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Die Erfindung betrifft eine Leitungsführungsanordnung, insbesondere für Reinraumanwendungen, zum geschützten dynamischen bzw. aktiven Führen von Versorgungsleitungen wie Kabeln, Schläuchen oder dergleichen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlussstellen, wobei die Leitungsführungsanordnung hin- und hergehend unter Bildung von zwei Trumen und eines Umlenkbogens zwischen den Trumen verfahrbar ist. Die Leitungsführungsanordnung befindet sich innerhalb der Trume in einer bezüglich ihrer Längsrichtung im Wesentlichen gestreckten Lage und innerhalb des Umlenkbogens in einer gebogenen Umlenklage. Der Umlenkbogen ist typisch um eine quer zur Längsrichtung L verlaufende Umlenkachse näherungsweise U-förmig gebogen, wobei die Umlenkachse parallel zur Breitenrichtung der Leitungsführungsanordnung verläuft.
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Eine bekannte Leitungsführungsanordnung dieser Art umfasst eine flexible Umhüllung zum Umhüllen von Versorgungsleitungen, mit einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Aufnahmekanäle für jeweils mindestens eine Versorgungsleitung, wobei die Aufnahmekanäle sich in der Längsrichtung erstrecken. Zur Stabilisierung bzw. für größere freitragende Längen des nicht aufliegenden Trums ist mindestens eine in der Längsrichtung L erstreckte Stützkette vorgesehen. Dies kann insbesondere aus einzelnen Kettengliedern hergestellt sein und wirkt mit der Umhüllung zusammen zum Stützen mindestens eines, meist mehrerer zugeordneter Aufnahmekanäle in der gestreckten Lage, insbesondere des freitragenden Trums.
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Eine solche Leitungsführungsanordnung ist bspw. aus der
DE 10 2012 100 359 A1 bekannt, hier mit zwei Stützketten seitlich außen in der Umhüllung. Jede der Stützketten nach
DE 10 2012 100 359 A1 ist in jeweils einem äußeren Aufnahmekanal an einer der beiden Schmalseiten der Umhüllung aufgenommen. Die Anzahl der Aufnahmekanäle, die zwischen den Stützketten für die Versorgungsleitungen nutzbar sind, ist hierbei begrenzt, da ein übermäßiges Durchhängen des mittleren (bzgl. der Breite) Teils der Umhüllung verhindert werden soll bzw. muss. Erweiterungsmöglichkeit in Richtung der Breite ist hier nicht ohne weiteres gegeben, sodass in vielen Fällen eine mehrlagige Anordnung, oft mit mehr als zwei Lagen unvermeidbar ist. Dies ist wiederum der Vermeidung von unerwünschten Abriebpartikeln zwischen einzelnen Lagen abträglich.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, eine Leitungsführungsanordnung insbesondere für Reinraumanwendungen vorzuschlagen, die eine Mehrzahl Versorgungsleitungen führen kann und relativ einfach erweiterbar ist, insbesondere in Richtung der Breite, bzw. welche mit einer geringeren Anzahl Lagen verwirklicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Leitungsführungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereits dadurch gelöst, dass die vorgeschlagene Stützkette eine Stützfläche bildet, deren Breite größer ist als die entsprechende Abmessung des freien Querschnitts des zugeordneten Aufnahmekanals.
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Die Stützkette kann dabei, bezüglich der quer zur Längsrichtung L verlaufenden Höhenrichtung H, oberhalb und/oder unterhalb des zugeordneten Aufnahmekanals der Umhüllung verlaufen. Die Stützkette kann z.B. insbesondere auf der zentralen Längsschnittebene des gestützten Aufnahmekanals angeordnet sein, bzw. sodass diese Längsschnittebene die Stützkette durchquert.
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Die Abmessung der Stützkette in der Breitenrichtung W, d.h. in der Richtung die quer zur Längsrichtung L und parallel zur Umlenkachse A verläuft (welche vorliegend als Breite der Stützkette bezeichnet wird), ist dabei größer als die entsprechende Abmessung des zugeordneten Aufnahmekanals, d.h. als dessen Breite in derselben Richtung betrachtet. Damit kann die Stützkette mindestens einen zugeordneten Aufnahmekanal, insbesondere aber mindestens zwei oder mehr Aufnahmekanäle, gegen Durchhängen in der gestreckten Lage stützen.
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Mit anderen Worten die vorgeschlagene Stützkette ist im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung L zumindest breiter als der zugeordnete Aufnahmekanal für eine Versorgungsleitung, den die Stützkette im Betrieb stützen soll. Die Stützkette hat somit erfindungsgemäß eine deutlich größere Abmessung in der Breitenrichtung W als im Stand der Technik.
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Die Stützkette kann somit, je nach gewählter Breite, eine stabile Auflage (auch mittelbar über weitere Zwischenschichten wie Umhüllungen) für mehrere Aufnahmekanäle bzw. Versorgungsleitungen bilden.
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Die Erfindung betrifft unabhängig davon auch eine Stützkette nach Anspruch 2.
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Die Stützkette ist hin- und hergehend unter Bildung von zwei Trumen und eines Umlenkbogens zwischen den Trumen verfahrbar und verläuft innerhalb der Trume in einer bezüglich ihrer Längsrichtung L im Wesentlichen gestreckten Lage, ggf. mit Vorspannung, und innerhalb des Umlenkbogens in einer Umlenklage bzw. bogenförmig um eine Umlenkachse A.
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Die Stützkette umfasst hierzu bei Gestaltung als Gliederkette entweder gleichartige Kettenglieder, oder z.B. bei Gestaltung als Bandkette oder dgl. gleichartige Segmente (nachfolgend ebenfalls als Kettenglieder bezeichnet bzw. gleichbedeutend angesehen), wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Kettenglieder schwenkbar miteinander verbunden sind, insbesondere um eine Schwenkachse parallel zur Umlenkachse A.
