DE3133782C2

DE3133782C2 - Ausziehbare elektrische Versorgungsleitung für vertikal relativbewegliche Verbraucher

Info

Publication number: DE3133782C2
Application number: DE19813133782
Authority: DE
Inventors: Paul Ing. Schreiber (grad.), 4322 Sprockhövel
Original assignee: KABELWERK WAGNER KG 5600 WUPPERTAL DE
Current assignee: KABELWERK WAGNER KG 5600 WUPPERTAL DE
Priority date: 1981-08-26
Filing date: 1981-08-26
Publication date: 1984-07-19
Also published as: DE3133782A1

Abstract

Die Leitung (10) dient für die elektrische Versorgung vertikal relativ beweglicher Elektrobauteile, wie Elektromotoren. Um auch größere Kupferquerschnitte bei vergleichsweise kleinen Mantelquerschnitten einsetzen zu können, ist eine Flachleitung (10) horizontal hin- und herverlaufend aufeinandergelegt und hat mit Mindestdurchmessern (Dmin) versehene Wendestellen (13), die zu einer benachbarten Wendestelle (13) seitlich versetzt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ausziehbare elektrische Versorgungsleitung für vertikal relativbewegliche Verbraucher, bei der eine Flachleitung abschnittsweise horizontal hin- und herverlaufend aufgestapelt ist und ihre zwischen den Leitungsabschnitten gelegenen Wendestelien festgelegte Mindestradien aufweisen.

Elektro-Hebe-Magncten oder vertikal bewegliche Elektromotoren sind Elektrobauteilc, deren elektrische Versorgung über speziell gestaltete, den Rclativbewcgungen zwischen dem Elektrobauteil und der Stromquelle angepaßte Leitungen erfolgt. Allgemein bekannt sind Spiral-Leitungen und Wendcl-Leilungcn, welche begrenzte vertikale Bewegungen des Rlcktrobiiiitcils oder der Stromquelle zulassen. Da/.u können diese Leitungen in der Regel bis auf das Dreifache ihrer Ruhelänge ausgezogen werden. Nach dem Nachlassen der Ausziehkraft nehmen die Leitungen infolge von Rückstellkräften nahezu unbegrenzt oft ihre Ruhelänge wieder ein. Diese erforderlichen Rückstellkräfte werden durch die aus elastischem und/oder thermoplastischem Werkstoff bestehenden Mäntel der Leitungen bewirkt. Bei der Herstellung der Wendelleilungen werden diese mit noch plastischem Mantel auf einen Dorn gewickelt, dessen Durchmesser ein Mehrfaches des Leitungsdurchmessers beträgt. Dann wird die auf einen Dorn gewikkelte Leitung einer Wärmebehandlung unterzogen. Besteht der Mantel einer solchen Leitung aus bis dahin noch plastischem Elastomeren, z. B. Gummi, so wird der Werkstoff dabei vulkanisiert, also vernetzt. Mantel aus thermoplastischem Werkstoff werden bei dieser Wärmebehandlung eine zeitlang einer Temperatur unterhalb der Extrudiertemperatur ausgesetzt und dann schnell abgekühlt Anschließend müssen die Leitungen Windung für Windung zurückgedreht werden, um die erforderliche Rückstellkraft in die Ruhe-Lage zu erzielen. Die Größe der Rückstellkräfte ist abhängig von der Größe des Querschnitts des elastischen Werkstoffs des Mantels. Dieser Querschnitt bzw. die Wanddicke des Mantels kann nicht beliebig erhöht werden, um die erforderlichen Rückstellkräfte auch noch bei hohem Leitungsgewicht, insbesondere großen Kupferquerschnitten zu erreichen, ,ajso insbesondere bei Leitungen für große Stromstärken. Daher können Spiral- und Wendelleitungen je nach verwendetem Mantelwerkstoff nur bis zu bestimmten Kupferquerschnitten eingesetzt werden. Eine gebrauchsfähige Spiral- oder Wendelleitung mit größerem Querschnitt als 2,5 mm² bei bis zu fünf Adern ist nicht herzustellen. Es gibt aber vertikalbewegliche Elektrobauteile.die mehr als fünf Adern benötigen

j5 und auch solche, die wegen des größeren Stromverbrauchs größere Querschnitte als 25 mm² verlangen. Eine Parallelschaltung mehrerer Wendelleitungen würde zwar zu größeren Kupferquerschnitten führen, ist aber z. B. aus Platzgründen nicht immer durchführbar. Eine solche Konstruktion ist aucti teurer, als eine einzige Leitung mit den erforderlichen Aderzahlen und Querschnitten.

