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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 13. Januar 1954 Bekanntgemacht am 20. September 1956Registration date: January 13, 1954. Advertised on September 20, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Zuführung von elektrischem Strom, gasförmigen oder flüssigen Medien zu beweglichen Maschinenteilen, z. B. Supporten an Werkzeugmaschinen, Laufkatzen von Kränen od. dgl., stößt häufig auf Schwierigkeiten, wenn mehrere elektrische Leitungen oder Schläuche, z. B. für Preßluft, Wasser und Öl, erforderlich sind. Die Schwierigkeiten wachsen zusätzlich, wenn die Vorschubwege solcher Maschinenteile sehr groß sind. Ähnliehe Verhältnisse liegen bei biegsamen Wellen oder Kettenfördereinrichtungen vor.The supply of electrical current, gaseous or liquid media to be movable Machine parts, e.g. B. supports on machine tools, trolleys of cranes or the like often encountered difficulties when several electrical cables or hoses, e.g. B. for compressed air, Water and oil, are required. The difficulties also increase when the feed paths such machine parts are very large. Similar relationships exist with flexible shafts or Chain conveyors.

Die bekannten elektrischen Schleifleitungen oder Gelenkanschlüsse, z. B. für Luft, Wasser, Öl u. dgl., haben besondere Nachteile, wie mangelnden Berührungsschutz oder Undichtigkeiten. Demgegenüber geht die Erfindung von ebenfalls bekannten Vorrichtungen aus, bei denen, das eine Ende von elektrischen Kabeln, Schläuchen od. dgl. als ortsfester Anschluß ausgebildet ist und das andere Ende von dembeweglichenMaschinenteilgeschlepptwird. Nach der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, die sich mit einer Verbesserung der letztgenannten Vorrichtung befaßt, sollen die mitgeschleppten Leitungen oder Schläuche, die nicht über ein bestimmtes Maß gebogen werden, dürfen, lediglich Strom oder andere Medien weiterleiten, sonst aber zurThe known electrical conductor lines or articulated connections, e.g. B. for air, water, oil and the like, have particular disadvantages, such as insufficient contact protection or leaks. In contrast the invention is based on also known devices in which one end of electrical Cables, hoses or the like. Is designed as a fixed connection and the other end of the moving machine part is towed. According to the object on which the invention is based, which is concerned with an improvement of the latter device, the entrained lines should or hoses that are not bent beyond a certain amount are allowed to use electricity only or forward other media, but otherwise to

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Erhöhung der Funktionssicherheit und Lebensdauer möglichst von allen anderen Beanspruchungen, z. B. von Zug- und Druckbeanspruchungen oder Quetschungen des Querschnittes, entlastet sein; insbesondere sollen die Eigengewichte der Kabel- oder Schläuche aufgenommen werden. Ferner sollen Gleit- oder Reibstellen vermieden und Schutz gegen äußere mechanische Beschädigungen geboten werden.Increasing the functional reliability and service life as far as possible from all other stresses, z. B. from tensile and compressive stresses or crushing of the cross-section, relieved being; in particular, the dead weights of the cables or hoses should be recorded. Furthermore, sliding or friction points should be avoided and protection against external mechanical damage are offered.

