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Flexibler Schutzschlauch
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Die Erfindung betrifft einen flexiblen Schutzschlauch zum Führen von
biegsamen Kabeln oder Schläuchen von einer festen Anschlußstelle über einen Bogen
zu einem ortsbeweglichen Verbraucher, bestehend aus einem schraubengangförmig gewickelten
t profilierten Band, dessen Kanten längs benachbarter Windungen ineinandergreifen
und aus einem an der dem Innenbogen zugeordneten Schlauchseite in Schlauchlängsrichtung
laufenden Band, das diese Schlauchseite in axial zusammengedrücktem
Zustand
hält.
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Derartige Schutz schläuche werden für die geschützte Zuführung von
Kabeln oder anderen Leitungen an bewegliche Verbraucher, vor allem bei Werkzeugmaschinen
verwendet. Sie sind in runder oder eckiger ouerschnittsform bekannt. Ihre Verlegung
erfolgt meist über einen U-förmigen Bogen, dessen Schenkel horizontal verlaufen.
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Damit der obere Schenkel nicht durchhängt bedarf der Schutzschlauch
einer Aussteifung.
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Ein Schutzschlauch mit den eingangs aufgeführten Merkmalen ist durch
die DE-OS 23 41 849 bekannt geworden.
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Bei ihm erfolgt die Aussteifung in dem der Erfindung am nächsten stehenden
Ausführungsbeispiel durch ein Band, das an der dem Innenbogen des Schlauches zugeordneten
Schlauchseite in Schlauchlängsrichtung läuft und diese Schlauchseite in axial zusammengedrücktem
Zustand hält. Dieses axiale Zusammendrücken ist dadurch erreicht, daß das Band auf
allen Windungsgängen des Schlauches befestigt ist und derart zwischen die Windungen
hineinragt, daß ihre Beweglichkeit in Längsrichtung arretiert ist. Um die formschlüssige
Verbindung zwischen dem Band und den Windungsgängen des Schlauches herbeizuführen
bedarf es zum einen einer relativ komplizierten Formgebung für das Band, zum anderen
ist die Montage sehr heikel, denn das Band muß zuverlässig und dauerhaft Windung
für Windung in seiner Lage fixiert werden. Die bekannte Konstruktion ist daher relativ
teuer und außerdem gibt mit dem Gebrauch durch Verschleiß und durch Ermüdung allmählich
die Stabilität der Arretierung nach, so daß der Schlauch durchhängt.
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Eine andere Schlauchkonstruktion ist durch die De-OS 1 675 330 bekannt.
Bei ihr erfolgt die Aussteifung durch zumindest ein Federband, das längs des Schlauches
lose geführt ist. Ua Federband weist einen bogenförmigen Querschnitt auf, um dessen
Widerstandsmoment zu erhöhen und dem Schlauch die erwünschte freitragende Eigenschaft
zu verleihen. Allerdings ist die Eigensteifigkeit des gewölbten Bandes nur fir relativ
niedrige Belastungen geeignet, in der Regel müssen zumindest zwei Bänder eingezogen
werden, und außerdem unterliegen die Ränder im gebogenen Schlauchverlauf einer hohen
taterialspannung, die mit der Zeit zum seitlichen Einreißen der Bänder führt. Soweit
in dieser iiruckschrift von einer Vor-Spannung des Federbandes in Längsrichtung
gesprochen wird, handelt es sich um eine seitliche Ausbeulung, so daß das federband
über seine Länge eine Bogenform aufweist.
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Schließlich ist es durch die DE-OS 26 27 317 bekannt, den Schutzschlauch
in Form einer Schraubenfeder auszubilden, Diese Konstruktion eignet sich aber nur
dann, wenn sich beide Schenkel des U-förmigen Bogens seitlicb abstützen können,
da die Schraubenf eder die Tendenz hat, den Schutzschlauch in eine kreisbogenförmige
Schlaufe aufzuweiten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschlauch
der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß er bei vergleichsweise
günstigen Herstellungskosten für größere Längen der Kabelführungen geeignet ist
und seine freitragenden Eigenschaften auch nach längerer Gebrauchszeit nicht einbüßt,
wie dies bei den bisher bekannten Schutzschläuchen der Fall ist. In Weiterbildung
des Erfindungsgedankens soll sich der Schutzschlauch auch an unterschiedliche Gewichtsbelastuncgen
der in ihm laufenden
Kabel anpassen lassen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das lose am
Schlauch geführte Band mit seinem einen Ende am zugehörigen Schlauchende befestigt
ist und daß das andere Bandende derart über eine Spannvorrichtung am anderen Schlauchende
festgelegt ist, daß das Band unter Zugspannung steht. Hierdurch ergibt sich dey
Vorteil, daß das Band nicht mehr wie bei der DE-OS 2 41 849 kraft- und formschlüssig
auf allen Windungsgängen des Schlauches befestigt werden muß, sondern daß man statt
dessen mit der Festlegung an den beiden Bandenden auskommt. Des weiteren ergibt
sich durch die Spannvorrichtung an einem Bandende eine aktive Verspannung des Bandes,
wodurch eine wesentlich höhere Steifigkeit und Tragfähigkeit des Schutzschlauches
gewährleistet ist.
