortsfesten Anschlußpunkt zu einem beweglichen Anschlußpunkt an einer Maschine, die Drehbewegungen ausführt. Eine bevor zugte Anwendung ist die Führung von Versorgungsleitungen an Industrierobotern, die Drehbewegungen von über 360 Grad ausführen können.

Eine für den Einsatz an Industrierobotern bestimmte Energieführungskette ist aus EP-B 0 277 389 bekannt. Bei der bekannten Ausführung bestehen die Kettenglieder jeweils aus zwei parallelen Kettenlaschen, einem in der Draufsicht trapezförmigen Boden und einem lösbaren, oberseitigen Quer steg. Die Kettenglieder sind an den Kettenlaschen durch Paßstifte gelenkig zu einem Kettenstrang verbunden. Der Teilungsabstand zwischen den Gelenkverbindungen ist an einer Seite des Kettenstranges kleiner als an der anderen Seite, so daß die beiden Gelenkachsen jedes Kettengliedes winkelförmig ausgerichtet sind und der Kettenstrang in Strecklage einen kreisbogenförmigen Verlauf annimmt.

Bei einer aus DE-C 197 01 706 bekannten Energieführungs kette für kreisförmige Bewegungen wird der Kettenstrang nur von einem einzigen Laschenzug aus gelenkig verbundenen Kettenlaschen gebildet. An die Kettenlaschen sind Bügel angeschlossen, die einen Aufnahmeraum für Kabel, Schläuche und dergleichen bilden. Die Kettenlaschen sind bogenförmig gekrümmt, so daß die Gelenkachsen eines Kettengliedes unter einem vorgegebenen Winkel ausgerichtet sind und sich schneiden.

Bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungen ist nach teilig, daß der auf einer Kreisbahn geführte Kettenstrang im Obertrum und im Untertrum eine Schräglage annimmt. Je kleiner der Radius der Kreisbahn ist, desto stärker ist die sich einstellende Schräglage des Kettenstranges ausgeprägt. Die Abrollbewegung der Energieführungskette ist mit einer Zwängung des Kettenstranges verbunden. Es treten Querkräfte auf, die von einer die Energieführungskette seitlich stützenden Führung aufgenommen werden müssen. Aufgrund der mit der Zwängung des Kettenstranges verbundenen Querkräfte unterliegen die Kettenglieder an der Außenseite der in Strecklage kreisbogenförmigen Bahn einem erheblichen Verschleiß. Die Führung des Kettenstranges ist wannenförmig ausgebildet, wobei die Bodenfläche an die Schräglage des Kettenstranges angepaßt werden muß. Die Fertigung einer solchen Führungswanne ist aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den Anschluß an drehbeweglichen Maschinen geeignete Energie führungskette so auszubilden, daß das Kettenobertrum und das Kettenuntertrum der aufrecht abrollenden und in Streck lage auf einer kreisbogenförmigen Bahn sich bewegenden Kette stets parallel zueinander ausgerichtet sind.

Ausgehend von einer Energieführungskette des eingangs beschriebenen Aufbaus wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Seite des Kettenstranges eine in Abhängigkeit der Krümmung des Kettenstranges sich ändernde Teilung aufweist, wobei die Teilung an beiden Seiten des Kettenstranges gleich ist, wenn der Kettenstrang in einer vertikalen Ebene mit einem Abrollradius bogenförmig gekrümmt ist, und wobei die Teilung an den beiden Seiten des Kettenstranges unterschiedlich ist, wenn der Kettenstrang sich in der Strecklage befindet. Teilung bezeichnet hierbei den Abstand zwischen den Befestigungs punkten in Kettenlängsrichtung. Die auf den Kettenstrang bei der Abrollbewegung wirkenden Querkräfte sind gegenüber dem eingangs erläuterten Stand der Technik reduziert, was die Führung der Energieführungskette vereinfacht. Bei einer Abrollbewegung der Kette ist das Untertrum der Energie führungskette auf einer horizontalen Fläche ablegbar, so daß nach dem Stand der Technik erforderliche Anpassungen der Bodenfläche entfallen.

Vorzugsweise sind die Kettenglieder an der Innenseite der in Strecklage kreisbogenförmigen Bahn um einen festen Dreh punkt und an der Außenseite der Kreisbahn um einen axial beweglichen Punkt schwenkbeweglich verbunden.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß die axialbeweglichen Verbindungen der Kettenglieder bei einer Strecklage des Kettenstranges zug- und druckfest arretiert sind und die Arretierungen sich mit einer Kippbewegung der Kettenglieder lösen. Bei dieser Ausführung der Erfindung, die eine besonders bevorzugte Ausgestaltung darstellt, ist eine seitliche Führung der an eine drehbewegliche Maschine anschließbaren Energieführungskette nicht mehr erforder lich. In der Strecklage bildet der Kettenstrang einen zug- und druckfesten kreisbogenförmigen Strang. Eine Krümmung der Kette in vertikaler Ebene hebt die Arretierung der Kettenglieder auf. Sobald die Kettenglieder bei einer Bewegung der Energieführungskette in den Krümmungsbereich zwischen Obertrum und Untertrum einlaufen, löst sich die Arretierung und ändert sich die Teilung der Kette an einer Seite so, daß die Teilung an beiden Seiten des den Krümmungsbereich durchlaufenden Kettenabschnittes gleich ist.