ίο Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Führung und Lagerung von biegsamen, langgestreckten, gegen Zug, Druck, Reibung oder übermäßige Biegung empfindlichen Leitungen od. dgl., die an einem Ende ortsfest, am anderen Ende mit geradlinig bewegten Maschirienenteilen, z. B. Supporten an Werkzeugmaschinen, verbunden sind, insbesondere für die eingangs aufgeführten Verwendungszwecke. Bei einer derartigen Vorrichtung sind zur Lösung der obengenannten Aufgabe erfrndungsgemäß die Leitungen in einer vorzugsweise nach Art einer Galischen Kette ausgebildeten Tragkette gelagert und mit ihr fest verbunden sowie im Umkehrbereich dieser Tragkette Kettenführungsschienen vorgesehen, die in der Bewegungsrichtung des Maschinenteils auf ortsfesten Gleitbahnen verschiebbar angeordnet sind und an der Stelle der Kettenrückführung bogenförmig mit einer vorbestimmten, durch den zulässigen Biegungsradius der Leitungen gegebenen Krümmung verlaufen. Infolge dieser Ausbildungsform ist es möglich, die Biegebeanspruchung in der Leitungs- bzw. Ketteiikrümmung gleichmäßig zu verteilen, indem man die Leitungen durch die Ausbildung der Tragkette und Gleitbahnen zwingt, in den Krümmungen Kreisbogenform anzunehmen. Der Radius des Kreisbogens kann auf Grund der Ketten- und Gleitbahnenauslegung einen Mindestwert nicht unterschreiten, der größer als der kleinstzulässige Krümmungsradius der getragenen Leitungen sein muß.The invention thus relates to a device for guiding and storage of flexible, elongated, against tension, pressure, friction or excessive Bending sensitive lines or the like, which are stationary at one end and with the other end machine parts moving in a straight line, e.g. B. Support on machine tools, in particular for the purposes listed at the beginning. In such a device are in accordance with the invention for solving the above-mentioned object the lines in a support chain, preferably designed in the manner of a Galician chain stored and firmly connected to it as well as chain guide rails in the reverse area of this support chain provided, which can be displaced in the direction of movement of the machine part on stationary slideways are arranged and at the point of the chain return arc-shaped with a predetermined, the curvature given by the allowable bending radius of the lines. As a result This form of training makes it possible to reduce the bending stress in the line or chain curvature Distribute evenly by running the cables through the formation of the support chain and slideways forces to assume the shape of a circular arc in the curvatures. The radius of the Due to the chain and slideway design, the circular arc cannot fall below a minimum value, must be greater than the smallest permissible radius of curvature of the cables carried got to.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Leitungen in der neutralen Zone der Tragkette aufgehängt, d. h. in der -Zone, die beim Einbiegen der Tragkette mit einem bestimmten Krümmungsradius keine Längenänderung erfährt, so daß bei Krümmungen mit diesem Radius Relativverschie^ bungen zwischen Leitungen und Tragkette vermieden sind.In a further development of the invention, the lines are suspended in the neutral zone of the support chain, d. H. in the zone, when the chain is bent with a certain radius of curvature does not experience any change in length, so that relative displacement in the case of curvatures with this radius Exercises between cables and support chain are avoided.

Bei der praktischen Ausführung kann die Tragkette zwei Randketten haben, die durch Ouerstücke verbunden sind, die ihrerseits Bohrungen oder ähnliche Öffnungen zur Aufnahme und Befestigung der Leitungen aufweisen. Insbesondereist die Tragkette mit Rollen versehen, die in den Führungsschienen gleiten, die ihrerseits vorzugsweise ebenfalls Rollen haben und auf den ortsfesten Gleitbahnen verschiebbar sind. Zwischen den Querstücken können Abstandsscheiben angebracht werden, die zur Aufrechterhaltung der Abstände zwischen den einzelnen Leitungen dienen. Diese Abstandshalter und die Querstücke können, aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff bestehen, so daß die Vorrichtung für blanke, nicht isolierte elektrische Einzelleitungen verwendet werden, kann.In the practical version, the carrying chain can have two edge chains, which are made by Ouerstücke are connected, which in turn have bores or similar openings for receiving and fastening of the lines. In particular, the support chain is provided with rollers that are in the guide rails slide, which in turn preferably also have rollers and on the stationary slideways are movable. Spacer washers can be attached between the cross pieces, which serve to maintain the distances between the individual lines. This Spacers and the cross pieces can consist of electrically non-conductive material, so that the device is used for bare, non-insulated individual electrical lines, can.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel einer Tragkette gemäß der Erfindung gezeigt. Die Kette besteht aus zwei einfachen Gliederketten 1 und 2, deren Glieder paarweise durch Querstücke 3 miteineinander verbunden sind. In den. Querstücken. 3 sind zur Aufnahme der· Kabel 4 und 5 bzw. des Schlauches 6 Bohrungen 7 vorgesehen, deren Achsen von der Ebene der Gelenkpunkte 8 einen solchen Abstand nach außen hin haben, daß sie für den Radius des gezeichneten Bogens in der neutralen »Zone« der Kette liegen. Im einzelnen wird hierzu auf die weiter unten angegebenen Zusammenhänge verwiesen.In Fig. Ι is an embodiment of a support chain shown according to the invention. The chain consists of two simple link chains 1 and 2, the links of which are connected to one another in pairs by cross pieces 3. In the. Cross pieces. 3 holes 7 are provided for receiving the cables 4 and 5 or the hose 6, their axes from the plane of the hinge points 8 have such a distance to the outside that they cover the radius of the drawn arc lie in the neutral "zone" of the chain. In detail, this is reference is made to the relationships given below.

An jedem Gelenkpunkt 8 der Ketten 1 und 2 befinden sich außen Führungsrollen 9, die in den U-förmigen Führungsschienen 10 und 11 aufgenommen werden. Die Führungsschienen 10 und 11 sind an je einem Ende mit einem der zulässigen Biegung der getragenen Leitungen 4 bis 6 entsprechenden Radius abgebogen, so daß die Ketten 1 und 2 mit den Leitungen 4 bis 6 diesen Radius zwangläufig einhalten.At each pivot point 8 of the chains 1 and 2 are outside guide rollers 9, which are in the U-shaped guide rails 10 and 11 added will. The guide rails 10 and 11 are each at one end with one of the permissible Bend of the carried lines 4 to 6 corresponding radius bent so that the chains 1 and 2 with the lines 4 to 6 necessarily adhere to this radius.

