-
Die Erfindung betrifft eine Leitungsführungseinrichtung für Leitungen wie beispielsweise Kabel, Schläuche oder dergleichen, welche ein erstes Ende zum Befestigen an einer feststehenden Anschlussstelle und ein zweites Ende zum Befestigen an einer dazu relativ beweglichen weiteren Anschlussstelle aufweist. Zwischen ihren Enden bildet die Leitungsführungseinrichtung ein Obertrum, einen verfahrbaren Umlenkbogen und ein Untertrum. Der Umlenkbogen ist um eine Umlenkachse gekrümmt bzw. verschwenkt, vorzugsweise mit vorgegebenem Krümmungsradius, und typischerweise in der Ebene senkrecht zur Umlenkachse verfahrbar.
-
Im Betrieb einer Leitungsführungseinrichtung entsteht mit der Zeit meist unvermeidbar Abrieb, d. h. es entstehen kleine Partikel bedingt durch Reibung zwischen den Leitungen und/oder den Bestandteilen der Leitungsführungseinrichtung.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Leitungsführungseinrichtung für solche Anwendungen, in welchen Abrieb nicht freigesetzt werden soll. Dies ist beispielsweise in einer Reinraumanwendung der Fall.
-
Aus dem Gebrauchsmuster
DE 20 2013 101 203 U1 ist eine gattungsgemäße Leitungsführungseinrichtung vorbekannt, welche eine biegsame Umhüllung (Engl. sheath) in der Art eines Wellschlauchs aufweist. Diese wellschlauchartige (Engl. corrugated) Umhüllung (Engl. envelope) umgibt den Innenraum der Leitungsführungseinrichtung staubdicht, sowohl in Längsrichtung zwischen den beiden Enden, als auch in der Umfangsrichtung. Durch die staubdichte Umhüllung wird auf einfache aber effektive Weise das unerwünschte Austreten von Abriebpartikeln verhindert.
-
Ein wesentlicher Vorteil der Lösung gemäß
DE 20 2013 101 203 U1 liegt darin, dass die Umhüllung an sich bekannte Energieführungsketten als Leitungsführung nachrüsten kann, d. h. es sind insofern keine aufwendige Sonderkonstruktionen zum Schutz der Leitungen nötig.
-
In diesem Zusammenhang ist es auch bereits bekannt, sogenannte Kabelschutzschläuche als gattungsgemäße Leitungsführungseinrichtung einzusetzen. Diese kommen in der Regel dann zum Einsatz wenn die mechanische Beanspruchung der Leitungsführungseinrichtung relativ gering ausfällt. So beschreibt beispielsweise die Offenlegungsschrift
DE 10 2012 000 798 A1 einen solchen Kabelschutzschlauch mit etwa rechteckigem Querschnitt, wobei eine zusätzliche Vorrichtung zur Aufteilung des Innenraums in mehrere Schlauchbereiche für die verschiedenen Leitungen vorgesehen ist. Diese Vorrichtung weist einen langgestreckten, biegsamen Träger sowie davon radial abstehende Trennrippen auf. In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass Eingriffselemente an den Trennrippen von Innen in Wellentäler des Schutzschlauchs eingreifen und dadurch ein Abknicken verhindern. Nachteilig bei der Lösung aus DE 10 2012 000 798 A1 ist zunächst der für die Herstellung erforderliche Aufwand. Andererseits können mit dieser Lösung große freitragende Längen, z. B. des Obertrums, allenfalls mit zusätzlichen Hilfsmitteln realisiert werden.
-
Eine andere staubdichte Leitungsführungseinrichtung ist bereits aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2005/071284 A1 vorbekannt. Hierbei handelt es sich um einen monolithischen, im Extrusionsverfahren hergestellten, schlauchartigen Mantel. Eine Seite ist hierbei in Umfangsrichtung flexibler gestaltet, als die andere Seite. So kann die eine Seite in Umfangsrichtung über die andere Seite gebogen werden zum Schließen des Mantels. Diese Bauweise erlaubt ebenfalls nur relativ geringe freitragende Längen.
-
Ein diesbezüglich weiterführender Ansatz ist aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2012 100 290 A1 bekannt. Diese offenbart eine gelenkige Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel und dergleichen, welche ebenfalls das Freisetzen von durch Abrieb entstandenem Feinstaub vermeiden soll. Hierzu wird ebenfalls ein flexibles, schlauchartiges Umhüllungselement vorgesehen, jedoch mit einer Vielzahl von rohrförmigen einzelnen Aufnahmekanälen, um die Leitungen getrennt voneinander zu führen. Zu beiden Seiten der schlauchartigen Umhüllung ist jeweils eine aus Gliedern gelenkig zusammengesetzte Stützkette vorgesehen, welche den Krümmungsradius des Umlenkbogens begrenzt und andererseits ein Durchbiegen im freitragenden Obertrum verhindert. Diese Lösung verbindet, wie die Leitungsführungseinrichtung aus
DE 20 2013 101 203 U1 , die Vorteile herkömmlicher Energieführungsketten hinsichtlich mechanischer Belastung und freitragender Längen mit einem auch für kritische Anwendungen geeigneten Schutz gegen Austreten von Abriebpartikeln. Die Lösung gemäß DE 10 2012 100 290 A1 ist jedoch aufwendiger in der Herstellung, da für die Stützketten eine Sonderanfertigung aus speziellen Kunststoffgliedern eingesetzt wird. Ein weiterer Nachteil der Lösung gemäß DE 10 2012 100 290 A1 liegt darin, dass eine Reparatur einer einzelnen Leitung oder einer Stützkette nur nach vollständigem Abbau der Leitungsführungseinrichtung möglich ist.
-
Die eingangs genannte Leitungsführungseinrichtung aus
DE 20 2013 101 203 U1 bildet demnach den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung.
-
Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es mithin, eine Leitungsführungseinrichtung vorzuschlagen, welche einen guten Schutz gegen unerwünschtes Austreten von abriebbedingten Partikeln bietet und sich im Vergleich zum Stand der Technik mit weniger Aufwand herstellen lässt.
-
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung gemäß Anspruch 1 bereits dadurch gelöst, dass die staubdichte Umhüllung ein asymmetrisches Biegeverhalten in Bezug auf die gewünschte Krümmung um die Umlenkachse und auf die grundsätzlich unerwünschte, entgegengesetzte Krümmung aufweist, und zwar derart, dass die zugelassene Durchbiegung im Vergleich zur gewünschten Krümmung erheblich geringer ist. Die gewünschte Krümmung um die Umlenkachse wird zur Vereinfachung vorliegend als „konkave” Krümmung, die unerwünschte, entgegengesetzte Krümmung als „konvexe” Krümmung bezeichnet.
-
Ein asymmetrisches Biegeverhalten kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Umhüllung an der Außenseite ihres Umfangs – bezogen auf die Umlenkachse – eine geringere, insbesondere axiale Stauchbarkeit aufweist als an der Innenseite ihres Umfangs, d. h. dass die Außenseite insbesondere in Längsrichtung der Umhüllung in geringerem Maße stauchbar ist.
-
Die wellschlauchartige Gestalt der Umhüllung kann grundsätzlich beliebiger Art sein, sofern diese die nötige Flexibilität gewährleistet. Typischerweise weist die Umhüllung hierzu Wellenberge und Wellentäler bzw. Ein- und Ausbuchtungen auf. Eine Vielzahl verschiedener Profile sind hierbei möglich, beispielsweise ein kurviges Profil, z. B. ein näherungsweise sinuswellenförmiges Profil, ein kantiges Profil, z. B. ein Rechteckprofil, eine Mischform mit gerundeten Kanten, usw. Auch der Querschnitt der Umhüllung ist nicht entscheidend, so kommen kreisrunde, langlochförmige oder etwa rechteckige Querschnitte usw. in Betracht.