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Erfindungsgemäß bildet die Stützkette eine Stützfläche, deren Breite um einen Faktor ≥3 größer ist, als der Abstand der Stützfläche von der gegenüberliegenden Seite der Stützkette bzw. des Trums (im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung L betrachtet).
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Mit anderen Worten, die Breite der Stützfläche, d.h. deren Abmessung in der Breitenrichtung W quer zur Längsrichtung, ist mindestens um einen Faktor 3 größer als die Abmessung eines Kettenglieds in Höhenrichtung senkrecht zur Längsrichtung L und zur Breitenrichtung W. Die Kettenglieder haben somit eine vergleichsweise flache bzw. plattenartige Bauform mit einer Bauhöhe (Stärke) die deutlich kleiner ist als die Breite der Stützfläche.
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Die wirksame Breite bzw. Gesamtbreite der Stützfläche kann dabei, in Bezug auf ein betrachtetes Kettenglied, insbesondere größer dimensioniert sein als die Länge der Stützfläche (Abmessung in Längsrichtung).
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Durch eine entsprechende Breite der Stützfläche resultiert eine relativ stabile Abstützung mehrerer nebeneinanderliegender Aufnahmekanäle bei zugleich vergleichsweise geringem Gewicht der Stützkette und/oder kleinem Radius im Umlenkbogen. Andererseits ermöglicht eine entsprechende Dimensionierung der Kettenglieder mit vergleichsweise großer Breite zudem eine verbesserte Seitenstabilität, d.h. die Stützkette kann auch größere Querkräfte quer zur Längsrichtung auffangen bzw. kompensieren. Auch dies vermindert bei Anwendungen mit Querbewegung unerwünschten Abrieb.
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Typischerweise weist die Stützkette erste Anschlagflächen auf, die zum Anliegen aneinander in der gestreckten Lage ausgebildet sind, um einem Durchhängen der Stützkette in gestreckten Lage entgegenzuwirken, und zweite Anschlagflächen auf, die zum Anliegen aneinander in der Umlenklage ausgebildet sind, um einen minimalen Umlenkradius des Umlenkbogens der Stützkette zu begrenzen. Die ersten und die zweiten Anschlagflächen weisen jeweils eine Abmessung in der Längsrichtung L und eine Abmessung in einer Breitenrichtung W entlang der Umlenkachse A auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abmessung der jeweiligen ersten und/oder zweiten Anschlagfläche in der Breitenrichtung W größer als ihre Abmessung in der Längsrichtung L.
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Die Kettenglieder (bzw. Segmente) der Stützkette können zueinander schwenkbar, insbesondere um eine definierte Schwenkachse schwenkbar, miteinander verbunden sein. Die Schwenkachse bei bspw. einer Aufnahme-Bolzen Verbindung verläuft typisch parallel zur Umlenkachse, insbesondere entlang der Symmetrieachse des Bolzens und der Aufnahme (parallel zur Breitenrichtung W). Auch andere Arten schwenkbarer Verbindung z.B. mit einem biegsamen Gelenkverbinder sind ebenfalls möglich.
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Die ersten und die zweiten Anschlagflächen können somit die Schwenkbewegung in eine bzw. in die andere entgegengesetzte Schwenkrichtung um die Schwenkachse begrenzen.
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Zur Reduzierung der Beanspruchung kann jedes Kettenglied zwei oder mehr erste Anschlagflächen aufweisen, zum Anliegen an den beiden angrenzenden Kettengliedern, mit denen es innerhalb der Kette verbunden ist. Entsprechend kann jedes Kettenglied zwei oder mehr zweite Anschlagflächen aufweisen, zum Anliegen an den beiden angrenzenden Kettengliedern, die auf das betrachtete Kettenglied innerhalb der Kette folgen. Jede erste oder zweite Anschlagfläche muss nicht unbedingt planeben oder zusammenhängend sein und kann z.B. mehrere in Breitenrichtung voneinander beabstandete Teilflächen umfassen.
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Die Breite der Stützfläche wiederum ist vorzugsweise größer als die Summe der entsprechenden Abmessungen (Breite des freien Querschnitts) von mindestens zwei zugeordneten Aufnahmekanälen, besonders bevorzugt von mindestens drei zugeordneten Aufnahmekanäle, sodass die Stützkette die mindestens zwei bzw. drei zugeordneten Aufnahmekanäle gegen Durchhängen in der gestreckten Lage stützen kann, ohne dass die Umhüllung freiträgt bzw. durchhängt. Die Abmessung der Stützfläche in der Breitenrichtung W im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung kann somit vorzugsweise größer sein, als die Summe der entsprechenden Abmessungen des freien Querschnitts von mindestens zwei zugeordneten Aufnahmekanälen (im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung).
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Die Stützkette ist zur Vereinfachung der Herstellung und Montage vorzugsweise aus einzelnen, insbesondere baugleichen, Kettengliedern zusammengesetzt. Die Kettenglieder können einzeln, vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere im Spritzgussverfahren, separat hergestellt werden und zu einer Kette schwenkbar miteinander verbunden werden, bspw. durch Verbinden bzw. Herstellen einer Gelenkverbindung zwischen den Kettengliedern.
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Die Stützkette weist vorzugsweise eine Vielzahl Kettenglieder auf, die jeweils einstückig und als Vollkörper bzw. monolithisch ausgeführt sind. Vorzugsweise jedes Kettenglied der Stützkette ist als Vollkörper, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt. Der Vorteil dieser Bauweise liegt darin, dass die Kettenglieder biegesteif und robust sind, dennoch einfach und leicht herstellbar bleiben. Geringes Gewicht der Leitungsführungsanordnung insgesamt ist für größere freitragende Längen des Obertrums vorteilhaft.
