DE3333543C3 - Selbsttragender Energieleitungsträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbsttragenden Energie­ leitungsträger zwischen einem beweglichen Verbraucher und einem ortsfesten Anschluß.

Ein selbsttragender Energieleitungsträger mit den Merk­ malen a) bis e) des Anspruchs 1 ist aus der DE-AS 14 49 670 bekannt. Der prinzipielle Aufbau ist dort anhand einer Ausführungsform mit hohlzylindrischen Rohrgliedern dargestellt (Fig. 6 und 7) mit dementsprechend annähernd sphärischer Krümmung des Gelenkflächenabschnitts 3b sowohl auf der Gelenkrohr-Abwinkel-Außenseite als auch auf der Gelenkrohr-Abwinkel-Innenseite. Dieser erstreckt sich über einen Winkelbereich α. Der Gegenflächenabschnitt an der Innenseite des Rohrglieds 2, an welchem der Gelenk­ flächenabschnitt 3b mit allenfalls geringem Abstand vorbei­ schwenkt, ist lediglich derjenige schmale Flächenbereich am Innenumfang des Rohrglieds 2, welcher sich längs der Schnittlinie zwischen einer die Schwenkachse enthaltenden Radialebene des Rohrglieds 2 mit der Innenumfangsfläche des Rohrglieds 2 erstreckt. Sowohl an der Gelenkrohr- Abwinkel-Außenseite als auch an der Gelenkrohr-Abwinkel- Innenseite sind die Gelenkflächenabschnitte und Gegenflächen­ abschnitte vom jeweiligen Rohrendenumfangsrand deutlich beabstandet. Dies ist auch von der offenbarten Funktion her notwendig, da die Flächenabschnitte 3a und 3c beidseits des Gelenkflächenabschnitts 3b jeweils als Anschlagsfläche dienen, die an entsprechenden Gegenanschlags­ flächen an der Innenseite des Rohrglieds 2 in der Strecklage (Fig. 6) bzw. Abwinkellage (Fig. 7) anschlagen. Die in Fig. 5b lediglich angedeutete, im Querschnitt rechteckige Ausführungsform weist offenbar zylindrisch gekrümmte Gelenkflächenabschnitte auf. Aufeinanderfolgende Rohrglieder sind über zwei die Seitenwände durchsetzende Schraubbolzen miteinander verbunden.

Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist, daß sowohl in der Strecklage als auch in der Abwinkellage jeweils ein nach außen hin zugänglicher Spalt zwischen beiden Rohr­ gliedern 2 und 3 gebildet ist. Derartige Spalte sind unerwünscht, da sie verschmutzen können, mit der Folge, daß die Gelenke nicht mehr vollständig gestreckt bzw. abgewinkelt werden können. Auch stellen die sich schließenden Spalte eine Verletzungsgefahr dar. Auch leidet das Äußere. Schließlich wird der Bewegungsanschlag in beiden Gelenklagen ausschließlich zwischen den Randabschnitten gebildet, so daß diese dementsprechend geformt und mechanisch stabil ausgebildet sein müssen. Die gesonderten Schraubbolzen erschweren Herstellung und Montage.

Aus der US-PS 4 373 324 ist ein selbsttragender Energie­ leitungsträger mit den Merkmalen a) bis f) und i) bekannt. Ferner folgen am jeweiligen Rohrgliedende die dortigen Enden der Gegenflächenabschnitte der Krümmung der Gelenk­ flächenabschnitte. Zumindest auf der Gelenkrohr- Abwinkel-Außenseite ist dieses Ende abgerundet (Spalte 6, Zeilen 40 und 41 und Anspruch 20), was zwar zu einer kantenfreien, jedoch sägezahnartig abgestuften Oberfläche führt, die die Außen- und Innenwände einander schuppenartig überlappen. Der Schwenkbewegungsanschlag zwischen aufeinanderfolgenden Gliedern wird einerseits von einer nach innen vorstehenden Stufe des außenliegenden Seitenwandabschnitts und andererseits vom Endrand des innenliegenden Seitenwandabschnitts gebildet. Man erhält somit einen zum Gelenkrohrinneren hin offenen, sich mit der Schwenkbewegung ständig öffnenden und schließenden Spalt. Es besteht daher die Gefahr, daß in den Spalt lose Kabelteile eingeklemmt werden oder, daß dieser mit der Zeit verschmutzt, so daß das jeweilige Gelenk nicht mehr ganz gestreckt bzw. nicht mehr ganz abgebogen werden kann. Schließlich erschwert der offene Spalt auch das Einführen von Kabeln. Die Gelenkverbindung wird durch gesonderte Gelenkbolzen gebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen selbst­ tragenden Energieleitungsträger mit verringerter Schmutz­ empfindlichkeit und im wesentlichen glattem Übergang zwischen den Rohrgliedern auf der Abwinkel-Außen- und Innenseite bereitzustellen mit einfachem montage­ freundlichem Aufbau.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Da Gegenflächenabschnitt und Gelenkflächenabschnitt jeweils bis zum jeweiligen Rohrgliedenden- Umfangsrand reichen, ist die Bildung eines entsprechenden Spaltes sowohl am Rohräußeren als auch im Rohrinneren vermieden. Aufgrund des spitzwinkligen Zusammenlaufens des Gegenflächenabschnitts mit der Außenfläche und der Anpassung des spitz zulaufenden Endes an die Krümmung des Gelenkflächenabschnitts ergibt sich in diesem Bereich ein weitgehend glatter Übergang von einem Rohrglied auf das nächste. Diese Ausbildung der Randabschnitte wird dadurch ermöglicht, daß diese von ihrer Anschlagsfunktion durch den von ihnen unabhängigen Anschlag zumindest teilweise entlastet werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, wenn von einer Anordnung abweichend derjenigen gemäß DE-AS 14 49 670 die Gelenkachse an die Abwinkel-Außenseite oder an die Abwinkel-Innenseite verlagert wird, so daß sich das Problem einer Spaltöffnungs- oder Spaltschließbewegung lediglich an der jeweils gegenüberliegenden Abwinkelseite ergibt, welches dann erfindungsgemäß durch entsprechende Ausbildung des Gelenkflächenabschnitts und des Gegen­ flächenabschnitts an dieser Abwinkelseite gelöst wird. Da der Anschlags- und Gelenkzapfen jeweils in eine Anschlagsausnehmung eingreift, wird er vom stehengebliebenen Boden der Anschlagsausnehmung voll abgedeckt, so daß sich kein zum Innenraum bzw. nach außen hin offener, sich bei der Schwenkbewegung öffnender und schließender Spalt ausbildet. Aufgrund der einstückigen Ausbildung des Zapfens mit der jeweiligen Seitenwand ergibt sich verein­ fachte Herstellung und Montage, da keine gesonderten Gelenkbolzen bereitgestellt und hantiert werden müssen. Besonders einfache und schnelle Montage und ggf. Demontage sichert die elastische Nachgiebigkeit mindestens einer der sich überlappenden Seitenwandabschnitte. Zum Herstellen bzw. Lösen der jeweiligen Gelenkverbindung ist demnach lediglich der entsprechende Seitenwandabschnitt kurzfristig nach innen bzw. nach außen zu biegen, um anschließend den Zapfen schließlich in die entsprechende Ausnehmung einrasten lassen zu können.

