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Der
Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Zugentlastungseinheit
für eine Energieführungseinheit, ein Kettenglied
einer Energieführungseinheit sowie auf eine Energieführungseinheit.
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Zum
Führen von Leitungen, Kabeln oder dergleichen zwischen
einem ortsfesten Anschluss und einem beweglichen Anschluss werden
Energieführungseinheiten oder auch Energieführungsketten verwendet.
Die Energieführungseinheit kann unterschiedlicher Ausbildung
sein. So sind beispielsweise Energieführungseinheiten bekannt,
die aus Kettengliedern bestehen, die gelenkig miteinander verbunden
sind. Die Kettenglieder können einstückig oder mehrstückig
ausgebildet sein.
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Energieführungseinheiten
werden auch im Zusammenhang mit Handhabungsgeräten, insbesondere
Robotern, verwendet. Unter der Bezeichnung Roboter werden besondere
Industrieroboter verstanden, die beispielsweise innerhalb der automatisierten
Automobilherstellung Verwendung finden. Leitungen, Schläuche
oder dergleichen, auch allgemein als Versorgungseinheiten bezeichnet,
dienen bei einem Roboter zur Versorgung des an der Roboterhand angeordneten
Werkzeugs. Die Versorgungsleitungen werden dabei in wenigstens einer Energieführungseinheit
geführt. Da die Roboterhand komplexe Bewegungsabläufe
durchführt ist sicherzustellen, dass die Energieführungseinheit
der Bewegung des Roboters folgen kann. Es ist daher bekannt, dass
die Energieführungseinheit eine entsprechende Länge
aufweisen soll, wobei die Energieführungseinheit teilweise
in einem Speicherbereich gespeichert ist.
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Durch
die
WO 03/84721 A2 ist
eine Energieführungseinheit mit einem ortfesten und einem
beweglichen Anschluss bekannt. Die Energieführungseinheit
weist wenigstens einen räumlich auslenkbaren Abschnitt
auf, der durch Glieder gebildet ist, die jeweils einen Zentralkörper
aufweisen, durch die sich ein flexibles Verbindungselement erstreckt,
wobei die Glieder einen Kanal zur Aufnahme von Leitungen, Schläuchen
und dergleichen bilden. Durch die Druckschrift
WO 03/84721 sind weitere Ausgestaltungen einer
Energieführungseinheit bekannt.
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Die
in der Energieführungseinheit geführten Leitungen,
Schläuche und dergleichen unterliegen während
des Betriebes einer Zugbeanspruchung. Es ist daher bekannt, wenigstens
eine Zugentlastungseinheit vorzusehen. Hierdurch soll eine außerhalb der
Energieführungseinheit liegende Anschlussstelle der Leitung
kräftefrei sein. Es ist bekannt, dass eine in eine Energieführungseinheit
verlegte Leitung beispielsweise an beiden Enden der Energieführungseinheit
festgelegt wird. Hierzu ist es notwendig, dass die Leitung im Wesentlichen
in der neutralen Faser/Ebene verlegt wird. Bei einer Vielzahl von
Leitungen, die in eine Energieführungseinheit verlegt werden,
ist es daher erforderlich, dass die Leitungen im Wesentlichen nebeneinander
in der neutralen Faser/Ebene verlegt werden. Bei räumlich
beengten Verhältnissen kann dies jedoch nicht immer verwirklicht
werden. Es ist daher bekannt, dass die Leitungen innerhalb der Energieführungseinheit übereinander
verlegt werden.
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Durch
die
DE 20 2007
006366 U1 ist eine Energieführungseinheit mit
wenigstens einer Zugentlastungseinheit bekannt. Die Zugentlastungseinheit umfasst
ein Befestigungselement mit wenigstens einer Befestigungsnut und
wenigstens einem Zugentlastungselement, welches einen Endbereich
aufweist, der in die Befestigungsnut eingreift. Der Endbereich umfasst
einen Halteabschnitt, der durch zwei entgegengesetzt gerichtete
Vorsprünge, die im Wesentlichen quer zur Längsrichtung
der Befestigungsnut verlaufen, begrenzt ist.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde,
eine Zugentlastungseinheit bereitzustellen, die auch für
Energieführungseinheiten geeignet ist, die wenigstens einen räumlich
auslegbaren Abschnitt aufweisen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zugentlastungseinheit
mit den Merkmalen des Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zugentlastungseinheit
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
erfindungsgemäße Zugentlastungseinheit umfasst
ein Befestigungselement mit wenigstens einer Befestigungsnut, die
eine Öffnung aufweist, und wenigstens ein Zugentlastungselement,
welches einen Endbereich aufweist, der durch die Öffnung
in die Befestigungsnut eingreift. Das Befestigungselement weist
einen polygonalen Querschnitt auf, wobei die Öffnung der
wenigstens einen Befestigungsnut im Wesentlichen parallel zu Längsachse
des Befestigungselementes ausgebildet ist. Bevorzugt ist eine Ausbildung,
bei der das Befestigungselement einen im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt aufweist.
