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Schleppvorrichtung für zumindest eine Leitung
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Die Erfindung betrifft eine Schleppvorrichtung für zumindest eine
Leitung, wobei es sich bei der Leitung um eine elektrische Leitung oder um eine
Druckmittelleitung, also beispielsweise für Preßluft oder eine Flüssigkeit, handeln
kann.
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Beispielsweise bei Handhabungsautomaten tritt häufig die Aufgabe auf,
elektrische Energie, elektrische Signale oder ein Druckmittel zwischen zwei Relativbewegungen
ausführenden Teilen zu transportieren. Es ist bekannt, hierzu die betrachtete Leitung
in einer mehr oder weniger stark gekrümmten Schleife zu verlegen, um für die Relativbewegungen
erforderliche Leitungslängen zur Verfügung zu stellen. Wie die Praxis gezeigt hat,
tritt bei einer derartigen Lösung leicht eine Beschädigung bzw. Zerstörung der Leitung
ein, da die Krümmung der Schleife an einer bestimmten Stelle einen besonders kleinen
Radius aufweist und demgemäß - insbesondere bei einer hohen Zahl von Belastungsvorgängen
- die Leitung an dieser Stelle den Beanspruchungen nicht standhalten kann. Bei elektrischen
Leitungen
hat sich beispielsweise gezeigt, daß an dieser Stelle die Adern brechen, was umso
nachteiliger ist, als die äußere Isolation unbeschädigt bleibt und nach Verringerung
der Krümmung die Enden der getrennten Adern wieder elektrischen Kontakt geben, man
also den Fehler nur schwer feststellen kann. Die Erfindung ist, wie gesagt, aber
auch bei mit einem fließenden Medium gefüllten Leitungen anwendbar, die ebenfalls
bei relativ kleinen Krümmungsradien zur Beschädigung, also hier zum Leckwerden,
neigen.
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Der Erfindung liegt nach dem Vorgesagten die Aufgabe zugrunde, eine
Schleppvorrichtung für die zumindest eine Leitung in dem definierten Sinne zu schaffen,
die den Nachteil einer kritischen örtlichen Beanspruchung der Leitung vermeidet.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht in einer Schleppvorrichtung mit
den Merkmalen des Hauptanspruchs.
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Bei der erfindungsgemäßen Schleppvorrichtung wird also ein Bereich
der Leitung auf einer spiralförmigen Blattfeder aufgewickelt, deren beide Enden
mit jeweils einem der Relativdrehungen ausführenden Teile verbunden sind. Diese
Blattfeder wird also bei den Relativdrehungen der Teile ähnlich wie eine Uhrfeder
unter Vergrößerung bzw. Verkleinerung ihrer Windungszahl verformt, ohne daß Zugspannungen
in die auf ihr verschiebbar angeordneten Längen der Leitung oder dergleichen eingeleitet
werden. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß zwar die Krümmung der aufgewickelten
Leitungslänge geändert wird, beim Abziehen einer Leitungslänge also vergrößert wird,
daß diese Vergrößerung der Krümmung aber sich nicht auf eine einzige, relativ kurze
Länge der Leitung begrenzt, sondern den gesamten aufgewickelten Leitungsteil erfaßt,
so daß die Krümmung nie einen kritischen Wert annimmt.