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Hinzu kommt, daß das bisherige, altersbedingte Nachlassen der Schlauchsteifigkeit
nicht mehr zu befürchten ist, da eine allmähliche Banddehnung von der Spannvorrichtung
praktisch unter Beibehaltung der urpsrünglichen Zugspannung kompensiert wi.rd.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens bietet sich zusätzlich die
vorteilhafte Möglichkeit, die Spannvorrichtung hinsichtlich ihrer Spannkraft zu
verstellen.
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Dadurch kann der erfindungsgemäße Schutzschlauch bequem von außen
an die jeweiligen Anwendungsbedingungen, das heißt, insbesondere an das Gewicht
der in seinem Inneren verlaufenden Kabel angepaßt werden.
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Für die Ausbildung der Spannvorrichtung selbst bieten sich zahlreiche
Konstruktionsmöglichkeiten. So ist beispielsweise durch eine Schraubverbindung des
zu spannenden
Bandendes mit deren Schlauctlende eine sehr hohe
und ggf. stufenlose Verspannun möglich. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Spannvorrichtung
aus einer quer zur Bandlängsrichtung angeordneten, blokkierbaren Aufwickelrolle
hesteht, die am Schlauch ende gelagert ist. Die Verdrehung dieser Rolle kann durch
eine Ratsche erfolgen, die ihrerseits durch eine Zugfeder unter vorgegebener Zugspannung
steht, so daß das Band entsprechend dem Übersetzungsverhältnis an der Ratsche und
an der Rolle einer bestimmten Zugkraft unterworfen ist und jeder,.eit leicht nachjustiert
werden kann.
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Die Feder kann jedoch auch in anderer Weise in der Spannvorrichtung
zur Geltung gebracht werden, insbesondere dadurch, indem sie über an sich bekannte
Schwenkglieder am Band angreift und eine unabhangig vom Federweg annähernd konstante
Spannkraft erzeugt.
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Dabei kann vorteilhafterweise auf die Konstruktionsprinzipien zurückgegriffen
werden, die bei den sog.
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Konstant-Federkängern an sich bekannt sind, Um dem erfird ungsgemßen
ScJ'utrs chlauch ein geschlossenes äußeres Aussehen zu tuben, empfiehlt es sich,
daß das Band längs der Schtauchinnenseite verläuft, so daß es von außen unsichtbar
ist.
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Bei solchen Einbaufällen, wo die freitragende Länge des Schutzschlauches
sehr groß oder das Gewicht der in seinem Inneren verlaufenden Kabel oder Schläuche
sehr hoch ist, können nach weiteren Merkmalen der Erfindung, für die selbständig
Schutz beansprucht wird, zwischen dem Band und der gegenüberliegenden Schlauchwand
diese abstützende Äbstandhalter angeordnet sein. Diese können zweckmäßigerweise
an dem Band befestigt werden, so daß jegliches Durchhängen des Schutzschlauches
ausgeschlossen wird. Diese Abstandhalter können längs des inneren Schlauchumfanges
laufende
Rahmen sein, die in einfacher Weise aus einem Metallstreifen gebogen und an den
Enden festgelegt werden. Als Abstandhalter kann auch ein in den Schutzschlauch eingezogener
zweiter Schlauch mit etwas geringerem Durchmesser bzw. eine Flachbandspirale dienen,
wobei das Band zwischen dem Schutzschlauch und dem eingezogenen Schlauch geringeren
Durchmessers verläuft.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es besonders günstig,
wenn die Abstandhalter zugleich als Halterung für die im Schutzschlauch laufenden
Kabel oder Schläuche dienen. Man erhält dadurch eine definierte Führung der Kabel
bzw. Schläuche und verhindert deren Verschleiß durch Scheuern an der Wand des Schutzschlauches.
