DE202022102156U1

DE202022102156U1 - System mit Kettenglied-Einheit, Energieführungskette und elektromotorischem Antrieb

Info

Publication number: DE202022102156U1
Application number: DE202022102156.2U
Authority: DE
Original assignee: Igus GmbH
Current assignee: Igus GmbH
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2032-04-23

Abstract

System umfassend eine Energieführungskette (19; 20; 36; 37) mit mindestens einem passiven oder aktiven Sekundärteil eines synchronen oder asynchronen Linearmotors oder passiven Sekundärteil eines Reluktanzantriebs und eine Antriebs- und Führungseinrichtung (21; 29; 32; 33; 42) mit mindestens einem mit dem Sekundärteil antriebsmäßig zusammenwirkenden aktiven bzw. passiven Primärteil eines Linearmotors bzw. Reluktanzantriebs.

Description

Die Erfindung betrifft ein System umfassend eine Energieführungskette sowie eine Antriebs- und Führungseinrichtung, welche mit der Energieführungskette in Art eines Linearmotors oder eines Reluktanzantriebs zusammenwirkt, um die Energieführungskette antreiben zu können.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine aus einem Kettenglied oder mehreren aneinander anschließenden Kettengliedern gebildete Kettenglied-Einheit einer Energieführungskette zur Aufnahme und Führung von Leitungen, wobei zumindest jedes n-te Kettenglied der Kettenglied-Einheit eine Einfassung aufweist, die einen sich in einer Längsrichtung durch die Einfassung hindurch erstreckenden Aufnahmeraum für die Leitungen begrenzt und die in ihren bezüglich der Längsrichtung voneinander abgewandten Endbereichen Mittel zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung des Kettenglieds mit einem benachbarten Kettenglied um eine Gelenk- oder Biegeachse aufweist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine mehrere dieser Kettenglied-Einheiten umfassende Energieführungskette, die zwischen einem stationären Anschluss und einem beweglichen Anschluss verläuft und die in Form einer Schleife mit einem mit dem beweglichen Anschluss verbundenen beweglichen Trum, einem mit dem stationären Anschluss verbunden Trum und einem die beiden Trume miteinander verbindenden Umlenkbereich verfahrbar ist.
Die Erfindung betrifft schließlich eine Antriebs- und Führungseinrichtung für eine derartige Energieführungskette sowie mit einer derartigen Energieführungskette.
Bei insbesondere sehr langen Energieführungsketten ist es wünschenswert, das mit dem beweglichen Anschluss verbundene Trum über den Verfahrweg des Trums, gegebenenfalls zusätzlich zu einem auf den beweglichen Anschluss wirkenden Antrieb, anzutreiben.
Antriebseinrichtungen für das bewegliche Trum einer Energieführungskette, z. B. mithilfe von angetriebenen Rollen, Zahnrädern, Antriebsriemen, oder verfahrbaren Wagen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie weisen jedoch unterschiedliche Nachteile auf, die Abrieb an Seitenlaschen oder Querstegen von Kettengliedern, vorhandenen oder durch Abrieb bedingten Schlupf zwischen den Antriebsmitteln und den mit ihnen zusammenwirkenden Bereichen von Kettengliedern, mangelnde Führung der Energieführungskette oder aufwändige Konstruktionsmaßnahmen der Kettenglieder oder der und Antriebs- und Führungseinrichtung betreffen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebs- und Führungsrichtung mit einer geeignet ausgebildeten Energieführungskette bereitzustellen, die einen zuverlässigen Antrieb des beweglichen Trums der Energieführungskette ermöglicht und konstruktiv einfach aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Energieführungskette mit mindestens einem aktiven oder passiven Sekundärteil (Läufer) eines synchronen bzw. asynchronen Linearmotors oder passiven Sekundärteil eines Reluktanzantriebs und die Antriebs- und Führungseinrichtung mit mindestens einem mit dem Sekundärteil antriebsmäßig zusammenwirkenden stationären Primärteil (Stator) eines Linearmotors bzw. Reluktanzantriebs, wie im Folgenden beschrieben, versehen sind.
Hinsichtlich der Kettenglieder der Energieführungskette wird erfindungsgemäß eine aus einem Kettenglied oder mehreren aneinander anschließenden Kettengliedern gebildete Kettenglied-Einheit vorgeschlagen, wobei zumindest ein Kettenglied oder jedes Kettenglied der Kettenglied-Einheit eine Einfassung aufweist, die einen sich in einer Längsrichtung durch die Einfassung hindurch erstreckenden Aufnahmeraum für die Leitungen begrenzt und die in ihren bezüglich der Längsrichtung voneinander abgewandten Endbereichen Mittel zur gelenkigen Verbindung des Kettenglieds mit einem benachbarten Kettenglied um eine Gelenkachse aufweist, wobei jedes Kettenglied der Kettenglied-Einheit eine Einfassung aufweist, die einen sich in einer Längsrichtung durch die Einfassung hindurch erstreckenden Aufnahmeraum für die Leitungen begrenzt und die in ihren bezüglich der Längsrichtung voneinander abgewandten Endbereichen Mittel zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung des Kettenglieds mit einem benachbarten Kettenglied um eine Gelenk- bzw. Biegeachse aufweist, wobei, im Falle einer ein einzelnes Kettenglieds aufweisenden Kettenglied-Einheit, in mindestens einem vom Aufnahmeraum weg nach außen weisenden Seitenbereich der Einfassung oder in mindestens einem Seitenbereich eines mit der Einfassung verbundenen Bauteils oder, im Falle einer mehrere Kettenglieder aufweisenden Kettenglied-Einheit, in nach außen weisenden und fluchtend zu einander angeordneten Seitenbereichen der Einfassungen oder mit den Einfassungen verbundenen Bauteilen eine sich über gesamte Kettenglied-Einheit in der Längsrichtung der Einfassungen ersteckende Anreihung mehrerer Pole von Magneten abwechselnder Polarität, bestrombaren Wicklungen eines Wicklungspakets, ein Netz von Metallstäben oder eine Anreihung untereinander verbundener Zähne aus einem weichmagnetischen Material angeordnet ist, wobei die Teilung der Pole, der Wicklungen, der Metallstäbe bzw. der Zähne im Falle eines einzelnen Kettenglieds oder im Falle mehrerer Kettenglieder der Kettenglied-Einheit bei geradliniger, gestreckter Anordnung der mehreren Kettenglieder gleich ist.
Sofern ein Netz von Metallstäben in dem betreffenden Seitenbereich vorgesehen ist, kann dieses aus zwei parallelen, in einer senkrecht zur Gelenk- oder Biegeachse angeordneten Ebene im Abstand von einander und in Längsrichtung der Einfassung verlaufenden Metallplatten und diese mit einander verbindenden Metallstäben gebildet sein.
Sofern eine Anreihung von untereinander verbundenen Zähnen in dem betreffenden Seitenbereich vorgesehen ist, können diese in mit den Zähnen korrespondierenden Ausnehmungen der Einfassung oder des mit der Einfassung verbundenen Bauteils des Kettenglieds angeordnet sein, wobei die Verbindungen innerhalb der Einfassung bzw. des Bauteils verlaufen.
Die den Aufnahmeraum für die Leitungen umgrenzende Einfassung des Kettenglieds muss nicht umfänglich geschlossen sein, sondern kann Unterbrechungen z.B. für das Einlegen oder Entfernen der Leitungen aufweisen.
Die Kettenglied-Einheit kann insbesondere aus zwei Kettengliedern bestehen. Kettenglied-Einheit kann auch aus mehr als zwei Kettengliedern bestehen.
Zumindest ein Kettenglied der Einheit weist eine Einfassung auf, die einen sich in einer Längsrichtung durch die Einfassung hindurch erstreckenden Aufnahmeraum für die Leitungen begrenzt. Im Falle einer Kettenglied-Einheit mit mehreren Kettengliedern kann diese so gestaltet sein, dass nur jedes n-te Kettenglied, insbesondere jedes zweite (n=2) oder jedes dritte (n=3) Kettenglied, einer aus solchen Kettenglied-Einheiten zusammengesetzten bzw. verketteten Energieführungskette eine entsprechende Einfassung zum Führen und Halten von Leitungen aufweist. Entsprechend kann bei einer Kettenglied-Einheit aus zwei Kettengliedern beispielsweise nur eines der beiden Kettenglieder eine Einfassung aufweisen bzw. bilden oder bei einer Kettenglied-Einheit aus drei Kettengliedern ggf. nur eines der drei Kettenglieder.
Das gegebenenfalls mit der Einfassung jedes Kettenglieds der Kettenglied-Einheit verbundene Bauteil kann als Schwert ausgebildet sein, das sich von der Einfassung in einer Querrichtung senkrecht zur Längsrichtung der Einfassung und zur Gelenk- bzw. Biegeachse nach außen erstreckt und zwei voneinander abgewandte, in jeweils eine im Wesentlichen parallel zur Gelenk- bzw. Biegeachse verlaufende Richtung weisende Seitenbereiche aufweist.
Sofern die Kettenglied-Einheit aus mehreren Kettengliedern gebildet ist, können die Schwerter derart ausgeführt sein, dass sie in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder stirnseitig aneinander anliegen.
Weiterhin können die Schwerter derart ausgeführt sein, dass sie bei Verbindung der Kettenglied-Einheit an ihren beiden Endbereichen mit jeweils einer unmittelbar benachbarten Kettenglied-Einheit der gleichen Ausbildung und bei gestreckter Anordnung der Kettenglieder der drei miteinander verbundenen Kettenglied-Einheiten stirnseitig aneinander anliegen.
Das Kettenglied kann mit seiner Einfassung und gegebenenfalls dem Schwert aus Kunststoff, insbesondere durch Kunststoffspritzgussteile, gefertigt sein.
Die an der Kettenglied-Einheit in dem betreffenden Seitenbereich im Falle eines einzelnen Kettenglieds oder in den betreffenden Seitenbereichen im Falle mehrerer Kettenglieder angeordneten magnetischen Pole, Wicklungen, Metallstäbe bzw. Zähne können derart angeordnet sein, dass bei Verbindung der Kettenglied-Einheit an seinen beiden Endbereichen mit jeweils einer unmittelbar benachbarten Kettenglied-Einheit der gleichen Ausbildung und bei gestreckter Anordnung der Kettenglieder der drei miteinander verbundenen Kettenglied-Einheiten die Teilung der Pole, Wicklungen, Metallstäbe bzw. Zähne in der Längsrichtung ihrer Einfassungen über die gesamte Erstreckung der drei Kettenglied-Einheiten gleich ist.