Aus der DE-OS 22 20 044 ist eine beidseitig abwinkelbare Tragkette für flexible Versorgungsleitungen bekannt mit im wesentlichen rotationssymmetrischen Rohrgliedern, wobei in einem Ausführungsbeispiel die überlappenden Randabschnitte gegenseitig angepaßt hohlkugelig ausgebildet sind. Die Stirnenden der Randabschnitte sind rechtwinklig abgeschnitten; die Stirnenden der außenliegenden Randabschnitte bilden zusammen mit dem auf den innenliegenden Randabschnitt folgenden Mittelabschnitt des nächsten Rohrglieds den Anschlag für die beiden maximalen Abwinkellagen. Die spärisch ausgebildeten Randabschnitte schließen eine Ausbildung des Energieleitungsträgers mit ebener Außenfläche aus. Auch besteht kein glatter Übergang im Gelenkbereich. Auch aus der DE-PS 26 56 622 ist ein Energieleitungsträger mit nach außen vorstehenden, hier hohlzylindrisch gekrümmten, einander überlappenden Randabschnitten bekannt, die eine Ausbildung des Energieleitungsträgers mit ebener Außenfläche an der Gelenkrohr-Abwinkel-Außenseite und ebener Außenfläche an der Gelenkrohr-Abwinkel-Innenseite ausschließen. Die Randabschnitte sind bei dieser Ausführungsform von der Anschlagsfunktion entlastet, da entsprechende Anschläge in den Seitenwänden vorgesehen sind. Auch hier sind die Stirnenden der sich gegenseitig überlappenden Randabschnitte rechtwinklig abgeschnitten, was einen glatten Übergang ausschließt. Die US-PS 35 03 578 zeigt zwar einen selbsttragenden Energieleitungsträger mit verdeckten Bewegungsanschlägen in den Seitenwänden; es handelt sich hierbei jedoch um einen offenen Energieleitungsträger ohne Abwinkel-Außenwand und Abwinkel-Innenwand. Das Problem sich öffnender und schließender Spalte zwischen aufeinanderfolgenden Abwinkel-Außenwänden und Abwinkel-Innenwänden stellt sich hier nicht. Das Schwenkgelenk zwischen aufeinander­ folgenden Gliedern wird jeweils von einem Schwenkbolzen gebildet.

Die Maßnahme, den Gelenkflächenabschnitt bis zum entsprechenden Rohrgliedenden-Umfangsrand reichen zu lassen, also bis zur Innenfläche des entsprechenden Rohrglieds, sorgt für maximalen Gelenkrohr-Durchgangs­ querschnitt, da im Vergleich zur Anordnung gemäß der DE-AS 14 49 670 die dort in den freien Rohrquerschnitt hinein­ ragenden, einander in bezug auf die Schwenkachse diametral gegenüberliegenden geneigten Wandabschnitte 3c entfallen können. Die Maßnahme des Anspruchs 2 sorgt zusätzlich für einen glatten Übergang auch im Rohrinneren. Die Gefahr, daß sich Leitungen beim Einschieben in den Energieleitungs­ träger verhaken, ist somit wesentlich reduziert.

Um zu erreichen, daß der Übergang zwischen aufeinander­ folgenden Rohrgliedern an der Gelenkrohr-Außenseite auch im Bereich der Seitenwandabschnitte möglichst glatt ist, werden die Merkmale gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen. Es sei darauf hingewiesen, daß sich das Problem des Sichöffnens und Sichschließens von Spalten bei der Schwenkbewegung eines Rohrgelenks bei den Seitenwandabschnitten im Gegen­ satz zu den Randabschnitten nicht stellt, da die einander zu­ geordneten Seitenwandabschnitte lediglich in einer durch den Seitenwandabschnitt definierten gemeinsamen Ebene gegeneinander rotieren.

Ein weiterer Lösungsvorschlag zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe wird im Anspruch 5 angegeben. Der hier angegebene Anschlag ist unabhängig von den Randabschnitten. Sein besonderer Vorteil ist u. a. der, daß die Anschlagsfläche sowie die Anschlagsgegenfläche an einer Stelle liegen, welche weder von der Gelenkrohraußenseite her noch vom Gelenkrohrinnenraum her unmittelbar zugänglich ist. Dies gewährleistet störungsfreie Funktion insbesondere aufgrund minimaler Verschmutzungsgefahr sowie ein optisch ansprechendes Äußeres. Nach außen hin zugängliche, sich öffnende und schließende Bewegungsspalte im Anschlagsbereich sind hier nicht vorgesehen. Dabei ist einfacher Aufbau bei einfacher Herstellbarkeit gesichert. Der Anschlagsvorsprung ist einstückig mit dem Rohrglied insbesondere im Druckguß- oder Spritzgußverfahren hergestellt. Dies gilt entsprechend auch für die Anschlagsausnehmung. Aufgrund der erfindungsgemäßen Integrierung des Schwenkgelenks in den Bewegungsanschlag erspart man sich Herstellung und Montage eines gesonderten Gelenks zwischen aufeinander­ folgenden Rohrgliedern.