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Durch
diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zugentlastungseinheit
wird die Möglichkeit geschaffen, Leitungen, Schläuche
oder dergleichen, die in einer Energieführungseinheit auf
einem Kreisumfang verteilt sind, in einer kompakten Art und Weise
zugentlastend festzulegen.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Zugentlastungseinheit wird vorgeschlagen, dass das Befestigungselement
wenigstens zwei Befestigungsnuten aufweist, die in axialer Richtung
des Befestigungselementes beabstandet zueinander angeordnet sind.
Durch diese Maßnahme besteht die Möglichkeit,
eine Mehrzahl von Zugentlastungselementen mit dem Befestigungsele ment zu
verbinden, so dass eine Vielzahl von Leitungen zugentlastend festgelegt
werden können. Die Zugentlastungselemente können
sternförmig angeordnet werden.
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Das
Befestigungselement kann einteilig hergestellt sein. Dieses kann
aus Metall und/oder aus einem Kunststoff gebildet sein. Um den Einsatzzweck und
die Variationsvielfalt zu erhöhen wird nach einer weiteren
vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Zugentlastungseinheit vorgeschlagen, dass das Befestigungselement
mehrteilig ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Teilungsebene
im Wesentlichen quer zur axialen Richtung des Befestigungselementes
verläuft. Hierdurch kann ein Befestigungselement geschaffen
werden, welches beispielsweise eine Mehrzahl von hintereinander
in axialer Richtung betrachtet Befestigungsnuten aufweist.
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Zur
Vereinfachung der Herstellung des Befestigungselementes wird vorgeschlagen,
dass die wenigstens eine Teilungsebene durch eine Befestigungsnut
hindurchgeht.
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Nach
einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Zugentlastungseinheit wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Verbindungsmittel
vorgesehen ist, mittels dessen die Teile des Befestigungselementes
mittelbar oder unmittelbar, vorzugsweise lösbar, verbindbar
sind. Die Verbindungsmittel können zur Ausbildung eines Formschlusses
und/oder Kraftschlusses geeignet sein.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung des Befestigungselementes ist derart, dass
das Befestigungselement im Wesentlichen zylinderförmig
ausgebildet ist.
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In
die Befestigungsnut wird ein Haltebereich des Zugentlastungselementes
eingebracht. Der Halteabschnitt ist vorzugsweise durch zwei entgegengesetzt
gerichtete Vorsprünge, die im Wesentlichen quer zur Längsrichtung
der Befestigungsnut verlaufen, gebildet. Das Zugentlastungselement
ist auch so ausgebildet, dass dieses sowohl Zug- als auch Druckkräfte
aufnehmen kann.
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Dadurch,
dass eine der Vorsprünge eine Längserstreckung
aufweist, die geringer ist als die des anderen Vorsprungs, wird
eine vereinfachte Einbringung des Halteabschnittes in die Befestigungsnut erreicht.
Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausgestaltung, bei der sich der
Vorsprung wenigstens von einer Basis nach oben hin verjüngt.
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Das
Zugentlastungselement ist vorzugsweise in Form einer Bügelschelle
ausgebildet.
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Nach
einem weiteren erfinderischen Gedanken wird ein Kettenglied einer
Energieführungseinheit umfassend wenigstens eine Zugentlastungseinheit,
die ein Befestigungselement mit wenigstens einer Befestigungsnut,
die eine Öffnung aufweist, und wenigstens ein Zugentlastungselement,
welches einen Endbereich aufweist, der durch die Öffnung
in die Befestigungsnut eingreift, vorgeschlagen, wobei das Befestigungselement
einen polygonalen Querschnitt aufweist und die Öffnung
der wenigstens einen Befestigungsnut im Wesentlichen parallel zu Längsachse
des Befestigungselementes ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist
eine Ausgestaltung bei der der Querschnitt des Befestigungselementes
im Wesentlichen kreisförmig ist.
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Ein
solches Kettenglied ist insbesondere zur Ausgestaltung von Energieführungseinheiten
geeignet, die räumlich auslenkbar sind.
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Bevorzugt
ist das Kettenglied so ausgebildet, dass die Zugentlastungseinheit
nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet
ist.
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Das
erfindungsgemäße Kettenglied zeichnet sich nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch aus, dass das Kettenglied
einen Zentralkörper aufweist, der einen sich in axialer
Richtung des Zentralkörpers erstreckenden Durchgang aufweist,
in den ein flexibles Verbindungselement einbringbar ist. Dieses
flexible Verbindungselement kann auch durch das Befestigungselement
hindurchgehen.