-
Für die Erfindung ausschlaggebender ist hingegen, dass das Biegeverhalten zumindest in der Ebene, in welcher Obertrum, Untertrum und Umlenkbogen verlaufen, d. h. die Ebene, in welcher der Umlenkbogen verfahrbar ist, ein asymmetrisches Biegeverhalten, insbesondere eine je nach Biegerichtung unterschiedlich starke Biegsamkeit, aufweist.
-
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Umhüllung selbst, d. h. auch ohne Verwendung einer herkömmlichen Energieführungskette oder besonderen Stützkette, im freitragenden Bereich eine hinreichende Stützfunktion gewährleistet. Zudem wird erreicht, dass die Umhüllung selbst die Leitungen führen und trägen kann. Demnach kann eine Stützkette oder typische Energieführungskette komplett entfallen. Mit anderen Worten, im Vergleich zur
DE 20 2013 101 203 U1 übernimmt bei einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung die zunächst zur Abdichtung gegen Staub vorgesehene Umhüllung zugleich wesentliche Funktionen herkömmlicher Energieführungsketten. Die Umhüllung für sich genommen kann zur Begrenzung des Krümmungsradius im Umlenkbogen einerseits, aber auch hinsichtlich der Vermeidung übermäßiger Durchbiegung im Obertrum und/oder im Untertrum ausgebildet sein.
-
Die Umhüllung ist demnach für sich genommen bevorzugt nicht nur selbsttragend sondern auch als Träger für die Leitungen ausgeführt. Leitungen können demnach unmittelbar in der Umhüllung geführt sein, ohne zusätzliche Vorrichtung zur Aufnahme der Leitungen. Alle Wirkungs- und Gestaltungsangaben betreffend die Umhüllung, insbesondere Form- und Maßangaben beziehen sich vorliegend, soweit nichts anderes ersichtlich ist, auf den Ruhezustand bzw. den belastungsfreien Zustand der Umhüllung.
-
In bevorzugter Ausführung gestattet die wellschlauchartige Umhüllung auch bei vollständiger Befüllung mit Leitungen – im Vergleich zur gewünschten konkaven Krümmung – nur eine sehr geringe oder im Wesentlichen keine konvexe Krümmung, d. h. nur sehr geringe oder im Wesentlichen keine Durchbiegung. So kann ein optimaler, etwa geradliniger Verlauf des Obertrums gewährleistet werden. Im unbelasteten Zustand kann die Umhüllung zu diesem Zweck eine leichte konkave Vorkrümmung bzw. Vorspannung aufweisen.
-
Ein asymmetrisches, richtungsabhängiges Biegeverhalten kann z. B. dadurch erzielt werden, dass die Umhüllung aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialen, insbesondere Kunststoffen mit unterschiedlicher Flexibilität, hergestellt wird. Eine geeignete Materialverteilung über den Querschnitt kann bereits das gewünschte Verhalten gewährleisten.
-
In einer besonders einfachen und bevorzugten Ausführungsform wird das asymmetrische Biegeverhalten dadurch erzielt, dass die wellschlauchartige Umhüllung an der Außenseite ihres Umfangs ein anderes Profil aufweist, als an der Innenseite ihres Umfangs. Durch verschiedenartige Profilgestaltung an den beiden Seiten kann das gewünschte Krümmungsverhalten der Umhüllung an sich vordefiniert bzw. vorgegeben werden. Demnach sind hierfür keine zusätzlichen Bauteile, wie bspw. Stütz- oder Führungsketten, erforderlich. Die verschiedenartigen Profile an den beiden Seiten der Umhüllung können neben der richtungsabhängigen Biegsamkeit insbesondere auch eine Verschwenk- bzw. Krümmungsebene der Umhüllung vorgeben. Zudem kann die Profilgestaltung, insbesondere an der Außenseite, so gewählt sein, dass eines der beiden Profile höhere Schub- und Druckfestigkeit aufweist als das andere Profil. Die verschiedenen Profile können aus dem gleichen oder aus unterschiedlichem Material hergestellt sein.
-
In einer bevorzugten Ausführung mit unterschiedlichen Profilen, welche u. a. nur geringe oder keine Stauchung in Längsrichtung an der Außenseite zulässt, hat die wellschlauchartige Umhüllung an der Außenseite ein Profil mit Wellentälern, deren lichte axiale Breite weniger als 20%, insbesondere weniger als 10%, der axialen Breite der Wellenberge beträgt. So steht nur sehr wenig Freiraum für ein Stachen an der Außenseite zur Verfügung. Ein Stauchen der Wellenberge selbst kann wiederum durch deren Gestaltung reduziert oder verhindert werden.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform hat das Profil der Außenseite eine Omega-Form im Längsschnitt. Hierbei weisen Wellenberge, zu den Enden hin ausgebauchte Flanken auf. Das Profil ist so gestaltet, dass diese Flanken in Strecklage der Umhüllung, insbesondere im freitragenden Obertrum, beidseitig miteinander im Anschlag stehen.
-
In bevorzugter Ausführung mit verschiedenartiger Profilierung an der Innen- und Außenseite hat die wellschlauchartige Umhüllung an ihrer Innenseite ein Wellenprofil mit Wellentälern deren lichte axiale Breite mindestens 50% der axialen Breite der Wellenberge beträgt, und insbesondere in etwa gleich groß ist. So kann an der Innenseite insbesondere ein an sich bekanntes, erprobtes Profile vorgesehen werden.
-
Verschiedenartige Profile an den beiden Seiten der Umhüllung können insbesondere in Kunststoff, durch geeignete Verfahren der Kunststoff-Technik, auch bei abschnittsweisen oder über die gesamte Länge einstückigen Umhüllungen realisiert werden. Einstückige Umhüllungen sind von sich aus staubdicht.
-
Eine im Krümmungsradius leichter variable und einfache Herstellung der wellschlauchartigen Umhüllung wird ermöglicht, wenn diese abschnittsweise in modularer Bauweise, jeweils aus zwei Schalenteilen mit unterschiedlichen Profilen zusammengesetzt ist. So können z. B. innenseitige Schalenteile mit verschiedenen, vorgegebenen Krümmungsradien, mit einem außenseitigen Schalenteil, welches Durchbiegung vermeidet, kombiniert werden. Die Schnittstelle an welcher beide Schalenteile verbunden sind liegt hierbei vorzugsweise auf Höhe der neutralen Faser der Leitungsführungseinrichtung, wo durch minimale Relativbewegung eine staubdichte Verbindung der Teile vereinfacht wird.
-
Separat hergestellte Schalenteile können auch ohne besonderen Aufwand aus verschiedenem Material gefertigt werden.
-
Ein Aufbau der Umhüllung mit Abschnitten aus zwei Schalenteilen ermöglicht ferner, dass mindestens ein Schalenteil, vorzugsweise das außenseitige Schalenteil, einen oder mehrere angeformte Trennstege aufweist, welche den Innenraum im Querschnitt aufteilen. Durch die Aufteilung in einen jeweiligen Kanalbereich für jede Leitung wird Abrieb durch Reibung zwischen den Leitungen minimiert oder vermieden.
-
In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform zur Bestimmung des Krümmungsverhaltens kann zur Erzielung oder Verstärkung asymmetrischer Flexibilität ein von außen angebrachtes, separates Stützgerippe mit in Umfangsrichtung verlaufenden Querrippen vorgesehen werden. Mit diesem Ansatz kann die Umhüllung insbesondere als herkömmlicher Wellschlauch mit an sich symmetrischem bzw. richtungsunabhängigem Biegeverhalten ausgeführt sein.
-
In der Ausführungsform mit einem Stützgerippe als separatem, an die Umhüllung angebrachtem Bauteil können die die Querrippen von außen bzw. an der Außenseite in das Wellprofil der wellschlauchartigen Umhüllung eingreifen. Das Stützgerippe zur Erzielung asymmetrischer Flexibilität kann alternativ auch im Innenraum angebracht werden mit Querrippen, welche von Innen bzw. an der Innenseite in das Wellprofil eingreifen. Die Anordnung innen ist aufwendiger, vermeidet jedoch inhärent auch theoretisch möglichen Abrieb zwischen Stützgerippe und Umhüllung.