Um die bei der Bewegung der Rohrgelenke in die Strecklage sowie die Abwinkellage erzeugten Anschlagsgeräusche zu dämpfen, werden die Maßnahmen des Anspruchs 7 vorge­ schlagen.

Eine besonders einfache Ausbildung von Anschlag und Schwenkgelenk ist im Anspruch 8 angegeben.

Die gemäß Anspruch 9 ausgebildeten Rohrglieder lassen sich in einfacher Weise dadurch zusammenstecken, daß man die innenliegenden Seitenwandabschnitte und/oder die außenliegenden Seitenwandabschnitte der beiden Rohrglieder kurzfristig nach innen bzw. nach außen biegt, um anschließend die Anschlagsvorsprünge bzw. Gelenkzapfen schließlich in die entsprechenden Ausnehmungen einrasten lassen zu können.

Die zusammengesteckten Rohrglieder lassen sich aufgrund des glatten Übergangs nur mit Mühe oder überhaupt nicht wieder voneinander lösen, da Werkzeuge zum Aushebeln der äußeren Seitenwandabschnitte nur mit Mühe zwischen die beiden Rohrglieder eingesteckt werden können. Die Maßnahme gemäß Anspruch 10 erleichtert das Zerlegen des Energieleitungsträgers erheblich.

Die Erfindung wird im folgenden an einem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel erläutert: Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise abgebrochen, einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Gelenkrohres;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines einzelnen Rohrgliedes im Schnitt nach Linie III-III in Fig. 4;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Rohrglied im Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 5 und

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in den Fig. 3 und 4.

Der in Fig. 1 dargestellte selbsttragende Energieleitungs­ träger in Form eines Gelenkrohres 10 dient als Führungs­ rohr für Energieleitungen (elektrische Leitungen, Fluid- Leitungen oder dergl.) zwischen einem in Fig. 1 schematisch angedeuteten Verbraucher 12 und einem nicht dargestellten ortsfesten Anschluß im Bereich des Bodens 14. Der in Richtung des Doppelpfeiles A linear und parallel zum Boden 14 hin und her verfahrbare Verbraucher 12 haltert das ent­ sprechende Gelenkrohrende in einer dem zweifachen Biege­ radius R des Gelenkrohrs entsprechenden Höhe oberhalb des Bodens 14. Das Gelenkrohr 10 liegt in einer zum Boden 14 senkrechten und zur Bewegungsrichtung A parallelen Ebene. Das Gelenkrohr 10 besteht aus einer Reihe von Rohrgliedern 20, wobei aufeinanderfolgende Rohrglieder über ein Schwenk­ gelenk mit zur Ebene des Gelenkrohrs 10 (parallel zur Zeichenebene der Fig. 1) senkrechten Gelenkachsen 22. Jedes Schwenkgelenk ist lediglich einseitig in derselben Richtung verschwenkbar zwischen einer Strecklage B in Fig. 1 und einer Abwinkellage C. In der Strecklage B fluchten die Längsachsen 24 der beiden beteiligten Rohrglieder 20 mitein­ ander; in der den maximalen Schwenkwinkel festlegenden Abwinkellage schließen die Längsachsen 24 der beteiligten Rohrglieder 20 einen Winkel α von etwa 30° miteinander ein. Aufgrund dieser durch entsprechende Bewegungsanschläge begrenzten Abbiegbarkeit der Gelenke aufeinanderfolgender Rohrglieder 20 ergibt sich zum einen, daß ein gerader Ge­ lenkrohrabschnitt 26 zwischen dem Verbraucher 12 und einem Halbkreisbogen 28 des Gelenkrohrs 10 nicht durchhängt und zum anderen, daß der Halbkreisbogen 28 das Gewicht des geraden Abschnitts 26 aufnehmen und in den Boden 14 weiter­ leiten kann.

Das Gelenkrohr 10 zeichnet sich dadurch aus, daß seine Außenseiten sowohl entlang des geradlinigen Abschnitts 26 als auch entlang des Halbkreisbogens 28 im wesentlichen glatt durchgehend verlaufen, insbesondere ohne daß Nuten im Bereich des Gelenks zwischen aufeinanderfolgenden Rohr­ gliedern 20 gebildet sind, welche sich beim Übergang aus der einen Lage (z. B. Strecklage) in die andere Lage (Ab­ winkellage) öffnen bzw. schließen. Das Gelenkrohr 10 ist folglich nur äußerst wenig verschmutzungsgefährdet, was langen, störungsfreien Betrieb gewährleistet, da der­ artige Verschmutzungen im Gelenkbereich zu erhöhtem Ver­ schleiß, insbesondere zu einer Verringerung des Ab­ winkelungsbereichs führen würden. Auch besteht nicht die Gefahr, daß Finger oder dergl. im Gelenkbereich beim Über­ gang aus der Strecklage in die Abwinkellage und umgekehrt eingeklemmt werden. Schießlich bietet das Gelenkrohr 10 mit seinen glatten Außenflächen auch ein gefälliges Äußeres. Auch der Gelenkrohr-Innenraum 30 wird von im wesentlichen durchgehenden, vorsprungsfreien Flächen begrenzt, so daß die Möglichkeit besteht, die Energieleitungen (darunter auch Steuerleitungen) unmittelbar in das Gelenkrohr 10 einzulegen. Die glatten Rohrinnenflächen erleichtern das Einfädeln der Leitungen und halten den Verschleiß an den Energieleitungen gering. Man kann jedoch in üblicher Weise in die einzelnen Rohrglieder 20 auch nicht dargestellte Halteorgane (entsprechend dem Haltering 4 gemäß DE-AS 14 49 670, jedoch auch in anderen Formen) einsetzen, um die Energieleitungen längs einer durch die Rohrglied-Längs­ achsen 24 definierten Linien zu führen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gelenkrohrausführung liegt darin, daß die aufeinanderfolgenden Rohrglieder 20 im Gelenkbereich längs des Rohrumfangs relativ großflächig aneinander anliegen, so daß der Rohrinnenraum 30 relativ gut nach außen hin abgedichtet ist. Das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in den Gelenkrohr-Innenraum 30 ist des­ halb zusätzlich erschwert.