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Die Stützkette weist vorzugsweise eine Vielzahl Kettenglieder auf, die jeweils spiegelsymmetrisch zu einer Längsmittelebene (senkrecht zur Breitenrichtung) ausgeführt sind. Vorzugsweise ist jedes Kettenglied der Stützkette spiegelsymmetrisch zur Längsmittelebene ausgeführt.
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Die Stützkette weist vorzugsweise eine Vielzahl Kettenglieder auf, die jeweils plattenförmig ausgebildet sind.
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Ergänzend oder alternativ kann die Abmessung des Kettenglieds in der Breitenrichtung W mindestens das Fünffache (Faktor ≥ 5), bevorzugt um einen Faktor ≥8, größer als seine Abmessung in der Höhenrichtung H senkrecht zur Breitenrichtung W und senkrecht zur Längsrichtung L sein.
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Vorzugsweise weisen alle Kettenglieder der Stützkette entsprechende Größenverhältnisse auf. So kann die Stützkette eine gleichbleibende und breite Stützfläche für mehrere Versorgungsleitungen bieten bei zugleich geringem Eigengewicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform liegt in der gestreckten Lage der Stützkette ein Oberflächenbereich eines Kettenglieds, welcher den zweiten Anschlagflächen gegenüberliegt, mit der Oberfläche des nächstliegenden Kettenglieds bündig bzw. fluchtend sodass ein möglichst stufenloser und/oder fugenloser Übergang entsteht. Entsprechend kann in der Umlenklage der Stützkette ein weiterer Oberflächenbereich des Kettenglieds, welcher den ersten Anschlagflächen gegenüberliegt, mit der Oberfläche des nächstliegenden Kettenglieds bündig bzw. in Bogenrichtung fluchtend liegen. So werden abrieberzeugende Störkanten vermieden bzw. einem Einklemmen der Umhüllung, die von der Stützkette gestützt wird, und/oder auch einer zusätzlichen Kettenumhüllung, mit der die Kette umhüllt sein kann, wird so vorgebeugt.
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Die Stützfläche eines Kettenglieds hat weiterhin vorzugsweise eine Breite, die größer ist als die Kettenteilung der Stützkette bzw. als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schwenkachsen. Trotz breiter Kette können so relativ kleine Umlenkradien erzielt werden, d.h. eine geringe Gesamthöhe der Leitungsführungsanordnung wird ermöglicht. Zudem kann dadurch der Polygoneffekt reduziert werden bzw. die Stützkette einen möglichst runden bzw. kreissegmentförmigen Umlenkbogen bilden. Auch dies vermindert Beanspruchung der gestützten Leitungen und unnötigen Abrieb, insbesondere der aufliegenden Umhüllung.
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Die Stützkette kann vorzugsweise aber nicht zwingend als Gliederkette ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kettenglieder der Stützkette durch Aufnahme-Bolzen-Verbindungen schwenkbar miteinander verbunden. Dabei sind vorzugsweise Einführschrägen an den Bolzen und Einführnuten an den Aufnahmen aufweisen, zum Zusammenstecken bzw. Verbinden der Kettenglieder miteinander, insbesondere in die Längsrichtung L. Das Zusammenstecken bzw. die Montage der Stützkette kann hierdurch manuell bzw. ohne spezielles Werkzeug durchgeführt werden.
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Vorzugsweise weist die Stützkette eine Vielzahl Kettenglieder auf, die jeweils so ausgebildet sind, dass die Abmessung des jeweiligen Kettenglieds in der Breitenrichtung W größer als seine Abmessung in der Längsrichtung L ist. Vorzugsweise ist dabei jedes Kettenglied der Stützkette dementsprechend ausgebildet bzw. dimensioniert. Endseitig können spezielle Endglieder zum Befestigen der Kettenglieder an den Anschlusspunkten vorgesehen sein, deren Bauweise abweichen kann.
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Jede Stützkette ist vorzugsweise mit einer eigenen flexiblen Kettenumhüllung, insbesondere aus biegeelastischem Kunststoff, umhüllt, die separat von der Umhüllung der Versorgungsleitungen hergestellt bzw. vorgesehen ist. Hierdurch kann ein Freisetzen von Abriebpartikeln durch die Stützkette selbst verhindert werden.
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Vorzugsweise ist die Umhüllung für die Leitungen und/oder die Kettenumhüllung bandartig oder schlauchartig ausgeführt und weist zumindest an einer ihrer Schmalseiten bzw. Längsseiten mindestens einen in Längsrichtung L erstreckten Funktionsbereich auf, insbesondere zum staubdichten Schließen eines geöffneten Zustands der Umhüllung bzw. Kettenumhüllung, in welchem eine Versorgungsleitung bzw. eine Stützkette quer zur Längsrichtung L in einen Aufnahmekanal der Umhüllung bzw. Kettenumhüllung eingefügt bzw. entnommen werden kann, und andererseits zum bedarfsweisen Öffnen der Umhüllung, d.h. zum Überführen der Umhüllung bzw. Kettenumhüllung wieder in den geöffneten Zustand, z.B. zwecks Austausch einer defekten Leitung. Der Funktionsbereich kann insbesondere zwei zusammenwirkende Verschlussprofile eines Verschlusses umfassen, die insbesondere als form- und/oder kraftschlüssige Eingriffsprofile ausgeführt sein können.
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Der Funktionsbereich kann ergänzend oder alternativ mindestens ein Befestigungsprofil aufweisen, zum Verbinden der Umhüllung und/oder der Kettenumhüllung mit einer weiteren Umhüllung und/oder der Kettenumhüllung. Das ist von Vorteil für die Erweiterbarkeit der Leitungsführungsanordnung, die dadurch besonders einfach in die Breitenrichtung W erweiterbar sein kann.