Aus der DE-OS 29 30 241 ist eine Versorgungsleitung der eingangs genannten Art bekannt, die mit einem Gliederfaltband zusammengebaut ist. In jedem Glied eines Fallbandes befindet sich eine Reihe von Durchfädclöffnungcn, die zu der Reihe von Durchfädelöffnungcn des anschließenden Gliedes seitlich versetzt ist. Die bekannte zweiadrige Flachleitung wird durch alle Durchfädclöffnungen der Reihe nach jeweils von der einen Seite eines Gliedes auf dessen andere Seite geführt, so daß die durch die Glieder definierten Flachleitungsabschnitte zu den jeweils benachbarten Leitungsabschnitten seitlich versetzt sind. An den Verbindungs-

« stellen zweier Glieder des Gliederfaltbandes liegt die Flachleitung mit Wendestellen frei, die verhältnismäßig große Radien aufweisen. Die bekannte Leitung ist mit dem Glicdcrfaltband nur umständlich zusammenzubauen und eine gleichmäßige Ausbildung der Wendestellen

bo ist nicht ohne weiteres gewährleistet. Die Flachleitung wird nichl nur auf Biegung beansprucht, sondern auch auf Verdrehung. Für breitere Flachleitungen und für größere Querschnitte kann die bekannte Konstruktion nichl mehr verwendet werden oder wird unwinschaft-

b'i lieh.

Aus der DS-PS 28 65 979 ist eine Versorgungsleitung für horizontal reliitivbeweglichc Verbraucher bekannt. Rundleitungen werden vertikal hin- und herverlaufend

angeordnet und sind dabei mit jedem Leitungsabschnitt auf einem Trägerstreifen abgestützt, an dem sie auch befestigt werden. Die Wendestellen sind von mit den Trägerstreifen fest verbundenen Klemmen starr gehalten, so daß sich die Leitungsabschnitte den Relativverschiebungen der Verbraucher entsprechend durchbiegen müssen. Dabei sind die mechanischen Beanspruchungen der Leitung durch die Klemmen an den Wendestellen am größten. Die Versorgungsleitung besteht aus mehreren perallelliegenden Rundleitungen, so daß der bauliche Aufwand zusammen mit den Trägerstreifen und den Klemmen beachtlich ist und doch nicht die für die Leitungen erforderliche geringe mechanische Beanspruchung gewährleistet