Hierzu sind die einzelnen, jeweils identisch ausgeführten Rohrglieder 20 gemäß den Fig. 3-5 ausgebildet. Man er­ kennt in Fig. 5, daß die Rohrglieder 20 und damit das Gelenkrohr 10 rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die zur Gelenkachse 22 senkrechten Rohrgliedwände werden als Seitenwände 32 bezeichnet, die an der Gelenkrohr- Abwinkel-Außenseite 34 gemäß Fig. 1 liegenden Rohrgliedwände als Abwinkel-Außenwände 36 und die gegenüberliegenden Rohrgliedwände an der Gelenkrohr-Abwinkel-Innenseite 38 als Abwinkel-Innenwände 40.

Im Gelenkbereich überlappen sich die Rohrenden der beiden beteiligten Rohrglieder 20, wobei an der Abwinkel-Außen­ seite 34 ein jeweils innen liegender Randabschnitt 42 der Abwinkel-Außenwand 36 des einen Rohrglieds 20 entlang eines außen liegenden Randabschnitts 44 des anderen Rohrglieds 20 bei der Abwinkel-Bewegung verschwenkt. Um die Er­ läuterung zu vereinfachen, ist in Fig. 3 das dem einzeln dargestellten Rohrglied 20 in Fig. 3 links vorangehende Rohrglied andeutungsweise mit einer Strich-Punkt-Punkt- Linie dargestellt und mit 20a bezeichnet. Dementsprechend sind die sichtbaren Bauelemente des Rohrglieds 20a mit Bezugsziffern entsprechend dem Rohrglied 20, jedoch mit dem zusätzlichen Index a versehen. Ferner ist in den Fig. 3 und 4 das auf das dargestellte Rohrglied 20 nach rechts folgende Rohrglied mit 20b bezeichnet und mit einer Strich-Punkt-Linie teilweise dargestellt. Die Bauelemente des Rohrglieds 20b tragen zusätzlich den Index b. Dem­ gemäß verschwenkt der innen liegende Randabschnitt 42 im Bereich des linken Rohrendes des Rohrglieds 20 entlang des außen liegenden Randabschnitts 44a des vorangehenden Rohrglieds 20a, wohingegen der rechte Randabschnitt 44 gegenüber dem innen liegenden Randabschnitt 42b des nächstfolgenden Rohrglieds 20b verschwenkt. Die vom Ge­ lenkrohr-Innenraum 30 abgewandte Außenseite des innen liegenden Randabschnitts 42 ist nach außen hin zylindrisch gewölbt mit einer von der zugeordneten Gelenkachse 22′ zwischen dem Rohrglied 20 und dem Rohrglied 20a ge­ bildeten Zylinderachse. Diese Zylinderfläche wird als Gelenkflächenabschnitt 46 bezeichnet. In der Zeichenebene der Fig. 3 beträgt der Winkel β zwischen der durch die Gelenkachse 22′ gehenden Rohrglied-Längsachse 24 des Rohrglieds 20 und der Verbindungsgeraden 48 zwischen dem inneren Rand des Ge­ lenkflächenabschnitts 46 am Rohrende etwa 40°; der Winkel γ zwischen der Rohrglied-Längsachse 24 und der Verbindungsgeraden 50 zwischen der Gelenkachse 22′ und dem anderen Rand des Gelenkflächenabschnitts 46 in der Positionsebene der Fig. 3 beträgt 90°.

Der jeweils außen liegende Randabschnitt 44 (bzw. 44a) ist an seiner Innenseite mit einer als Gegenflächenabschnitt 52 be­ zeichneten Fläche versehen, welche die ebene Innen­ fläche 54 der Außenwand 36 mit der zu dieser parallelen, ebenen Außenfläche 56 unmittelbar verbindet. Der Gegen­ flächenabschnitt 52 ist ebenfalls zylindrisch gekrümmt mit einer von der Gelenkachse 22′ gebildeten Zylinderachse und allenfalls geringfügig größerem Zylinderradius als der gegenüberliegende Gelenkflächenabschnitt 46 des innen liegenden Randabschnitts 42.

Der Gegenflächenabschnitt 52a, welcher entsprechend dem Gelenk­ flächenabschnitt 46 zylindrisch gekrümmt ist, erstreckt sich im Schnitt gemäß Fig. 3 zwischen der durch den inneren Flächenrand gehenden Geraden 48 (unter Bildung des Winkels β zur Achse 24) und einer durch den äußeren Flächenrand und die Gelenkachse 22′ gehenden, einen Winkel δ mit der Achse 24 einschließenden Geraden 58. Der Winkel δ beträgt etwa 73°, so daß sich in der Strecklage B, wie in Fig. 3 dar­ gestellt, ein Überlappungswinkel von (δ minus β) = 33° ergibt. Dementsprechend erhält man nach der maximalen Ab­ winkelung von α = 30° in die Abwinkellage einen Über­ deckungswinkel von ca. 3°, der ausreichend ist, um zu verhindern, daß Schmutz zwischen den Gelenkflächenabschnitt und den die Gegenflächenabschnitt eindringt.