Die Anzahl der an der Kettenglied-Einheit in dem betreffenden Seitenbereich im Falle eines einzelnen Kettenglieds oder in den betreffenden Seitenbereichen im Falle mehrerer Kettenglieder gegebenenfalls angeordneten magnetischen Pole abwechselnder Polarität kann ein gerade Anzahl sein.
Der jeweilige magnetische Pol kann ein Pol eines Dauermagneten, insbesondere eines hochkoerzitiven Seltenerdmagneten, sein. Der Dauermagnet kann auch als Kunststoffmagnet aus einem in eine geeignete Kunststoff-Matrix eingebetteten Magnetpulver, insbesondere einem hochkoerzitiven Magnetpulver (Bariumferrit oder Strontiumferrit) bestehen. Sofern die Kettenglieder aus einem geeigneten Kunststoff bestehen, kann das Magnetpulver in den Kunststoff eingebettet sein.
Die in den jeweiligen Seitenbereichen angeordneten Dauermagnete können senkrecht zu den Seitenbereichen und quer zur Längsrichtung der Einfassungen der Kettenglieder, d.h. radial, magnetisiert sein. Alternativ können sie in Längsrichtung der Einfassungen, d.h. axial, magnetisiert sein. Auch eine abwechselnde Folge von axial und radial magnetisierten Dauermagneten kommt in Betracht.
Alternativ kann es sich bei den Polen kann auch um Pole von Elektromagneten handeln.
Der jeweilige, den oder die Pole aufweisende Seitenbereich kann an einem plattenförmigen Bauteil angeordnet sein, das den Magneten oder die Magnete enthält. Dazu kann in der Einfassung des Kettenglieds bzw. in dem Schwert eine nach außen offene fensterartige Ausnehmung vorgesehen sein, in der das plattenförmige Teil angeordnet ist.
Die fensterartige Ausnehmung kann, insbesondere im Schwert, als sich parallel zur Gelenk- oder Biegeachse erstreckende Durchgangsöffnung ausgebildet sein.
Das plattenförmige Bauteil mit dem mindestens einen Magneten kann an seiner Rückseite an einer aus Kunststoff oder einem anderen Material bestehenden Platte befestigt sein.
Weist das Schwert in seinem mindestens einen Seitenbereich eine sich in der Längsrichtung der Einfassung erstreckende Anreihung von untereinander verbundenen Zähnen aus einem weichmagnetischen Material auf, können die Zähne in korrespondierenden Ausnehmungen des Schwertes in dem betreffenden Seitenbereich angeordnet sein.
Die Einfassung des Kettenglieds kann einen sich in der Längsrichtung der Einfassung erstreckenden Zentralkörper aufweisen, von dem aus sich seitlich, parallel zur Gelenk- bzw. Biegeachse Einfassungsbereiche für die Leitungen in entgegengesetzten Richtungen erstrecken.
Sofern das Kettenglied ein mit der Einfassung verbundenes Schwert aufweist, kann das Schwert mit dem Zentralkörper verbunden sein.
Das Schwert kann als separates Teil mit einem Fußende an der Einfassung befestigt sein. Alternativ kann das Schwert auch mit einem Fußende einstückig an die Einfassung angeformt sein.
Das Schwert kann an seinen in Längsrichtung der Einfassung weisenden Stirnseiten eine Anschlagfläche zur Anlage an die Stirnseite des Schwertes eines benachbarten Kettenglieds in der Art aufweisen, dass eine Abwinkelung der beiden benachbarten Kettenglieder zueinander aus deren gestreckter Anordnung in einer zur Querrichtung hin weisenden Richtung weitgehend verhindert wird. Die Einfassung des Kettenglieds kann weiterhin Anschläge aufweisen, die eine Abwinkelung benachbarter Kettenglieder aus ihrer gestreckten Anordnung in einer entgegengesetzt zur Querrichtung der Einfassung weisenden Richtung verhindern.
Der Zentralkörper kann an seinen beiden in Längsrichtung zur Einfassung voneinander abgewandten Endbereichen Mittel zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung mit einem benachbarten Kettenglied um die Gelenk- bzw. Biegeachse aufweisen.
Zur gelenkigen Verbindung kann der Zentralkörper in seinen beiden in der Längsrichtung der Einfassung voneinander abgewandten Endbereichen Gelenkbereiche aufweisen, die zur Überlappung mit korrespondierenden, die gelenkige Verbindung bildenden Gelenkbereichen der Zentralkörper benachbarter Kettenglieder ausgebildet sind.
Einer der Gelenkbereiche kann einen sich parallel zur Gelenkachse erstreckenden Gelenkvorsprung und der andere Gelenkbereich eine zum gelenkigen Zusammenwirken mit dem Gelenkvorsprung des betreffenden Gelenkbereichs des Zentralkörpers eines benachbarten Kettenglieds ausgebildete Gelenkausnehmung aufweisen.
Ein derartiger Zentralkörper eines Kettenglieds kann als eine Innenlasche mit an ihren beiden Endbereichen angeordneten laschenförmigen Gelenkbereichen ausgebildet sein. Der Zentralkörper eines anderen Kettenglieds kann einen insbesondere aus zwei Außenlaschen gebildeten gabelförmigen Gelenkbereich an seinen beiden Endbereichen aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er mit dem laschenförmigen Endbereich des Zentralkörpers des einen Kettenglieds zur Bildung der Gelenkverbindung zusammenwirkt. Die beiden Kettenglieder bilden bevorzugt eine Kettenglied-Einheit.
Weitere alternative Ausführungen des Zentralkörpers mit in seinen beiden Endbereichen ausgebildeten Gelenkbereichen kommen für die Erfindung ebenfalls in Betracht. So kann der Zentralkörper als eine gekröpfte Lasche ausgebildet sein, wobei der eine Gelenkbereich zum Aufnahmeraum der Einfassungsbereichs hin gekröpft und der andere Gelenkbereich zum Aufnahmeraum des anderen Einfassungsbereichs hin gekröpft ist und die gekröpften Gelenkbereiche sich mit den gekröpften Gelenkbereichen des Zentralkörpers eines benachbarten Kettenglieds überlappen.
In einer anderen Ausführung kann der Zentralkörper als eine mit seinen beiden Gelenkbereichen zum Aufnahmeraum des einen Einfassungsbereich hin weisende Lasche oder als eine mit seinen beiden Gelenkbereichen zum Aufnahmeraum des anderen Einfassungsbereichs hin weisende Lasche ausgebildet sein. Die Zentralkörper benachbarter Kettenglieder sind in diesem Fall abwechselnd aus diesen beiden Laschen gebildet.
Alternativ zu den oben erwähnten Ausgestaltungen der Gelenkbereiche können die Gelenkbereiche des Zentralkörpers des Kettenglieds zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung mit Zentralkörpern benachbarter Kettenglieder auch andere dem Fachmann bekannte oder von ihm ohne Weiteres konzipierbare Verbindungsmittel aufweisen.
Die sich mit ihren benachbarten Gelenkbereichen überlappenden Zentralkörper können mit ihren äußeren Seitenflächen fluchtend zu einander anordenbar sein.
Die Mittel zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung eines Zentralkörpers mit einem benachbarten Zentralkörper können alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Gelenkbereichen als Befestigungsmittel zur Befestigung eines Gelenkelements zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung mit dem Zentralkörper eines benachbarten Kettenglieds ausgebildet sein. Das Gelenkelement kann an einen der beiden Endbereiche des Zentralkörpers einstückig angeformt sein. Das Gelenkelement kann als separates Element sich über die Zentralkörper mehrerer Kettenglieder erstrecken.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Zentralkörper des Kettenglieds über ein Gelenkelement einstückig mit dem Zentralkörper eines benachbarten Kettenglieds verbunden ist.
Mehrere über Gelenkelemente einstückig miteinander verbundene Zentralkörper können ein einstückiges Zentralkörpersegment mit an jedem Zentralkörper seitlich angeordneten Einfassungsbereichen zur Aufnahme der Leitungen bilden.
Der Zentralkörper kann dergestalt ausgebildet sein, dass er zwei parallele, sich senkrecht zur Gelenkachse erstreckende Seitenflächen und zwei sich senkrecht zu diesen und zu der Querrichtung erstreckende, im Verhältnis zur Erstreckung der beiden Seitenflächen schmaler bemessene Schmalflächen aufweist.
Die sich vom Zentralkörper des Kettenglieds seitlich erstreckenden Einfassungsbereiche zur Aufnahme der Leitungen können jeweils ein in der betreffenden Erstreckungsrichtung außen angeordnetes Seitenteil und das Seitenteil mit dem Zentralkörper verbindende Traversen aufweisen, wobei zwischen dem Zentralkörper, dem Seitenteil und den Traversen ein Aufnahmeraum für die Leitungen angeordnet ist. Die Traversen können in dem an die Schmalflächen des Zentralkörpers angrenzenden Bereich mit dem Zentralkörper verbunden sein.
Die Seitenteile der Kettenglieder können die gegebenenfalls mit den Magnetpolen, Wicklungen, Zähnen oder Metallstäben versehenen Seitenbereiche der Einfassungen der Kettenglieder aufweisen.
Die Seitenteile der Einfassungsbereiche können zwei sich senkrecht zur Gelenkachse erstreckende voneinander abgewandte Seitenflächen und senkrecht zu diesen und zur Querrichtung verlaufende, im Verhältnis zur Erstreckung der Seitenflächen schmaler bemessene Schmalflächen aufweisen.
Die Traversen der Einfassungsbereiche können mit an die Schmalseiten angrenzenden Bereichen des Zentralkörpers und/oder der Seitenteile verbunden sein.
Die Traversen können die gegebenenfalls mit den Magnetpolen, Wicklungen, Metallstäben oder Zähnen versehenen Seitenbereiche der Einfassungen der Kettenglieder aufweisen.
Die Verbindung der Traversen mit dem Zentralkörper und/oder den Seitenteilen kann, z. B. als Rastverbindung, lösbar ausgebildet sein.
Die den Zentralkörper mit den Seitenteilen verbindenden Traversen können sich parallel zur Gelenkachse erstrecken.