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leitung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie auch bei praktisch unbeschränkter Anzahl der Adern und/oder ohne Beschränkung des Kupferquerschnitts der Adern allein die elektrische Versorgung eines oder mehrerer elektrischer Verbraucher übernehmen kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leitungsahschnitte aufeinanderliegend gestapelt sind, daß ine Wendestellen dauerverformt sind und daß die einander benachbarten Wendestellen in der Ebene der flach aufeinanderliegenden Leitungsabschnitte gleichmäßig nach außen versetzt sind.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Leitungsabschnitte der Flachleitung aufeinanderliegend gestapelt sind. Infolgedessen liegen alle Adern oder verseilten Aderbündel jeweils flach nebeneinander in einer »neutralen Ebene« und werden bei Biegungen um Hochkantachsen nicht auf Verdrehung beansprucht. Die dauerverformten Wendestellen bewirken, daß die Mindestradien bzw. die Mindestdurchmesser ohne leitungsfremde mechanische Hilfsmittel gewährleistet werden, da die Wendestellen ihre Form auf Dauer behalten, was durch eine Wärmebehandlung erreicht werden kann. Ohne eine derartige Ausbildung der Wendestellen könnte das Eigengewicht aufeinanderliegender Leitungsabschnitte zu einem Zusammendrücken der Wendestellen führen und damit das Brechen der Kupferleiter begünstigen. Darüber hinaus wird durch eine seitliche Versetzung der Wendestellen dafür gesorgt, daß diese nicht übereinander liegen, was zu einer weiteren Herabsetzung der Belastung der Wendestellen bei aufeinanderliegcnden Flachleitungsabschnitten führt und gewährleistet, daß die Leitungsabschnitte beim Zusammenlegen der Flachleitung infolge Abwärtsbewegung des Elektrobauteils einwandfrei gestapeil werden und die gewünschte geringe Höhe des Flachleitungspakets mit Sicherheit erreicht wird. Die gleichmäßige Versetzung der Wendestellen nach außen bewirkt auch, daß die Leitung im Bereich der Wendestellen jeweils gleichmäßig beansprucht wird und auf die Seitenansichtsfläche des Flachleitungspakets bezogen die größtmögliche Leitungslänge untergebracht werden kann. Es kann eine symmetriiche Anordnung erreicht werden, bei der die einzelnen horizontalen Leitungsabschnitte die Tendenz haben, die gewünschte trapezartige Anordnung des Flachleitungspakets zu bilden. Dazu ist es des weiteren vorteilhaft, daß sich das aus den flach aufeinanderliegenden Leitungsabschnitten und den Wendestellen gebildete Flachleitungspaket vertikal von oben nach unten verbreitert. Eine vertikal umgekehrte Anordnung hätte infolge der geringeren üasisfläche eine verminderte Stapelbarkeit zur Folge.

Alle Wendestellen der Flachleitung haben dieselben Mindestradien bzw. denselben Mindestdurchmesser, der etwa das Drei- bis Vierfache der Leitungsdicke beträgt. Derselbe Mindestdurchmesser an alien Wendestellen führt zu einer vereinfachten Ausbildung bzw. Herstellung des Flachleiiungspakets und die angegebene Bemessung des Mindestdurchmessers ist in bezug auf die auftretenden Beanspruchungen der Flachieitung einerseits und im Hinblick auf eine möglichst große stapelbare Leitungslänge andererseits optimal.

Bei großen Leitungslängen bzw. Pakethöhen ist die Flachleitung gegen seitliches Abkippen abgestützt. Die seitliche Abstützung der Flachleitung ist über die gesamte Höhe ihrer Bewegungsbahn vorhanden, wenn beispielsweise mit Schwingungsbeanspruchungen oder solchen Beeinflussungen zu rechnen ist, die ein selbsttätiges ordnungsgemäßes Stapeln der Flachleitungsabschnitte verhindern können.

Um auch bei besonders großen Kupferquerschnitten und infolgedessen hohen Leitungsgewichten Flachleitungen der vorgenannten Ausgestaltung verwenden zu können, ist die Flachieitung mit mindev.sns einem längsdurchiaufcnden Tragorgan versehen, weiches die Adern oder Aderbündel entlastet. Es können auch zwei Tragorgane vorhanden sein, die außen liegen.

Die Leitung weist vorteilhafterweise sowohl Adern für KraftFtrom. als auch Steueradern auf. Sie ist also für Elektrobauteile geeignet, die sowohl Kraftstrom als auch z. B. Steuerimpulse benötigen, und die Leitung kann auch als Universalleitung für Kraftstrom- oder Steuerstromverbrauch eingesetzt werden-, was bei kleinen Leitungs- bzw. Leitungspaketstückzahlen für z. B. bestimmte Arbeitshöhen der beweglichen Elektrobauteile herstellungs- und kostenmäßig vorteilhaft sein kann.

