DE202014007270U1

DE202014007270U1 - Vorrichtung zur Förderung und/oder Führung eines Kabels

Info

Publication number: DE202014007270U1
Application number: DE201420007270
Authority: DE
Original assignee: Merz and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Merz and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2024-09-06

Abstract

Vorrichtung zur Förderung und/oder Führung eines Kabels (1), vorzugsweise eines Flugzeugandienkabels, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Rolle (6) mit einer ersten Förderfläche (2) für das Kabel (1) sowie ein Endlosfördermittel (7) mit einer zweiten Förderfläche (4) für das Kabel (1) umfasst, wobei ein erster Förderflächenabschnitt (3) der ersten Förderfläche (2) und ein zweiter Förderflächenabschnitt (5) der zweiten Förderfläche (4) zur zeitgleichen Anlage an das Kabel (1) vorgesehen sind.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förderung und/oder Führung eines Kabels, vorzugsweise eines Flugzeugandienkabels.
STAND DER TECHNIK
In vielen Bereichen der Technik werden Kabelstränge bzw. Kabel mit einem Durchmesser von mehr als 30 mm verwendet um beispielsweise die Stromversorgung für Aggregate zu gewährleisten. Insbesondere wenn das Kabel nicht ständig mit einem Aggregat verbunden sind, sondern vielmehr dazu benutzt wird, abwechselnd mehrere verschiedene Aggregate zu versorgen und das Kabel von Aggregat zu Aggregat eine unterschiedliche Länge aufweisen muss bzw. in Ruhephasen platzsparend abgelegt werden soll, so ist es üblich, einen Kabelablageort vorzusehen aus dem das Kabel bei Bedarf ausgebracht und in Ruhephasen wieder eingebracht werden kann. Ein und dasselbe Kabel wird also in einem solchen Anwendungsfall vielfach abgelegt und wieder ausgebracht.
In der Folge wird als erläuterndes Beispiel die Stromversorgung eines Flugzeuges am Boden, also beispielsweise am Flugplatz nach der Landung oder im Hangar, herangezogen, wobei sich das Anwendungsgebiet natürlich nicht auf die Flughafentechnik beschränkt. Um den Treibstoffverbrauch eines Flugzeuges am Boden zu minimieren, werden die Bordsysteme nicht durch ein Hilfsaggregat der Turbine mit Strom versorgt, sondern durch ein Flugzeugandienkabel, welches Strom mit einer Frequenz von 400 Hz führt und üblicher Weise einen Durchmesser von ca. 44 mm aufweist. Dieses Flugzeugandienkabel wird, sofern es nicht benötigt wird, in einem Untergrundsystem des Flughafens abgelegt. Dieses Untergrundsystem ist mit einer Vielzahl von möglichen Parkpositionen für die Flugzeuge vernetzt und kann auch für die Versorgung mit anderen Medien verwendet werden. Der Zugang zu einem abgelegten Flugzeugandienkabel erfolgt über sogenannte Floorpits, also in den Untergrund eingelassene Bunker, welche über Klappensysteme oder ausfahrbare Türme nach außen hin zugänglich gemacht werden.
Da sich der Ort der Anschlüsse für das Andienkabel am Flugzeug bei verschiedenen Flugzeugtypen oft stark unterscheiden und auch die Parkpositionen der Flugzeuge unterschiedlich sein können, weist das an einem ortsfesten Floorpit abgelegte Kabel eine Länge von zwischen 10 und 50 m auf. Als Ablageort für das Kabel kann dabei beispielsweise ein Fallschacht oder ein Ablegeschacht verwendet werden, wobei das Kabel selbst zumindest eine Richtungsänderung durchläuft, also beispielsweise horizontal in den Floorpit eintritt und vertikal oder winkelig austritt.
Soll ein Flugzeugandienkabel an ein Flugzeug angeschlossen werden, so muss dieses aus dem Ablageort gefördert werden. Im einfachsten Fall wird die Förderung durch manuelles Ziehen bewerkstelligt, wodurch einerseits die ablegbare Kabellänge beschränkt wird und andererseits ein Rückstellmechanismus notwendig ist, um das Kabel wieder ablegen zu können. Ein weiterer Nachteil ist selbstverständlich auch die mit dem Ausziehen verbundene körperliche Anstrengung eines Bedieners.