Die Seitenteile können jeweils in Form einer Seitenplatte ausgebildet sein, deren beiden Seitenflächen in parallel zur Gelenkachse verlaufende Richtungen weisen. Die Erstreckung der Seitenplatten in Längsrichtung der Einfassung kann kleiner sein als die Erstreckung des Zentralkörpers in Längsrichtung. Insbesondere kann die Erstreckung der Seitenplatte in Längsrichtung so bemessen sein, dass sie der Breite der Traversen in deren Verbindungsbereichen mit der Seitenplatte entspricht.
Alternativ können die Seitenteile der sich vom Zentralkörper des Kettenglieds seitlich erstreckenden Einfassungsbereiche als Seitenlaschen ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung der Einfassung und in zur Längsrichtung entgegengesetzter Richtung so weit erstrecken, dass sie die Seitenlaschen der Einfassungsbereiche benachbarter Kettenglieder mit Überlappungsbereichen überlappen. Die Überlappungsbereiche sind dabei derart ausgestaltet, dass sie eine Verschwenkung des Kettenglieds relativ zu einem benachbarten Kettenglied ermöglichen.
Die Seitenlaschen können zu diesem Zweck als gekröpfte Laschen mit einem zum Zentralkörper hin nach innen gekröpften Überlappungsbereich und einem vom Zentralkörper wegweisenden nach außen gekröpften Überlappungsbereich ausgebildet sein. Alternativ können die Seitenlaschen als bezüglich des Innenraums des Kettenglieds innenliegende Innenlaschen oder bezüglich des Innenraums des Kettenglieds außenliegende Außenlaschen ausgebildet sein, wobei die Seitenlaschen benachbarter Kettenglieder abwechselnd als Innen- und Außenlaschen angeordnet sind.
Die Überlappungsbereiche der Seitenlaschen können alternativ oder zusätzlich zu den Mitteln zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung des Zentralkörpers Mittel zur gelenkigen Verbindung mit den Überlappungsbereichen der Seitenlaschen eines benachbarten Kettenglieds um die Gelenkachse aufweisen. Dazu können die Überlappungsbereiche als Gelenkbereiche zur Verbindung mit korrespondierend ausgebildeten Gelenkbereichen in den Überlappungsbereichen der Seitenlaschen eines benachbarten Kettenglieds gleicher Gestalt ausgebildet sein. Sind Mittel zur gelenkigen Verbindung benachbarter Kettenglieder sowohl am Zentralkörper als auch an den Seitenlaschen vorgesehen, stimmen die Gelenkachsen beider Mittel überein. Die Mittel zur gelenkigen Verbindung der Seitenlaschen können wie vorstehend für die Mittel zur gelenkigen Verbindung des Zentralkörpers ausgeführt ausgebildet sein.
Eine erfindungsgemäße Energieführungskette weist zumindest in einem Bereich der Energieführungskette eine Mehrzahl von einander anschließenden Kettenglied-Einheiten der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf.
Die Energieführungskette kann in Form einer Schleife zwischen einem stationären Anschluss und einem beweglichen Anschluss verfahrbar sein, wobei sie ein mit dem beweglichen Anschluss verbundenes bewegliches Trum, ein mit dem stationären Anschluss verbundenes Trum und einen die beiden Trume miteinander verbindenden Umlenkbereich aufweist.
Sofern die Mehrzahl der Kettenglied-Einheiten aus Kettengliedern besteht, die jeweils ein mit ihrer Einfassung verbundenes Schwert aufweisen, sind die Schwerter der Kettenglieder in Bezug auf den Umlenkbereich der Energieführungskette nach außen und in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder in den Trumen fluchtend zueinander angeordnet, wobei die Seitenbereiche der Schwerter in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder ebenfalls in der Längsrichtung der Einfassungen fluchtend zueinander mit gleicher Teilung der gegebenenfalls in den Seitenbereichen der Schwerter vorgesehenen magnetischen Pole, Wicklungen, Metallstäbe oder Zähne angeordnet sind.
Sofern die Mehrzahl der Kettenglied-Einheiten aus Kettengliedern besteht, die in den nach außen weisenden Seitenbereichen der Einfassungen mit den magnetischen Polen, Wicklungen oder Zähnen versehen sind, sind die Seitenbereiche in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder ebenfalls in Längsrichtung der Einfassungen fluchtend zueinander mit gleicher Teilung der Pole, Wicklungen, Metallstäbe oder Zähne angeordnet.
Die sich über die Mehrzahl der Kettenglied-Einheiten der Energieführungskette erstreckenden magnetischen Pole abwechselnder Polarität, Wicklungen, Metallstäbe oder Zähne mit gleicher Teilung bilden das Sekundärteil (Läufer)eines synchronen, asynchronen bzw. Reluktanz-Linearantriebs, das über ein mehrere Primärwicklungen aufweisendes stationäres Primärteil (Stator) in der jeweils vorgesehenen Verfahrrichtung der Energieführungskette bewegbar ist und mit dem das bewegliche Trum antreibbar ist.
Die Energieführungskette kann in Bezug auf die Vertikale ein Untertrum und ein Obertrum aufweisen, die durch den Umlenkbereich mit einander verbunden sind. Das bewegliche Trum kann das Untertrum oder das Obertrum sein.
Durch Anschläge, die ein Verschwenken benachbarter Kettenglieder relativ zueinander aus ihrer gestreckten Anordnung in eine von der Querrichtung weg weisenden Richtung durch Erzeugung einer bestimmten Rückstellkraft ermöglichen, und Anordnung eines Mitnehmers des beweglichen Anschlusses bei beweglichem Obertrum oder des stationären Anschlusses bei einem mit diesem verbundenen Obertrum kann das Obertrum als freitragendes Trum über dessen gesamte Erstreckung oder zumindest einen Teil seiner Erstreckung ausgebildet sein.
Andererseits kann durch Zulassung eines beschränkten freien Verschwenkwinkels aus der gestreckten Anordnung benachbarter Kettenglieder relativ zueinander in einer von der Querrichtung weg weisenden Richtung sowie eines Spiels zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten der gegebenenfalls mit den Einfassungen verbundenen Schwerter benachbarter Kettenglieder sich das Obertrum auf dem Untertrum ablegen und gleitend auf diesem geführt werden. Dazu sind die in Bezug auf den Umlenkbereich nach Innen weisenden Seiten der Einfassungen der Kettenglieder mit jeweils einer Gleitfläche versehen, auf der darüberliegende Kettenglieder des Obertrums gleitend verfahrbar sind. Sind die Einfassungen mit Zentralkörpern der oben beschriebenen Art versehen, können die Gleitflächen an den in Bezug auf den Umlenkbereich nach Innen weisenden Seiten der Zentralkörper angeordnet sein. Sind die Zentralkörper wie oben beschrieben laschenförmig ausgebildet mit größeren Seitenflächen und senkrecht zur Querrichtung verlaufenden Schmalflächen, können die Gleitflächen an den in Bezug auf den Umlenkbereich nach Innen weisenden Schmalflächen der Zentralkörper angeordnet sein.
Sind die Einfassungen der Kettenglieder mit in Bezug auf den Umlenkbereich nach Innen weisenden Schwertern versehen, können an ihren die Schwerter aufweisenden Seiten zumindest an einer Seite des Schwertes eine sich in Längsrichtung der Einfassung erstreckende Gleitfläche zur gleitenden Führung längs einer Führungsschiene oder eine Lauffläche zum Abrollen von Führungsrollen vorgesehen sein, wobei die Lauffläche sich in Längsrichtung der Einfassung so weit erstreckt, dass in gestreckter Anordnung des Kettenglieds relativ zu einem benachbarten Kettenglied Laufflächen beider Einfassungen eine störungsfrei durchgängige Lauffläche für die Führungsrolle bilden. Die Laufflächen können unmittelbar aneinander anschließen oder mit einem derart geringen Abstand voneinander angeordnet sein, dass ein störungsfreies Abrollen einer Führungsrolle auf den an einander anschließenden Laufflächen möglich ist.
Weist die Einfassung der Kettenglieder einen Zentralkörper der oben beschriebenen Art auf, kann die zumindest an einer Seite des Schwertes angeordnete Gleitfläche oder Lauffläche an der das Schwert aufweisenden Seite des Zentralkörpers angeordnet sein. Bei der oben beschriebenen Ausbildung des Zentralkörpers als Lasche mit größeren Seitenflächen und senkrecht zu diesen verlaufenden Schmalflächen kann die Gleitfläche oder die Lauffläche für die Führungsrolle an der das Schwert aufweisenden Schmalfläche des Zentralkörpers ausgebildet sein, bevorzugt in Angrenzung an den Fuß des Schwertes.
Eine erfindungsgemäße Antriebs- und Führungseinrichtung für das bewegliche Trum einer Energieführungskette der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, weist eine auf einem Bauteil, z.B. einer Basis oder einem Träger, anordenbare, sich in einer Längsrichtung erstreckende Führung für das bewegliche Trum und mindestens ein an der Führung angeordnetes oder an dem Bauteil anordenbares, mehrere Primärwicklungen aufweisendes Primärteil eines Linearmotors oder Reluktanzantriebs auf. Das mindestens eine Primärteil ist an der Führung derart angeordnet, dass die sich in der Längsrichtung der Mehrzahl von Kettenglied-Einheiten erstreckende Anreihung von Magnetpolen abwechselnder Polarität, Wicklungen, Metallstäben oder Zähnen den magnetischen Polen der Primärwicklungen gegenüberliegend anordenbar ist, wobei die magnetischen Pole, Wicklungen, Metallstäbe oder Zähne durch einen Luftspalt von den Polen der Primärwicklungen beabstandet angeordnet sind.
Im Primärteil können ein oder mehrere drei-phasige Wicklungspakete mit entlang des Verfahrwegs des beweglichen Trums angeordneten Wicklungen vorgesehen sein. Fließt in den Wicklungen des Wicklungspakets ein sinusförmiger elektrischer Strom und besteht zwischen den Strömen in den Wicklungen eine Phasenverschiebung von 120°, bildet sich im Primärteil des Linearmotors ein „wanderndes“ Magnetfeld aus. Dieses Magnetfeld durchsetzt auch die Magnete, Wicklungen, Metallstäbe oder Zähne des Sekundärteils. Gemäß der Lenz'schen Regel wirkt auf das Sekundärteil eine Kraft, mit der das bewegliche Trum der Energieführungskette antreibbar ist.
Vorzugsweise sind mehrere Primärteile längs der Führung und der Erstreckung des beweglichen Trums der Energieführungskette in für einen geeigneten Antrieb des beweglichen Trums bestimmten Abständen an der Führung oder dem Bauteil hintereinandergeschaltet.