-
Durch die Querrippen des separaten Stützgerippes kann insbesondere auf einfache Weise die lichte Axialbreite bzw. der Freiraum zwischen Wellenbergen und/oder Wellentälern an der Außenseite, bezogen auf den Umlenkbogen, gegenüber dem entsprechenden Freiraum zwischen Wellenbergen und/oder Wellentälern an der Innenseite reduziert werden. Ferner kann auch die Krümmungsebene und/oder der Krümmungsradius durch die Gestaltung des Stützgerippes vorgegeben werden.
-
Vorzugsweise ist das Stützgerippe so ausgeführt ist, dass in mindestens jede dritte Welle des Wellprofils, vorzugsweise in jede Welle des Wellprofils, eine entsprechende Querrippe eingreift. Auf diese Weise wird die axiale Stauchbarkeit der Außenseite erheblich reduziert.
-
Für die Bestimmung des Krümmungsverhaltens ist es vorteilhaft, wenn das Stützgerippe zwei gegenüberliegende und in Längsrichtung verlaufende Träger aufweist, welche die Querrippen tragen, wobei die Träger vorzugsweise auf Höhe der neutralen Faser der Leitungsführungseinrichtung liegen bzw. diese vorgeben, etwa bei einem herkömmlichem Wellschlauch als Umhüllung. Das Stützgerippe ist vorzugsweise einstückig hergestellt, insbesondere als Spritzgussteil aus Kunststoff. Entsprechende Träger können an beiden Enden mit den Anschlussstellen befestigt werden um Zug- und Druckkräfte beim Verfahren des Umlenkbogens abzufangen und so die eigentliche Umhüllung zu entlasten. Demnach ist es vorteilhaft wenn das Stützgerippe eine Längserstreckung aufweist, welche mindestens der Maximallänge des Obertrums entspricht, vorzugsweise der Gesamtlänge der Leitungsführungseinrichtung.
-
Zur Anpassung der Aufnahmekapazität ist es vorteilhaft, wenn die Träger seitliche Befestigungsmittel aufweisen zur Verbindung mit dem Stützgerippe einer weiteren Umhüllung. So können mehrere Umhüllungen parallel aneinander befestigt werden um eine Leitungsführungseinrichtung mit größerem Aufnahmeraum zu bilden.
-
Als Knickschutz, insbesondre für einen herkömmlichen Wellschlauch, ist es vorteilhaft wenn das Stützgerippe, z. B. in Verlängerung der Querrippen quer zu den Trägern, beidseitig etwa keilförmige oder V-förmige, relativ kurze Fortsätze, Laschen oder Zungen aufweist, welche über ein geringes Umfangsmaß in das Wellenprofil der Innenseite eingreifen um durch den eingeschlossenen Winkel der Keil- bzw. V-Form einen minimalen Krümmungsradius des Umlenkbogens vorzugeben.
-
Zur Umsetzung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn eine geringere Stauchbarkeit, insbesondere in der Axial- bzw. Längsrichtung, im Querschnitt über einen Anteil des äußeren Umfangsbereichs realisiert ist, welcher mindestens 12,5%, vorzugsweise zwischen 25% und 50% des vollen Umfangsmaßes der Umhüllung beträgt. Ein geeignetes Profil bzw. Stützgerippe sollte demnach an der Außenseite über ein gewisses Winkel- oder Umfangsmaß des Querschnitts wirksam die Stauchbarkeit reduzieren.
-
Insbesondere bei Verwendung eines Stützgerippes ist es für die Bestimmung des Krümmungsverhaltens vorteilhaft, wenn das Wellenprofil der Umhüllung parallel ringförmig gewellt, d. h. nicht wendelförmig bzw. schraubenförmig gewellt ist. Zweckmäßig werden die Umhüllung und gegebenenfalls auch das Stützgerippe aus Kunststoff hergestellt.
-
Die Erfindung ermöglicht es insbesondere die statische konvexe Durchbiegung auf einen Radius zu begrenzen, welcher um ein Vielfaches, insbesondere um mindestens das 10-fache größer ist, als der statische Biegeradius der wellschlauchartigen Umhüllung bei konkaver Krümmung. Unter statischem Biegeradius wird hierbei der minimale Radius im Ruhezustand (ohne Verfahrbewegung) verstanden, bei welchem die Grenze plastischer Deformation erreicht wird.
-
Eine zweite, unabhängige Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend vom Gebrauchsmuster
DE 20 2013 101 203 U1 eine Leitungsführungseinrichtung vorzuschlagen, welche möglichen Abrieb zwischen Umhüllung und einer im Innenraum angeordneten Führungsvorrichtung reduziert. Diese weitere Aufgabe wird unabhängig von den vorstehenden Ausführungen durch eine Leitungsführungseinrichtung nach Anspruch 23 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen hierzu sind in den Unteransprüchen 24 bis 30 angegeben.
-
Der zweite, für sich genommen als erfinderisch angesehene Aspekt betrifft eine Leitungsführungseinrichtung für Leitungen, wie z. B. Kabel, Schläuche oder dergleichen, insbesondere für eine Reinraumanwendung, wobei die Leitungsführungseinrichtung ein erstes Ende zum Befestigen an einer feststehenden Anschlussstelle und zweites Ende zum Befestigen an einer relativbeweglichen Anschlussstelle aufweist. Zwischen den Enden bildet sie ein Obertrum, einen verfahrbaren Umlenkbogen und ein Untertrum, wobei der Umlenkbogen um eine Umlenkachse, vorzugsweise mit vorgegebenem Krümmungsradius, gekrümmt ist. Die Leitungsführungseinrichtung weist eine biegsame Umhüllung auf, welche einen Innenraum staubdicht umgibt, insbesondere sowohl in Längsrichtung zwischen den beiden Enden, als auch in der Umfangsrichtung.
-
Die unabhängige, zweite Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung von einer Leitungsführung aus miteinander verbundenen Gliedern getragen wird, die um die Umlenkachse biegsam oder gegeneinander verschwenkbar sind, wobei jedes Glied jeweils zwei gegenüberliegende Seitenteile aufweist und an mindestens einem Seitenteil seitlich nach außen vorstehend, zumindest zu einer Seite hin, ein Befestigungsvorsprung zur Befestigung der Umhüllung am jeweiligen Glied vorgesehen ist.
-
Bereits durch diese Maßnahme wird erreicht, dass eine Relativbewegung und damit Abrieb zwischen der Umhüllung und der im Innenraum angeordneten Leitungsführung weitestgehend ausgeschlossen wird. Zugleich wird die Geräuschentwicklung minimiert und der bestimmungsgemäß korrekte Aufbau, insbesondere nach Wartungsarbeiten, auf einfache Weise sichergestellt.
-
In bevorzugter Ausführungsform haben die Seitenteile jedes Glieds erste Anschläge zur Begrenzung des Krümmungsradius in Bezug auf konkave Krümmung um die Umlenkachse und zweite Anschläge zur Begrenzung der entgegengesetzten konvexen Durchbiegung. Demnach kann eine einfach aufgebaute Umhüllung ohne eigene Trag- und Führungsfunktion verwendet werden.
-
Für die Vorgabe des Biegeverhaltens und Vermeidung von Abrieb ist es vorteilhaft wenn Befestigungsvorsprünge jeweils beidseitig vorgesehen sind, d. h. an beiden gegenüberliegenden Seitenteilen eines Glieds. Vorzugsweise sind die Befestigungsvorsprünge auf Höhe der neutralen Faser an die Seitenteile angeformt. So können beispielsweise auch einfach hergestellte Halbschalen aus Wellschlauchartigem Material oder andere biegsame Umhüllungsschalen an der Leitungsführung zuverlässig befestigt werden.