Alternativ dazu ist es auch bekannt, dass das Kabel mittels angetriebener Austragsrollen aus dem Ablageort ausgebracht wird. Dabei wird das Kabel zwischen zwei Austragsrollen bzw. Austragsscheiben geführt, wobei die Austragsrollen meist so gestaltet sind, dass sie einen hohen Druck auf das Kabel ausüben, um ein Durchrutschen des Kabels zu verhindern. Diese Konstruktion weist jedoch einen entscheidenden Nachteil auf: der Anpressdruck und die zur Förderung nötige Kraft wird nur punktuell in das Kabel eingeleitet, nämlich an jener Stelle an der die die beiden Austragsrollen den geringsten Abstand voneinander haben. Dadurch kommt es aber im Kontaktpunkt zu einer hohen Flächenpressung, welche zu einer temporären Verformung des Querschnittes des Kabels führt; es kommt zum sogenannten Walken. Die Folge davon sind einerseits der Verschleiß der Oberfläche des Kabels und andererseits die Auflösung des vorhandenen Drills im Kabel selbst, also zur Entwindung der gegeneinander verwundenen Adern bzw. Litzen. Da dasselbe Kabel im Betrieb ständig abwechselnd in beide Richtungen bewegt werden muss, kommt es aufgrund der hohen Belastung zu einer deutlichen Reduktion der Lebenszeit des Kabels, was die Häufigkeit von kostspieligen Kabelaustauschen notwendig macht.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zur Förderung eines Kabels vorzuschlagen, bei der die Lebensdauer des geförderten Kabels stark erhöht ist, indem die Belastung beim Handhaben reduziert wird. Des Weiteren soll sich die Erfindung durch eine einfache mechanische Konstruktion, geringe Herstellungskosten und eine hohe Sicherheit bei der Bedienung auszeichnen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Förderung und/oder Führung eines Kabels, vorzugsweise eines Flugzeugandienkabels, dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Rolle mit einer ersten Förderfläche für das Kabel sowie ein Endlosfördermittel mit einer zweiten Förderfläche für das Kabel umfasst, wobei ein erster Förderflächenabschnitt der ersten Förderfläche und ein zweiter Förderflächenabschnitt der zweiten Förderfläche zur zeitgleichen Anlage an denselben Abschnitt des Kabels vorgesehen sind.
Das Vorsehen von Förderflächenabschnitten hat eine gleichmäßige Verteilung des auf das Kabel im Zuge des Umlenkens bzw. Förderns ausgeübten Druckes zur Folge anstelle einer punktuellen Druckausübung wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die zeitgleiche Anlage des ersten und zweiten Förderflächenabschnittes an denselben Abschnitt (Förderabschnitt) des Kabels ermöglicht eine besonders schonende und gleichmäßige Führung, Umlenkung bzw. Übertragung der Förderkraft, sodass das Kabel insgesamt einer geringeren Belastung ausgesetzt ist und sich dadurch die Lebensdauer signifikant erhöht. Dies ermöglicht einen Einsatz eines Kabels über einen längeren Zeitraum bzw. eine höhere Anzahl an Austrags- und Einholvorgängen, wodurch deutlich geringere Material und Wartungskosten zu erwarten sind.
Um eine Förderung des Kabels zu ermöglichen ist in Ausführungsvarianten der Erfindung vorgesehen, dass die Rolle oder das Endlosfördermittel antreibbar ist. Wird die Rolle angetrieben, so läuft das Endlosfördermittel durch die vom Kabel übertragen Kräfte um und wird durch die Rolle mitangetrieben. Im umgekehrten Fall wird das Endlosfördermittel angetrieben und die Rolle läuft mit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorgesehen, dass es sich bei dem zweiten Förderflächenabschnitt um einen Abschnitt des oberen Trums des Endlosfördermittels handelt. Dadurch wird eine besonders vorteilhafte konstruktive Gestaltung und Positionierung des Endlosfördermittels ermöglicht, da das obere Trum zwischen zwei Umlenkelementen aufgespannt ist und derart rasch und einfach an unterschiedlichste Formen angepasst werden kann wodurch der zweite Förderflächenabschnitt entsprechend leicht formmäßig adaptiert werden kann.
Demgemäß ist es in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass der erste und zweite Förderflächenabschnitt einen in Förderrichtung des Kabels bogenförmigen, vorzugsweise kreisbogenförmigen, Verlauf mit gleicher Krümmungsrichtung aufweisen. Ein bogenförmiger, vorzugsweise kreisbogenförmiger, Verlauf der ersten Förderfläche bzw. des ersten Förderflächenabschnitts ergibt sich aus der Geometrie der Rolle selbst. Besonders vorteilhaft ist es daher, wenn auch der Verlauf des zweiten Förderflächenabschnittes bogenförmig und gleich gekrümmt ist, da das Kabel dann besser zwischen erstem und zweiten Förderflächenabschnitt geklemmt (im Falle einer Förderung) bzw. geführt (im Falle einer reinen Umlenkung) werden kann.