Für die konstruktive Ausführung der Kettenglieder bieten sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten an. Die Ketten glieder können z. B. als Kastenprofile ausgebildet sein, die zu einem geschlossenen, beweglichen Rohr zusammen gesetzt sind. Ferner können die Kettenglieder aus Ketten laschen und damit verbundenen Querstegen bestehen, wobei mindestens ein Quersteg ein- oder beidseitig von den Kettenlaschen lösbar ist. Gemäß einer bevorzugten Aus führung weisen die Kettenglieder seitliche Kettenlaschen mit angeformten Drehzapfen und Zapfenaufnahmen auf, wobei die Zapfenaufnahme an einer Kettenlasche als Bohrung und die Zapfenaufnahme an der anderen Kettenlasche als Langloch ausgebildet ist. Durch die Bohrungen ist auf der einen Seite des Kettenstranges eine feste Teilung vorgegeben, während durch die Langlochführung auf der anderen Seite des Kettenstranges eine veränderbare Teilung verwirklicht ist. Eine freilaufende Energieführungskette für drehbewegliche Maschinen, die keiner umfangsseitigen Führung bedarf, kann dadurch ausgebildet werden, daß ein Abschnitt der mit dem Langloch ausgebildeten Kettenlasche bei einer Strecklage des Kettenstranges eine Schulter an der Kettenlasche des Nachbarkettengliedes hinterfaßt. Der im Langloch des Nach barkettengliedes anschlagende Drehzapfen überträgt Zug kräfte des Kettenstranges. Der an der Schulter des Nachbar kettengliedes anliegende Abschnitt überträgt Druckkräfte des Kettenstranges. Durch eine Kippbewegung des Ketten gliedes, also durch eine Gelenkbewegung in vertikaler Ebene, kommt der Abschnitt von der Schulter frei und löst sich die auf eine Strecklage des Kettenstranges beschränkte Arretierung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 die Bahnkurve einer erfindungsgemäßen Energie führungskette,

Fig. 2 ausschnittsweise eine Draufsicht auf die entspre chend der Bahnkurve in Fig. 1 gekrümmte Energie führungskette,

Fig. 3 die außenseitige Seitenansicht A aus Fig. 2 auf einen mit einem Abrollradius gekrümmten Abschnitt der Kette,

Fig. 4 die Seitenansicht A aus Fig. 2 auf einen in Streck lage befindlichen Abschnitt der Kette,

Fig. 5 die innenseitige Ansicht B aus Fig. 2 auf einen mit einem Abrollradius gekrümmten Abschnitt der Energieführungskette,

Fig. 6 die innenseitige Ansicht B aus Fig. 2 auf einen in Strecklage befindlichen Abschnitt der Kette.

Die in den Figuren dargestellte Energieführungskette ist zur Führung von Versorgungsleitungen eines Industrie roboters bestimmt, der Drehbewegungen ausführt. Die Energieführungskette weist ein ortsfestes Anschlußende 1 sowie ein bewegliches Anschlußende 2 auf, das an einen Industrieroboter anschließbar ist und bei dessen Dreh bewegungen mitgeführt wird. Die Energieführungskette besteht aus Kettengliedern 3, die einen Aufnahmeraum für die Versorgungsleitungen bilden und an vertikalen Wand flächen 4, 5 beidseits des Aufnahmeraumes beweglich zu einem Kettenstrang 6 verbunden sind. Der in Fig. 1 darge stellten Bahnkurve entnimmt man, daß der Kettenstrang 6 aufrecht abrollend auf einer in Strecklage kreisbogen förmigen Bahn bewegbar ist. Dabei bewegen sich das Obertrum 7 der Energieführungskette und das Untertrum 8 in Streck lage planparallel zueinander.

Im Ausführungsbeispiel bestehen die Kettenglieder 3 jeweils aus zwei seitlichen Kettenlaschen, welche die vertikalen Wandflächen 4, 5 bilden und durch einen unteren sowie einen oberen Quersteg 9 miteinander verbunden sind. Der obere Quersteg kann von den Kettenlaschen 4, 5 gelöst oder geöffnet werden und ist z. B. als Klappsteg ausgeführt. Die seitlichen Kettenlaschen 4, 5 der Kettenglieder 3 weisen jeweils einen angeformten Drehzapfen 10, sowie eine Zapfenaufnahme 11, 12 auf. Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4, welche die kreisbogenaußenseitigen Kettenlaschen 5 des Kettenstranges 6 zeigen, und den Fig. 5 und 6 mit einer Ansicht der kreisbogeninnenseitigen Ketten laschen 4 macht deutlich, daß die Zapfenaufnahme an der kreisbogeninnenseitigen Kettenlasche 4 als Bohrung 11 und an der kreisbogenaußenseitigen Kettenlasche 5 als Langloch 12 ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß die Ketten glieder 3 an der Innenseite 13 der in Strecklage kreis bogenförmigen Bahn um einen festen Drehpunkt schwenkbeweg lich verbunden sind und daß sie an der Außenseite 14 der Kreisbahn um einen axialbeweglichen Punkt schwenkbeweglich verbunden sind.