Die Führung für das bewegliche Trum der Energieführungskette kann eine sich in der Längsrichtung der Führung erstreckende Führungsschiene aufweisen. Die Führungsschiene kann mit einer sich in der Längsrichtung erstreckenden und an einer Längsseite der Führungsschiene offenen Ausnehmung versehen sein, in der die Schwerter der oben beschriebenen Kettenglieder einer Energieführungskette eingreifbar und gleitend führbar sind. Die Ausnehmung kann über ihre gesamte Länge einen gleichen Querschnitt aufweisen. Die sich von ihrer Öffnung aus erstreckende Tiefe der Ausnehmung entspricht zumindest der Höhe der an den Einfassungen der Kettenglieder angeordneten Schwerter der Kettenglieder.
In mindestens einem Bereich kann die Ausnehmung eine seitliche, in eine Richtung senkrecht zu ihrer Längsrichtung und Tiefenerstreckung weisende Öffnung aufweisen. Seitlich der Öffnung ist an der Führungsschiene oder einem die Führungsschiene tragenden Bauteil das mindestens eine stationäre Primärteil eines synchronen bzw. asynchronen Linearmotors oder Reluktanzantriebs angeordnet. Die Primärwicklungen des Primärteils sind außerhalb der Öffnung oder innerhalb der Öffnung, sich nicht ganz bis zur Ausnehmung hin erstreckend, angeordnet, so dass sie in einem Abstand von der die Öffnung aufweisenden inneren Wandfläche der Ausnehmung angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird der für den Linearmotor oder Reluktanzantrieb notwendige Luftspalt zwischen den Primärwicklungen des Primärteils und der sich in Längsrichtung des beweglichen Trums erstreckenden Anreihung von Magnetpolen abwechselnder Polarität, Wicklungen, Metallstäben oder Zähnen des Sekundärteils des Linearmotors bzw. Reluktanzantriebs hergestellt.
Die seitliche Öffnung kann mit der an der betreffenden Längsseite der Führungsschiene verlaufenden Öffnung der Ausnehmung abschließen.
Der Öffnung gegenüberliegend kann eine weitere Öffnung vorgesehen sein, an oder in der das aktive Primärteil eines weiteren Linearmotors bzw. Reluktanzantriebs wie vorstehend beschrieben angeordnet sein kann. Das weitere Primärteil wirkt als zusätzlicher Antrieb mit an gegenüberliegenden Seitenbereichen der Schwerter der Kettenglieder entsprechend angeordneten Sekundärteilen zusammen.
Die Führungsschiene kann als Profilschiene ausgebildet sein, in die in dem mindestens einen Bereich die Öffnung bzw. die beiden gegenüberliegenden Öffnungen eingebracht sind. Die Führungsschiene kann bis auf die seitlichen Öffnungen eine rechteckige, sich über ihre gesamte Länge erstreckende gleiche Querschnittskontur aufweisen.
In einer alternativen Ausführung kann die Führungsschiene eine T-förmige Querschnittskontur aufweisen, wobei sich die beiden T-Querstege senkrecht zur Längsrichtung und zur Querrichtung der Führungsschiene erstrecken. Sie können in der Querrichtung der Führungsschiene mit der Öffnung der Ausnehmung an der betreffenden Längsseite der Führungsschiene abschließen. Soweit die T-Querstege in Höhe der seitlichen Öffnung des mindestens einen Bereichs der Führungsschiene verlaufen, sind sie im Bereich der Öffnung durchbrochen.
In einer weiteren alternativen Ausführung kann die Führungsschiene in Form eines Stabes oder Stegs ausgeführt sein, an dessen Seiten jeweils eines von zwei im Wesentlichen parallelen, mit der Einfassung des jeweiligen Kettenglieds verbundenen Bauteilen, insbesondere Schwertern, anordenbar ist. Die Primärteile des Linearantriebs sind in diesem Falle an zumindest einer Längsseite des Stabes oder Stegs angeordnet, während die Sekundärteile an der den Primärteilen gegenüberliegenden Seite des betreffenden Schwertes anordenbar sind.
An mindestens einer Seite der Führungsschiene können im Abstand voneinander angeordnete Führungsrollen vorgesehen sein, deren Drehachsen senkrecht zur Längsrichtung und zur Höhenerstreckung der Führungsschiene verlaufen. Vorzugsweise sind an beiden Seiten der Führungsschiene gegenüberliegende Führungsrollen vorgesehen. Die Führungsrollen können sich in senkrecht zu ihrer Drehachse und zur Längsrichtung der Führungsschiene weisender Richtung über die Oberseite der Führungsschiene hinaus erstrecken.
Die Führungsschiene kann zur Auflage und/oder Führung eines beweglichen Untertrums einer Energieführungskette der oben beschriebenen Art und Ausführungen dienen. Sie kann insbesondere mit einem T-Fuß an einem Bauteil anordenbar sein. Andererseits kann die Führungsschiene zur Führung eines beweglichen Obertrums einer Energieführungskette dienen, wobei sie an einem Bauteil in Höhe des Obertrums anordenbar ist.
Die erfindungsgemäße Antriebs- und Führungseinrichtung für das bewegliche Trum einer Energieführungskette kann zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen, ersten Führungsschiene, die zur Führung und zum Antrieb des beweglichen Trums der Energieführungskette dient, eine parallel und im Abstand zu dieser ersten Führungsschiene angeordnete zweite Führungsschiene zur Halterung des mit dem stationären Anschluss verbundenen Trums der Energieführungskette aufweisen. Die zweite Führungsschiene kann im Wesentlichen wie die erste vorstehend beschriebene Führungsschiene ausgebildet sein.
Ist die erste Führungsschiene, wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, mit einer sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden Ausnehmung mit einer seitlichen Öffnung für die Anordnung eines Primärteils eines Linearmotors versehen, ist eine solche Öffnung für die zweite Führungsschiene nicht erforderlich. Die beiden Führungsschienen sind so angeordnet, dass die Ausnehmungen mit ihren in Längsrichtung verlaufenden Öffnungen gegenüberliegend angeordnet sind.
Sofern die zweite Führungsschiene zur Halterung des Obertrums der Energieführungskette dient, kann sie über eine Halterung, zum Beispiel durch im Abstand voneinander in Längsrichtung der beiden Schienen angeordnete Konsolen, mit der ersten Führungsschiene verbunden sein. Der stationäre Anschluss der Energieführungskette kann mit der zweiten Führungsschiene verbunden sein.
Für eine freitragende Energieführungskette sind außer der seitlichen Halterung in der Ausnehmung der zweiten Führungsschiene zur Aufnahme der Stege der Kettenglieder keine weiteren Halterungen des Obertrums in seiner gestreckten Lage erforderlich. Bei einer nicht freitragenden Kette kann das Obertrum in seiner gestreckten Ausrichtung durch zusätzliche, dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannte Haltevorrichtungen von der Antriebs- und Führungs- Führungseinrichtung getragen oder unterstützt werden.
Die die beiden Führungsschienen haltenden Konsolen können C-förmig aus einem senkrechten Steg und zwei an dessen Enden angeordneten waagerechten Stegen bestehend ausgebildet sein, wobei die Führungsschienen gegenüberliegend an den waagerechten Stegen befestigt sein können. Während bei einer Anordnung zum Antrieb des Untertrums die erste Führungsschiene fußseitig an den unteren waagerechten Stegen der Konsolen und die zweite Führungsschiene an den oberen waagerechten Stegen der Konsolen befestigt sind, sind bei einer Anordnung zum Antrieb des Obertrums die erste Führungsschiene an den oberen waagerechten Querstegen der Konsolen und die zweite Führungsschiene an den unteren waagerechten Stegen der Konsolen befestigt.
Bei beiden Anordnungen können die der ersten Führungsschiene zugeordneten Primärteile des Linearantriebs zum Antrieb des beweglichen Trums an den jeweiligen waagerechten Stegen der Konsolen angeordnet sein.
Die Erfindung umfasst weiterhin eine Führungs- und Antriebseinrichtung der vorstehend beschriebenen Ausführungen mit einer durch sie angetriebenen und geführten Energieführungskette der ebenfalls oben beschriebenen Ausführungen.
Ist die erste Führungsschiene mit seitlichen Führungsrollen zur Führung des beweglichen Trums versehen, deren Achsen in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung und zur Höhenerstreckung der Führungsschiene verlaufen, sind an den die Schwerter aufweisenden Seiten der Einfassungen der Kettenglieder seitlich der Schwerter Laufflächen vorgesehen, die beim Verfahren des Trums mit den Führungsrollen zusammenwirken.
Weist die Führungsschiene in einer alternativen Ausführung eine T-förmige Querschnittskontur auf, sind an der die Stege aufweisenden Seite der Einfassungen der Kettenglieder Gleitflächen vorgesehen, die über die T-Querstege der Führungsschiene beim Verfahren des Untertrums gleitbar sind.
Die Energieführungskette und die Antriebs- und Führungseinrichtung können wie vorstehend beschrieben weiter ausgebildet sein.