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Die Umhüllung für die Leitungen und auch die Kettenumhüllung kann, insbesondere im Unterschied zu den Kettengliedern der Stützkette, aus einem biegeelastischen Kunststoff hergestellt sein. Die längenbezogene Biegesteifigkeit der einzelnen Kettenglieder kann dabei z.B. höher als die längenbezogene Biegesteifigkeit der Umhüllung sein. Das Elastizitätsmodul des Materials der Kettenglieder ist vorzugsweise höher als das Elastizitätsmodul des Materials der Umhüllung, bzw. für die Kettenglieder wird bevorzugt ein steiferes bzw. härteres Material eingesetzt.
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Vorzugsweise weist die Stützkette eine Vielzahl Kettenglieder auf, die jeweils um den Bolzen bzw. um die Aufnahme herum konvex abgerundete Führungsflächen aufweisen, die an die ersten Anschlagflächen bzw. an die zweiten Anschlagflächen in der Längsrichtung L angrenzen, um mit einer Stirnfläche eines weiteren schwenkbar verbundenen Kettenglieds einen möglichst geringen Bewegungsspalt zu bilden. Gegebenenfalls können beide Flächen auch beim Verschwenken eine Art Führung bilden z.B. zur zusätzlichen Querstabilisierung. Die Stirnflächen der Kettenglieder können dabei den konvex abgerundeten Führungsflächen angepasste konvexe oder konkave Bereiche aufweisen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich, ohne Beschränkung der Allgemeinheit des Vorstehenden, der nachfolgenden, ausführlicheren Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Figuren entnehmen. Diese zeigen in schematischer Darstellung:
- 1A: ein Ausführungsbeispiel der Leitungsführungsanordnung in Seitenansicht;
- 1B: die Leitungsführungsanordnung nach 1A in Vorderansicht;
- 2: einen Teilbereich eines Ausführungsbeispiels der Leitungsführungsanordnung in Vorderansicht;
- 3: einen Teilbereich eines weiteren Ausführungsbeispiels der Leitungsführungsanordnung in Vorderansicht;
- 4A: ein Ausführungsbeispiel eines Kettenglieds der Stützkette in Seitenansicht;
- 4B: das Kettenglied nach 4A in Draufsicht;
- 4C: das Kettenglied nach 4A in perspektivischer Darstellung;
- 5A: einen Teilbereich der Stützkette in gestreckten Lage; und 5B: einen Teilbereich der Stützkette in Umlenklage.
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1A und 1B zeigen ein Ausführungsbeispiel der Leitungsführungsanordnung 1, die Versorgungsleitungen (hier nicht gezeigt) zwischen einer feststehenden Anschlussstelle 2 an einer Basis und einer beweglichen Anschlussstelle 4 an einem nicht gezeigten typisch linear verfahrbaren Mitnehmer führt. Die Versorgungsleitungen können bspw. Strom, Signale und/oder Betriebsmedien von einer Quelle an der Basis bzw. an der Anschlussstelle 2 zu einem beweglichen Teil einer Maschine, an der der Mitnehmer angeschlossen ist, führen. 1A zeigt eine Momentaufnahme der Leitungsführungsanordnung 1 mit einem Obertrum 8, einem Untertrum 9 und einem Umlenkbogen 6, wobei der Obertrum 8 (rechts), sich in einer gestreckten Lage, und ein weiterer Längsabschnitt der Leitungsführungsanordnung 1 sich in einer Umlenklage (links) befindet. In der Umlenklage bildet die Leitungsführungsanordnung 1 den Umlenkbogen 6 mit einem vorgegebenen Biegeradius bzw. Umlenkradius um eine gedachte Umlenkachse A. Im Betrieb verfährt der Umlenkbogen 6 über eine Strecke relativ zu der feststehenden Anschlussstelle 2, wenn der Obertrum 1 mit der beweglichen Anschlussstelle 4 verfahren wird.
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Die Leitungsführungsanordnung 1 ist insbesondere für Reinraumanwendungen oder andere Anwendungsgebiete, in welchen ein Abrieb und Freisetzen von Partikeln verringert bzw. vermieden werden soll, geeignet. Für diesen Zweck weist die Leitungsführungsanordnung 1 eine längliche, flexible und staubdichte Umhüllung 10 aus weichelastischem Kunststoff auf, die die Versorgungsleitungen entlang deren gesamten Länge zwischen den Anschlussstellen 2 und 4 umschließt. Dabei hat die vorgeschlagene Umhüllung 10 eine Mehrzahl, d.h. mindestens zwei, rohrförmig ausgeprägte Aufnahmekanäle zur Führung jeweils mindestens einer Versorgungsleitung. Die beiden Enden der Umhüllung 10 sind staubdicht verschlossen, z.B. mit Klemmvorrichtungen 11 als Endanschlüssen. Die Umhüllung 10 ist insgesamt schlauchartig und ausreichend flexibel ausgeführt, u.a. durch geeignete Gestaltung und/oder Materialwahl, um eine reversibel biegsame Krümmung des Umlenkbogens 6 mit geringem Kraftaufwand zu erlauben und der Fahrbewegung der beweglichen Anschlussstelle 4 mit möglichst geringem Widerstand zu folgen. Die Umhüllung 10 kann insbesondere durch ein Extrusionsverfahren hergestellt sein.
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Die Leitungsführungsanordnung 1 weist ferner eine Stützkette 16 auf, die sich entlang der gesamten Länge der Leitungsführungsanordnung 1 von der Anschlussstelle 2 zur Anschlussstelle 4 erstreckt. Im dargestellten Beispiel ist die Stützkette 16 unterhalb der Umhüllung 10 im Bereich des Obertrums 8, an der Innenseite des Umlenkbogens 6 und entsprechend oberhalb der Umhüllung 10 im Bereich des Untertrums 9 angeordnet. Die Stützkette 16 stützt die Umhüllung 10, insbesondere gegen ein schwerkraftbedingtes Durchhängen in der gestreckten Lage des Obertrums 8 und auch gegen Einknicken in Umlenklage. Zum erstgenannten Zweck bildet die Stützkette 16 eine Stützfläche 13, die hier als Auflage für den Obertrum 8 dient. Die Stützkette 16 ist in einer Gliederketten-Bauweise ausgeführt und begrenzt zugleich den minimalen Radius im Umlenkbogen 6. Ein Kettenglied 18 ist mit nächstliegenden Kettengliedern 18 schwenkbar verbunden. Die Stützkette 16 weist eine eigene zugeordnete staubdichte Kettenumhüllung auf (vgl. 2, 3).