Wenn ein den bogenförmigen Verlauf des zweiten Förderflächenabschnittes begründender Radius größer ist als ein den bogenförmigen Verlauf des ersten Förderflächenabschnittes begründender Radius und/oder erster Förderflächenabschnitt und zweiter Förderflächenabschnitt konzentrisch verlaufend angeordnet sind, so ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung besonders einfach zu dimensionieren und es ergeben sich gute Förderraten und besonders geringe Belastungen am Kabel selbst. Darüberhinaus können unterschiedliche Umlenkwinkel schonend realisiert werden.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass ein Auflageelement zur Auflage und Führung des zweiten Förderflächenabschnitts vorgesehen ist. Da es sich bei dem Endlosfördermittel, insbesondere dessen oberen Trums, um ein flexibles Element handelt, kann der Verlauf des Trums und damit des zweiten Förderflächenabschnitts in erster Linie nur durch die Spannung des Zugmittels zwischen zumindest zwei Umlenkelementen eingestellt werden, wobei die Spannung nicht zu hoch sein darf, um überhaupt einen gekrümmten zweiten Förderflächenabschnitt ausbilden zu können. Um den Verlauf des zweiten Förderflächenabschnitts vorgeben bzw. einstellen zu können, ist es notwendig, dass sich dass Endlosfördermittel im Bereich des zweiten Förderflächenabschnitts an dem Auflageelement abstützen kann und von diesem geführt wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Auflageelement eine Gleitfläche aufweist, durch welche der Verlauf des zweiten Förderflächenabschnitts vorgegeben ist. So wird sichergestellt, dass das Endlosfördermittel über den zweiten Förderflächenabschnitt hinweg stetig geführt wird und der Belastung durch die auftretenden Kräfte nicht weiter verformt wird.
Um die Förderrichtung in welcher das Kabel gefördert wird umkehren zu können, also beispielsweise im Betrieb das Kabel sowohl ausbringen als auch einholen zu können, ist in einer weiteren Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass das Endlosfördermittel bzw. die Rolle sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn antreibbar ist.
Zur Vergrößerung der am Kabel anliegenden Fläche und der damit einhergehenden Verringerung der Belastung des Kabels weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante die erste und/oder zweite Förderfläche eine Vertiefung zur Aufnahme des Kabels auf. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Vertiefung in einem Querschnitt normal zur Förderrichtung U-förmig ausgebildet ist. Es versteht sich von selbst, dass die Vertiefung nur im Bereich des ersten und zweiten Förderflächenabschnittes im Querschnitt normal zur Förderrichtung U-förmig ausgebildet ist, da nur in diesen Abschnitten die Förderflächen im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung verlaufen. Da jedoch die gesamte erste bzw. zweite Förderfläche in einem Umlauf den ersten bzw. zweiten Förderflächenabschnitt ausbildet, muss die Vertiefung einheitlich ausgebildet sein.
Um die Reibung zwischen Kabel und Vertiefung zu erhöhen und die Oberfläche des Kabels zu schonen, besteht die Vertiefung gemäß einer weiteren Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Kunststoff, vorzugsweise aus Gummi.
Die Übertragung von großen Kräften und die schlupffreie Umkehrung der Förderrichtung werden durch eine formschlüssige Übertragung der Antriebskräfte auf das Endlosfördermittel positiv beeinflusst, wobei metallische Eigenschaften diesen Effekt noch weiter verstärken. Daher sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass es sich bei dem Endlosfördermittel um eine, vorzugsweise metallene, Gliederkette handelt. Dabei ist zum Antrieb der Gliederkette ein mit einer Antriebseinheit verbundenes Kettenrad vorgesehen, sodass die Gliederkette über das Kettenrad antreibbar ist. Um die zur Förderung des Kabels nötige Spannung in der Kette zu erreichen, sieht eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass zusätzlich zu dem antreibenden Kettenrad zumindest ein weiteres Kettenrad vorgesehen ist, welches über eine Spannvorrichtung zur Spannung der Gliederkette verfügt.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass an jedem Kettenglied der Gliederkette ein Backenelement vorgesehen ist, wobei mehrere Backenelemente die zweite Förderfläche ausbilden. Durch das Vorsehen von Backenelementen ist eine Gestaltung der zweiten Förderfläche auch für eine herkömmliche Gliederkette in einfacher Art und Weise möglich, sodass keine kostenintensive Spezialgliederkette angefertigt werden muss. Auch wird so die Verwendung eines unterschiedlichen Materials für Gliederkette und zweiten Förderflächenabschnitt erleichtert, da die Backenelemente aus einem anderen Material einfach mit Gliederkette, beispielsweise eine Winkelkette, verbunden, vorzugsweise aufgeschraubt, werden. Dadurch wird auch die Wartung erleichtert, da nicht die gesamte Kette durch den Kontakt mit dem Kabel verschlissen wird, sondern nur die einfach austauschbaren Backenelemente. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die die vorzugsweise U-förmige Vertiefung zur Aufnahme des Kabels in jedem Backenelement ausgebildet ist, so dass sich bei der Aneinanderreihung des einzelnen Backenelemente entlang des zweiten Förderflächenabschnittes eine durchgehende Vertiefung ausbildet, in welcher das Kabel kontaktiert wird.