-
Vorteilhaft wird vorgesehen, dass die Befestigungsvorsprünge an den Seitenteilen ein in Längsrichtung durchgehendes Band bilden und die Umhüllung abschnittsweise und modular aus zwei Schalenteilen zusammengesetzt ist. So können die Schalenteile innen- und außenseitig, jeweils auf einfache Weise staubdicht an den Befestigungsvorsprüngen befestigt werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenteile, mit Ausnahme der Befestigungsvorsprünge, entsprechen der Lehre aus dem Patent
EP 2 142 823 B1 ausgeführt. Hierbei hat jedes Seitenteil einen in Längsrichtung verlaufenden, um die Umlenkachse biegsamen Verbindungssteg, sowie mehrere zum Verbindungssteg im Wesentlichen senkrechte, T-förmige Stege, mit jeweils einem Fußsteg und einem Längssteg. Erste T-förmige Stege bilden an in Längsrichtung weisenden Stirnseiten ihrer Längsstege die ersten Anschläge zur Begrenzung des Krümmungsradius und gegenüberliegende zweite T-förmige Stege bilden an in Längsrichtung weisenden Stirnseiten ihrer Längsstege die zweiten Anschläge zur Begrenzung der Durchbiegung.
-
Abweichend von der vorgenannten Lehre sieht der zweite Erfindungsaspekt vorteilhaft vor, dass jeder Befestigungsvorsprung durch eine ebene, seitliche Verlängerung des entsprechenden Verbindungsstegs gebildet wird, und beispielsweise einstückig mit dem Seitenteil hergestellt ist.
-
Ferner sieht der zweite Erfindungsaspekt in bevorzugter Weiterbildung vor, dass jedes Glied mit zwei Seitenteilen einstückig hergestellt ist, wobei jedes Seitenteil jeweils einen Befestigungsvorsprung sowie erste und zweite T-förmige Stege umfasst. Das Glied ist hierbei um die Umlenkachse biegsam ausgeführt ist, so dass eine Verkettung solcher Glieder eine Art Bandkette bildet.
-
Es liegt auch im Rahmen des zweiten Erfindungsaspekts eine Leitungsführung in der Art einer typischen Gliederkette, z. B. gemäß der Lehre aus
WO 02/086349A1 oder aus
EP 0 803 032 B1 , mit erfindungsgemäßen Befestigungsvorsprüngen für die Umhüllung weiterzubilden.
-
Die Umhüllung kann insbesondere wellschlauchartig ausgeführt sein. Grundsätzlich sind auch andere schlauchartige Umhüllungen, z. B. aus besonders biegeelastischem Kunststoff mit der Leitungsführungseinrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt verwendbar.
-
Schließlich können sowohl die Ausführungsformen des ersten, als auch des zweiten Aspekts der Erfindung vorteilhaft hinsichtlich Abdichtung gegen Austritt von Feinstaub so weitergebildet werden, dass am ersten und am zweiten Ende der Einrichtung jeweils ein Anschlussflansch zum staubdichten Abschluss der stirnseitig offenen Enden der Umhüllung vorgesehen ist. Ein hierzu bevorzugte Weiterbildung sieht vor, jeder Anschlussflansch zwei staubdicht verbindbare Klemmschalen umfasst, welche an einem vorderen Endbereich kraft- und/oder formschlüssig die Umhüllung halten und diese staubdicht umgeben. Bevorzugt hat der Anschlussflansch Befestigungsmittel zur Befestigung, insbesondere zur Schraubverbindung mit der jeweiligen Anschlussstelle. Besonders bevorzugt weisen beide Klemmschalen jedes Anschlussflansches derartige Befestigungsmittel auf, so dass diese mit der Befestigung an der Anschlussstelle zugleich aneinander gesichert werden.
-
In bevorzugter Ausführungsform hat jeder Anschlussflansch in einem Endbereich, vorzugsweise dem vorderen Endbereich gegenüberliegend, eine geeignete Durchführdichtung zur staubdichten Durchführung der Leitungen.
-
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale beider Erfindungen lassen sich der nachfolgenden Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen entnehmen. Hierbei zeigen:
-
1: ein Prinzipschema einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung in Seitenansicht;
-
2A–2C: einen Abschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer Leitungsführungseinrichtung in perspektivischer Ansicht (2A), in einem vergrößerten Ausschnitt (2B) sowie im Längsschnitt parallel zur Krümmungs- bzw. Bewegungsebene des Umlenkbogens (2C);
-
3A–3D: einen Abschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Leitungsführungseinrichtung in perspektivischer Ansicht (3A), in einem vergrößerten Ausschnitt (3B), im Längsschnitt parallel zur Krümmungs- bzw. Bewegungsebene des Umlenkbogens (3C) sowie im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung (3D);
-
4A–4C: einen Abschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung in perspektivischer Explosionsdarstellung (4A), in perspektivischer, zusammengesetzter Ansicht (4B) sowie in vergrößerter Seitenansicht (4C);
-
5: eine Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß 4A–4C mit mehreren Umhüllungen in einem vertikalen, die Innenseite des Umlenkbogens zeigenden Querschnitt;
-
6A–6C: ein weiteres, viertes Ausführungsbeispiel, bei welchem im Vergleich zum dritten Ausführungsbeispiel gemäß 4A–4C ein Stützgerippe nicht außen, sondern innen an der Umhüllung vorgesehen ist;
-
7A–7C: ein Ausführungsbeispiel einer Leitungsführungseinrichtung gemäß einem unabhängigen zweiten Aspekt der Erfindung in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Ansicht des Umlenkbogens (7A), einer entsprechenden Seitenansicht (7B) sowie in einem vergrößerten Ausschnitt (7C);
-
8A–8B: eine bevorzugte Ausführungsform von Anschlussflanschen zur Befestigung der Enden einer Leitungsführungseinrichtung an der feststehenden bzw. beweglichen Anschlussstelle.
-
In 1 ist eine schematisch gezeigte Leitungsführungseinrichtung allgemein mit 100 bezeichnet. Die Leitungsführungseinrichtung 100 dient zur geschützten Führung von Kabeln, Schläuchen oder ähnlichen Leitungen, welche in den Abbildungen nicht näher gezeigt sind. Zwischen einem Obertrum 101 und einem Untertrum 103 bildet die Leitungsführungseinrichtung 100 in bekannter Weise einen Umlenkbogen 104 mit vorgegebener Krümmung. Der Umlenkbogen 104 hat zur Vermeidung von Leitungsbrüchen insbesondere einen vorgegebenen, minimalen Krümmungsradius und gewährleistet damit, dass die zulässigen Krümmungsradien der geführten Leitungen nicht unterschritten werden.
-
Der Umlenkbogen 104 ist über eine Strecke relativ zum feststehenden Anschluss 105 zusammen mit dem beweglichen Anschluss 107 verfahrbar. Die Bewegung erfolgt im Wesentlichen in einer Ebene, welche hier etwa vertikal liegt, und folgt der Bewegung des beweglichen Anschlusses 107. Im gezeigten Beispiel liegt der feststehende Anschluss 105 am Obertrum 101 und der beweglichen Anschluss 107 am Untertrum 103. Die beiden Enden der Leitungsführungseinrichtung 100 können auch umgekehrt angeschlossen sein.
-
1 zeigt ferner schematisch als einen wesentlichen Aspekt der Erfindung eine biegsame Umhüllung 110, welche die im Innenraum geführten Leitungen in Umfangsrichtung und zwischen den beiden Anschlüssen 105, 107 durchgehend geschlossen und technisch staubdicht umgibt. Wie aus 1 ersichtlich, ist die Umhüllung 110 schlauchartig und ausreichend flexibel ausgeführt, beispielsweise durch geeignete Gestaltung und/oder Materialwahl, um die fest vorgegebene Krümmung des Umlenkbogens 104 aufzunehmen und der Verfahrbewegung des Umlenkbogens 104 mit möglichst geringem Widerstand zu folgen.