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1A und
1B zeigen zwei endseitige Klemmvorrichtungen
11 mit je zwei Klemmteilen
11a,
11b, zwischen denen die Umhüllung
10 mitsamt darin geführter Versorgungsleitungen (nicht gezeigt) endseitig umlaufend und in Axialrichtung staubdicht abgeschlossen ist, z.B. durch Spannschrauben. Die Klemmvorrichtungen
11 können zugleich eine Zugentlastung der Leitungen (nicht gezeigt) erzielen und in an sich bekannter Bauweise, z.B. ähnlich der hier insoweit einbezogenen Lehre aus
DE 10 2012 100 290 B4 , ausgeführt sein.
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1A und 1B zeigen ferner zwei endseitige Klemmvorrichtungen 101 mit je zwei Klemmteilen 101a, 101b für die Kettenumhüllung der Stützkette 16.
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2 und 3 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen der Leitungsführungsanordnung 1 in Frontansicht, wobei die Längsrichtung senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft. Die Klemmvorrichtungen sind hier nicht gezeigt. Die zwei Ausführungsformen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Formgebung der Umhüllungen 20 bzw. 30.
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2 zeigt eine Leitungsführungsanordnung 1 mit drei miteinander verbundenen Umhüllungen 20, die jeweils drei Aufnahmekanäle 24 aufweisen. Im vorliegenden Beispiel sind alle Umhüllungen 20 für die Leitungen baugleich. Jede Umhüllung 20 ist bandartig ausgeführt und weist seitlich an beiden Schmalseiten bzw. Längsseiten jeweils einen in Längsrichtung L erstreckten Funktionsbereich 28 auf. Einer der Funktionsbereiche 28 hat zwei zusammenwirkende Verschlussprofile 29 eines Verschlusses zum staubdichten Schließen eines geöffneten Zustands der Umhüllung 20, in welchem eine Versorgungsleitung 22 quer zur Längsrichtung L in die Aufnahmekanäle 24 der Umhüllung 20 durch eine in Längsrichtung L zwischen den Verschlussprofilen 29 durchgehende Öffnung eingefügt bzw. entnommen werden kann. Im geöffneten Zustand (nicht gezeigt) der Umhüllung 20 sind im Beispiel aus 2 alle Aufnahmekanäle 24 offen. Die Umhüllungen 20 in 2 sind jeweils einstückig ausgeführt. Es ist auch möglich, diese Umhüllungen jeweils zweiteilig zu gestalten mit je zwei Paaren Verschlussprofilen 29 an beiden Schmal- bzw. Längsseiten.
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Die Funktionsbereiche 28 können ferner dem Verbinden der Umhüllungen 20 miteinander dienen, bspw. durchgehend in die Längsrichtung L verlaufende Befestigungsprofile 27 aufweisen, um die Leitungsführungsanordnung 1 in der Breitenrichtung W zu erweitern. Der Funktionsbereich 28 einer Umhüllung 20 ist dazu geeignet, mit einem weiteren Funktionsbereich 28 einer weiteren Umhüllung 20 (und/oder Kettenumhüllung, vgl. unten) durch deren Befestigungsprofile 27 zusammenzuwirken, um die beiden Umhüllungen 20 miteinander zu verbinden bzw. die Anzahl nutzbarer Aufnahmekanäle in der Breitenrichtung zu erweitern.
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Jede der Umhüllungen 20 umfasst eine Mehrzahl Hülleinheiten 21.
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Jede Hülleinheit 21 bildet die Wandung eines Aufnahmekanals 24 zum geschützten Führen einer Versorgungsleitung 22 und ist aus biegsamem weichelastischem Kunststoff, insbesondere einem Thermoplast, z.B. PE, PU, TPU, PTFE, PP oder dgl., hergestellt. Die Hülleinheit 21 ist im Verhältnis zum Querschnitt des Aufnahmekanals 24 dünnwandig. Jeder Aufnahmekanal 24 hat über seine Länge einen durchgehend gleichbleibenden Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung L. Die Hülleinheit 21 kann z.B. preiswert als Strangware in geeigneter Kunststoff-Extrusionstechnik hergestellt und auf eine geeignete Länge, z.B. von ca. 100 mmm bis ca. 1500 mm, abgelängt werden. Die drei in 2 dargestellten Hülleinheiten 21 können miteinander stoffschlüssig verbunden werden, sodass sie zusammen eine einstückige Umhüllung bilden. Die Umhüllung kann aber auch einstückig hergestellt sein. Die Aufnahmekanäle 24 der flexiblen Umhüllung 20 sind räumlich voneinander getrennt, sodass kein Abrieb zwischen parallel darin geführten Versorgungsleitungen 22 entstehen kann. Die Umhüllung 20 kann auch so ausgeführt werden (nicht gezeigt), dass jeder Aufnahmekanal einzeln zugänglich ist, z.B. wenn jede Hülleinheit 21 eine in der Längsrichtung L durchgehende Öffnung mit einem Verschluss ähnlich den Verschlussprofilen 29 aufweist.
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Der Aufnahmekanal 24 bzw. 34 in 2 bzw. 3 weist im Querschnitt eine näherungsweise elliptische Form, hier ähnlich einer Mandelform auf. Weitere Querschnittsformen, bspw. oval, länglichrund oder kreisrund, sind ebenfalls möglich.