Die Führungsschienen 10 und 11 sind durch Querträger 12 entsprechend, der Gesamtbreite der Kette miteinander verbunden. Unter diesen Quer- go träger 12 sind Laufrollen 13 angebracht, die auf den Tragschienen 14 laufen und das Gewicht der gesamten Tragkette einschließlich Führungsschienen 11 und 12 aufnehmen;The guide rails 10 and 11 are through Cross member 12 corresponding to the total width of the chain connected to one another. Under these cross-go carrier 12 are rollers 13 which run on the support rails 14 and the weight of the record entire support chain including guide rails 11 and 12;

Das untere, aus den Führungsschienen 10 und 11 herauslaufende Trumm der Tragkette liegt auf einer ebenen Fläche 15 auf und ist mit dem Ende an einem ortsfesten Anschlußkasten 16 befestigt. Das obere, in den Führungsschienen 10 und 11 laufende Trumm ist mit dem beweglichen, mit Energie zu versorgenden und nicht dargestellten Maschinenteil fest verbunden.The lower strand of the support chain running out of the guide rails 10 and 11 rests on it a flat surface 15 and is attached at the end to a stationary connection box 16. The upper, running in the guide rails 10 and 11 is with the movable, with Power to be supplied and not shown machine part firmly connected.

Wird die Tragkette durch die entsprechende Bewegung des Maschinenteiles, z. B. eines Supportes einer Drehbank, nach rechts geschoben, so durchläuft die Tragkette den Radius der Führungsbahnen 10 und 11 und legt sich auf der Ebene 15 auf. Da sich hierdurch die Kettenkrümmung ebenfalls nach rechts verlagern, muß, werden die auf den Tragrollen 13 laufenden Führungsschienen 10, 11 mitgezogen, und zwar mit dem halben. Betrag des zurückgelegten Tragkettenweges. Die Bewegungsvorgänge sind entsprechend umgekehrt, wenn sich das Maschinenteil, z. B. der Support, nach links bewegt. .The carrying chain becomes through the appropriate movement of the machine part, e.g. B. a support of a lathe, pushed to the right, so runs through the support chain the radius of the guideways 10 and 11 and lies on level 15. There If the chain curvature is also shifted to the right as a result, the ones on the support rollers must be 13 running guide rails 10, 11 pulled along, and with half of it. Amount of the covered chain path. The movement processes are correspondingly reversed when the machine part, e.g. B. the support, moved to the left. .

Die Tragkette erfüllt damit die Aufgabe, die Kabel bzw. Schläuche zu führen, sie in einem geschlossenen Verband zusammenzuhalten, Zug- und Druckkräfte aufzunehmen und die Leitungen vor Gleitreibung zu schützen. Die Eigengewichte von Tragkette und Kabel werden von den Führungsschienen 10 und 11 bzw. den Tragschienen 14 aufgenommen,. Die Tragkette und damit die Leitungen können keine andere Krümmung annehmen als die kreisbogenförmige, von den Führungsschienen vorgeschriebene. Die Tragkette kann außer zur Auf-The carrying chain thus fulfills the task of guiding the cables or hoses in a closed one To hold the bandage together, to absorb tensile and compressive forces and the lines in front Protect sliding friction. The weight of the suspension chain and cable are taken from the guide rails 10 and 11 or the support rails 14 added. The support chain and thus the cables cannot assume any other curvature than that arc-shaped, prescribed by the guide rails. The suspension chain can be used not only for

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nähme von Kabeln ader Schläuchen auch für die Führung von biegsamen Wellen, Gelenkwellen, Schnurzügen oder sogar für Förderketten bzw. Bänder bei entsprechender Ausbildung verwandt werden.would take from cables vein hoses also for the Guiding of flexible shafts, cardan shafts, cords or even for conveyor chains or Ribbons can be used with appropriate training.

Da die Tragkette in der Krümmung einen Polygonzug bildet, die Kabel oder Schläuche jedoch ziemlich genau die Form eines Kreisbogens einnehmen, so kann trotz der Aufhängung in derSince the support chain forms a polygon in the curve, the cables or hoses however almost exactly take the form of an arc of a circle, so despite the suspension in the

ίο neutralen »Zone« eine gewisse Relativverschiebung unvermeidbar sein, Hat jedoch die Kette nur einen einzigen Krümmungsradius, was in den weitaus meisten Anwendungsfällen genügt, so- können die Aufhängestellen der Kabel so gewählt werden, daß eine Relativverschiebung völlig vermieden wird.ίο neutral "zone" a certain relative shift be inevitable, however, the chain only has a single radius of curvature, which in the far Most applications are sufficient, so the suspension points of the cables can be chosen so that a relative displacement is completely avoided.