-
2A–2B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung 200 mit einer Umhüllung 210. Die Umhüllung umgibt einen Innenraum 208 staubdicht, so dass Abriebpartikel nicht austreten können. Die Umhüllung 210 weist asymmetrisches Biegeverhalten in Bezug auf konkave und konvexe Krümmung um die Umlenkachse (schematisch mit A in 1 angedeutet). Zu diesem Zweck weist die Umhüllung 210 an ihrer Innenseite 211 und ihrer Außenseite 212 wellschlauchartige aber jeweils verschiedenartige Profile auf. Wie 2C veranschaulicht, hat das Profil an der Außenseite 212 Wellenberge 214, deren Form im Längsschnitt (2c) etwa Ω-förmig (Omega-förmig) gestaltet ist, so dass endseitig ausgebauchte Flanken 215 der Wellenberge 214 in Strecklage der Umhüllung 210 jeweils zu beiden Seiten der Wellenberge 214 miteinander im Anschlag stehen können. So kann in einfacher Weise erreicht werden, dass die Umhüllung 210 im Vergleich zur gewünschten konkaven Krümmung um die Umlenkachse A (vgl. 1) nur geringe oder im Wesentlichen keine konvexe Durchbiegung in die andere Richtung gestattet. Die Umhüllung 210 selbst kann einen etwa gradlinigen Verlauf des Obertrums gewährleisten, auch wenn dieser mit dem Gewicht der geführten Leitungen (nicht gezeigt) belastet ist. Zur Verstärkung der Tragkraft des Profils an der Außenseite 212 ist ferner vorgesehen, dass an der Außenseite 212 die Wellentäler 216 zwischen den Wellenbergen 214 eine sehr geringe freie bzw. lichte axiale Breite B2 aufweisen, hier beispielsweise weniger als 20% der axialen Breite der Wellenberge 214 an der Außenseite 212. Die lichte axiale Breite B2 der Wellentäler 216 an der Außenseite 212 ist ferner deutlich geringer als die entsprechende lichte axiale Breite B1 der Wellentäler 218 an der Innenseite 211.
-
Wie 2C zeigt, kann die wellschlauchartige Umhüllung 210 an der Innenseite 211 im Gegensatz zur Außenseite 212 ein herkömmliches Profil aufweisen, beispielsweise ein gerundetes Wellprofil mit Wellentälern 218 und Wellenbergen 220, deren größte Abmessung in Längsrichtung bzw. axiale Breite jeweils etwa gleich groß ist.
-
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2A–2C wird die Leitungsführungseinrichtung 200 abschnittsweise aus Teilstücken der Umhüllung 210, wie in 2A gezeigt, zusammengesetzt. Jedes Teilstück ist in diesem Beispiel in Längsrichtung und in Umfangsrichtung einstückig, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt. Zur Verbindung von zwei Teilstücken der Umhüllung 210 weisen diese jeweils an einem stirnseitigen Ende einen vollständig umlaufenden Verrastungsring 219 auf. Die Verrastungsring 219 können in das gegenüberliegende Ende 217 in der Art einer Feder-Nut-Verbindung formschlüssig einrasten. Jeder Verrastungsring 219 hat hierbei im Vergleich zu der entsprechend konjugierten Aufnahme am gegenüberliegenden Ende 217 ein leichtes Übermaß, so dass ein staubdichter Presssitz realisiert werden kann.
-
Wie 2B am besten zeigt, sind auf Höhe der neutralen Faser der Leitungsführungseinrichtung 200 am Übergang zwischen Innenseite 211 und Außenseite 212 flanschartige Längsverstrebungen 222 vorgesehen. Die Längsverstrebungen 222 sind einstückig mit dem Material verbunden, welches zwei benachbarte Wellenberge 214 an der Außenseite 212 der Umhüllung 210 bildet. So wird, zusammen mit den als Anschläge wirkenden Flanken 215 der Wellenberge 214, eine stabile Struktur ermöglicht, welche auch große freitragende Längen bei vollständiger Befüllung der Leitungsführungseinrichtung 200 ohne störende Durchbiegung gestattet. Um diesen Effekt zu verstärken, können die einstückig hergestellten Teilstücke, wie etwa 2A zeigt, in belastungsfreier Lage bereits konkav vorgekrümmt sein, d. h. mit einer inhärenten Vorspannung in Bezug auf die Strecklage gefertigt werden. Die Längsverstrebungen 222 erhöhen zudem die Schub- und Druckfestigkeit d. h. die mechanische Belastbarkeit der Umhüllung 210, so dass eine Leitungsführungseinrichtung 200 mit großer Gesamtlänge realisiert werden kann.
-
3A–3C zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Leitungsführungseinrichtung 300, welche ebenfalls eine Umhüllung 310 mit asymmetrischen Biegeverhalten in Bezug auf die Krümmung konkav und konvex um die Umlenkachse A hat. Hierzu ist analog zu 2A–2C an der Außenseite 312 ein anderes Profil vorgesehen, als an der Innenseite 311. Entsprechende oder identische Merkmale im Vergleich zu 2A–2C sind demnach mit entsprechend erhöhten Bezugszeichen versehen und werden nicht wiederholt beschrieben.
-
Ein wesentlicher Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels nach 3A–3D liegt darin, dass die Teilstücke zum abschnittsweisen Zusammensetzen der Umhüllung 310, anders als in 2A–2C, jeweils aus zwei separat hergestellten Schalenteilen 331, 332 zusammengesetzt sind, wobei ein Schalenteil 331 mit einem Profil die Innenseite 311 der Umhüllung 310 und das andere Schaltenteil 332 mit einem verschiedenartigen Profil die Außenseite 312 bildet.
-
Wie die Vergrößerung 3B zeigt, liegt die Schnittstelle 335 zur Verbindung der Schalenteile 331, 332 miteinander auf Höhe der neutralen Faser der Leitungsführungseinrichtung 300. Die Verbindung kann, wie 3B beispielhaft veranschaulicht, mittels beliebiger form- und/oder kraftschlüssiger Verbindung realisiert werden. Beim Beispiel nach 3A–3D weisen beide Schalenteile 331, 332 an der Schnittstelle 335 jeweils in den Wellentälern 316 bzw. 318 alternierend angeordnete Druckknöpfe 333 und entsprechend konjugiert geformte Aufnahmen 334 auf. Auch andere für eine staubdichte Verbindung der Schalenteile 331, 332 geeignete Befestigungsmittel liegen im Rahmen der Erfindung. Sofern keine stoffschlüssige Verbindung verwendet wird, erleichtert das zweite Ausführungsbeispiel nach 3A–3D gegenüber dem ersten Beispiel in 2A–2C die Wartung, da einzelne Längsabschnitte der Leitungsführungseinrichtung 300 leichter zugänglich sind.
-
Wie 3A–3C zeigen, werden die Schalenteile 331, 332 bevorzugt unter einem gewissen Längsversatz relativ zueinander aneinander befestigt, ähnlich einem Mauerwerksverband (Engl. brickwork course). So können die zur Verbindung von zwei gegenüberliegenden Schalenteilen 331, 332 miteinander vorgesehenen Befestigungsmittel, beispielsweise Druckknöpfe 333 und entsprechende Ausnehmungen 334, zugleich zur Verstärkung der Längsverbindung der Teilabschnitte der Umhüllung 310 in Längsrichtung genutzt werden. Demnach wird an der Schnittstelle 335 eine in Zugrichtung scherfeste Verbindung der Schalenteile 331, 332 bevorzugt. Zur Abdichtung gegen ein Austreten von abriebbedingtem Feinstaub weist jedes Schalenteil 331, 332 vorzugsweise an einem Ende eine Art Dichtlippe 339 auf, welche in den endseitigen Wellenberg 314 am jeweils gegenüberliegenden Ende 317 dichtend eingreift.
-
3D zeigt einen weiteren Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels im Vergleich zu 2A–2C. Durch die zweiteilige Herstellung der Längsstücke der Umhüllung 310 können an einem der beiden Schalenteile 331, 332, beispielsweise am die Außenseite 312 bildenden Schalenteil 332, in der Bewegungsebene verlaufende Trennstege angeordnet werden zur Aufteilung des Innenraums 308. Durch die Trennstege 340 können die verschiedenen Leitungen voneinander getrennt geführt werden, wodurch Abrieb zwischen diesen Leitungen weitestgehend vermieden wird.