Um entlang des zweiten Förderflächenabschnittes die Ausbildung von Kanten bzw. die Verkeilung der Backenelemente zu verhindern, ist eine leichte Abschrägung von Stirnflächen der Backenelemente notwendig, wobei sich die Backenelemente von einer am Kettenglied fixierten Basis nach außen hin verjüngen. Dies wir in einer weiteren Ausführungsvariante dadurch erreicht, dass eine in Förderrichtung gesehen vordere und hintere Stirnfläche der Backenelemente einander oberhalb des zweiten Förderflächenabschnitts schneiden. Der Schnittpunkt oberhalb des zweiten Förderflächenabschnittes bezieht sich auf ein Backenelement, welches sich in ebene jenem Abschnitt befindet, sodass der Schnittpunkt jedenfalls auf der dem Kabel zugewandten Seite des zweiten Förderflächenabschnittes liegt. Da jedes Backenelement in einem Umlauf der Gliederkette den zweiten Förderflächenabschnitt passiert, sind selbstverständlich alle Backenelemente gleichartig abgeschrägt. Auf diese Art und Weise kann insbesondere bei einem bogenförmig konkav gekrümmten zweiten Förderflächenabschnitt dieser durchgehend und ohne Spalten zwischen den einzelnen Kettengliedern ausgebildet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der erste Förderflächenabschnitt und der zweite Förderflächenabschnitt ein zur Aufnahme eines Förderabschnittes des Kabels dienendes Fördervolumen begrenzen. In dem gebildeten Fördervolumen wir der Förderabschnitt des Kabels aufgenommen, an welchem Förderabschnitt die Förder- bzw. Führungskräfte angreifen und in das Kabel eingeleitet werden. Dieses Fördervolumen ist, genauso wie die Förderflächenabschnitte selbst, im Betrieb ortsfest zu den Fixpunkten der Rolle bzw. des Endlosfördermittels.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante sind die Mittelpunkte der Bögen auf derselben Seite des Fördervolumens angeordnet. So wird der Krümmungsverlauf der Förderflächenabschnitte optimal aufeinander abgestimmt, so dass das der Volumsinhalt des Fördervolumens maximiert wird. Die Mittelpunkte der Bögen liegen dabei vorzugsweise auf jener Seite des Fördervolumens auf der auch der Drehpunkt der Rolle angeordnet ist.
Zur Förderung des Kabels in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es notwendig einen Anpressdruck herzustellen, um ein Durchrutschen des Kabels zu verhindern. Daher sieht eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass die Rolle relativ zum zweiten Förderflächenabschnitt positionierbar ist, um den Förderabschnitt des Kabels mit Druck zu beaufschlagen. Somit kann in einfacher Art und Weise der notwendige Anpressdruck erzeugt werden, da nur der Drehpunkt der Rolle verlagert werden muss. So ist es beispielsweise denkbar, dass beim Einführen des Kabels der Abstand zwischen dem zweiten Förderflächenabstand und der Rolle vergrößert wird und erst danach der für die Förderung benötigte Anpressdruck bzw. die damit verbundene Position der Rolle eingestellt wird.