Für die Kommutierung, Positionserfassung und Geschwindigkeitsregelung der erfindungsgemäßen Linearantriebe wird auf die dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Wegmesssysteme und -sensoren verwiesen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer aus zwei Kettengliedern bestehenden Kettenglied-Einheit,
2 eine stirnseitige Ansicht der in 1 dargestellten Kettenglied-Einheit in Richtung des Pfeils A,
3 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer aus zwei Kettengliedern bestehenden Kettenglied-Einheit,
4 eine stirnseitige Ansicht der in 3 dargestellten Kettenglied-Einheit in Richtung des Pfeils B,
5 eine perspektivische Ansicht einer Antriebs- und Führungseinrichtung mit daran angeordnetem Abschnitt einer Energieführungskette,
6 eine seitliche Ansicht der in 5 dargestellten Vorrichtung mit daran angeordnetem Abschnitt einer Energieführungskette in Richtung des Pfeils C,
7 eine stirnseitige Ansicht der in 6 gezeigten Vorrichtung in Richtung des Pfeils D, wobei die mit den Schwertern antriebsmäßig zusammenwirkenden Primärteile der Linearmotoren beidseitig der Schwerter angeordnet sind,
8 eine perspektivische Ansicht der Antriebs- und Führungseinrichtung gemäß 5 mit einer anderen Ausführung der Energieführungskette,
9 eine seitliche Ansicht der in 8 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeils E,
10 eine stirnseitige Ansicht der in 9 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeils F,
11 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführung der Antriebs- und Führungseinrichtung mit dem in den 5-7 gezeigten Abschnitt der Energieführungskette,
12 eine seitliche Ansicht der in 11 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeils G,
13 eine stirnseitige Ansicht der in 12 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeils H,
14 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung der Antriebs- und Führungseinrichtung mit einem Abschnitt einer freitragenden Energieführungskette,
15 eine seitliche Ansicht der in 14 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeils I,
16 eine stirnseitige Ansicht der in 15 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeils J,
17 eine perspektivische Ansicht der in den 14-16 dargestellten Antriebs- und Führungseinrichtung mit einer anderen Ausführung der freitragenden Energieführungskette,
18 eine seitliche Ansicht der in 17 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeils K,
19 eine stirnseitige Ansicht der in 18 gezeigten Vorrichtung in Richtung des Pfeils L,
20 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung der Antriebs- und Führungseinrichtung mit der in den 14-16 gezeigten Energieführungskette,
21 eine seitliche Ansicht der in 20 gezeigten Vorrichtung in Richtung des Pfeils M,
22 eine stirnseitige Ansicht der in 21 gezeigten Vorrichtung in Richtung des Pfeils N,
23 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung der Antriebs- und Führungseinrichtung zum Antrieb des Obertrums einer Energieführungskette,
24 eine seitliche Ansicht der in 23 gezeigten Vorrichtung in Richtung des Pfeils O,
25 eine stirnseitige Ansicht der in 24 gezeigten Vorrichtung in Richtung des Pfeils P
26 eine gegenüber der in den 1-4 gezeigten Ausführung des in den Schwertern vorgesehenen Sekundärteils eines Linearmotors andere Ausführung des Sekundärteils durch bestrombare Wicklungspakete und eines Primärteils,
27 eine seitliche Ansicht einer aus zwei Kettengliedern bestehenden Kettenglied-Einheit mit an den Schwertern angeordneten bestrombaren Wicklungspaketen,
28 eine Ansicht einer alternativen Ausführung des an den Schwertern angeordneten Sekundärteils bestehend aus einem Netz von Metallstäben,
29 eine seitliche Ansicht einer aus zwei Kettengliedern bestehenden Kettenglied-Einheit mit einem an den Schwertern angeordneten Netz von Metallstäben,
30 eine Ansicht einer alternativen Ausführung des an den Schwertern angeordneten Sekundärteils mit untereinander verbundenen Zähnen, und
31 eine seitliche Ansicht einer aus zwei Kettengliedern bestehenden Kettenglied-Einheit mit an den Schwertern angeordneten untereinander verbundenen Zähnen.

Die 1-4 der Zeichnungen zeigen jeweils eine aus zwei Kettengliedern 1a, 1b bzw. 2a, 2b bestehende Kettenglied-Einheit 1 bzw. 2 einer Energieführungskette zur Aufnahme und Führung von (in der Zeichnung nicht dargestellten) Leitungen, bei denen es sich um energieübertragende und/oder informationsübertragende Leitungen handeln kann. Die Kettenglieder weisen jeweils eine Einfassung 3a, 3b, bzw. 4a, 4b auf, die einen sich in einer Längsrichtung 1 der Einfassung durch die Einfassung hindurch erstreckenden Aufnahmeraum a für die Leitungen begrenzt und die in ihren bezüglich der Längsrichtung 1 voneinander abgewandten Endbereichen Mittel zur gelenkigen Verbindung eines Kettenglieds mit einem benachbarten Kettenglied um eine Gelenkachse g aufweist.
Das Kettenglied 1a, 1b bzw. 2a, 2b weist ein mit der Einfassung 3a, 3b bzw. 4a, 4b fest verbundenes Schwert 5 auf, das sich von der Einfassung in einer Querrichtung q senkrecht zur Längsrichtung 1 und zur Gelenkachse g nach außen erstreckt. Das Schwert 5 weist zwei voneinander abgewandte, sich in der Längsrichtung l und der Querrichtung q der Einfassung erstreckende Seitenbereiche 6 und 7 auf. Die Seitenbereiche der Kettenglieder 1a, 1b bzw. 2a, 2b sind fluchtend zueinander angeordnet. Die Schwerter 5 sind weiterhin derart ausgebildet, dass sie in geradliniger, gestreckter Anordnung der beiden Kettenglieder stirnseitig aneinander anliegen und bei Verbindung der Kettenglied-Einheit 1 bzw. 2 an ihren beiden Endbereichen mit jeweils einer unmittelbar benachbarten Kettenglied-Einheit 1 bzw. 2 der gleichen Ausbildung und bei gestreckter Anordnung der Kettenglieder der drei miteinander verbundenen Kettenglied-Einheiten 1 bzw. 2 stirnseitig aneinander anliegen.
Jedes Kettenglied 1a, 1b, 2a, 2b der jeweiligen Kettenglied-Einheit 1 bzw. 2 ist aus Kunststoff gefertigt.
In einem Seitenbereich 6 oder in beiden voneinander abgewandten Seitenbereichen 6,7 der Schwerter 5 ist eine Platte 8 aus Kunststoff angeordnet, die eine Anzahl von in Längsrichtung der Einfassungen angereihten Dauermagneten 9 mit Polen abwechselnder Polarität aufweist. Die einzelnen Dauermagnete 9 sind axial polarisiert, wobei die Pole zu den voneinander abgewandten Seitenbereichen 6, 7 der Schwerter 5 weisen. Die im betreffenden Seitenbereich 6 nach außen weisende Seite der Dauermagnete 9 ist fluchtend zur betreffenden Seite der Platte 8 angeordnet.
Wie aus den 1-4 hervorgeht, weist die Einfassung 3a, 3b bzw. 4a, 4b einen sich in Längsrichtung 1 erstreckenden Zentralkörper 10a bzw. 10b auf, der zwei sich von dem Zentralkörper seitlich parallel zur Gelenkachse g in entgegengesetzte Richtungen erstreckende Einfassungsbereiche 11a, 11b aufweist und mit dem Schwert 5 verbunden ist. Jeder Zentralkörper 10a, 10b ist an seinen beiden in Längsrichtung 1 der Einfassung voneinander abgewandten Endbereichen mit Gelenkbereichen 12a, 12b versehen, die zur Überlappung mit korrespondierenden, die gelenkige Verbindung bildenden Gelenkbereichen der Zentralkörper benachbarter Kettenglieder ausgebildet sind.
Wie weiterhin aus den 1 und 3 hervorgeht, weisen der Zentralkörper 10a der Kettenglieder 1a und 2a in seinen beiden Endbereichen gabelförmige Gelenkbereiche 12a und der Zentralkörper 10b der Kettenglieder 1b und 2b in seinen beiden Endbereichen laschenförmige Gelenkbereiche 12b auf. Die laschenförmigen Gelenkbereiche 12b weisen an ihren voneinander abgewandten Seiten Gelenkvorsprünge 13 auf, die mit (in der Zeichnung nicht dargestellten) Gelenkausnehmungen der gabelförmigen Gelenkbereiche 12a des benachbarten Kettenglieds zur Bildung der gelenkigen Verbindung zusammenwirken. Die Zentralkörper 10a, 10b weisen an ihren in die Querrichtung q entgegengesetzte Richtung weisenden Seiten ebene Schmalflächen 14a bzw. 14b auf.
Die sich vom Zentralkörper 10a, 10b der Kettenglieder seitlich erstreckenden Einfassungsbereiche 11a, 11b zur Aufnahme der Leitungen umfassen jeweils ein in ihrer Erstreckungsrichtung außen angeordnetes Seitenteil und das Seitenteil mit dem Zentralkörper 10a, 10b verbindende Traversen 15, wobei zwischen dem Zentralkörper 10a, 10b, den Seitenteilen und den Traversen 15 ein Aufnahmeraum a für die Leitungen angeordnet ist. Die Traversen 15 sind in dem an die Schmalflächen 14a, 14b des Zentralkörpers 10a, 10b angrenzenden Bereich mit dem Zentralkörper 10a, 10b verbunden.
Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der eine Kettenglied-Einheit 1 bildenden Kettenglieder 1a, 1b sind die Seitenteile jeweils in Form einer Seitenplatte 16 ausgebildet, deren Erstreckung in Längsrichtung 1 der Einfassung kleiner ist als die Erstreckung des Zentralkörpers 10a, 10b in Längsrichtung 1 und etwa der Breite der Traversen 15 in deren Verbindungsbereichen mit der Seitenplatte 16 entspricht.
Bei dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Seitenteile der sich vom Zentralkörper 10a, 10b seitlich erstreckenden Einfassungsbereiche 11a, 11b als Seitenlaschen 17 ausgebildet, die sich in Längsrichtung der Einfassungsbereiche 11a, 11b so weit erstrecken, dass sie die Seitenlaschen eines benachbarten Kettenglieds überlappen. Die Seitenlaschen 17 sind an ihren Überlappungsbereichen derart ausgestaltet, dass sie eine Verschwenkung der beiden Kettenglieder relativ zueinander ermöglichen. D. h., dass sie um die Gelenkachse g der benachbarten Zentralkörper 10a, 10b verschwenkbar sind.
Die 5-10 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Antriebs- und Führungseinrichtung für das bewegliche Trum, hier das Untertrum 18, einer Energieführungskette 19. Der in den 5-7 gezeigte Abschnitt der Energieführungskette 19 setzt sich aus den in den 1 und 2 gezeigten Kettenglied-Einheiten 1 zusammen, während der in den 8-10 gezeigte Abschnitt einer Energieführungskette 20 sich aus den in den 3 und 4 gezeigten Kettenglied-Einheiten 2 zusammensetzt.
Die Antriebs- und Führungseinrichtung 21 weist eine sich in einer Längsrichtung 1' erstreckende Führungsschiene 22 auf, die mit einer sich in der Längsrichtung 1' erstreckenden und an einer Längsseite offene Ausnehmung 23 versehen ist, in die die Schwerter 5 der vorstehend beschriebenen Kettenglieder 1a, 1b eingreifen und gleitend geführt sind. Die Ausnehmung 23 weist einen über ihre gesamte Länge im Wesentlichen gleichem Querschnitt auf.