Die in Fig. 3 rechte Hälfte des Rohrglieds 20 ist symmetrisch zu einer die Rohrlängsachse 24 sowie die beiden Gelenkachsen 22′ und 22′′ dieses Rohrglied ent­ haltenden Spiegelebene ausgebildet. Dementsprechend hat der Randabschnitt 144 an der Abwinkel-Innenseite 38 die­ selbe Form wie der beschriebene Randabschnitt 44 an der Abwinkel-Außenseite 34; dementsprechend erstreckt sich der Gegenflächenabschnitt 152 dieses Randabschnitts 144 in einem Winkelbereich zwischen β und δ nach Spiegelung um die Rohrgliedachse 24. Der Randabschnitt 142 an der Abwinkel- Innenseite 38 ist jedoch kürzer ausgebildet als der be­ schriebene Randabschnitt 42 an der Abwinkel-Außenseite 34. Die den rohrendenseitigen Flächenrand mit der Gelenkachse 22′ in der Position gemäß Fig. 3 verbindende Gerade 60 schließt einen Winkel ε=70° mit der Rohrgliedachse 24 ein; ebenso wie der obere Gelenkflächenabschnitt 46, geht auch der untere Gelenkflächenabschnitt 146 tangential in die jeweilige, eben ausgebildete Außenfläche 56 der Abwinkel-Innenwand 40 bzw. der Abwinkel-Außenwand 36 über.

In der Strecklage B gemäß Fig. 3 ergibt sich also eine gegenseitige Überlappung des Gelenkflächenabschnitt 146 mit dem Gegenflächenabschnitt 152 von 3°; nach Verschwenken um 30° erhält man dementsprechend eine Überlappung von 33°, wobei der in Fig. 3 rechte Rand des Gegenflächenabschnitts 152 des Rohrglieds 20a einen Winkel von etwa 93° mit der Gelenkrohr-Längsachse 24, des Rohrglieds 20 bezogen auf die Gelenkachse 22′ in der Position der Fig. 3, ein­ schließt. Dies kann zu einer geringfügigen elastischen Verformung dieses Randes führen, was jedoch nicht weiter störend ist.

Die gelenkige Befestigung zweier aufeinander folgender Rohrglieder 20 aneinander erfolgt über Seitenwandab­ schnitte der Seitenwände 32, welche sich gegenseitig überlappen und aneinander jeweils paarweise anliegen, wobei ein Anschlagsvorsprung in Form eines Anschlags- und Gelenkzapfen 64 am jeweils außen liegenden Seitenwandabschnitt 66 in eine entsprechende Ausnehmung 68a des jeweils innen liegenden Seitenwandab­ schnitts 70a eingreift. Der Zapfen 64 an der dem Rohr­ innenraum 30 jeweils zugewandten Innenseite des Randab­ schnitts 66 ist also sowohl nach außen hin abgedeckt (durch den Wandabschnitt 66) als auch zum Innenraum 30 hin (durch den inneren Wandabschnitt 70a). Der Zapfen 64 hat eine der Fig. 3 entnehmbare längliche Form mit einem dickeren, angenähert halbzylindrischen, in Fig. 3 rechten Ende 72, dessen Zylinderachse mit der Gelenkachse 22′ zusammenfällt, und einem dünneren, ebenfalls angenähert halbzylindrischen Ende 74, welche beide durch angenähert ebene, zur Gelenkachse 22′ parallele Seitenflächen 76 miteinander verbunden sind. Die Ausnehmung 68a des Rohrglieds 20a, welche den Zapfen 64 des Rohrglieds 20 aufnimmt, entspricht in ihrer Form der Ausnehmung 68 eben dieses Rohrgliedes 20, da sämtliche Rohrglieder gleich geformt sind. Der besseren Übersichtlichkeit halber wird die Form der Ausnehmung an Hand der Ausnehmung 68 in den Fig. 3 und 4 beschrieben. Sie ist in Richtung der Rohrglied- Längsachse 24 länglich ausgebildet und wird in Fig. 3 rechts von einer angenähert halbzylindrischen Fläche 78 begrenzt, welche der Form des halbzylindrischen Endes 72 des Zapfens angepaßt ist; das linke Ende der Ausnehmung 68 wird von einer halbzylindrischen Fläche 80 begrenzt.

Die angenähert halbzylindrische Fläche 78 (s. auch Fig. 4) sowie die eine etwa größere Bogenlänge aufweisende, eben­ falls zylindrische Fläche 80 mit der gleichen Zylinder­ achse (Gelenkachse 22′′) sind jeweils durch angenähert ebene Seitenflächen 82 miteinander verbunden, welche zur Gelenkachse 22′′ parallel verlaufen. Der Zylinderradius der Fläche 80 entspricht dem Abstand des Scheitels des angenähert halbzylindrischen Endes 74 des Zapfens 64 von der Drehachse. Die Bogenlänge der Fläche 80 ist nun derart festgelegt, daß der Zapfen 64 bzw. 64b des Rohr­ glieds 20b, welcher in die Ausnehmung 68 des Rohrglieds 20 eingreift, um den Schwenkwinkel α innerhalb der Ausnehmung 68 verschwenkt werden kann. Aufgrund der beschriebenen Einpassung des Zapfens 64b in die Ausnehmung 68 ist der Zapfen 64b in sämtlichen möglichen Schwenkstellungen bis auf die Rotationsbewegung um die Achse 22′ angenähert spielfrei in der Ausnehmung 68 festgelegt, so daß Zapfen 64b und Ausnehmung 68 als Schwenkgelenk mit begrenztem Schwenk­ winkel dienen. Zur Form des Zapfens 64b ist noch hinzu­ zufügen, daß die Zapfendicke (gemessen in Richtung der Gelenkachse 22′′) der Tiefe der Ausnehmung 68 im wesent­ lichen entspricht. Da die Ausnehmung 68 gemäß Fig. 3 symmetrisch zu einer die Rohrglied-Längsachse 24 sowie die Gelenkachse 22′′ enthaltenden Ebene ausgebildet ist, verläuft der Zapfen 64 schräg zur Rohrglied-Längsachse 24, genauer gesagt, die die beiden Enden 72 und 74 verbindende Längsrichtung des Zapfens 64 schließt in der Projektion der Fig. 3 einen Winkel α/2 mit der Längsrichtung 24 ein.