Dieses Scheuern ist bei den herkömmlichen SchutzschlI;uctic't in sofern unverr!eidlich,
da es an der dem Außenbogen zugeordneten Schlauchseite zu Relativverschiebungen@der
Bandkanten im Übergangsbereich zwischen dem gebogenen und dem geradlinigen Verlauf
des Schutzschlauches kommt. Um die Kabel von der Wand des Schutzschlauches zu distanzieren,
können die Abstandhalter beispielsweise eine oder niehrere Klemmleisten aufweisen,
in die die Kabel eingerastet werden. Zur Sicherung der winkelgerechten Lage können
die Abstandhalter zusätzlich durch an ihrer Oberseite angeordnete Vorsprünge mit
dem Schutzschlauch verhakt sein.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, statt eines Spannbandes mehrere
schmalere Spannbänder oder Spanndrähte oder Spannseile zu verwenden. Ebenso liegt
es im Rahmen der Erfindung, an der zu spannenden Schlauchseite auf der Innen- oder
Außenseite längslaufende Aussparungen für das Spannband vorzusehen, je nachdem,
auf welcher Schlauchseite das Band verläuft. Diese Aussparungen können das Spannband
teilweise übergreifen, so daß sie anstelle der vorbeschriebenen Abstandhalter ein
Durchhängen oder Aus knicken des Schutzschlauches@ verhindern.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Äusführungsbeispielen anhaici der Zeichnung; dabei Zeigt: Fig.
1 den Schutzschlauch mit der Spannvorrichtung im Axialschnitt; Fig. 2 bis 4 verschiedene
Ausbildungen der Spannvorrichtung; Fig. 5 die Ausbildung eines Abstandhalters, der
zugleich als halterung für die im Schutzschlauch laufenden leitungen dient; Fig.
6 einen @uerschnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 und Fig. 7 eine@ Abstandhalter
mit nach oden ragender Verlängerent in seitlicher Ansicht.
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Der erfindungsgemäße Schutzschlauch @ besteht aus einem schraubengangförmig
gewickelten, profilierten Band, vorzugsweise einem @ctallband, dessen @anten längs
benschbarter Windungen derart ineinandergreifen, daß der Schlauch in Längsrichtung
zusammen-oder auseinandergeschoben werden kann. Hierfür kommen vor allem die bekannten
Einhak- oder Agraffprofile in Betracht.
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An den Schlauchenden sind jeweils Anschlußarmaturen vorgesehen, die
in der Zeichnung durch zwei Ringe 1a bzw. 1b angedeutet sind.
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Das untere Schlauchende sitzt @eispielsweise an einem nicht näher
dargestellten, ortsfesten Anschluß, während das obere Schlauchende nn einen Verbraucher
angeschlossen ist, der in Pfeilrichtung verschiebbar
ist. Bei einer
Verschiebung des verbraucherseitigen Schlauchendes verlagert sicii der U-förmige
Bogen zum einen oder zum anderen Schlauchende hin. Dabei ist durch geeignete kaßnahinen
dafür zu sorgen, daß das obere Trum des Schlauches freitragend seine Form beibehält,
insbesondere auch nach längerer Gebrauchszeit nicht durchhängt. Dies erfolgt erfindungsgemäß
durch ein unter Vorspannung stehendes Band 2, das in Schlauchlängsrichtung verläuft,
und zwar an der dem Innenbogen zugeordneten Schlauchseite. Die einzige Befestigung
des Bandes am Schlauch erfolgt an seinen beiden Enden. Am ortsfesten Ende ist das
Band starr am Schlauchende festgelegt, indem. es beispielsweise mit den letzten
Schlauchwellen oder einem dort befestigten haltering verlötet ist. Dvie Befestigung
am anderen Schlauchende erfolgt hingegen erfindungsgemäß über eine Spannvorrichtung
3, die das Band relativ zum Schlauch stets unter einer bestimmten Zugspannung hält.