Die Ausnehmung 23 erstreckt sich in einer Querrichtung q' senkrecht zur Längsrichtung 1' der Führungsschiene 22, die der oben definierten Querrichtung q der Einfassungen 3a, 3b der Kettenglieder 1a, 1b entspricht, von ihrer Öffnung 24 an der betreffenden Längsseite der Führungsschiene 22 über eine Tiefe, die kleiner ist als die Länge der sich in der Querrichtung q der Einfassungen 3a, 3b erstreckenden Schwerter 5 der Kettenglieder 1a, 1b.
In mehreren Bereichen der Führungsschiene 22 sind jeweils zwei seitlich gegenüberliegende, in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung 1' und Querrichtung q' der Führungsschiene 22 weisende Öffnungen 25 der Ausnehmung 23 in der Führungsschiene 22 vorgesehen. Seitlich der Öffnungen 25 ist jeweils ein mehrere Primärwicklungen aufweisendes Primärteil (Stator) eines synchronen oder asynchronen Linearmotors oder Reluktanzantriebs angeordnet. Das Primärteil 26 ist derart angeordnet, dass die sich in der Längsrichtung der Kettenglied-Einheiten 1 erstreckende Anreihung von Magnetpolen abwechselnder Polarität den magnetischen Polen der Primärwicklungen gegenüberliegend anordenbar ist, wobei die magnetischen Pole durch einen Luftspalt von den Primärwicklungen beabstandet angeordnet sind.
Im Primärteil 26 kann mindestens ein drei-phasiges Wicklungspaket mit in Längsrichtung 1' der Führungsschiene 22 und des Verfahrwegs des beweglichen Untertrums 18 angeordneten drei Primärwicklungen vorgesehen sein. Fließt in den Wicklungen eines solchen Wicklungspakets ein sinusförmiger elektrischer Strom und besteht zwischen den Strömen in den Wicklungen eine Phasenverschiebung von 120°, bildet sich im Primärteil 26 ein wanderndes Magnetfeld aus, das die Dauermagnete 9 der Stege 5 durchsetzt. Gemäß der Lenz'schen Regel wirkt auf die Schwerter 5 eine Kraft, mit der das bewegliche Untertrum 18 der Energieführungskette 19 antreibbar ist.
Die Führungsschiene 22 ist bei dem in den 5-10 dargestellten Ausführungsbeispiel der Antriebs- und Führungseinrichtung 21 als Profilschiene mit einer rechteckigen Querschnittskontur ausgebildet, in die die jeweils sich seitlich gegenüberliegenden Öffnungen 25 eingebracht sind.
An den beiden Seiten der Führungsschiene 22 sind weiterhin im Abstand voneinander angeordnete Führungsrollen 28 vorgesehen, deren Drehachsen senkrecht zur Längsrichtung 1' und Querrichtung q' der Führungsschiene 22 verlaufen und sich geringfügig über die Öffnung 24 der Ausnehmung 23 der Führungsschiene 22 hinaus erstrecken. Die Führungsrollen 28 wirken mit an beiden Seiten der Schwerter 5 angeordneten Laufflächen 27 (siehe 3) zusammen.
Das in den 8-10 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 5-7 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Ausführung der Energieführungskette. Der in den 8-10 gezeigte Abschnitt der Energieführungskette 20 weist mit Seitenlaschen 17 versehene Kettenglieder 2a und 2b auf.
Bei dem in den 11-13 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Antriebs- und Führungseinrichtung 29 eine Führungsschiene 30 mit einer T-förmigen Querschnittskontur auf, wobei sich die beiden T-Querstege 31 senkrecht zur Längsrichtung 1' und zur Querrichtung q' der Führungsschiene 30 erstrecken und die Öffnung 24 der Ausnehmung 23 an der betreffenden Längsseite der Führungsschiene 30 einschließen. Die T-Querstege 31 sind im Bereich der beiden seitlichen Öffnungen 25 der Führungsschiene 30 jeweils durchbrochen.
Die T-Querstege 31 wirken mit an beiden Seiten der Schwerter 5 angeordneten Gleitflächen, die den Laufflächen 27 (siehe 3) für die Führungsrollen 28 entsprechen, zur gleitenden Führung des Untertrums 18 auf der Führungsschiene 30 zusammen. Die gleitende Führung der Führungsschiene 30 stellt bei dieser Ausführung eine Alternative zu der Rollenführung des in den 5-10 gezeigten Ausführungsbeispiels der Führungsschiene 22 dar.
Bei den in den 14-22 dargestellten Ausführungsbeispielen einer Antriebs- und Führungseinrichtung 32 bzw. 33 ist zusätzlich zu der das Untertrum 18 der Energieführungskette 19 bzw. 20 mit Primärteilen 26 eines Linearmotors oder Reluktanzantriebs antreibenden Führungsschiene 22 bzw. 30 eine parallel zu dieser Führungsschiene angeordnete zweite Führungsschiene 34 zur Führung des Obertrums 35 einer freitragenden Ausführung der Energieführungskette 36 bzw. 37 vorgesehen.
Die zweite Führungsschiene 34 weist, wie die Führungsschiene 22 bzw. 30, eine sich in ihrer Längsrichtung 1' erstreckende und an einer Längsseite offene Ausnehmung 23 auf, in die die Schwerter 5 der Kettenglieder des Obertrums 35 der Energieführungskette 19 bzw. 20 eingreifen und gleitend führbar sind. Die Führungsschiene 22 bzw. 30 zur Führung des Untertrums 18 und die zweite Führungsschiene 34 zur gleitenden Führung des Obertrums 35 sind so angeordnet, dass die in ihren Längsrichtungen 1' verlaufenden Ausnehmungen 23 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die zweite Führungsschiene 34 weist einen T-förmigen Querschnitt auf, bei dem die beiden T-Querstege an der von der Öffnung 24 der Ausnehmung 23 abgewandten Längsseite der Führungsschiene 34 angeordnet sind.
Die zweite Führungsschiene 34 ist mit der Führungsschiene 22 bzw. 30 durch im Abstand voneinander in Längsrichtung 1' der Führungsschienen angeordnete Konsolen 38 verbunden. Die die Führungsschienen haltenden Konsolen 38 sind C-förmig mit einem senkrechten Steg 39 und zwei an dessen Enden angeordneten waagerechten Stegen 40 und 41 ausgebildet, wobei die Führungsschienen 22 bzw. 30 und 34 gegenüberliegend an den waagerechten Stegen 40 und 41 befestigt sind.
Das in den 23-25 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Antriebs- und Führungseinrichtung 42 weist eine um 180° umgekehrte Anordnung der in den 20-22 dargestellten Ausführungsform der Antriebs- und Führungseinrichtung 33 auf und dient zum Antrieb des beweglichen Obertrums 35 einer freitragenden Ausführung der Energieführungskette 36. Bis auf die Umkehrung der Anordnung entsprechen alle Details der Antriebs- und Führungseinrichtung 33 für das Obertrum 35 der in den 20-22 gezeigten Antriebs- und Führungseinrichtung für das Untertrum 18 der Energieführungskette 36.
Die 26 und 27 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Linearmotors, wobei die beiden Stege 5 der Kettenglied-Einheit 43 jeweils ein drei-phasiges Wicklungspaket 44 mit in Längsrichtung 1 der Einfassungen der Kettenglieder angereihten Wicklungen 44a, 44b, 44c aufweisen. Die Wicklungen 44a, 44b und 44c sind jeweils an durch die Energieführungskette geführte Versorgungsleitungen K, L bzw. M angeschlossen, über die sie drei-phasig mit einer Phasenverschiebung von 120° bestrombar sind.
Das an der Führung, z. B. der Führungsschiene 22, 30, angeordnete Primärteil 26 des Linearmotors weist ebenfalls ein oder mehrere Wicklungspakete mit in Längsrichtung der Führung, z. B. der Führungsschiene 22, 30, angeordneten Wicklungen U, V, W auf. Fließt in den Wicklungen 44a, 44b, 44c der beiden in dem betreffenden Seitenbereich der Stege 5 angeordneten Wicklungspaketen 44 ein sinusförmiger elektrischer Strom und besteht zwischen den Strömen in den Wicklungen eine Phasenverschiebung von 120°, bildet sich in den Wicklungen U, V, W ein „wanderndes“ Magnetfeld aus, das auch die Wicklungen 44a, 44b, 44c der Wicklungspakete 44 durchsetzt und auf die Stege 5 eine Kraft ausübt, mit der das bewegliche Trum der Energieführungskette antreibbar ist.
Die 28 und 29 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Linearmotors, wobei in den betreffenden Seitenbereichen der Stege 5 der beiden Kettenglieder der Kettenglied-Einheit 45 ein Netz von Metallstäben 46 vorgesehen ist. Die Metallstäbe 46 sind in Längsrichtung 1 der Einfassungen der Kettenglieder angereiht und mit in Längsrichtung 1 im Abstand voneinander und in Längsrichtung 1 der Einfassungen verlaufenden Metallplatten 47 verbunden. Zwischen den Metallstäben 46 sind Bereiche 48 aus einem weichmagnetischen Werkstoff angeordnet, deren Außenseiten fluchtend zu den Außenseiten der Metallstäbe 46 und den Metallplatten 47 angeordnet sind.
Das mit dem aus den Metallstäben 46 gebildete Sekundärteil (Läufer) des Linearmotors wirkt mit einem oder mehreren in der Längsrichtung der Führung, z. B. der Führungsschienen 22 und 30, angeordneten Primärteilen 26 antriebsmäßig zusammen. Das Primärteil 26 weist ein oder mehrere drei-phasige Wicklungspakete mit entlang des Verfahrwegs des beweglichen Trums angeordneten Wicklungen U, V, W auf. Fließt in den Wicklungen U, V, W ein sinusförmiger elektrischer Strom und besteht zwischen den Strömen in den Wicklungen eine Phasenverschiebung von 120°, bildet sich im Primärteil 26 des hier vorgesehenen asynchronen Linearmotors ein „wanderndes“ Magnetfeld aus, das die Metallstäbe 46 durchsetzt und eine Kraft auf die Stege 5 der Kettenglieder ausübt, mit der das bewegliche Trum der Energieführungskette antreibbar ist.
Die 30 und 31 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Linearantriebs, bei dem es sich um einen Reluktanzantrieb handelt. Die Schwerter 5 der aus den beiden Kettengliedern bestehenden Kettenglied-Einheit 49 weisen in dem betreffenden Seitenbereich in Längsrichtung 1 der Einfassungen der Kettenglieder angereihte Zähne 50 aus einem weichmagnetischen Material auf, die untereinander (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden sind. Die Zähne 50 sind in den Kettenwerkstoff der betreffenden Seitenbereiche der Schwerter 5 eingebettet und stehen an den betreffenden Seitenbereichen der Schwerter 5 vor, wie im oberen Bereich der 31 gezeigt ist. Die Verbindungen der Zähne 50 verlaufen innerhalb des jeweiligen Schwertes 5.