Um die Führung des Kabels durch die Vorrichtung sicherzustellen und eine hohe Kontaktfläche des Kabels mit den Förderflächen bzw. große Förderflächenabschnitte zu gewährleisten, ist in einer weitern Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Flächennormale eines in Förderrichtung gesehen ersten Querschnitts des Fördervolumens und die Flächennormale eines in Förderrichtung gesehen letzten Querschnitts des Fördervolumens einen Winkel miteinander einschließen, der ungleich Null ist. Die Querschnitte beziehen sich dabei auf den ersten bzw. letzten Punkt an dem das Kabel an den Förderflächenabschnitten anliegt, wobei die Flächennormalen im Wesentlichen tangential zur Förderrichtung verlaufen. Der eingeschlossene Winkel liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen 45° und 150°.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass in Förderrichtung gesehen vor und/oder hinter dem Fördervolumen Führungsbacken angeordnet sind, um das in das Fördervolumen eintretende bzw. austretende Kabel in das bzw. aus dem Fördervolumen zu führen. So kann beispielsweise der Eintritt in das Fördervolumen so beeinflusst werden, dass das Kabel tangential zur Krümmung der Förderflächenabschnitte eintritt, ohne dabei stark abgeknickt zu werden. Dazu ist die Führungsbacke derart gestaltet, dass sie das Kabel an zumindest zwei Punkten kontaktiert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Führungsbacken an den Kontaktflächen mit dem Kabel einen besonders geringen Reibungswiderstand aufweisen, um Verschleiß und Wärmeentwicklung zu minimieren. Zu diesem Zweck eignen sich beispielsweise Beschichtungen aus PTFE.
Um den reibungslosen Betrieb der Vorrichtung zu garantieren und eine automatisierte Steuerung bzw. Regelung der Kabelförderung zu garantieren ist in weiteren Ausführungsvarianten eine Sensoreinrichtung vorgesehen, um zumindest ein Endlage des Kabels zu detektieren und/oder ist ein Überwachungselement an der Rolle vorgesehen, um eine Kabelblockade zu detektieren. Da das Kabel in den meisten Fällen nur eine gewisse Länge aufweist, ist eine Förderung des Kabels in Förderrichtung durch diese Länge begrenzt. Ist eine Endlage erreicht, so würde eine weitere Förderung zu einer Beschädigung des Kabels oder einem Versagen der Vorrichtung führen. Diese Gefahr kann durch das Vorsehen der Sensoreirichtung gebannt werden, wobei die Sensoreinrichtung beispielsweise induktiv die Endlage des Kabels ermittelt und als Endschalter für den Antrieb dient. Eine andere Problematik kann durch das Vorsehen eines Überwachungselementes gelöst werden: wird das Kabel außerhalb der Vorrichtung ab der Bewegung gehindert indem es sich beispielsweise verfängt oder verheddert, so läuft der Antrieb ohne Einwirkung eines Bedieners weiter ohne dass das Kabel seine Position verändert. Dadurch kommt es zur Erhitzung des Kabels und einem erhöhten Verschleiß an der Kabeloberfläche, welche vom angetriebenen Förderflächenabschnitt kontaktiert wird. Es ist ebenfalls denkbar dass das Kabel durchrutscht, also aufgrund zu geringen Anpressdruckes nicht gefördert wird. Das Überwachungselement sorgt dafür, dass ein solches Problem detektiert wird und entsprechend gegengesteuert werden kann. Dabei detektiert das Überwachungselement beispielsweise den Unterschied der Relativgeschwindigkeiten der Förderflächenabschnitte.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
Dabei zeigt:
1 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Linie AA aus 3
2 eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
3 einen Grundriss einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
4 eine alternative Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
5 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Linie BB aus 1
6 eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Backenelementes
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Förderung und/oder Führung eines Kabels 1, vorzugsweise eines Flugzeugandienkabels. Das Kabel 1 wird dabei entlang einer Förderrichtung 9 zwischen einer Rolle 6 und einem Endlosfördermittel 7, welches als Gliederkette 7 ausgebildet ist, hindurch geführt. Die Gliederkette 7 ist in allen Figuren der Einfachheit halber Großteils nur symbolisch dargestellt, wobei die Pfeile die Drehrichtung anzeigen. Andere denkbare Varianten für Endlosfördermittel sind beispielsweise Bänder, Keilriemen oder Zahnriemen. Die Rolle 6 hat einen kreisrunden Querschnitt und weist dabei eine erste Förderfläche 2 für das Kabel 1 auf. Aufgrund der teilweisen Umschlingung der ersten Förderfläche 2 durch einen Förderabschnitt 19 des Kabels 1, steht nur ein erster Förderflächenabschnitt 3 der ersten Förderfläche 2 in Kontakt mit dem Kabel 1.
Die erste Förderfläche 2 der Rolle 6 wird durch deren Umfangsfläche ausgebildet. Da sich beim Betrieb der Vorrichtung die Rolle 6 mit einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit bzw. Beschleunigung bewegt, bildet bei einer Umdrehung jeweils ein unterschiedlicher Abschnitt der ersten Förderfläche 2 den ersten Förderflächenabschnitt 3 aus. Die Position des ersten Förderflächenabschnittes 3 relativ zur Drehachse der Rolle 6 bleibt jedoch konstant.