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Nach
einem noch weiteren erfinderischen Gedanken wird eine Energieführungseinheit
umfassend eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern
sowie wenigstens eine Zugentlastungseinheit vorgeschlagen. Die Zugentlastungseinheit
umfasst ein Befestigungselement und ein Zugentlastungselement. Das
Befestigungselement hat wenigstens eine Befestigungsnut, die eine Öffnung
aufweist. Das Zugentlastungselement weist einen Endbereich auf,
der sich durch die Öffnung in die Befestigungsnut hindurcherstreckt.
Das Befestigungselement hat einen polygonalen Querschnitt, wobei
die Öffnung der wenigstens einen Befestigungsnut im Wesentlichen
parallel zu Langsachse des Befestigungselementes ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung bei der der Querschnitt
des Befestigungselementes im Wesentlichen kreisförmig ist.
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Die
Zugentlastungseinheit ist vorzugsweise nach einem der Ansprüche
1 bis 11 ausgebildet.
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Nach
einer vorteilhaften Ausbildung der Energieführungseinheit
wird vorgeschlagen, dass die Energieführungseinheit wenigstens
einen räumlich auslenkbaren Abschnitt aufweist, der durch
Kettenglieder gebildet ist, die jeweils einen Zentralkörper aufweisen,
durch den sich ein flexibles Verbindungselement erstreckt, wo bei
die Kettenglieder einen Kanal zur Aufnahme von Leitungen, Schläuchen
oder dergleichen bilden.
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Bevorzugt
ist dabei eine Ausgestaltung, bei der sich das Verbindungselement
durch das Befestigungselement hindurch erstreckt.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert,
ohne dass der Gegenstand der Erfindung auf diese konkreten Ausführungsbeispiele
beschränkt wird.
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Es
zeigen:
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1:
in perspektivischer Ansicht eine Zugentlastungseinheit,
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2:
die Zugentlastungseinheit in einer Draufsicht,
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3:
ein Zugentlastungselement in einer Vorderansicht und
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4:
schematisch und perspektivisch einen Abschnitt einer Energieführungseinheit
mit einer Zugentlastungseinheit.
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In
der 1 ist perspektivisch eine Zugentlastungseinheit
dargestellt. Die Zugentlastungseinheit weist ein im Wesentlichen
zylinderförmig ausgebildetes Befestigungselement 1 auf.
Das Befestigungselement 1 weist zwei Befestigungsnuten 2, 3 auf,
die in axialer Richtung betrachtet beabstandet zueinander sein.
Das Befestigungselement 1 weist eine in axialer Richtung
verlaufende Durchgangsöffnung 6 auf, durch die
ein flexibles Verbindungselement 7 hindurchführbar
ist.
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In
den Befestigungsnuten 2, 3 sind Zugentlastungselemente 4 angeordnet.
Die Zugentlastungselemente sind schellenförmig ausgebildet.
Mit dem Bezugszeichen 5 ist eine Auflage bezeichnet, die
zur Auflage an das Befestigungselement 1 dient. Die Auflage 5 weist
eine konvexe Wölbung auf, in die eine Leitung einbringbar
ist. Nicht dargestellt sind Klemmelemente, die über beispielsweise
eine Schraube, die in der Stirnfläche des Zugentlastungselementes einschraubbar
ist, zur Klemmung der nicht dargestellten Leitungen dienen kann.
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Das
in der 1 dargestellte Befestigungselement 1 ist
einstückig ausgebildet. Dies ist nicht zwingend notwendig.
Das Befestigungselement kann durch mehrere Teile gebildet sein,
wobei die Teilungsebenen durch die Nuten verlaufen.
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Das
Befestigungselement 1 kann beispielsweise eine quer zur
Längsrichtung verlaufende Gewindebohrung aufweisen, durch
die eine Schraube einschraubbar ist, so dass das Befestigungselement an
dem flexiblen Verbindungselement festgelegt werden kann. Es können
auch entsprechend mehrere Gewindebohrungen vorgesehen sein. Die
Gewindebohrungen sind gestrichelt in der 2 dargestellt. Es
sind zwei Gewindebohrungen vorgesehen, die an den jeweiligen Endabschnitten
des Befestigungselementes vorgesehen sind. Dies ist nicht zwingend
notwendig, es kann auch ausreichend sein, eine Gewindebohrung vorzusehen,
welche beispielsweise mittig angeordnet ist.
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4 zeigt
ein Zugentlastungselement 4. Das Zugentlastungselement 4 ist
in Form einer Bügelschelle ausgebildet. Sie weist zwei
Schenkel 8 auf, die über einen Bogen miteinander
verbunden sind.