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Festgehalten sind also nur die Enden der spiralförmigen Blattfeder,
und zwar sind sie direkt oder indirekt befestigt an den
die Relativdrehungen
ausführenden Teilen, zwischen denen sich die Leitung erstreckt. Es ist durchaus
möglich, durch geeignete Wahl der Zahl der Windungen der spiralförmigen Blattfeder
und des Materials derselben relativ große Verdrehwinkel zwischen den Teilen zu ermöglichen,
bei denen ganzzahlige Änderungen der Windungszahl der spiralförmigen Blattfeder
auftreten.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen
angegeben.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Figuren erläutert, von denen Figur 1 einen Längsschnitt durch die Schleppvorrichtung
einschließlich der die Relativdrehungen ausführenden Teile wiedergibt,während Figur
2 die in Figur 1 mit II-II bezeichnete Schnittansicht und Figur 3 einen senkrechten
Schnitt durch eine Windung der Schleppvorrichtung darstellen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die allgemein mit
1 bezeichnete Schleppvorrichtung einen Bestandteil eines Handhabungsautomaten. Soweit
der Aufbau desselben hier interessiert, enthält er auf einer Stange 2 und einer
mittels eines nicht dargestellten Antriebsmotors drehbaren Spindel 3 die Traverse
4, die also keinerlei Drehbewegungen ausführt und über Kugellager 5 drehbar den
Rahmen 6 trägt, der über das weitere Drehlager 7 gestützt ist und mittels eines
ebenfalls nicht dargestellten weiteren Antriebsmotors um die Achse 8 gedreht werden
kann. An diesem Rahmen sind im Bereich seines in Figur 1 rechten Endes über Getriebe
Greifvorrichtungen für Teile oder Werkzeuge angeschlossen, die über weitere Antriebsmotoren
9 und 10 sowie über geeignete Kraftübertragungen im Rahmen 6 verschiedene, voneinander
unabhängige Schwenkbewegungen der Greifvorrichtungen zu erzielen gestatten. Diese
weiteren Einzelheiten sind für die Beschreibung der Erfindung allenfalls von untergeordneter
Bedeutung.
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Wichtig ist dagegen, daß zu den Antriebsmotoren 9 und 10 sowie zu
Winkelkodierern 11 und 12, die also alle an den Drehbewegungen des Rahmens 6 um
seine Längsachse 8 teilnehmen, Leitungen 13 von einem an den Drehbewegungen nicht
teilnehmenden Bestandteil 14 der Gesamtanordnung geführt werden müssen. Für die
durch die Spindel 3 erzeugten Linearbewegungen des Rahmens 6 kann ein "Leitungsvorrat"
leicht in der bei 15 angedeuteten Weise wie bei einem Telefonkabel vorgesehen werden.
Schwierigkeiten macht aber die Bereitstellung einer Leitungslänge zur Aufnahme der
Relativdrehungen zwischen Rahmen6 und Teil 4.
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Hier schafft die Schleppvorrichtung 1 Abhilfe. Sie enthält als wesentlichen
Bestandteil die in dem nur Seitenwände 16 und 17 sowie eine Bodenwand 18 bildenden
Gehäuse 19 angeordnete spiralförmige Blattfeder 20 (siehe insbesondere den Querschnitt
durch eine Spirale derselben in Figur 3), auf der die Leitungen 13 mittels des Querstegs
21 so lose gehalten sind, daß man durch Aufbringen einer Zugkraft auf die Leitungen
13 diese aus der Schleppvorrichtung 1 herausziehen kann. Die Stege 21 sind durch
Gleitsteine 22 und 23 in einem entsprechenden Abstand von der Blattfeder 20 gehalten;
die Gleitsteine 22 und 23 dienen zugleich dazu, radiale Bewegungen der Windungen
der Blattfeder 20 durch Verringerung der Reibkräfte an den Seitenwänden 16 und 17
zu ermöglichen.
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Während das innere Ende 24 der Blattfeder an der Bodenwand 18 des
Gehäuses 19 festgelegt ist, also letztlich an den Drehbewegungen des Rahmens 6 teilnimmt,
ist das äußere Ende 25 der Blattfeder 20 an der Ringbandage 26 befestigt, die über
den Träger 27 an Drehungen des Rahmens 6 nicht teilnehmend an der Traverse 4 und
damit einem bewegungsmäßig dem Teil 14 entsprechenden Teil gehalten ist. Bei Drehbewegungen
des Rahmens 6 relativ zu den Teilen 4 und 14 erfolgen also Schwenkbewegungen der
Enden 24 und 25 der Blattfeder 20 relativ zueinander, wodurch die Windungszahl der
durch die Blattfeder gebildeten Spirale und damit die Krümmungen der einzelnen Windungen
der
Spirale verändert werden. Dadurch sind Zugbeanspruchungen der
Leitungen 13 vermieden; auch treten keine kritischen örtlichen Krümmungserhöhungen
derselben auf.
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