Das durch die miteinander verbundenen Zähne 50 gebildete Sekundärteil (Läufer) des Reluktanzantriebs wirkt mit einem Primärteil 26 mit Konzentriertenwicklungen 51 zusammen, wie in 30 schematisch dargestellt ist. Zwischen den das Sekundärteil des Reluktanzantriebs bildenden Zähnen 50 und den Konzentriertenwicklungen 51 besteht ein für den Antrieb erforderlicher sehr geringer Luftspalt. Wie aus den 30 und 31 hervorgeht, handelt es sich um einen Doppelkamm-Antrieb.
Die vorstehend beschriebenen, das Sekundärteil (Läufer) des jeweiligen Linearantriebs bildenden bestrombaren Wicklungen 44a, 44b, 44c der Wicklungspakete 44 gemäß den 26 und 27, das ein Sekundärteil bildende Netz von Metallstäben 46 gemäß den 28 und 29 und die das Sekundärteil eines Reluktanzantriebs bildenden Zähne 50 können zusammen mit ihren dazugehörigen Primärteilen 26 jeweils für die in den 5-25 gezeigten Ausführungsbeispiele, lediglich durch entsprechende Gestaltung der Schwerter 5 und der Primärteile 26, verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Kettenglied-Einheit
2: Kettenglied-Einheit
1a: Kettenglied
1b: Kettenglied
2a: Kettenglied
2b: Kettenglied
3a: Einfassung
3b: Einfassung
4a: Einfassung
4b: Einfassung
5: Schwert
6: Seitenbereich
7: Seitenbereich
8: Platte
9: Dauermagnet
10a: Zentralkörper
10b: Zentralkörper
11a: Einfassungsbereich
11b: Einfassungsbereich
12a: Gelenkbereich
12b: Gelenkbereich
13: Gelenkvorsprung
14a: Schmalseite
14b: Schmalseite
15: Traverse
16: Seitenplatte
17: Seitenlasche
18: Untertrum
19: Energieführungskette
20: Energieführungskette
21: Antriebs- und Führungseinrichtung
22: Führungsschiene
23: Ausnehmung
24: Öffnung
25: Öffnung
26: Primärteil
27: Lauffläche
28: Führungsrollen
29: Antriebs- und Führungseinrichtung
30: Führungsschiene
31: T-Quersteg
32: Antriebs- und Führungseinrichtung
33: Antriebs- und Führungseinrichtung
34: zweite Führungsschiene
35: Obertrum
36: Energieführungskette
37: Energieführungskette
38: Konsole
39: senkrechter Steg
40: waagerechter Steg
41: waagerechter Steg
42: Antriebs- und Führungseinrichtung
43: Kettenglied-Einheit
44: Wicklungspaket
44a: Wicklung
44b: Wicklung
44c: Wicklung
45: Kettenglied-Einheit
46: Metallstab
47: Metallplatte
48: Bereich
49: Kettenglied-Einheit
50: Zahn
51: Konzentriertenwicklung
g: Gelenkachse
a: Aufnahmeraum
1: Längsrichtung
q: Querrichtung
1': Längsrichtung
q': Querrichtung
K: Versorgungsleitung
L: Versorgungsleitung
M: Versorgungsleitung
U: Wicklung
V: Wicklung
W: Wicklung

Claims

System umfassend eine Energieführungskette (19; 20; 36; 37) mit mindestens einem passiven oder aktiven Sekundärteil eines synchronen oder asynchronen Linearmotors oder passiven Sekundärteil eines Reluktanzantriebs und eine Antriebs- und Führungseinrichtung (21; 29; 32; 33; 42) mit mindestens einem mit dem Sekundärteil antriebsmäßig zusammenwirkenden aktiven bzw. passiven Primärteil eines Linearmotors bzw. Reluktanzantriebs.
Aus einem Kettenglied oder mehreren Kettengliedern (1a, 1b; 2a, 2b) gebildete Kettenglied-Einheit (1; 2; 43; 45; 49), wobei zumindest ein Kettenglied oder jedes Kettenglied der Kettenglied-Einheit eine Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) aufweist, die einen sich in einer Längsrichtung (1) durch die Einfassung hindurch erstreckenden Aufnahmeraum (a) für die Leitungen begrenzt und die in ihren bezüglich der Längsrichtung (1) voneinander abgewandten Endbereichen Mittel zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung des Kettenglieds mit einem benachbarten Kettenglied um eine Gelenk- bzw. Biegeachse (g) aufweist, wobei, im Falle einer aus einem einzelnen Kettenglied bestehenden Kettenglied-Einheit, in mindestens einem vom Aufnahmeraum (a) weg nach außen weisenden Seitenbereich der Einfassung oder in mindestens einem Seitenbereich eines mit der Einfassung verbundenen Bauteils oder, im Falle einer aus mehreren Kettengliedern (1a, 1b; 2a, 2b) bestehenden Kettenglied-Einheit (1; 2; 43; 45; 49), in den nach außen weisenden und fluchtend zueinander angeordneten Seitenbereichen der Einfassungen oder mit den Einfassungen verbundenen Bauteilen eine sich über die gesamte Kettenglied-Einheit (1; 2; 43; 45; 49) in der Längsrichtung (1) der Einfassungen (3a, 3b; 4a, 4b) erstreckende Anreihung mehrerer Pole von Magneten abwechselnder Polarität, bestrombarer Wicklungen (44a, 44b, 44c) eines Wicklungspakets (44), ein Netz von Metallstäben (46) oder eine Anreihung untereinander verbundener Zähne (50) aus einem weichmagnetischen Material angeordnet ist, wobei die Teilung der Pole, der Wicklungen, der Metallstäbe bzw. der Zähne im Falle einer aus einem einzelnen Kettenglied bestehenden Kettenglied-Einheit oder im Falle einer aus mehreren Kettengliedern (1a, 1b; 2a, 2b) bestehenden Kettenglied-Einheit (1; 2; 43; 45; 49) bei geradliniger, gestreckter Anordnung der mehreren Kettenglieder gleich ist.
Kettenglied-Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das s sie aus zwei Kettengliedern (1a, 1b; 2a, 2b) besteht.
Kettenglied-Einheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, das s ein mit der Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) eines Kettenglieds verbundenes Bauteil als Schwert (5) ausgebildet ist, das sich von der Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) in einer Querrichtung (q) senkrecht zur Längsrichtung (1) der Einfassung und zur Gelenk- bzw. Biegeachse (g) nach außen erstreckt und zwei voneinander abgewandte, in jeweils eine im Wesentlichen parallel zur Gelenk- oder Biegeachse (g) verlaufende Richtung weisende Seitenbereiche (6, 7) aufweist.
Aus mehreren Kettengliedern bestehende Kettenglied-Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerter (5) derart ausgeführt sind, dass sie in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder stirnseitig aneinander liegen.
Kettenglied-Einheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerter (5) derart ausgeführt sind, dass sie bei Verbindung der Kettenglied-Einheit an ihren beiden Endbereichen mit jeweils einer unmittelbar benachbarten Kettenglied-Einheit der gleichen Ausbildung und bei gestreckter Anordnung der Kettenglieder der drei miteinander verbundenen Kettenglied-Einheiten stirnseitig aneinander anliegen.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kettenglied-Einheit, im Falle einer aus einem einzelnen Kettenglied bestehenden Kettenglied-Einheit, die in dem betreffenden Seitenbereich oder, im Falle einer aus mehreren Kettengliedern bestehenden Kettenglied-Einheit, die in den betreffenden Seitenbereichen angeordneten magnetischen Pole, Wicklungen (44a, 44b, 44c), Metallstäbe (46) bzw. Zähne (50) derart angeordnet sind, dass bei Verbindung der Kettenglied-Einheit an seinen beiden Endbereichen mit jeweils einer unmittelbar benachbarten Kettenglied-Einheit der gleichen Ausbildung und bei gestreckter Anordnung der Kettenglieder der drei miteinander verbundenen Kettenglied-Einheiten die Teilung der Pole, Wicklungen (44a, 44b, 44c), Metallstäbe (46) bzw. Zähne (50) in der Längsrichtung (1) ihrer Einfassungen über die gesamte Erstreckung der drei Kettenglied-Einheiten gleich ist.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung magnetischer Pole in dem betreffenden Seitenbereich bzw. den betreffenden Seitenbereichen des Kettenglieds bzw. der Kettenglieder die magnetischen Pole Pole eines Dauermagneten (9), insbesondere eines Seltenerdmagneten, sind.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei eine Anreihung magnetischer Pole in dem betreffenden Seitenbereich bzw. den betreffenden Seitenbereichen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der den Pol oder die Pole aufweisende Seitenbereich des Kettenglieds an einem plattenförmigen Bauteil angeordnet ist, das den Magneten oder die Magnete enthält.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei ein Netz von Metallstäben (46) in dem betreffenden Seitenbereich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Netz von Metallstäben (46) aus zwei parallelen, in einer senkrecht zur Gelenk- oder Biegeachse (g) angeordneten Ebene im Abstand voneinander und in Längsrichtung der Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) verlaufenden Metallplatten (47) und diese miteinander verbindenden Metallstäben (46) gebildet ist.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei eine Anreihung untereinander verbundener Zähne (50) in dem betreffenden Seitenbereich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (50) in mit den Zähnen (50) korrespondierenden Ausnehmungen der Einfassung oder des mit der Einfassung verbundenen Bauteils des Kettenglieds angeordnet sind, wobei die Verbindungen innerhalb der Einfassung bzw. des Bauteils verlaufen.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei eine Anreihung von bestrombaren Wicklungen (44a, 44b, 44c) mindestens eines Wicklungspakets (44) in dem betreffenden Seitenbereich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Wicklungspakete (44) drei-phasig ausgebildet sind und sinusförmig mit einer Phasenverschiebung von 120° bestrombar sind.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) des jeweiligen Kettenglieds (1a, 1b; 2a, 2b) einen sich in der Längsrichtung (1) der Einfassung erstreckenden Zentralkörper (10a, 10b) aufweist, von dem aus sich seitlich, parallel zur Gelenk- oder Biegeachse (g) Einfassungsbereiche (11a, 11b) für die Leitungen in entgegengesetzten Richtungen erstrecken.