-
4A–4C zeigen eine alternative, dritte Ausführungsform einer Leitungsführungseinrichtung 400. Diese besteht, abgesehen von Anschlussflanschen zum staubdichten Befestigen der Enden (wie in 8A–8B beispielhaft gezeigt), aus lediglich zwei wesentlichen Bestandteilen, nämlich einer Umhüllung 410 und einem speziell gefertigten Stützgerippe 440. Die in 4A einzeln gezeigte Umhüllung 410 kann als herkömmlicher Wellschlauch ausgeführt sein. Demnach kann der Wellschlauch 410 für sich genommen ein symmetrisches Biegeverhalten in jede Richtung haben, d. h. auch in Bezug auf konkave oder konvexe Krümmung um die Umlenkachse des Umlenkbogens 104 (1). Zur Gewährleistung eines asymmetrischen Biegeverhaltens mit einer erheblich reduziert konvexen Biegsamkeit im Vergleich zur konkaven Krümmung um die Umlenkachse A, wird im Ausführungsbeispiel gemäß 4A–4C das separat hergestellte Stützgerippe 440 von außen, in Bezug auf den Umlenkbogen 104 an der Außenseite 412 des Wellschlauchs 410, angebracht.
-
Das Stützgerippe 440 ist im Biegeverhalten asymmetrisch. Es lässt sich leicht konkav um die Umlenkachse A biegen, jedoch nur begrenzt konvex in die entgegengesetzte Richtung. Wie am besten aus 4C ersichtlich, weist das Stützgerippe 440 zwei gegenüberliegende, in Längsrichtung verlaufende Träger 442 auf, an welchen im Wesentlichen senkrecht, in Umfangsrichtung verlaufende Querrippen 444 vorgesehen sind. Die Träger 442 und Querrippen 444 können einstückig aus Kunststoff beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
-
Formgebung und Verlauf der Querrippen sind der Außenkontur des Querschnitts der Umhüllung 410 angepasst. Bei einem Wellschlauch 410 mit etwa kreisrundem Querschnitt sind die Querrippen 444 wie in 4A–4B etwa kreisbogenförmig und haben ein Bogenmaß von etwa 180° (vgl. auch 5). Die in Umfangsrichtung verlaufenden Querrippen 444 des Stützgerippes 440 sind parallel zueinander jeweils in regelmäßigem, vorgegebenem Abstand an den Trägern 442 befestigt. Wie 4C am besten zeigt, dienen die Querrippen 444 hauptsächlich dazu, die ansonsten freien Wellentäler 420 an der Außenseite 412 des Wellschlauchs 410 weitestgehend zu füllen bzw. zu schließen. Auf diese Weise wird an der Außenseite 412 durch die Wellentäler 420 die Flexibilität bzw. Biegsamkeit in Richtung entgegen der konkaven Krümmung um die Umlenkachse A erheblich reduziert oder, je nach Wellenprofil des Wellschlauchs 410, vollständig unterbunden. Das Stützgerippe 440 ist damit vorzugsweise so ausgeführt, dass der regelmäßige Abstand zwischen den Querrippen 444 der Wellenlänge, d. h. dem periodischen Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Wellentälern 420 des Wellschlauchs 410, entspricht. So wird erreicht, dass in jede Welle des Wellprofils genau eine Querrippe 444 eingreift.
-
Zusätzlich zur Funktion als Verstärkung des Wellschlauchs 410 hat das Stützgerippe 440 auch die Wirkung, die neutrale Faser auf Höhe der gegenüberliegenden Träger 442 zu definieren und zugleich auch die Bewegungsebene des Umlenkbogens 104 (1) festzulegen. Nicht näher gezeigt sind Anschlussmittel an den Enden des Stützgerippes 440, um die Träger 442 jeweils fest mit den Anschlussstellen zu verbinden (vgl. 8). Durch die Träger 442 kann das Stützgerippe 440 zusätzlich Zug- und Druckkräfte abfangen und die Lebensdauer und Belastbarkeit des Wellschlauchs 410 erhöhen. Das Stützgerippe 440 hat demnach vorzugsweise eine Längserstreckung, welche der Gesamtlänge der Leitungsführungseinrichtung 400 von der einen Anschlussstelle zur anderen Anschlussstelle 105, 107 (1) entspricht.
-
Schließlich zeigt 4C in tangentialer Verlängerung der Querrippen 444 beidseitig vorgesehene laschen- oder zungenartige Fortsätze 446. Die Fortsätze 446 sind in Seitenansicht etwa keil oder V-förmig. Die Fortsätze 446 und haben im Vergleich zum Umfang des Wellschlauchs 410 eine sehr kurze Erstreckung in Umfangsrichtung und bilden einen vorgegebenen Öffnungswinkel zwischen den in Längsrichtung gewandten stirnseitigen Schenkeln. Die Fortsätze 446 greifen, wie 4B–4C zeigen, über ein geringes Umfangsmaß außenseitig in die Wellentäler 420 des Wellschlauchs 410 ein. Durch ein vorbestimmtes Winkelmaß des Öffnungswinkels zwischen den gegenüberliegenden Schenkeln der Fortsätze 446 wird der minimale Krümmungsradius des Umlenkbogens 104 der Leitungsführungseinrichtung 400 aus Wellschlauch 410 und Stützgerippe 440 vorgegeben.
-
5 zeigt eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels nach 4A–4C. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Leitungsführungseinrichtung 500, abgesehen von den endseitigen Anschlussflanschen, im Wesentlichen aus drei seitlich nebeneinander und parallel angeordneten Wellschläuchen 510, welche durch Stützgerippe 540 parallel gehalten werden. Hierzu sind drei Stützgerippe 540, im Aufbau identisch zu 4A–4C, jeweils seitlich mit ihren Trägern 542 aneinander befestigt. Die Stützgerippe 540 sind bevorzugt als separate Einzelteile hergestellt und weisen zur Verbindung mit dem benachbarten Stützgerippe 540 geeignete Verbindungsmittel an den Trägern 542 auf. Grundsätzlich können auch mehrere Stützgerippe 540 aus einem Stück zusammenhängend hergestellt sein.
-
6A–6C zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel einer Leitungsführungseinrichtung 600 eine Abwandlung des Beispiels nach 4A–4C. Die Leitungsführungseinrichtung 600 kann ebenfalls im Wesentlichen aus einem herkömmlichen Wellschlauch als Umhüllung 610, hier mit etwa rechteckigem Querschnitt, und einem separaten Stützgerippe 640 zur Erzielung eines asymmetrischen Biegeverhaltens bestehen. Anders als im Beispiel nach 4A–4C ist das Stützgerippe 640 der Leitungsführungseinrichtung 600 nicht von außen am Wellschlauch 610, sondern innen in der als Wellschlauch ausgeführten Umhüllung 610 angeordnet. Als weiteren wesentlichen Unterschied weist das Stützgerippe 640 sowohl zur Außenseite 612 zugewandte Querrippen 644 als auch zur Innenseite 611 zugewandte Querrippen 645 auf. Die äußeren Querrippen 644 greifen von innen in den Hohlraum der Wellenberge 620 an der Außenseite der Umhüllung 610. Die innenliegenden Querrippen 645 greifen von innen entsprechend in den Hohlraum der Wellenberge 620 an der Innenseite 611 der Umhüllung 610. Die wellschlauchartige Umhüllung 610 an sich kann an beiden Seiten ein identisches, herkömmliches Wellenprofil mit beiderseits identisch geformten Wellentälern 618 und Wellenbergen 620 aufweisen. Die Umhüllung 610 kann, anders als in den Figuren gezeigt, zwischen beiden Enden durchgehend hergestellt sein. Das Stützgerippe 640 kann durchgehend einstückig hergestellt oder aus einzelnen Abschnitten zusammengesetzt werden, die nacheinander in die Umhüllung 610 eingeführt werden. Alternativ zu einem herkömmlichen Wellschlauch mit an sich symmetrischem Biegeverhalten ist es auch denkbar, analog zu 2A–2C bzw. 3A–3D, die Umhüllung 610 abschnittsweise aus ein- oder zweiteiligen Modulen zusammenzusetzen. Im letztgenannten Fall kann das Wellenprofil an der Innenseite 611 anders als das Wellenprofil an der Außenseite 612 ausgeführt sein.