In der Strecklage B gemäß Fig. 3 liegt die in Fig. 3 untere Längsseite 76 des Zapfens 64 an der unteren Seitenfläche 82 der Ausnehmung 68 an, wodurch ein Bewegungsanschlag gebildet wird, welcher ein Verschwenken des Rohrglieds 20b gegenüber dem vorangehenden Rohrglied 20 in Fig. 3 um die Gelenkachse 20′ in Richtung entgegenge­ setzt dem Uhrzeiger in Fig. 3 verhindert. Nach einem Verschwenken des Rohrglieds 20b im Uhrzeigersinn um den Winkel α schlägt die obere Seitenfläche 76b des Zapfens 64b an der oberen Seitenfläche 82 der Ausnehmung 68 an unter Bildung eines weiteren Bewegungsanschlags, welcher ein Weiterverschwenken im Uhrzeigersinn verhindert.

Beim Verfahren des in Fig. 1 angedeuteten Verbrauchers 12 in der einen oder anderen Richtung (Doppelpfeil A) ver­ lagert sich der Halbkreisbogen-Abschnitt 28 entlang des Gelenkrohrs 10 in üblicher Weise, wobei am oberen und unte­ ren Ende des Halbkreisbogens ein ständiger Übergang der be­ teiligten Schwenkgelenke aus der Strecklage in die Ab­ winkellage und umgekehrt stattfindet. Um die hierbei ent­ stehenden Geräusche zu verringern, sind an den beiden Seitenflächen 76 des Zapfens 64 parallel zur jeweiligen Gelenkachse 22 verlaufende, voneinander beabstandete Dämpfungsrippen 84 vorgesehen, welche sich beim An­ schlagen an die jeweilige Seitenfläche 82 der Ausnehmung 68 zunehmend elastisch verformen und dadurch die An­ schlagsbewegung abdämpfen.

Ein zusätzlicher Bewegungsanschlag für die Strecklage ist zwischen dem jeweils innen liegenden Seitenwandabschnitt 70 (z. B. 70b in den Fig. 3 und 4) und dem Randabschnitt 42 des nächstfolgenden Rohrglieds 20 gebildet. Man erkennt in Fig. 3, daß der Randabschnitt 42 mit seiner zur Rohrglied- Längsachse 24 und zur Gelenkachse 22′ parallelen Innen­ fläche 54 am entsprechend orientierten, in Fig. 3 oberen Längsrand 90b des Seitenwandabschnitts 70a anschlägt.

Dementsprechend wird ein Anschlag für die Abwinkel-Lage dadurch gebildet, daß der in Fig. 3 untere Längsrand 90a des zweiten Wandabschnitts 70a an der Innenfläche 92 des unteren Randabschnitts 144 anschlägt. Wie vorstehend be­ reits näher ausgeführt worden ist, ist der untere Randab­ schnitt 144 kürzer ausgebildet als der obere Randabschnitt 44, um das Verschwenken des Seitenwandabschnitts 70a um den Schwenkwinkel α zuzulassen. Die Innenfläche 92 des Randabschnitts 144 ist dementsprechend nach oben hin gewölbt, um einen gleich­ mäßigen Übergang von der ebenen Rohrglied-Innenfläche 94 in diesem Bereich zum Rohrende zu erreichen.

Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, schließen die aufeinander folgenden Rohrglieder 20a, 20 und 20b mit den Außenseiten 96 ihrer Seitenwände 32 annähernd glatt ab. Dies wird da­ durch erreicht, daß der jeweils innen liegende Seitenwand- Abschnitt 70 entsprechend der Dicke des außen liegenden Seiten­ wandabschnitts 66 nach innen gekröpft ist. Ferner schließt die Stirnendfläche 98 des jeweils außen liegenden Seiten­ wand-Abschnitts 66 angenähert spaltfrei mit einer gegenüber­ liegenden Stufenfläche 100a des nächstfolgenden Rohrglieds 20a ab. Um scharfe Kanten zu vermeiden, welche in vielen Fällen eine Nachbearbeitung der beispielsweise durch Spritzgießen hergestellten Rohrgliedform erfordern, ist sowohl die Stirnendfläche 98 als auch die gegenüber­ liegende Stufenfläche 100a nach außen hin abrundet, wie Fig. 4 zeigt. Im übrigen bilden sowohl die Stirnendfläche 98 als auch die Stufenfläche 100 eine der Zylinderform folgende Fortsetzung der Gelenkflächenabschnitte 46, 146 und Gegen­ flächenabschnitte 52a und 152a (s. Fig. 3).

Der aufgrund der Abrundungen der Stirnendfläche 98 und der Stufenfläche 100 entstehende geringfügige Spalt ändert, im Gegensatz zu einem entsprechenden Spalt im Bereich der Gelenkrohr-Abknickungsaußenseite bzw. -innenseite, keines­ falls seine Form, insbesondere Spaltweite, bei einer Schwenkbewegung des Rohrgelenks, da die beiden Seiten­ wand-Abschnitte 66 und 70a eine reine Rotationsbewegung in der Ebene der Seitenwände 32 vollführen. Der zwischen den Flächen 98 und 100a gebildete Spalt kann folglich ohne weiteres hingenommen werden.

Das Gelenkrohr 10 wird durch Zusammenstecken der gleich geformten Rohrglieder 20 montiert. Hierzu drückt man die innen liegenden Seitenwand-Abschnitte 70 des einen Rohr­ glieds 20 entsprechend zusammen und/oder die außen liegenden Seitenwand-Abschnitte 70a des nächstfolgenden Rohrglieds 20a derart auseinander, daß die Zapfen 64a des Rohrglieds 20a am freien Ende der Seitenwand-Abschnitte 70 vorbei in die Ausnehmungen 68 bewegt werden können, wo sie einrasten. Die Wandstärken der Seitenwand-Abschnitte 66, 70 des vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Rohr­ glieds 20 sind dementsprechend festgelegt, um bei aus­ reichender mechanischer Stabilität dieses geringfügige Verbiegen beim Zusammenbau zuzulassen.