Ein Verfahren zui Herstellung der Leitung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Flachieitung hochkant auf einer Formplatte um vertikal angeordnete Zylinderstücke gewunden hin- und herverlaufend aneinander gelegt, arretiert und einer die Form der Wendestellen fixierenden Wärmebehandlung unterworfen wird. Zum erleichterten Einlegen der Flachleitung wird eine Formplatte mit als Rollen ausgebildeten Zylinderstücken verwendet. Mit dem vorbeschriebenen Verfahren können Leitungen bzw. Leitungspakete für alle prakti:>ch vorkommenden Arbeitshöhen der vertikal beweglichen Elektrobauteile einfach und kostengünstig hergestellt werden.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Flachleitungspaketes, F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer Wendestelle der Flachleitung im in der F i g. 1 angegebenen Bereich,
F i g. js eine Seitenansicht eines Teils der auseinandergezogenen Flachieitung der Fig. 1 und

F i g. 4a bis 4c Querschnitte von Flachleitungtn unterschiedlicher Ausgestaltung.

Die Flachleitung 10 besitzt gemäß Fig. 1 mehrere horizontal hin- und herverlaufer.d angeordnete Leitungsabschnitte 11, die aufeinander gelegt sind. Der unterste Leitungsabschnitt W liegt auf einer in Fig. 1 lediglich links angedeuteten Bodenfläche 12 au'. An die Leitungsabschnitte 11 schließen jeweils wechselseitig Wendestellen 13 an. Durch die wechselseitige Anord-

b5 nung der Wendestelle.·; 13 ergeben sich bei den dargestellten neuen Leitungsabschnitten 11 acht Wendestellen 13, von denen je vier auf einer Seite des Flachleitungspakets 14 angeordnet sind. Die Anordnung der

Wendestellen 13 erfolgt auf jeder Seite des Flachleitungspakets 14 so. daß sie in Darstcllungscbene von oben nach unten gesehen jeweils nach außen versetzt sind. Die zeitliche Versetzung der Wendestellen 13 entspricht etwa dem Außendurchmesser der Wendestellen

13, während ihre Versetzung in der Höhe dem zweifachen der Dicke d der Flachleitung entspricht. Da die seitliche Versetzung der Wendestellen 13 gleichmäßig erfolgt, also unter jeweiligem direkten Aneinandergrenzen zweier Wendestellen 13, die alle denselben Außendurchmesser haben, ergibt sich die von der Seite gesehen trapezartige Ausbildung des Flachleitungspakets

14. Dessen Höhe entspricht im wesentlichen nur einem Vielfachen der Höhe der Flachleitung, wobei das Vielfache die Zahl der aufeinander liegenden Flachleitungsabschnitte 11 ist.

F i g. 2 zeigt, daß der Mindestdurchmesscr Dmin) etwa das Drei- bis Vierfache der Leitungsdicke dbeträgt.

Zum Anschluß der Fiac.hlei'.ung 10 an das Elektrobäuteil und in nicht dargestellter Weise auch am anderen Ende der Flachleitung 10 ist jeweils ein ungeformtes gerades Leitungsstück vorhanden. Die Flachleitung 10 wird an ihrem oberen Ende 15 abisoliert und an eine nicht dargestellte Anschlußklemme des sich vertikal auf- und abbewegenden Elektrobauteils angeklemmt. Die Länge der Flachleitung 10 ist auf die Höhe abgestimmt, über die sich das Eiektrobauteil bewegt. Das untere Ende 16 ist in dem oberen Ende 15 gemäßer Weise an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen.

Bei einer Vertikalbewegung des Elektrobauteils aus dessen tiefster Lage nach oben wird die Flachleitiing 10 an ihrem oberen Ende 15 nach oben gezogen, so daß zunächst der oberste Leitungsabschnitt II" nach oben bewegt und die benachbarte Wendestelle 13' etwas aufgebogen wird. Dann wird der von oben gesehen zweite Leitungsabschnitt 1Γ" angehoben usw. Dabei ergibt sich die in Fig.3 dargestellte seitliche Ansicht der Flachleitung 10, wobei ll^lv der unterste nicht mehr angehobene Leitungsabschnitt ist.

Der in Fig.4a dargestellte Leilungsquerschnitt zeigt vier Adern, welche die vier Leitungen für R. S. Tund Mp eines Drehstromverbrauchers darstellen. Diese Adern sind jeweils von einer Isolierhüllc 17 umgeben, die ihrerseits in den Mantel 18 eingebettet sind.