-
Das asymmetrische Biegeverhalten wird mit dem Stützgerippe 640 maßgeblich dadurch erzielt, dass die Querrippen 644 an der Außenseite 612 eine größere axiale Breite aufweisen, als die Querrippen 645 an der Innenseite 611. Auf diese Weise wird, wie bereits bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, sichergestellt, dass die Umhüllung 610 an ihrer Außenseite 612 axial bzw. in Längsrichtung eine geringere Stauchbarkeit aufweist, als an ihrer Innenseite 611. Das Stützgerippe 640 ermöglicht, aufgrund der unterschiedlich geformten Querrippen 644 bzw. 645 an Innen- und Außenseite 611 bzw. 612, einerseits die Verstärkung der Umhüllung 610 gegen Durchbiegen im freitragenden Ober- oder Untertrum 101 bzw. 103 und andererseits zugleich die Begrenzung auf einen vorgegebenen Krümmungsradius im Umlenkbogen 104. Die innen liegenden Querrippen 644 haben hierzu eine geringere axiale Breite als die außen liegenden Querrippen 645.
-
Wie bereits beim Beispiel nach 4A–4C wird zudem durch gegenüberliegende Träger 642, an welchen die umlaufenden Querrippen 644, 645 befestigt sind, eine definierte neutrale Faser für den Biegeverlauf der Umhüllung 610 vorgegeben. Die Träger 642 können auch zum Abfangen von Schub- und Zugkräften genutzt werden bei entsprechender Befestigung aneinander bzw. an den Anschlussstellen.
-
Bei allen vorhergehenden Ausführungsbeispielen werden die nicht näher gezeigten Leitungen unmittelbar im Innenraum 208; 308; 408 ... aufgenommen und von der Umhüllung geführt und getragen. Eine besondere, zusätzliche Leitungsführung ist hierzu in den Beispielen nach 2-6 nicht erforderlich.
-
7A–7C zeigen eine Leitungsführungseinrichtung 700 nach einem von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verschiedenen und unabhängigen Prinzip.
-
Die Leitungsführungseinrichtung 700 gemäß 7A–7C besteht im Wesentlichen aus einer bandartigen Leitungsführung 760, aus in Längsrichtung aneinander befestigten einzelnen Teilstücken 762, und einer staubdichten ein- oder mehrteiligen Umhüllung 710. Jedes Teilstück 762 als Glied der Leitungsführung 760 hat ein linkes und ein rechtes Seitenteil 764, welche über ein durchgehendes Trägerband 766 einstückig verbunden sind, oder alternativ als separate Teile seitlich daran befestigt werden. Das Trägerband 766 ist um die Umlenkachse biegsam und aus einem flexiblen zugfesten Kunststoff hergestellt. Zur Verbesserung der Biegsamkeit um die Umlenkachse ist das Trägerband 766 mit einem Lochmuster versehen, dessen längliche Löcher quer zur Längsrichtung verlaufen. Die staubdichte Umhüllung 710 ist aus Längsschnitten mit jeweils zwei Schalenteilen 731 bzw. 732 modular zusammengesetzt.
-
Wie am besten aus 7C ersichtlich, weisen die Teilstücke 762 der Leitungsführung 760 jeweils seitlich von den Seitenteilen 764 nach außen vorstehende Befestigungsvorsprünge 768 auf. Die Befestigungsvorsprünge 768 haben in regelmäßigen Abständen aufeinander folgende Befestigungsmittel 769.
-
Die Befestigungsvorsprünge
768 dienen zur Befestigung eines inneren und äußeren Schalenteils
731 bzw.
732 einer Umhüllung
710.
7B zeigt als Befestigungsmittel
769 bspw. Ösen zur Befestigung mittels Rastverbindung, wie mittels einer Druckknopfbefestigung oder dgl. Auch andere form- und/oder kraftschlüssige Befestigungsmittel
769 liegen im Rahmen der Erfindung, etwa eine Feder-/Nut-Verbindung oder sonstige geeignete Kunststoffverschlüsse z. B. wie im Patent
US2613421A .
-
Die Befestigungsvorsprünge 768 bilden vorzugsweise einstückige, ebene Verlängerungen des Trägerbands 766. Die Befestigungsvorsprünge 768 und das Trägerband 766 sind auf Höhe der neutralen Faser der Leitungsführungseinrichtung 700 angeordnet bzw. geben diese vor. Zugleich wird so die Bewegungsebene des Umlenkbogens 104 (vgl. 1) vorgegeben. So liegt auch die Schnittstelle zwischen den Schalenteilen 731 bzw. 732 auf Höhe der neutralen Faser.
-
Jedes Seitenteil 764 hat einen in Längsrichtung verlaufenden, um die Umlenkachse biegsamen Verbindungssteg 770, welcher gegebenenfalls einstückig mit dem Trägerband 766 hergestellt ist, und der Übertragung von Druck- und Zugkräften dient. Ein weiterer Verbindungsteg kann zur Querstabilisierung, wie 7C am besten zeigt, mittig im Trägerband 766 vorgesehen werden.
-
Senkrecht zum Trägerband
766 bzw. Verbindungssteg
770 sind an jedem Seitenteil
764 im Wesentlichen T-förmige Stege
771 bzw.
772 zur Innenseite
711 bzw. zur Außenseite
712 angeformt. Die T-förmigen Stege
771,
772 haben jeweils einen Fußsteg
773 und einen in Längsrichtung verlaufenden Längssteg
775 bzw.
776. Die innenliegenden T-förmigen Stege
771 bilden an den in Längsrichtung weisenden Stirnseiten ihrer Längsstege
775 erste Anschläge zur Begrenzung des Krümmungsradius im Umlenkbogen
104. Die gegenüberliegenden zweiten T-förmigen Stege
772 andererseits bilden an den in Längsrichtung weisenden Stirnseiten ihrer Längsstege
776 zweite Anschläge zur Begrenzung der konvexen Durchbiegung in die entgegengesetzte Richtung. Aufbau, Anordnung und Wirkweise der T-förmigen Stege
773,
776 entsprechen dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der T-förmigen Stege im Patent
EP 2 142 823 B1 , auf dessen Inhalt zur Vermeidung unnötiger Wiederholung insoweit vollumfänglich Bezug genommen wird.
-
Die Leitungsführung
760 unterscheidet sich von der bandkettenartigen Leitungsführungseinrichtung gemäß
EP2142823B1 insbesondere durch die Befestigungsvorsprünge
768 zur Befestigung der Umhüllung
710. Ein weiter Unterschied liegt in der einstückigen Herstellung der Teilstücke
762, d. h. Seitenteile
764 und Trägerband
766 sind aus einem Stück hergestellt. Ansonsten können Aufbau und Wirkweise dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus EP2142823B1 entsprechen, insbesondere hinsichtlich der formschlüssigen Verbinder
778 endseitig an den Seitenteilen zur Verkettung der Teilstücke
762 in Längsrichtung.
-
Die Umhüllung 710 im Ausführungsbeispiel nach 7A–7C kann grundsätzlich beliebig ausgeführt sein, sofern Sie staubdicht geschlossen ist. Die Umhüllung 710 kann für sich genommen ein asymmetrisches Biegeverhalten hinsichtlich konkaver und konvexer Krümmung um die Umlenkachse A (vgl. 1) aufweisen, oder aber diesbezüglich ein symmetrisches Biegeverhalten. Die Begrenzung des Krümmungsradius im Umlenkbogen 104 wird bei der Leitungsführungseinrichtung 700 durch die innenliegenden T-förmigen Stege 771 der Leitungsführung 760 gewährleistet. Große freitragende Längen andererseits werden durch die außenliegenden T-förmigen Stege 772 sichergestellt. Die Befestigung der Schalenteile 731, 732 der Umhüllung 710 an der Leitungsführung 760 kann auf eine beliebige, zur staubdichten Verbindung geeignete an sich bekannte Art erfolgen, wobei lösbare Verbindungen bevorzugt sind.