Die zweite Förderfläche 4 der Gliederkette 7, entspricht der nach außen gerichtete Umfangsfläche der Gliederkette 7, also jener Fläche der Gliederkette 7, welche nicht in direktem Kontakt mit Kettenrädern 15, 16 der Gliederkette 7 steht. Der zweite Förderflächenabschnitt 5 entspricht jenem Abschnitt der zweiten Förderfläche 4, der im Betrieb in Kontakt mit dem Kabel 1 steht. Der bogenförmige Verlauf des zweiten Förderflächenabschnitts 5 bewirkt, dass das Kabel 1 die Rolle 6 entlang eines Abschnitts umschlingt. Der den bogenförmigen Verlauf des zweiten Förderflächenabschnitts 5 begründende Radius steuert dabei den Umschlingungswinkel und damit die Umlenkung des Kabels. Es versteht sich von selbst, dass ein bogenförmiger Verlauf auch durch mehrere, hintereinander angeordnete lineare Teilstücke angenähert werden kann, wobei sich der bogenförmige Verlauf dann auf die, den linearen Teilstücken zu Grunde liegende, Hüllkurve bezieht.
Der zweite Förderflächenabschnitt 5 wird bei einem Umlauf der Gliederkette 7 durch jeweils einen anderen Abschnitt der zweiten Förderfläche 4 ausgebildet. Die Position des zweiten Förderflächenabschnitts 5 bleibt aber sowohl in Bezug auf die Drehpunkte der Kettenräder 15, 16 als auch relativ zum ersten Förderflächenabschnitt 3 aus dem obigen Grund konstant.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste 3 und zweite Förderflächenabschnitt 5 konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der Radius des Kreisbogens des ersten Förderflächenabschnittes 3 kleiner ist als der Radius des Kreisbogens des zweiten Förderflächenabschnittes 5.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur zur Führung/Umlenkung des Kabels 1 sondern auch zu dessen Förderung. Der hierfür erforderliche Antrieb erfolgt über die Gliederkette 7, welche zu diesem Zweck über ein angetriebenes Kettenrad 15 verfügt. Das angetriebene Kettenrad 15 ist dabei mit einer Antriebseinheit 28 verbunden (2 und 3), die beispielsweise als Schneckengetriebemotor in Verbindung mit einem Frequenzumrichter ausgebildet sein kann. Durch die Umkehr der Drehrichtung des Kettenrades 15 kann die Förderrichtung 9 geändert werden, so dass sowohl eine Förderung im als auch gegen den Uhrzeigersinn möglich ist. Ein weiteres Kettenrad 16 weist eine Spannvorrichtung auf, welche eine Verschiebung des weiteren Kettenrades in Richtung der zweiten Förderfläche 4 ermöglicht, um eine Kettenspannung einstellen zu können.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist anstelle des Endlosfördermittels 7 die Rolle 6 angetrieben.
Unterhalb des oberen Trums der Gliederkette 7 ist ein Auflageelement 10 mit einer Gleitfläche 11 angeordnet, auf welcher Gleitfläche 11 jener Teil der Gliederkette 7 aufliegt, der den zweiten Förderflächenabschnitt 5 ausbildet. Die Gleitfläche 11 weist dabei eine kreisbogenförmige Krümmung auf, welche die Krümmung und damit den Verlauf des zweiten Förderflächenabschnitts 5 vorgibt. Vorzugsweise besteht zumindest die Gleitfläche 11 aus hochgleitfähigem Kunststoff.
Die zweite Förderfläche 4 für das Kabel 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch auf den einzelnen Kettengliedern angebrachte Backenelemente 13 ausgebildet, welche beispielsweise aus Kunststoff bestehen und zumindest im Bereich des zweiten Förderflächenabschnitts 5 eine durchgehende, unterbrechungsfreie Fläche ausbilden.
Der Förderabschnitt 19 des Kabels 1, welcher zeitgleich von dem ersten 3 und zweiten Förderabschnitt 5 kontaktiert wird, befindet sich dabei in einem von den beiden Abschnitten begrenzten Fördervolumen 20. In diesem Fördervolumen 20 werden die Förder- bzw. Führungskräfte in das Kabel 1 eingeleitet. Um den zur Förderung erforderlichen Anpressdruck im Fördervolumen 20 herzustellen, ist die Rolle 6 relativ zum zweiten Förderflächenabschnitt 5 positionierbar. Wird die Rolle 6 näher zum zweiten Förderflächenabschnitt 5 positioniert, so erhöht sich der Anpressdruck, wird der Abstand erhöht, so verringert sich der Anpressdruck.