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Jede der miteinander verbundenen Umhüllungen 20 ist von einer zugeordneten Stützkette 26 unterstützt, d.h. eine Stützkette 26 bildet in diesem Beispiel eine Stützfläche 23 für eine Umhüllung 20 bzw. für drei Aufnahmekanäle 24. Im Obertrum 8 (vgl. 1A, 1B) ist die Stützkette 26 unterhalb der zugeordneten Umhüllung 20 angeordnet, um ein schwerkraftbedingtes Durchhängen bzw. Durchbiegen der Umhüllung 20 mitsamt den darin geführten Leitungen zu verhindern. Mehrere Aufnahmekanäle 24 werden durch dieselbe Stützkette 26 gestützt, weil diese im Querschnitt vergleichsweise breit ist, hier breiter als der Querschnitt von zwei Aufnahmekanälen 24 der zugeordneten Umhüllung 20 in Summe.
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Im Umlenkbogen 6 wiederum sorgt die Stützkette 26 dafür, dass der Biegeradius bzw. Radius des Umlenkbogens ein zulässiges Mindestmaß nicht unterschreitet, sodass die geführten Versorgungsleitungen 22 nicht geknickt werden können. Die Stützkette 26 sichert somit den minimalen Biegeradius bzw. minimalen Umlenkradius der Leitungsführungsanordnung 1 und hat hierzu geeignete Anschläge zur Schwenkwinkelbegrenzung. Im Untertrum 9 ist die Stützkette 26 entsprechend unterhalb der zugeordneten Umhüllung 20 angeordnet. Auch eine umgekehrte Anordnung ist möglich.
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Je nach Material der Kettenglieder 48 kann im Betrieb Abrieb entstehen. Um ein Freisetzen der Abriebpartikeln in die Umgebung der Stützkette 16, 26, 36 zu minimieren, ist die Stützkette 16, 26, 36 mit einer eigenen flexiblen Kettenumhüllung 200, 300 versehen. Die Kettenumhüllung 200, 300 ist ähnlich der Umhüllung 20, 30 der Versorgungsleitungen 22, 32 aus einem weichelastischen Kunststoff aufgebaut und weist einen in der Längsrichtung L verlaufenden Aufnahmekanal 204, 304 für die Stützkette 16, 26, 36 auf. Die Breite des freien Querschnitts des Aufnahmeraums bzw. -kanals 204, 304 für die Stützkette 16, 26, 36 ist hierbei entsprechend der Dimensionierung der Stützkette 16, 26, 36 stets größer als die entsprechende Abmessung des freien Querschnitts des zugeordneten Aufnahmekanals 24, 34 der Umhüllung für Versorgungsleitungen 22, 32. Die Kettenumhüllung 200 weist ebenfalls an einer Schmalseite bzw. Längsseite einen in Längsrichtung L erstreckten Funktionsbereich 208 auf, mit zwei zusammenwirkenden Verschlussprofilen 209 eines Verschlusses zum staubdichten Schließen eines geöffneten Zustands der Kettenumhüllung 200. Der Funktionsbereich der Kettenumhüllung 200 ist dazu geeignet, mit einem weiteren Funktionsbereich 208 einer weiteren Kettenumhüllung 200 zusammenzuwirken, um die beiden Kettenumhüllungen 200 seitlich miteinander zu verbinden. Dazu kann der Funktionsbereich 208 ein durchgehend in die Längsrichtung L verlaufendes Befestigungsprofil 211 aufweisen, z.B. das gleiche Befestigungsprofil wie das Befestigungsprofil 27 der Umhüllung 20 der Versorgungsleitungen 22. Dadurch können z.B. auch zwischen zwei mit seitlichem Abstand angeordneten Stützketten 26 zusätzlich in derselben Höhenlage auch eine oder mehrere Umhüllungen 20 für Versorgungsleitungen 22 vorgesehen sein. Die Leitungsführungsanordnung 1 ist somit in der Breitenrichtung W erweiterbar.
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2 und 3 zeigen Leitungsführungsanordnungen, die jeweils drei Umhüllungen 20, 30 für Versorgungsleitungen aufweisen, wobei jede Umhüllung 20, 30 von einer zugeordneten Stützkette 26, 36 gestützt wird. Möglich wäre alternativ auch die Anzahl der Stützketten 26, 36 zu reduzieren, indem Umhüllungen in seitlicher Richtung zwischen zwei Stützketten freitragend mit diesen verbunden werden.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leitungsführungsanordnung 1 mit drei miteinander verbundenen Umhüllungen 30, die jeweils drei Aufnahmekanäle 34 für Versorgungsleitungen 32 aufweisen. Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 2 liegt darin, dass die Umhüllung 30 aus einzelnen separaten Hülleinheiten 31 zusammengesetzt ist. Jede Umhüllung 30 weist hierzu Funktionsbereiche 39 entlang eines jeden Aufnahmekanals 34, sodass, zum einen, jeder Aufnahmekanal 34 einzeln geöffnet und wieder verschlossen werden kann, und, zum anderen, die einzelnen Hülleinheiten 31 miteinander verbunden und voneinander wieder getrennt werden können. Dies bietet gegenüber dem Ausführungsbeispiel in 2 eine größere Flexibilität insbesondere bei der Wartung oder für nachträgliche Veränderungen der Leitungsbestückung. Die Stützkette 36 in 3 ist nach dem Prinzip der Stützkette in 2 ausgeführt und ebenfalls mit einer eigenen Kettenumhüllung 300 versehen.