Während der Kettenstrang an der Kreisbogeninnenseite 13 eine fest vorgegebene Teilung t_i aufweist, weist die andere Seite des Kettenstranges 6 eine in Abhängigkeit der Krümmung des Kettenstranges sich ändernde Teilung t_a, t_a' auf. Das wird aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4 deutlich. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Teilung an beiden Seiten des Kettenstranges gleich ist (t_a = t_i), wenn der Kettenstrang 6 in einer vertikalen Ebene mit dem Abrollradius r_A bogenförmig gekrümmt ist (Fig. 3 und 5). Sobald die Kettenglieder 3 den Krümmungsbereich 15, der das Untertrum 8 mit dem Obertrum 7 verbindet, durchlaufen haben und in die Strecklage gelangen, vergrößert sich die Teilung (t_a' < t_a) und ist damit die Teilung t_a', t_i an den beiden Seiten des Kettenstranges 6 unterschiedlich. Durch den dann an den beiden Seiten des Kettenstranges unterschiedlichen Abstand (t_a' < t_i) zwischen den Drehzapfen 10 in Kettenlängsrichtung nimmt der Kettenstrang die in Fig. 2 dargestellte bogenförmige Krümmung an.

Die axialbeweglichen Verbindungen der Kettenglieder 3 sind bei einer Strecklage des Kettenstranges 6 zug- und druck fest arretiert. Die Arretierungen lösen sich mit einer Kippbewegung der in den Krümmungsbereich 15 zwischen Unter trum 8 und Obertrum 7 einlaufenden Kettenglieder 3. Eine konstruktive Ausführung ist in Fig. 4 dargestellt. In dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel hinterfaßt ein Abschnitt 16 der Kettenlasche 5 bei einer Strecklage des Kettenstranges 6 eine Schulter 17 an der Kettenlasche 5 des Nachbarkettengliedes. Der im Langloch 12 des Nachbarketten gliedes anschlagende Drehzapfen 10 überträgt Zugkräfte des Kettenstranges 6. Der an der Schulter 17 des Nachbarketten gliedes anliegende Abschnitt 16 überträgt in Kettenlängs richtung auf den Kettenstrang 6 ausgeübte Druckkräfte.

Claims

1. Energieführungskette aus Kettengliedern (3), die einen Aufnahmeraum für Leitungen bilden und an vertikalen Wand flächen (4, 5) beidseits des Aufnahmeraums beweglich zu einem Kettenstrang (6) verbunden sind, wobei der Kettenstrang (6) aufrecht abrollend auf einer in Strecklage kreisbogenförmigen Bahn bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Kettenstranges (6) eine in Abhängigkeit der Krümmung des Kettenstranges (6) sich ändernde Teilung (t_a, t_a') aufweist,
wobei die Teilung an beiden Seiten des Kettenstranges (6) gleich ist, wenn der Kettenstrang (6) in einer vertikalen Ebene mit einem Abrollradius (r_A) bogen förmig gekrümmt ist, und
wobei die Teilung (t_i, t_a') an den beiden Seiten des Kettenstranges (6) unterschiedlich ist, wenn der Kettenstrang (6) sich in der Strecklage befindet.

2. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kettenglieder (3) an der Innenseite (13) der in Strecklage kreisbogenförmigen Bahn um einen festen Drehpunkt schwenkbeweglich verbunden sind und daß sie an der Außenseite (14) der Kreisbahn um einen axialbeweglichen Punkt schwenkbeweglich verbunden sind.

3. Energieführungskette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axialbeweglichen Verbindungen der Kettenglieder (3) bei einer Strecklage des Kettenstranges (6) zug- und druckfest arretiert sind und die Arretierungen sich mit einer Kippbewegung der Kettenglieder (3) lösen.

4. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (3) seitliche Kettenlaschen (4, 5) mit angeformten Drehzapfen (10) und Zapfenaufnahmen (11, 12) aufweisen, wobei die Zapfen aufnahme an einer Kettenlasche (4) als Bohrung (11) und die Zapfenaufnahme an der anderen Kettenlasche (5) als Langloch (12) ausgebildet ist.

5. Energieführungskette nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Abschnitt (16) der mit dem Langloch (12) ausgebildeten Kettenlasche (5) bei einer Strecklage des Kettenstranges (16) eine Schulter (17) an der Kettenlasche des Nachbarkettengliedes hinterfaßt, wobei der im Langloch (12) des Nachbarkettengliedes anschlagende Drehzapfen (10) Zugkräfte des Kettenstranges (6) überträgt und der an der Schulter (17) des Nachbarkettengliedes anliegende Abschnitt (16) Druckkräfte des Kettenstranges (6) überträgt.