Dadurch werden die einzelnen Schlauchwindungen im Wirkungsbereich des Spannbandes
axial zusammengepreßt, Der Schlauch kann sich somit nur im Sinne des eingezeichneten
tJ-Bogens, nicht aber entgegengesetzt umbiegen. Das bedeutet, da eine Durchhängebewegung
des oberen Trums des Schlauches 1 ausgeschlossen ist. Beim unteren Trum spielt das
eventuelle Durchhangjen keine Rolle, da dies auf einer entsprechenden Unterlage
abgelegt wird. Se]bstverständlich kann anstelle des oberen Schlauchendes auch
das untere Scillauchende an einen ortsbeweglichen Verbraucher angeschlossen sein.
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Durch die Spannvorrichtung 3 werden die nach langerer Gebrauchszeit
unvermeidlichen Setzbewegungen des Schlauches 1 an den einzelnen Schlauchwindungen
ebenso
wie die ermüdungsbedingten Dehnungen des Bandes 2 kompensiert,
ohne daß es dabei zu einem nennenswerten Nachlassen der Zugspannung, im Band oder
zu einem Durchhängen des Schlauches kommt. Hierzu ist das Bandende 2a mit einem
Winkel 4 versehen, der über eine Gewindestange 5 mit einem am Schlauch bzw. dessen
Armatur 1a befestigten Winkel 6 in Verbindung steht. Die Gewindestange 5 kann am
Winkel 4 starr befestigt sein, während sie den Winkel 6 axial verschiebbar durchquert.
Zwischen den beiden Winkeln trägt die Gewindestange 5 eine Einstellschraube 7, die
zur Verspannung einer Schraubenfeder 8 zwischen der Mutter 7 und dem Winkel 6 dient.
Durch Verstellung der Mutter 7 kann die Vorspannung der Feder 8 und damit die Zugspannung
im Band 2 beliebig eingestellt werden. Vor allem bietet sich die Nöglichkeit, den
Schlauch auf unterschiedliche Kabelgewichte vorzuspannen.
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Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, die Spannvorrichtung
ohne Federelement vorzusehen, indem beispielsweise die Gewiridestange 5 drehbar,
aber axial unverschiebbar im Winkel 4 gefiihrt ist, während sie mit dem Winkel 6
über ihr Gewinde in Eingriff steht, Dadurch bewirkt eine Verdrehung der Gewindestange
5 unmittelbar eine entsprechende Spannungsänderung am Band 2.
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Für Einbaufalle, wo die freitragende länge des Schutzschlauches nicht
allzu hoch oder das Kabelgewicht nicht allzu groß ist, eignet sich die in Fig. 2
dargestellte Spannvorrichtung. Sie besteht aus einem mit dem Bandende 2a fest verbundenen
Klemmstück 9 und aus einem Stützjoch 10, das gegenüber dem Klemmstück
verspannt
ist. Das Stützjoch liegt mit seiner Rückseite an der unteren Stirnseite des Wickelschlauches
1 an und weist an seiner gegenüberliegenden Seite zwei parallel zum Band 2 laufende
Führungen 11 und 12 auf, die das Klemmstück 9 im Schiebesitz durchqueren, Zwischen
dem Klemmstück 9 und dem Stützjoch 10 sitzen zwei Druckfedern 13 und 14, die um
die Frihrungen 11 bzw. 12 herumlaufen und die gewünschte Verspannung des Bandes
2 sicherstellen.
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Diese Art der Spannvorrichtung zeichnet sich durch besonders einfachen
Aufbau aus.
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Fig. 3 zeigt eine Spannvorrichtung, die für größere freitragende Schlauchlängen
geeignet ist und sich durch eine jederzeit mögliche Nachstelleinrichtung auszeichnet.
Bei ihr ist das Bandende 2a, an einer rolle 15 befestigt, die ihrerseits an einer
Verlängerung 16 der Anschlußarmatur drehbar gelagert ist, so daß das Band durch
Aufwickel n auf dieser Rolle mehr oder weniger stark gespannt werden kann. Durch
eine nicht näher dargestellte Rücklausperre ist sichergestellt, daß sich die Rolle
15 nict abrickelt.