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Das Befestigungsprofil 207, 307 der Kettenumhüllung 200, 300 erlaubt eine Erweiterung der Kettenumhüllungen 200, 300 in Breitenrichtung W bzw. eine nachträgliche Breitenanpassung mit weiteren umhüllten Stützketten 26; 36 (vgl. 2 und 3) oder aber mit einer gesonderten Stützbahn oder leeren Kettenumhüllungen 200, 300 zwischen zwei Kettenumhüllungen 200, 300 zur Abstützung von im Obertrum darüber befindlichen Umhüllungen 20; 30 bzw. Leitungen. Es können auch Stützketten 26; 36 unterschiedlicher Breite vorgesehen sein.
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4A-4C zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Kettenglieds 48 für eine Stützkette 16, 26, 36 im Detail. Das Kettenglied 48 ist plattenförmig ausgebildet. Seine Abmessungen in der Längsrichtung L und in der Breitenrichtung W sind jeweils mehrmals (hier ca. achtfach bzw. zehnfach) größer als seine Abmessung in der Höhenrichtung H (senkrecht zur Längsrichtung L und Breitenrichtung W). Alle Kettenglieder 48 der Stützkette 16, 26, 36 sind vorzugsweise baugleich ausgebildet. Das Kettenglied 48 ist einteilig aus festem bzw. biegesteifem Kunststoff hergestellt, z.B. aus faserverstärktem Polyamid im Spritzgussverfahren. Im dargestellten Beispiel ist das Kettenglied 48 als Vollkörper bzw. monolithisch ausgeführt, wodurch die Biegesteifigkeit des Kettenglieds 48 und der Stützkette 16, 26, 36 allgemein erhöht wird. Das Kunststoff-Material des Kettenglieds 48 ist jedoch vergleichsweise leicht.
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Das Kettenglied 48 ist spiegelsymmetrisch zur seiner Längsmittelebene (vgl. 4B) ausgebildet, mit der Längsrichtung L und der Höhenrichtung H in dieser Symmetrieebene.
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Die Kettenglieder 48 nach 4A-4C werden durch Drehgelenke schwenkbar miteinander verbunden. Ein Drehgelenk besteht aus zwei kreiszylindrischen Bolzen 47 eines Kettenglieds 48, die jeweils in einer kreiszylindrischen Aufnahme 45 eines weiteren, nächstliegenden Kettenglieds 48 drehbar aufgenommen sind. Die Schwenkachse S entspricht der Zylinderachse des Bolzens 47 bzw. der Aufnahme 45 und verläuft parallel zur Umlenkachse A des Umlenkbogens 6 (1A). Jedes Kettenglied 48 weist somit zwei kreiszylindrische Bolzen 47 und zwei kreiszylindrische Aufnahmen 45 auf, wobei die Symmetrieachse der Bolzen 47 von der Symmetrieachse der Aufnahmen 45 desselben Kettenglieds um die Kettenteilung in die Längsrichtung L beabstandet ist. Die Abmessung des Bolzens 47 in der Richtung der Symmetrieachse bzw. der Schwenkachse S bzw. in der Breitenrichtung W ist kleiner als sein Durchmesser, was den Zusammenbau der Stützkette 16, 26, 36 erleichtert. Um ein Kettenglied 48 mit einem weiteren Kettenglied 48 zu verbinden, werden die Kettenglieder 48 miteinander in Längsrichtung L zusammengesteckt, insbesondere werkzeugfrei bzw. manuell. Zur Erleichterung des Einpressens weisen die Bolzen 47 jeweils eine Einführschräge 47a auf, wobei die Aufnahmen 45 jeweils eine Einführnut 45a aufweisen. Die Einführnut 45a verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung L, d.h. in Richtung des Bolzens 47 dieses Kettenglieds 48. Der Bolzen 47 eines weiteren Kettenglieds 48 wird entlang der Einführnut 45a des ersten Kettenglieds 48 in die Aufnahme 45 des ersten Kettenglieds 48 eingeführt.
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Das Kettenglied 48 weist zur Schwenkwinkelbegrenzung zwei in Längsrichtung L voneinander beabstandete erste Anschlagflächen 41 auf, zum Anschlagen in der gestreckten Lage der Stützkette (wie bspw. im Obertrum 8, vgl. 1A) an den entsprechenden ersten Anschlagflächen 41 jeweils des vorherigen und des nächsten Kettenglieds 48. Das Kettenglied 48 weist ferner zur Schwenkwinkelbegrenzung in die andere Schwenkrichtung zwei in Längsrichtung L voneinander beabstandete zweite Anschlagflächen 42 auf, welche zum Anschlagen bzw. Anliegen in der Umlenklage der Stützkette dienen (wie bspw. im Umlenkbogen 6, vgl. 1A) an den entsprechenden zweiten Anschlagflächen 42 jeweils des vorherigen und des nächsten Kettenglieds 48.
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Die Abmessung der jeweiligen Anschlagfläche 41 bzw. 42 in die Breitenrichtung W ist größer als die Abmessung dieser Anschlagfläche 41 bzw. 42 in die Längsrichtung L. Im dargestellten Beispiel ist jede der ersten Anschlagflächen 41 beim Kettenglied 48 jeweils einteilig bzw. zusammenhängend ausgeführt, wobei jede zweite Anschlagfläche 42 jeweils zwei Teilflächen 42a, 42b umfasst, die in der Breitenrichtung W voneinander beabstandet sind, und zwar um die Breite der ersten Anschlagfläche 41. Unter der Breite einer Anschlagfläche wird vorliegend die Summe der Breite der Teilflächen verstanden.
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In 5A, 5B ist ein kurzer Abschnitt der Stützkette gezeigt, hier aus nur zwei schwenkbar miteinander verbundenen Kettengliedern 48 nach 4A-C. Die Kettenglieder 48 sind durch eine Aufnahme-Bolzen-Verbindung miteinander verbunden, wobei die Schwenkachse S der Zylinderachse des Bolzens 47 bzw. der Aufnahme 45 entspricht. Die Stützfläche 43 wird in diesem Beispiel durch die Oberseite der Kettenglieder 48 gebildet, die in Umlenklage (wie in 5B) außenseitig bzgl. der Umlenkachse A (vgl. 1A) liegt. Die Breite der Stützfläche 43 bzw. deren Abmessung in die Breitenrichtung W ist deutlich größer, als die Kettenteilung, d.h. als der Abstand in die Längsrichtung L zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schwenkachsen S.