Kettenglied-Einheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralkörper (10a, 10b) an seinen beiden in Längsrichtung zur Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) voneinander abgewandten Endbereichen Mittel zur gelenkigen oder biegsamen Verbindung mit einem benachbarten Kettenglied um die Gelenk- bzw. Biegeachse (g) aufweist.
Kettenglied-Einheit nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die sich vom Zentralkörper (10a, 10b) des jeweiligen Kettenglieds (1a, 1b; 2a, 2b) seitlich erstreckenden Einfassungsbereiche (11a, 11b) zur Aufnahme der Leitungen jeweils ein in der betreffenden Erstreckungsrichtung außen angeordnetes Seitenteil und das Seitenteil mit dem Zentralkörper (10a, 10b) verbindende Traversen (15) aufweisen, wobei zwischen dem Zentralkörper (10a, 10b), dem Seitenteil und den Traversen (15) ein Aufnahmeraum (a) für die Leitungen angeordnet ist.
Kettenglied-Einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile jeweils in Form einer Seitenplatte (16) ausgebildet sind, deren beiden Seitenflächen in parallel zur Gelenk- oder Biegeachse (g) verlaufende Richtungen weisen, wobei die Erstreckung der Seitenplatten (16) in Längsrichtung (1) der Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) kleiner als die Erstreckung des Zentralkörpers (10a, 10b) in Längsrichtung (1) ist.
Kettenglied-Einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile der sich vom Zentralkörper (10a, 10b) des jeweiligen Kettenglieds (1a, 1b; 2a, 3b) seitlich erstreckenden Einfassungsbereiche (11a, 11b) als Seitenlaschen (17) ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung (1) der Einfassung und in zur Längsrichtung (1) entgegengesetzter Richtung so weit erstrecken, dass sie die Seitenlaschen (17) der Einfassungsbereiche (3a, 3b; 4a, 4b) benachbarter Kettenglieder mit Überlappungsbereichen überlappen.
Energieführungskette (18; 20; 36; 37), die zwischen einem stationären Anschluss und einem beweglichen Anschluss verläuft und die in Form einer Schleife mit einem mit dem beweglichen Anschluss verbundenen beweglichen Trum, einem mit dem stationären Anschluss verbundenen Trum und einem die beiden Trume miteinander verbindenden Umlenkbereich verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest in einem Bereich eine Mehrzahl von aneinander anschließenden Kettenglied-Einheiten nach einem der Ansprüche 2 bis 17 aufweist.
Energieführungskette, wobei die Mehrzahl von aneinander anschließenden Kettenglied-Einheiten (1; 2; 43; 45; 49) aus Kettengliedern (1a, 1b; 2a, 2b) besteht, die jeweils ein mit ihrer Einfassung (3a, 3b; 4a, 4b) verbundenes Schwert (5) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerter (5) der Kettenglieder (1a, 1b; 2a, 2b) in Bezug auf den Umlenkbereich der Energieführungskette nach außen und in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder in den Trumen fluchtend zueinander angeordnet sind, wobei die Seitenbereiche (6, 7) der Schwerter (5) in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder ebenfalls in der Längsrichtung (1) der Einfassungen (3a, 3b; 4a, 4b) fluchtend zueinander mit gleicher Teilung der gegebenenfalls in den Seitenbereichen (6, 7) der Schwerter (5) vorgesehenen magnetischen Pole, Wicklungen (44a, 44b, 44c), Metallstäbe (46) oder Zähne (50) angeordnet sind.
Energieführungskette nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Mehrzahl der Kettenglied-Einheiten (1; 2; 43; 45; 49) aus Kettengliedern (1a, 1b; 2a, 2b) besteht, die in den nach außen weisenden Seitenbereichen der Einfassungen (3a, 3b; 4a, 4b) mit den magnetischen Polen, Wicklungen (44a, 44b, 44c), Metallstäben (46) oder Zähnen (50) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenbereiche in geradliniger, gestreckter Anordnung der Kettenglieder (1a, 1b; 2a, 2b) in Längsrichtung (1) der Einfassungen fluchtend zueinander mit gleicher Teilung der Pole, Wicklungen (44a, 44b, 44c), Metallstäbe (46) bzw. Zähne (50) angeordnet sind.
Kettenglied-Einheit nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die sich über die Mehrzahl der Kettenglied-Einheiten (1; 2; 43; 45; 49) erstreckenden magnetischen Pole abwechselnder Polarität, Wicklungen (44a, 44b, 44c), Metallstäbe (46) oder Zähne (50) das bewegliche Sekundärteil eines synchronen, asynchronen bzw. Reluktanz-Linearantriebs bilden, das über ein mehrere Primärwicklungen (U, V, W) aufweisendes stationäres Primärteil in der jeweils vorgesehenen Verfahrrichtung der Energieführungskette (19; 20; 36; 37) bewegbar ist und mit dem das bewegliche Trum antreibbar ist.
Energieführungskette nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Bezug auf die Vertikale ein Untertrum (18) und ein Obertrum (35) aufweist, die durch den Umlenkbereich miteinander verbunden sind.
Antriebs- und Führungseinrichtung (21; 29; 32; 33; 42) für das bewegliche Trum einer Energieführungskette (19; 20; 36; 37) nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine auf einem Bauteil, insbesondere einer Basis oder einem Träger, anordenbare, sich in einer Längsrichtung (1') erstreckende Führung für das bewegliche Trum und mindestens ein an der Führung angeordnetes oder an dem Bauteil anordenbares, mehrere Primärwicklungen (U, V, W) aufweisendes Primärteil (26) eines Linearmotors oder Reluktanzantriebs aufweist, wobei das mindestens eine Primärteil (26) an der Führung derart angeordnet ist, dass die sich in der Längsrichtung (1) der Mehrzahl von Kettenglied-Einheiten (1; 2; 43; 45; 49) erstreckende Anreihung von Magnetpolen abwechselnder Polarität, Wicklungen (44a, 44b, 44c), Metallstäbe (46) oder Zähne (50) durch einen Luftspalt von den Primärwicklungen (U, V, W) beabstandet angeordnet sind.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass im Primärteil (26) ein oder mehrere drei-phasige Wicklungspakete (44) mit entlang der Führung und des Verfahrwegs des beweglichen Trums angeordneten Wicklungen (44a, 44b, 44c) vorgesehen sind, die mit einem sinusförmigen elektrischen Strom mit einer Phasenverschiebung von 120° zwischen den Strömen bestrombar sind.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Primärteile (26) längs der Führung und des Verfahrwegs des beweglichen Trums der Energieführungskette (19; 20; 36; 37) in für einen geeigneten Antrieb des beweglichen Trums bestimmten Abständen an der Führung oder dem Bauteil hintereinandergeschaltet sind.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung für das bewegliche Trum eine sich in der Längsrichtung (1') der Führung erstreckende Führungsschiene (22; 30) aufweist.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (22; 30) mit einer in der Längsrichtung (1') erstreckenden und an einer Längsseite der Führungsschiene offenen Ausnehmung (23) versehen ist, in die die Schwerter (5) der Kettenglieder (1a, 1b; 2a, 2b) einer Energieführungskette (19; 20; 36; 37) eingreifbar und gleitend führbar sind.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Bereich der Ausnehmung (23) eine seitliche, in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsrichtung (1') und Tiefenerstreckung weisende Öffnung (25) vorgesehen ist, wobei seitlich der Öffnung (25) an der Führungsschiene (22; 30) oder einem die Führungsschiene (22; 30) tragenden Bauteil das mindestens eine stationäre Primärteil (26) eines Linearmotors oder Reluktanzantriebs angeordnet ist.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnung (25) gegenüberliegend eine weitere Öffnung (25) vorgesehen ist, an oder in der das aktive Primärteil (26) eines weiteren Linearmotors bzw. Reluktanzantriebs angeordnet ist.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (22; 30) als Profilschiene ausgebildet ist, in die in dem mindestens einen Bereich der Führungsschiene (22; 30) die Öffnung (25) bzw. die beiden gegenüberliegenden Öffnungen (25) eingebracht sind.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Seite der Führungsschiene (22) im Abstand voneinander in Längsrichtung (1') angeordnete Führungsrollen (28) vorgesehen sind, deren Drehachsen senkrecht zur Längsrichtung (1') und zur Höhenerstreckung der Führungsschiene (22) verlaufen und sich in senkrecht zu ihrer Drehachse und zur Längsrichtung (1') der Führungsschiene (22) weisender Richtung über die Oberseite der Führungsschiene (22) hinaus erstrecken.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der zum Antrieb und zur Führung des beweglichen Trums der Energieführungskette vorgesehenen ersten Führungsschiene (22; 30) eine parallel und im Abstand zu dieser angeordnete zweite Führungsschiene (34) zur Halterung und Führung des mit dem stationären Anschluss verbundenen Trums der Energieführungskette (36; 37) vorgesehen ist, die eine der Ausnehmung (23) der ersten Führungsschiene (22; 30) entsprechende Ausnehmung (23) aufweist, wobei die beiden Ausnehmungen (23) mit ihren in Längsrichtung verlaufenden Öffnungen (24) gegenüberliegend angeordnet sind.
Antriebs- und Führungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass, sofern die zweite Führungsschiene (34) zur Halterung des Obertrums (35) der Energieführungskette (36; 37) vorgesehen ist, sie über eine Halterung, insbesondere durch im Abstand voneinander in Längsrichtung (1') der beiden Führungsschienen angeordnete Konsolen, mit der ersten Führungsschiene (22; 30) verbunden ist.
System aus einer Energieführungskette (19; 20; 36; 37) nach einem der Ansprüche 18 bis 22 und aus einer Antriebs- und Führungseinrichtung (21; 29; 32; 33) nach einem der Ansprüche 23 bis 33.
System nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass, sofern die Führungsschiene (21; 30) mit seitlichen Führungsrollen (28) zur Führung des beweglichen Trums versehen ist, deren Achsen in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung (1') und zur Höhenerstreckung der Führungsschiene (22; 30) verlaufen, an den die Schwerter (5) aufweisenden Seiten der Einfassungen (3a, 3b; 4a, 4b) der Kettenglieder (1a, 1b; 2a, 2b) seitlich der Schwerter (5) Laufflächen (27) vorgesehen sind, die beim Verfahren des beweglichen Trums mit den Führungsrollen (28) zusammenwirkt.