-
7A–7C zeigen eine Umhüllung 710, welche abschnittsweise aus zwei Schalenteilen 731, 732 zusammengesetzt ist und an beidseitigen Befestigungsvorsprüngen 768 gesichert sind. In einer hier nicht gezeigten Alternativausführung kann auch eine einteilige, im Umfang aufklapp- bzw. aufzubiegende Umhüllung lediglich einseitig an einem der Seitenteile 764 befestigt werden. Hierzu ist es somit ausreichend, wenn Befestigungsvorsprünge 768 lediglich an einer Seite vorgesehen sind.
-
8A–8B zeigen eine bevorzugte Ausführung geeigneter Anschlussflansche 880 zur endseitigen Befestigung einer der vorstehend beschriebenen Leitungsführungseinrichtungen an den Anschlussstellen 105, 107 (vgl. 1). Im Beispiel nach 8A–8B ist die Umhüllung 810 als Wellrohr bzw. Wellschlauch mit paralleler Wellung und langlochförmigem Querschnitt gezeigt, wie z. B. in 2A–2C, 3A–3D oder 7A–7C.
-
8B zeigt in Explosionsansicht lediglich einen Teil der Umhüllung 810 bzw. der Leitungsführungseinrichtung 800, nämlich einen der beiden analog ausgeführten Endbereiche, welche jeweils mit einem identisch ausgeführten Anschlussflansch 880 befestigt werden. Die Anschlussflansche 880 dienen zugleich dem staubdichten Abschluss der offenen Enden der Umhüllung 810 und deren Befestigung an den Anschlussstellen 105, 107.
-
Zum Abdichten und Befestigen ist jeder Anschlussflansch 880 aus zwei zusammenwirkenden Klemmschalen 881, 882 zusammengesetzt, welche als staubdicht verbindbare, deckelartige Spritzguss-Formteile gestaltet sind. Die Klemmschalen 881, 882 sind durch Schnapphaken 883 und Aussparungen 884 miteinander verrastbar, wobei auch andere form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen, insbesondere lösbare Rastverbindungen möglich sind. Die geschlossenen Klemmschalen 881, 882 halten an einem vorderen Endbereich 885 kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere formschlüssig durch Eingriff in ein oder mehrere Wellentäler, die Umhüllung 810 in Längsrichtung fest und dichten die Umhüllung 810 umfänglich staubdicht ab, ggf. mittels einer nicht gezeigten zusätzlichen Dichtung.
-
Wie 8A–8B zeigen sind an beiden Klemmschalen 881, 882 zur Befestigung zwei Paar Durchgangsöffnungen 887 für Verbindungsschrauben 888 vorgesehen. Die Durchgangsöffnungen 887 für Verbindungsschrauben 888 im hinteren Endbereich 886 erlauben zugleich die Befestigung einer Durchführdichtung 890 zur staubdichten Durchführung der Kabel, Schläuche. Die Durchführdichtung 890 kann z. B. durch die Verbindungsschrauben 888 auf die Leitungen geklemmt werden. Durch diese Gestaltung der Klemmschalen 881, 882 kann in einem Arbeitsschritt die Abdichtung der Umhüllung 810 und das Befestigen der Enden der Leitungsführung 800 an den Anschlüssen 105, 107 (cf. 1) erfolgen.
-
Die separate Durchführdichtung 890 in jedem Anschlussflansch 880 ist bevorzugt kompressibel und/oder mit Aussparungen für die Leitungen versehen. Die Durchführdichtung 890 kann z. B. als einstückiger Polyurethan-Block oder als mehrlagiger Neoprenstapel ausgeführt sein. Im hinteren Endbereich der Klemmschalen 881, 882 ist jeweils eine innenliegende Halterung für die Durchführdichtung 890 vorgesehen.
-
Bezugszeichenliste
-
Fig. 1
- 100
- Leitungsführungseinrichtung
- 101
- Obertrum
- 103
- Untertrum
- 104
- Umlenkbogen
- 105
- feststehende Anschlussstelle
- 107
- relativbewegliche Anschlussstelle
- 110
- Umhüllung
- A
- Umlenkachse
Fig. 2A–Fig. 2C - 200
- Leitungsführungseinrichtung
- 208
- Innenraum
- 210
- Umhüllung
- 211
- Innenseite
- 212
- Außenseite
- 214
- Wellenberge (außen)
- 215
- Anschläge
- 216
- Wellentäler (außen)
- 217
- gegenüberliegendes Ende
- 218
- Wellentäler (innen)
- 219
- Verrastungsring
- 220
- Wellenberge (innen)
- 222
- Längsverstrebungen
- B1
- lichte axiale Breite (innen)
- B2
- lichte axiale Breite (außen)
Fig. 3A–Fig. 3D - 300
- Leitungsführungseinrichtung
- 308
- Innenraum
- 310
- Umhüllung
- 311
- Innenseite
- 312
- Außenseite
- 314
- Wellenberge (außen)
- 315
- Anschläge
- 316
- Wellentäler (außen)
- 318
- Wellentäler (innen)
- 320
- Wellentäler (innen)
- 322
- Längsverstrebungen
- 331, 332
- Schalenteile
- 333
- Druckknöpfe
- 334
- Aufnahmen
- 335
- Schnittstelle
- 340
- Trennstege
- B1
- lichte axiale Breite (innen)
- B2
- lichte axiale Breite (außen)
Fig. 4A–Fig. 4C: - 400
- Leitungsführungseinrichtung
- 408
- Innenraum
- 410
- Wellschlauch
- 420
- Wellentäler
- 440
- Stützgerippe
- 442
- Träger
- 444
- Querrippen
- 446
- Fortsätze
Fig. 5. - 500
- Leitungsführungseinrichtung
- 510
- Wellschlauch
- 540
- Stützgerippe
- 542
- Träger
Fig. 6A–Fig. 6C: - 600
- Leitungsführungseinrichtung
- 608
- Innenraum
- 610
- Umhüllung
- 611
- Innenseite
- 612
- Außenseite
- 618
- Wellentäler
- 620
- Wellenberge
- 640
- Stützgerippe
- 642
- Träger
- 644, 645
- Querrippen
Fig. 7A–Fig. 7C: - 700
- Leitungsführungseinrichtung
- 710
- Umhüllung
- 711
- Innenseite
- 712
- Außenseite
- 731, 732
- Schalenteile
- 760
- Leitungsführung
- 762
- Teilstück bzw. Glied
- 764
- Seitenteil
- 766
- Trägerband
- 768
- Befestigungsvorsprünge
- 769
- Befestigungsmittel
- 770
- Verbindungssteg
- 771, 772
- T-förmige Stege
- 775, 776
- Längsstege
- 778
- Verbinder
Fig. 8A–Fig. 8B: - 800
- Leitungsführungseinrichtung
- 810
- Umhüllung
- 880
- Anschlussflansch
- 881, 882
- Klemmschalen
- 883
- Schnapphaken
- 884
- Aussparungen
- 887
- Durchgangsöffnungen
- 888
- Verbindungsschrauben
- 885, 886
- Endbereiche
- 890
- Durchführdichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202013101203 U1 [0004, 0005, 0008, 0009, 0015, 0037]
- DE 102012000798 A1 [0006]
- WO 2005/071284 A1 [0007]
- DE 102012100290 A1 [0008]
- EP 2142823 B1 [0044, 0088, 0089]
- WO 02/086349 A1 [0047]
- EP 0803032 B1 [0047]
- US 2613421 A [0085]