Da das erfindungsgemäße Gelenkrohr 10 an seiner Außenseite durchgehend glatt ausgebildet ist und auch keine größeren Fugen zwischen aufeinanderfolgenden Rohrgliedern bestehen, ist an und für sich die zerstörungsfreie Demontage des Gelenkrohrs 10 nur unter Schwierigkeit zu bewerkstelligen. Um die Demontage zu erleichtern, sind die jeweils außen liegenden Seitenwand-Abschnitte 66 mit Durchgangslöchern 102 versehen, welche bei zusammengebautem Gelenkrohr je­ weils auf der Außenseite des jeweils innen liegenden Seitenwand-Abschnitts 70a des nächstfolgenden Rohrglieds 20a enden. Die Durchgangslöcher 102 befinden sich in Höhe der Rohrglied-Längsachse 24 (s. Fig. 3) im Bereich zwischen dem Zapfen 64 dieses Rohrglieds 20 und einer Stufenfläche 104 der angenähert Z-förmigen Abknickung 106 im Schnitt der Fig. 4 zwischen dem Abschnitt 66 und dem Abschnitt 70.

Die Stufenfläche 104, welche entsprechend der außen liegenden Stufenfläche 100 angenähert zylindrisch ge­ krümmt ist mit der Gelenkachse 22′ als Zylinderachse unter zusätzlicher Abrundung der Stufenecke, dient als Anlage­ fläche für die Stirnfläche 108a des nächstfolgenden innen liegenden Seitenwand-Abschnitts 70a. Diese Fläche 108a ist wiederum entsprechend zylindrisch gekrümmt mit Abrundung der dem Gelenkrohr-Innenraum 30 zugewandten Kante. Man erkennt, daß auch die den Rohr-Innenraum 30 begrenzenden Gelenkrohr-Innenflächen ange­ nähert durchgehend glatt ausgebildet sind, so daß sich das Einziehen von Leitungen in das Gelenkrohr 10 leicht bewerkstelligen läßt.

Zur erwähnten Demontage des Gelenkrohrs 10 muß lediglich in das Durchgangsloch 102 ein entsprechender Stift ein­ geschoben werden, um den innen liegenden Seitenwand-Abschnitt 70a so weit nach innen drücken zu können, daß der Zapfen 64 frei kommt.

Die beschriebene Gelenkverbindung zwischen aufeinanderfolgenden Rohr­ gliedern (in Kastenform) mit nach innen ragendem Zapfen 64 am jeweils äußeren Seitenwand-Abschnitt 66 und einer entsprechenden Ausneh­ mung 68 an der Außenseite des jeweils inneren Seitenwand- Abschnitts 70 bringt den Vorteil glatter, durch­ gehender Außen- und Innenseiten der Seitenwände 32. Der asymmetrisch ausgebildete Zapfen samt dementsprechend asymmetrisch ausgebildeter Ausnehmung bilden gleichzeitig einen Bewegungsanschlag und ein Schwenklager, was äußerst einfachen Aufbau gewährleistet. Hervorzuheben ist auch noch die schnell und einfach durchzuführende Verbindung und Trennung aufeinanderfolgender Rohrglieder.

Der Vorteil der Anbringung des Zapfens 64 am äußeren Seitenwand-Abschnitt 66 liegt darin, daß dieser äußeren Belastungen, z. B. Schlägen, vornehmlich ausge­ setzte Teil des Rohrglieds nicht durch die Ausnehmung 68 geschwächt wird. Zum anderen ist beim Herstellen des Rohrglieds, beispielsweise durch Spritzguß, gewährleistet, daß die Seitenwand-Abschnitt-Außenseite durchgehend eben ausgebildet ist, was bei dünnerer Materialstärke aufgrund einer Ausnehmung nicht stets gewährleistet ist.

Claims (10)

1. Selbsttragender Energieleitungsträger zwischen einem beweglichen Verbraucher (12) und einem ortsfesten Anschluß (bei 14) mit folgenden Merkmalen:

• a) er besteht aus einer Reihe von über Schwenk-Gelenke mit zueinander parallelen Gelenkachsen (22) miteinander verbundenen Rohrgliedern (20) mit je zwei zur Gelenkachse (22) im wesentlichen senkrechten Seitenwänden (32) sowie mit einer Abwinkel-Außenwand (36) mit ebener Außenfläche an der Gelenkrohr-Abwinkel- Außenseite (34) und einer Abwinkel-Innenwand (40) mit ebener Außenfläche an der Gelenkrohr-Abwinkel- Innenseite (38);
• b) die Enden aufeinanderfolgender Glieder (20, 20a) sind mit gegenseitig sich ständig überlappenden Randabschnitten (42, 44; 142, 144) der Abwinkel-Außen- und Innenwand (36, 40) und paarweise aneinander anliegenden Abschnitten der Seitenwände (66, 70) ineinandergesteckt;
• c) die Rohrglieder (20) sind aus der geradlinigen Strecklage (B) nur in einer Richtung bis maximal in eine Abwinkellage (C) abwinkelbar;
• d) die Schwenkbewegung eines Rohrgliedes (20) gegenüber dem vorhergehenden Rohrglied (20a) ist durch wenigstens einen zwischen beiden Rohrgliedern (20, 20a) gebildeten Anschlag begrenzt;
• e) auf der Gelenkrohr-Abwinkel-Außenseite (34) und auf der Gelenkrohr-Abwinkel-Innenseite (38) weist der jeweils im Rohrinneren liegende Randabschnitt (42; 142) der Abwinkel-Außenwände (36) bzw. der Abwinkel-Innenwände (40) der beiden aufeinander­ folgenden Rohrglieder (20, 20a) an seiner Außenseite einen einer zylindrischen Krümmungsfläche bezüglich der zugehörigen Gelenkachse (22′) folgenden Gelenk­ flächenabschnitt (46; 146) auf, welcher sich bei der Schwenkbewegung der beiden Rohrglieder (20, 20a) mit allenfalls geringem Abstand an einem dem Gelenkflächenabschnitt (46; 146) gegenüberliegenden Gegenflächenabschnitt (52a; 152a) an der Innenseite des jeweils außenliegenden Randabschnitts (44a; 144a) vorbeibewegt;
• f) der Gegenflächenabschnitt (52a; 152a) und der Gelenkflächenabschnitt (46; 146) reichen jeweils bis zum jeweiligen Rohrgliedendenumfangsrand;
• g) der Gegenflächenabschnitt (52; 152) und die ebene Außenfläche (56, 56a) des den Gegenflächenabschnitt (52; 152) tragenden Rohrglieds (20) laufen zum Rohrgliedende hin im spitzen Winkel zusammen;
• h) das spitz zulaufende Ende des Gegenflächenabschnitts (52; 152) folgt der Krümmung des Gelenkflächenabschnitts (46; 146);
• i) es ist ein von den jeweils außenliegenden Randabschnitten (44) unabhängiger Anschlag vorgesehen;
• j) an der Innenseite des außenliegenden Seitenwandabschnitts (66) oder an der Außenseite des innenliegenden Seitenwandabschnitts ist ein in Richtung parallel zur Gelenkachse (22′) vorspringender, mit dem Seitenwandabschnitt einstückiger Anschlags- und Gelenkzapfen (64) vorgesehen;
• k) am jeweils anderen Seitenwandabschnitt (70a) ist eine den Zapfen (64) aufnehmende Anschlagsausnehmung (68a) vorgesehen;
• l) der Zapfen (64) schlägt in der Strecklage (B) und/oder in der Abwinkellage (A) an den Rand der Anschlagsausnehmung (68a) an;
• m) mindestens einer der sich überlappenden Seitenwand­ abschnitte (66) ist senkrecht zur Seitenwand (32) elastisch nachgiebig.

2. Energieleitungsträger nach Anspruch 1, mit Rohrgliedern mit ebener Innenfläche an der Abwinkel-Außen- und Innenwand, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkflächenabschnitt (46; 146) und die Innenfläche (54) des den Gelenkflächenabschnitt tragenden Rohrglieds (20) zum Rohrgliedende hin im spitzen Winkel zusammenlaufen.

3. Energieleitungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenflächenabschnitt (52; 152) entsprechend dem Gelenkflächenabschnitt (46; 146) gekrümmt ist.

4. Energieleitungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils außenliegende Seitenwandabschnitt (66) zweier aneinander anliegender Seitenwandabschnitte (66, 70a) eine einer zweiten, vorzugsweise zylindrischen Krümmungsfläche bezüglich der Gelenkachse im wesentlichen folgende Stirnendfläche (98) aufweist, und daß der jeweils innenliegende Seitenwandabschnitt (70a) im Bereich der Stirnendfläche (98) eine Abstufung aufweist mit einer der Stirnendfläche allenfalls mit geringem Abstand gegenüberliegenden, im wesentlichen gleichorientierten Stufenfläche (100a) mit einer zur Gelenkachse (22) parallelen Flächenbreite, entsprechend der Flächenbreite der Stirnendfläche (98).

5. Energieleitungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder den Merkmalen a) bis e) des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Innenseite des außenliegenden Seitenwandabschnitts (66) oder an der Außenseite des innenliegenden Seitenwandabschnitts, jedoch bevorzugt an der Innenseite, ein in Richtung parallel zur Gelenkachse (22′) vorspringender Anschlagsvorsprung (64) vorgesehen ist,
daß am jeweils anderen Seitenwandabschnitt (70a) eine den Anschlagsvorsprung (64) aufnehmende Anschlagsausnehmung (68a) vorgesehen ist,
daß in der Strecklage (B) und/oder in der Abwinkellage (A) der Anschlagsvorsprung (64) an den Rand der Anschlagausnehmung (68a) anschlägt und daß Anschlagsvorsprung (64) und Anschlagsausnehmung (68) als Schwenkgelenk mit begrenztem Schwenkwinkel α ausgebildet sind.

6. Energieleitungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des außenliegenden Seitenwandabschnitts (66) im Bereich beider Randabschnitte (42, 44; 142, 144) jeweils ein zusätzlicher Anschlagsvorsprung vorgesehen ist und daß an dem die Anschlagsausnehmung (68) aufweisenden innenliegenden Seitenwandabschnitt zugeordnete Anschlagsflächen vorgesehen sind.

7. Energieleitungsträger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Anschlagsvorsprungs (64) und/oder am Rand der Anschlagsausnehmung Erhebungen, vorzugsweise in Form von Rippen (84), zur Anschlagsdämpfung ausgebildet sind.

8. Energieleitungsträger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagsvorsprung (64) einen die Schwenkachse festlegenden, zylindrisch gekrümmten Lagerabschnitt (Ende 72) sowie einen von diesem radial abstehenden Anschlagsabschnitt (Ende 74) und die Anschlagsausnehmung (68) eine der Krümmung des Lagerabschnitts (Ende 72) entsprechende Krümmung aufweist.

9. Energieleitungsträger nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der sich überlappenden Seitenwandabschnitte (66) senkrecht zur Seitenwand (32) elastisch nachgiebig ist.

10. Energieleitungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden jeweils außenliegenden Seitenwandabschnitte (66) der einander zugewandten Rohrgliedenden zweier aneinander angelenkter Rohrglieder (20a, 20) mit einer Werkzeug-Eingriffsöffnung, vorzugsweise in Form eines Durchgangslochs (102), versehen ist.