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Die Kettenglieder 48 sind so ausgebildet, dass ein Oberflächenbereich 48a des einen Kettenglieds 48, der den zweiten Anschlagflächen 42 in der Höhenrichtung H gegenüberliegt, in der gestreckten Lage der Stützkette, wie in 5A dargestellt, bündig bzw. stufenlos und mit möglichst geringem Spalt mit der Oberfläche des anderen, nächstliegenden Kettenglieds 48 abschließt, wenn die ersten Anschlagflächen 41 dieser zwei Kettenglieder 48 aneinander im Anschlag liegen. Entsprechend liegt ein weiterer Oberflächenbereich 48b des einen Kettenglieds 48, der den ersten Anschlagflächen 41 in der Höhenrichtung H gegenüberliegt, nämlich in der Umlenklage der Stützkette, wie in der 5B dargestellt, bündig bzw. stufenlos mit der Oberfläche des anderen, nächstliegenden Kettenglieds 48 fluchtend (wenn die ersten Anschlagflächen 41 aneinander anschlagen). So wird im Betrieb der Leitungsführungsanordnung 1 Einklemmen und Abrieb an Störkanten bzgl. der Umhüllung der Versorgungsleitungen 10, 20, 30, die von der Stützkette 16, 26, 36 gestützt wird, und auch bzgl. der Kettenumhüllung 200, 300 vermieden.
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Jedes Kettenglied 48 weist Stirnflächen 49 auf, die jeweils die Anschlagflächen 41, 42 des Kettenglieds 48 in der Längsrichtung L in Richtung des nächsten Kettenglieds begrenzen. Die Stirnflächen 49 eines Kettenglieds werden beim Verschwenken der Kettenglieder 48 gegeneinander an Führungsflächen 44, 46 des angrenzenden Kettenglieds 48 vorbeigeführt bzw. verlaufen mit gleichbleibend geringem Spalt an diesen vorbei. Die ersten Führungsflächen 44, die an die ersten Anschlagflächen 41 in der Längsrichtung L angrenzen, sind jeweils um die Bolzen 47 herum mit entsprechendem Radius konvex abgerundet. Die zweiten Führungsflächen 46, die an die zweiten Anschlagflächen 42 in der Längsrichtung L angrenzen, sind jeweils um die Aufnahmen 45 herum mit entsprechendem Radius konvex abgerundet. Die den Führungsflächen 44 bzw. 46 gegenüberliegenden Stirnflächen 49 können entsprechend konkav geformt sind. Zur Steigerung der Querstabilität können die Führungsflächen 44, 46 ggf. mit den gegenüberliegenden Stirnflächen 49 in Art einer Gleitführung zusammenwirken, bevorzugt wird jedoch eine reibungsfreie Gestaltung, welche nur bei hoher Querbelastung die Führungsflächen 44, 46 mit den gegenüberliegenden Stirnflächen 49 in Kontakt geraten lässt.
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Bezugszeichenliste
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- 1A; 1B:
- 1
- Leitungsführungsanordnung
- 2
- feststehende Anschlussstelle
- 4
- bewegliche Anschlussstelle
- 6
- Umlenkbogen
- 8
- Obertrum
- 9
- Untertrum
- 10
- Umhüllung für Versorgungsleitungen
- 11
- Klemmvorrichtung der Umhüllung für Versorgungsleitungen
- 11a, 11b
- Klemmteile
- 13
- Stützfläche
- 16
- Stützkette
- 18
- Kettenglied
- 101
- Klemmvorrichtung der Kettenumhüllung
- 101a, 101b
- Klemmteile
- L
- Längsrichtung
- H
- Höhenrichtung
- 2; 3:
- 20; 30
- Umhüllung für Versorgungsleitungen
- 21; 31
- Hülleinheit der Umhüllung
- 22; 32
- Versorgungsleitung
- 23; 33
- Stützfläche
- 24; 34
- Aufnahmekanal für Versorgungsleitung
- 26; 36
- Stützkette
- 27; 37
- Befestigungsprofil der Umhüllung
- 28; 38
- für Versorgungsleitungen Funktionsbereich der Umhüllung für Versorgungsleitungen
- 29; 39
- Verschlussprofil der Umhüllung für Versorgungsleitungen
- 200; 300
- Kettenumhüllung
- 204; 304
- Aufnahmekanal für Stützkette
- 207; 307
- Befestigungsprofil der Kettenumhüllung
- 208; 308
- Funktionsbereich der Kettenumhüllung
- 209; 309
- Verschlussprofil der Kettenumhüllung
- W
- Breitenrichtung
- H
- Höhenrichtung
- 4A, 4B, 4C; 5A, 5B:
- 41
- erste Anschlagfläche
- 42
- zweite Anschlagfläche
- 42a, 42b
- Teilflächen der zweiten Anschlagfläche
- 43
- Stützfläche
- 44, 46
- Führungsfläche eines Kettenglieds
- 45
- Aufnahme
- 45a
- Einführnut
- 47
- Bolzen
- 47a
- Einführschräge
- 48
- Kettenglied
- 49
- Stirnfläche eines Kettenglieds
- 48a
- Oberflächenbereich, der den zweiten Anschlagflächen gegenüberliegt
- 48b
- Oberflächenbereich, der den ersten Anschlagflächen gegenüberliegt
- A
- Umlenkachse
- L
- Längsrichtung
- W
- Breitenrichtung
- H
- Höhenrichtung
- S
- Schwenkachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012100359 A1 [0003]
- DE 102012100290 B4 [0042]