Der in Fig.4b dargestellte Querschnitt _cj_ner Flachleitung 10 zeigt außer den F i g. 4a entsprechenden Adern für Mp. R. S. Γ ein Tragorgan 19, beispielsweise ein Stahlseil, welches die Adern zugentlastet und es ermöglicht, besonders große Kupferquerschnitte zu verwenden.

Auch der Leitungsquerschnitt der Fig.4c hat die Adern für Mp. R. S, Tim Kraftstrom, besitzt aber zwischen den Adern für die Phasen R und S acht Steueradern 20, von denen je vier zu einem Adernbündel 21 verseilt sind.

Es ist auch möglich, daß das in F i g. 1 dargestellte Leitungspaket 14 am Elektrobauieil positioniert ist und mit diesem auf und ab fährt. Günstiger erscheint es jedoch, das Flachleitungspaket 14 nahe der tiefsten Posi^J tion des sich auf- und abbewegenden Elektrobauteils anzuordnen, da die Flachleitung 10 dann nur teilweise bzw. entsprechend der vom Eiektrobauteil aufwärts gefahrenen Höhe angehoben werden muß.

Bei genügend breiten und/oder formsiabüen Flachleitungen genügt es. wenn die Fiachleitung 10 mit ihren Leitungsabschnitten 11 aus einer in F i g. 3 dargestellten Lage ohne weiteres abgesenkt wird, da das Leitungsgebilde in sich steif genug ist, um die Lage der Fig. 1 einzunehmen. Sollte das jedoch z. B. bei sehr hohen Flachluitungspaketen 14 nicht der Fall sein, so ist es vorteilhaft, die Flachleitung 10 gegen seitliches Abkippen abzustützen, beispielsweise durch die in Fig. 3 schematisch dargestellten Scitenwände 20. Die seitliche Abstützung der Flachleitung 10 kann auch über die gesamte Höhe ihrer Bewegungsbahn vorhanden sein, was durch die schematisch dargestellte Führungsstütze 21

in angedeutet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ausziehbare elektrische Versorgungsleitung für vertikal relativbewegliche Verbraucher, bei der eine Rachleitung abschnittsweise horizontal hin- und herverlaufend aufgestapelt ist und ihre zwischen den Leitungsabschnitten gelegenen Wendestellen festgelegte Mindestradien aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsabschnitte (ti) aufeinanderliegend gestapelt sind, daß die Wendestellen (13) dauerverformt sind und daß die einander benachbarten Wendestellen (13) in der Ebene der flach aufeinander liegenden Leitungsabschnitte (11) gleichmäßig nach außen versetzt sind.

2. Versorgungsleitung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich das aus den flach aufeinanderliegender! Leitungsabschnitten (11) und den Wendesteilen (13) gebildete Flachleitungspaket vertikal von oben nach unten verbreitert.

3. Leitypg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wendestellen (13) der Flachleitung (10) dieselben Mindestradien bzw. denselben Mindestdurchmesser (Dmin) haben, der etwa das Drei- bis Vierfache der Leitungsdicke (d)belrägv

4. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß tiic Flachleitung (10) gegen seitliches Abkippen abgestützt ist.

5. Leitung nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Abstützung der Flachleitung (10) über die gesamte Höhe ihrer Bewegungsbahn vorhanden ist.

6. Leitung nach ehiem dt- Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einem längs durchlaufenden Tragor^ ^n (19) versehen ist.

7. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie sowohl Adern (Mp. R, S. T) für Kraftstrom, als auch Steucradern (20) aufweist.

8. Verfahren zur Herstellung der Leitung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Flachleitung (10) hochkant auf einer Formplatte um vertikale angeordnete Zylinderstücke gewunden hin- und herverlaufend aneinander gelegt, arretiert und einer die Form der Wendcstellen (13) fixierenden Wärmebehandlung unterworfen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formplatte mit als Rollen ausgebildeten Zylinderstücken verwendet wird.