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Die Betätigung der Rolle zur Einstellung der Bandspannung erfolgt
durch einen llebel 17, der iiber eine Ratsche in drehmomentübertragender Verbindung
mit der Rolle 15 steht. Die n"wischenschaltung der Ratsche hat den Vorteil, daß
der Hebel 17 nach jeder Verdrehung der Rolle wieder in seine Ausgangsposition zurückgeschwenkt
und in dieser Ausgangsposition in eine Zugfeder 18 eingehängt werden kann. Diese
'iugfeder stellt sicher, daß eventuelle SetZungserscheinungen kompensiert werden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Spannvorrichtung zeigt
Pig. 4. nier ist senkrecht zur Schlauch
längserstreckung ein zylindrisches
Gehäuse 19 mit einer Spannfeder 20 an die Anschlußarmatur la des Schutzschlauches
angebaut. Das obere Ende der Spannfeder 20 ist im Gehäuse festgelegt, während das
unterme Ende über eine Zugstange 21 an den' einen Schenkel 22a eines im Gehäuse
19 schwenkbar gelagerten Winkelhebels 22 angelenkt ist. An den anderen Schenkel
22b des Winkelhebels ist das Ende 2a des Spannbandes 2 angelenkt. Die Einstellung
der Spannkraft erfolgt beispielsweise durch Längenänderung der Zugstange 21 oder
durch eine Verstellmöglichkeit der Befestigung des Spannbandes am Schenkel 22b.
Die Winkelzuordnung der beiden Sc henkel des Winkelhebels 22 ist so gewählt, daß
die vom Federweg der Spannfeder 20 abhängigen Zugkraftänderungen über das mit der
Verschwenkung des hinkelhebels 22 sich ändernde Übersetzungsverhältnis nahezu kompensiert
werden, so dxl; auch bei Setzungserscheinungen im Schutzschlauch die Spannkraft
konstant bleibt.
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Im allgemeinen ist der größte Teil des Querschnittes des Schutzschlauches
mit abc1n od. dgl. ausgefüllt.
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Die Schlauchoberseite sti.tzt ich somit über diese im Schlauchinneren
verlaufenden Kabel am Spannband 2 ab. Ist der Schlauchquerschnitt hingegen nur teilweise
ausgeffillt, so kann es bei sehr großen freitragenden Schlauchlängen, für die die
Erfindung besonders geeignet ist, zu einem leichten Durchhängen des nicht abgestützten
Schlauchstückes kommen. Um dies zu vermeiden, können in dem gef;nhrdeten Bereich
einzelne Abstandhalter 23 zur Schlauchstützung vorgesehen sein.
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Diese Abstandhalter sind im einftachsten Fail umgebogene Blechstreifen,
die mit dorn Spannband vernietet oder punktgeschweißt sind. Ihre äußere Kontur entspricht
mit einem gewissen Spiel dem Innenquerschnitt des Schutzschlauches.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, diese Abstandhalter zugleich zur
definierten Führung der im Schutzschlauch laufenden Kabel od. dgl. zu verwenden.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Dabeiweist
der Abstandhalter eine oder mehrere Leiten 24 auf, an denen die Leitungen verankert,
beispielsweise verklemmt werden. Im einfachsten Fall können diese Leisten als Elastomereinlagen
ausgebildet sein, wie dies im Ausführungsbeispiel angedeutet ist. Die eingeklemmten
Kabel sind dabei mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet.
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Durch die definierte Führung der Kabel im Inneren des Schutzschlauches
ist das bisher im Bereich des U-förmigen Bogens des Schutzschlauches unvermeidliche
Scheuern der Kabel an der Wandung des im allgemeinen metallischen Schutzschlauches
mit Sicherheit vermieden. Es können daher kostengünstigere Kabel mit schwächerer
Isolierung bzw. Armierung verwendet werden und zugleich erhöht sich die Lebensdauer
der Kabel beträchtlich.
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Um den Abstandhalter in seiner Winkellage relativ zum Schutzschlauch
zu arretieren, kann er an seinem oberen Bügel mit einem nach oben ragenden Vorsprung,
insbesondere einer Zunge 26 versehen sein, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist. Diese
Zunge 26 wird beim Einziehen des Bandes mit den daran befestigten Abstandhaltern
elastisch niedergehalten und nach Erreichen der Endlage in den darüberliegenden
Windungsgang des Sc hutzschlauches eingehakt.
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Es liegt aber selbstverständlich auch im Rahmen der Erfindung, das
Spannband nicht innerhalb, sondern
außerhalb des Schutzschlauches
verlaufen zu lassen, wenn man dafür Sorge trägt, daß das Band in Querrichtung am
Schutzschlauch gef.ihrt ist und der Schutzschlauch nicht euer zum Band ausknicken
kann bzw.
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das Band im Bereich des U-förmigen Bogens vom Schlauch abhebt.
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L e e r s e i t e