Die Ausdehnung des Fördervolumens 20 entlang der Förderrichtung 9 lässt sich auch durch einen Winkel ausdrücken. Der Winkel wird dabei wie folgt definiert: eine Flächennormale 23 eines ersten Querschnitts 21 des Fördervolumens 20, also jenem ebenen Querschnitt, bei dem das Kabel 1 erstmalig beide Förderflächenabschnitte 3, 5 kontaktiert, und eine Flächennormale 24 eines letzten Querschnittes 22, also jenem ebenen Querschnitt, bei dem das Kabel 1 letztmalig beide Förderflächenabschnitte 3, 5 kontaktiert, schließen diesen Winkel ein, wobei der Winkel repräsentativ für die Umschlingung der Rolle 6 ist.
In Förderrichtung 9 vor dem ersten Querschnitt 21 sind Führungsbacken 14a angeordnet, welche das Kabel 1 tangential in das Fördervolumen 20 einführen, ohne das Kabel 1 dabei stark zu knicken. Gleichermaßen sind in Förderrichtung 9 nach dem letzten Querschnitt 22 Führungsbacken 14b angeordnet, welche das Kabel 1 wieder tangential aus dem Fördervolumen 20 ausführen und die Richtung vorgeben, in die das Kabel 1 weiter gefördert werden soll. Diese Führungsbacken 14a, 14b sind vorzugsweise aus hochgleitfähigem PTFE gefertigt.
Des Weiteren zeigt 1 ein Überwachungselement 26 zur Detektion von Kabelblockade. Das Überwachungselement 26 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Paar ineinandergreifender Stirnräder, mittels derer die Winkelgeschwindigkeit der Rolle 6 gemessen werden kann, um diese mit der Fördergeschwindigkeit der Gliederkette 7 zu vergleichen, sodass etwaige Abweichungen detektiert werden können.
Die 2 bis 4 zeigen verschiedene Seitenansichten einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei insbesondere das die Elemente umhausende Gehäuse 27 und die daran angebrachte Antriebseinheit 28, welche mit dem antreibenden Kettenrad 15 verbunden ist, gut zu erkennen sind. Zusätzlich dazu zeigt 3 auch eine Sensoreinrichtung 25, welche in Förderrichtung 9 vor den Führungsbacken 14a angeordnet ist. Über die Sensoreinrichtung 25 lassen sich Endlagen des Kabels 1 beispielsweise durch induktive Methoden ermitteln. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die verfügbare Förderlänge des Kabels 1 nicht überschritten wird und es durch eine nicht unterbrochene Förderung nicht zu Beschädigungen am Kabel 1 oder an der Vorrichtung kommt.
5 zeigt eine weitere Schnittdarstellung, wobei der Schnitt normal auf die Förderrichtung 9 steht und durch Rolle 6, Kabel 1, Backenelement 13, Gliederkette 7 und Auflageelement 10 verläuft. Hier lässt sich erkennen, dass sowohl der erste 3 als auch der zweite Förderflächenabschnitt 5 eine U-förmig ausgebildete Vertiefung 12 aufweisen, in der das Kabel 1 verläuft. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen Kabel 1 und den Förderflächenabschnitten 3, 5 zusätzlich vergrößert. Es versteht sich dabei von selbst, dass jedes Backenelement 13 eine derartige U-förmige Vertiefung 12 aufweisen muss. Außerdem lässt sich in dieser Ansicht der Querschnitt des Fördervolumens 20, welcher im Wesentlichen dem Querschnitt des Kabels 1 entspricht, erkennen.
In 6 ist exemplarisch eines der Backenelemente 13 abgebildet, welches auf einem Kettenglied der Gliederkette 7 montiert ist. Das Backenelement 13 weist in Förderrichtung 9 gesehen eine vordere Stirnfläche 17 und eine hintere Stirnfläche 18 auf, welche jeweils den benachbarten nicht dargestellten Backenelementen 13 zugewandt sind. Damit die Backenelemente 13 beim durchlaufen des zweiten Förderstreckenabschnittes 5 nicht gegenseitig verkeilen oder behindern, sind diese winkelig zueinander ausgerichtet, so dass die Verlängerungen der Stirnflächen 17, 18 einen gemeinsamen Schnittpunkt ausbilden. Zum Kontakt mit der Gleitfläche 11 des Auflageelementes 10 weist das Backenelement 13 ebenfalls bogenförmige Gleitbereiche 29 auf.