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Die
Schenkel 8 weisen eine Breite D auf. Zum freien Ende der
Schenkel 8 hin ist ein sich verjüngender Abschnitt 9 vorgesehen,
der in einen Übergangsbereich 10 übergeht.
Es ist ein Halteabschnitt 11 vorgesehen, der sich an den Übergangsbereich 10 anschließt.
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Der
Halteabschnitt 11 weist eine Breite A auf, welche in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel kleiner ist als die Breite
D der Schenkel 8. Dies ist nicht zwingend notwendig. Die
Schenkel 8 können auch eine Breite D aufweisen,
welche der Breite A des Halteabschnittes 11 entspricht.
Ist der Halteabschnitt A größer als die Breite
D der Schenkel 8, so ist der Abschnitt 9 entsprechend,
das heißt sich erweiternd vom Schenkel 8 zum Halteabschnitt 11, ausgebildet.
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Der
Halteabschnitt 11 ist durch die Anlageflächen 12, 13 sowie 14, 15 begrenzt.
Die Anlageflächen stehen im Wesentlichen senkrecht zueinander. Die
Anlagefläche 12 weist wenigstens einen Abschnitt
auf, der im Wesentlichen senkrecht zu der Anlagefläche 14 ausgebildet
ist. Die Anlagefläche 12 begrenzt teilweise einen
Vorsprung 16. Die Anlageflächen 14, 15 sind
im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet. Sie weisen vorzugsweise
eine Höhe B auf.
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Die
Anlagefläche 14 begrenzt teilweise den Vorsprung 16.
Der Vorsprung 16 hat eine Höhe C, welche geringer
ist als die Innenhöhe der Befestigungsnut 2, 4.
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Mit
dem Bezugszeichen 17 ist eine Basis bezeichnet. Ausgehend
von der Basis 17 verjüngt sich ein Vorsprung 19.
Die Verjüngung ist mit dem Bezugszeichen 18 versehen.
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Im
montierten Zustand greifen die Vorsprünge 16, 19 hinter
die Hinterschnitte der Befestigungsnut.
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Im
Betriebszustand wird wenigstens eine Leitung an dem Befestigungselement
festgelegt. Das Zugentlastungselement wird mit dem Befestigungselement 1 ver spannt,
so dass auf die Vorsprünge 16, 19 Zugkräfte
wirken. Die Anschlagflächen 12, 13 liegen
an den Unterseiten 20, 21 der Befestigungsnuten 2 an.
Die Flächen 14, 15 liegen an den Stirnflächen 22, 23 der
Nuten an, wie dies aus der Figur ersichtlich ist.
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In
der 4 ist schematisch eine Ausbildung einer Energieführungseinheit,
in der Leitungen, Schläuchen oder dergleichen geführt
werden, dargestellt. Die Energieführungseinheit ist durch
gelenkig miteinander verbundene Glieder 24 gebildet. Jedes Glied 24 weist
jeweils einen Zentralkörper 25 auf, durch das
sich ein nicht dargestelltes flexibles Verbindungselement hindurch
erstreckt. Bei dem flexiblen Verbindungselement kann es sich beispielsweise
um ein Seil aus Metall handeln, dass aus einer Vielzahl von Filamenten
gebildet ist.
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Die
Kettenglieder 24 begrenzen einen mehrteiligen Kanal 27,
in dem Leitungen 26, Schläuche oder dergleichen
angeordnet sein können. An wenigstens einem Endbereich
der Energieführungseinheit ist wenigstens eine Zugentlastungseinheit
angeordnet. Ein Endbereich des Befestigungselementes 1 kann
derart ausgebildet sein, dass dieser gelenkig mit einem Kettenglied 24 verbunden
werden kann.
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Aus
der Darstellung nach 4 ist ersichtlich, dass sich
die Zugentlastungselemente 4 radial von dem Befestigungselement 1 weg
erstrecken.
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- 1
- Befestigungselement
- 2
- Befestigungsnut
- 3
- Befestigungsnut
- 4
- Zugentlastungselement
- 5
- Auflage
- 6
- Durchgangsöffnung
- 7
- flexibles
Verbindungselement
- 8
- Schenkel
- 9
- Abschnitt
- 10
- Übergangsbereich
- 11
- Halteabschnitt
- 12
- Anlagefläche
- 13
- Anlagefläche
- 14
- Anlagefläche
- 15
- Anlagefläche
- 16
- Vorsprung
- 17
- Basis
- 18
- Verjüngung
- 19
- Vorsprung
- 20
- Unterseite
- 21
- Unterseite
- 22
- Stirnfläche
- 23
- Stirnfläche
- 24
- Kettenglied
- 25
- Zentralkörper
- 26
- Leitungen
- 27
- Kanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 03/84721
A2 [0004]
- - WO 03/84721 [0004]
- - DE 202007006366 U1 [0006]