Bezugszeichenliste

1: Kabel
2: erste Förderfläche
3: erster Förderflächenabschnitt
4: zweite Förderfläche
5: zweiter Förderflächenabschnitt
6: Rolle
7: Endlosfördermittel, Gliederkette
8: oberes Trum des Endlosfördermittels 7
9: Förderrichtung
10: Auflageelement
11: Gleitfläche
12: Vertiefung
13: Backenelement
14a, b: Führungsbacke
15: antreibendes Kettenrad
16: weiteres Kettenrad
17: vordere Stirnfläche eines Backenelementes 13
18: hintere Stirnfläche eines Backenelementes 13
19: Förderabschnitt des Kabels 1
20: Fördervolumen
21: erster Querschnitt des Fördervolumens 20
22: letzter Querschnitt des Fördervolumens 20
23: Flächennormale des ersten Querschnitts 21
24: Flächennormale des letzten Querschnitts 22
25: Sensoreinrichtung
26: Überwachungselement
27: Gehäuse
28: Antriebseinheit
29: Gleitbereich der Gliederkette 7

Claims

Vorrichtung zur Förderung und/oder Führung eines Kabels (1), vorzugsweise eines Flugzeugandienkabels, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Rolle (6) mit einer ersten Förderfläche (2) für das Kabel (1) sowie ein Endlosfördermittel (7) mit einer zweiten Förderfläche (4) für das Kabel (1) umfasst, wobei ein erster Förderflächenabschnitt (3) der ersten Förderfläche (2) und ein zweiter Förderflächenabschnitt (5) der zweiten Förderfläche (4) zur zeitgleichen Anlage an das Kabel (1) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (6) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosfördermittel (7) antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Förderflächenabschnitt (5) um einen Abschnitt des oberen Trums (8) des Endlosfördermittels (7) handelt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Förderflächenabschnitt (3, 5) einen in Förderrichtung (9) des Kabels (1) bogenförmigen, vorzugsweise kreisbogenförmigen, Verlauf mit gleicher Krümmungsrichtung aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein den bogenförmigen Verlauf des zweiten Förderflächenabschnittes (5) begründender Radius größer ist als ein den bogenförmigen Verlauf des ersten Förderflächenabschnittes (3) begründender Radius.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erster Förderflächenabschnitt (3) und zweiter Förderflächenabschnitt (5) konzentrisch verlaufend angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auflageelement (10) zur Auflage und Führung des zweiten Förderflächenabschnitts (5) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (10) eine Gleitfläche (11) aufweist, durch welche der Verlauf des zweiten Förderflächenabschnitts (5) vorgegeben ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosfördermittel (7) bzw. die Rolle (6) sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Förderfläche (2, 4) eine Vertiefung (12) zur Aufnahme des Kabels (1) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) in einem Querschnitt normal zur Förderrichtung (9) U-förmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) aus Kunststoff, vorzugsweise Gummi, besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Endlosfördermittel (7) um eine, vorzugsweise metallene, Gliederkette (7) handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gliederkette (7) über ein Kettenrad (15) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem antreibenden Kettenrad (15) zumindest ein weiteres Kettenrad (16) vorgesehen ist, welches über eine Spannvorrichtung zur Spannung der Gliederkette (7) verfügt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Kettenglied der Gliederkette (7) ein Backenelement (13) vorgesehen ist, wobei mehrere Backenelemente (13) die zweite Förderfläche (4) ausbilden.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise U-förmige Vertiefung (12) zur Aufnahme des Kabels (1) in jedem Backenelement (13) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Förderrichtung (9) gesehen vordere und hintere Stirnfläche (17, 18) der Backenelemente (13) einander oberhalb des zweiten Förderflächenabschnitts (5) schneiden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Förderflächenabschnitt (3) und der zweite Förderflächenabschnitt (5) ein zur Aufnahme eines Förderabschnittes (19) des Kabels (1) dienendes Fördervolumen (20) begrenzen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte der Bögen auf derselben Seite des Fördervolumens (20) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (6) relativ zum zweiten Förderflächenabschnitt (5) positionierbar ist, um den Förderabschnitt (19) des Kabels (1) mit Druck zu beaufschlagen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächennormale (23) eines in Förderrichtung (9) gesehen ersten Querschnitts (21) des Fördervolumens (20) und die Flächennormale (24) eines in Förderrichtung (9) gesehen letzten Querschnitts (22) des Fördervolumens (20) einen Winkel miteinander einschließen, der ungleich Null ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (9) gesehen vor und/oder hinter dem Fördervolumen (20) Führungsbacken (14a, 14b) angeordnet sind, um das in das Fördervolumen (20) eintretende bzw. austretende Kabel (1) in das bzw. aus dem Fördervolumen (20) zu führen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (25) vorgesehen ist, um zumindest ein Endlage des Kabels (1) zu detektieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rolle (6) ein Überwachungselement (26) vorgesehen ist, um eine Kabelblockade zu detektieren.