Abb. 2 zeigt die geometrischen Zusammenhänge zur Bestimmung einiger Aufhängepunkte in der neutralen Zone bei gegebener Kettenteilung t für einen bestimmten Krümmungsradius R. Fig. 2 shows the geometric relationships for determining some suspension points in the neutral zone for a given chain pitch t for a certain radius of curvature R.

Wird eine Leitung an den Gelenkpunkten G aufgehängt, so ist der von der Leitung beschriebene Kreisbogen GG länger als die Kettenteilung, d. h. die Leitung zieht sich beim Krümmen in die Tragkette. Ist die Leitung in der Kettengliedmitte M gelagert, so ist das zugehörige Bogenstück der Leitung mit dem Radius r_M kürzer als die Kettenteilung t, d. h. in diesem Falle schiebt sich die Leitung aus der Kette heraus.If a line is suspended at the hinge points G , the arc GG described by the line is longer than the chain division, ie the line pulls into the support chain when it bends. If the line is stored in the middle of the chain link M , the corresponding curved section of the line with the radius r _{M is} shorter than the chain pitch t, ie in this case the line is pushed out of the chain.

Die Forderung, daß in der neutralen Zone zwischen Tragkette und Leitung eine Relativverschiebung nicht stattfindet, wird erfüllt, wenn bei Aufhängung einer Leitung in dieser Zone der Leitungsbogen AA die gleiche Länge hat wie die Kettenteilung t. The requirement that there is no relative displacement in the neutral zone between the support chain and the line is met if, when a line is suspended in this zone, the line bend AA has the same length as the chain pitch t.

Für AA = t ergibt sich die Lagenbestimmung von in der neutralen Zone liegenden Aufhängepunkten A, B und C der Leitung aus einfachen geometrischen Beziehungen:For AA = t , the determination of the position of suspension points A, B and C of the line lying in the neutral zone results from simple geometric relationships:

I₁ J I ₁ y

U U l·l

t · 180 t 180

π · απ · α

i8oi8o

sin — = —=5-2 zR sin - = - = 5-2 zR

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Mathematisch betrachtet gibt es beliebig viele Aufhängepunkte in der neutralen. Zone, nämlich alle diejenigen, die auf einem Leitungskreisbogen mit der Länge t vom Radius r liegen und gegenüber dem Kettenglied festgelegt sind, von denen jedoch A, B und C für die praktische Ausführung am zweckmäßigsten sind.From a mathematical point of view, there are any number of suspension points in the neutral one. Zone, namely all those that lie on a line arc with the length t of the radius r and are fixed with respect to the chain link, of which, however, A, B and C are most suitable for practical implementation.

Elektrische Leitungen müssen zur Aufnahme in eine Tragkette nicht zu einem Kabel zusammengefaßt sein, sondern können als Einzeldrähte in die Tragkette eingezogen werden. Bei Verwendung einer genügend großen Zahl von Distanzscheiben ist die Verwendung blanker Leitungen möglich.Electrical lines do not have to be combined into one cable for inclusion in a suspension chain but can be drawn into the support chain as single wires. Using With a sufficiently large number of spacers, it is possible to use bare cables.

Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung von Einzeldrähten in einer Tragkette. 6;,Fig. 3 shows an embodiment for the arrangement of individual wires in a support chain. 6 ;,

In den Querstücken 3, welche die Einzelketten 1 und 2 verbinden, sind Einzelbohrungen 17 zur Aufnahme der Einzeldrähte vorgesehen. Die Einzelbohrungen 17 liegen auf einem Kreis (Abb. 4). Wird der Einzeldraht 18 in einem Querstück, z. B. in der Bohrung I, aufgenommen, so· liegt er im nächstfolgenden Querstück in der beim vorhergehenden diametral gegenüberliegenden Bohrung. Die Einzeldrähte liegen also nach dem Beispiel von Abb. 4 abwechselnd in den Bohrungen I und IV, II und V, III und VI, so daß sie sich um den Mittelpunkt! O des Kreises der Bohrungen herumwinden. In the cross pieces 3, which connect the individual chains 1 and 2, individual bores 17 are provided for receiving the individual wires. The individual bores 17 lie on a circle (Fig. 4). If the single wire 18 is in a cross piece, for. B. in the bore I, so · it is in the next following cross piece in the previous diametrically opposite bore. According to the example in Fig. 4, the individual wires lie alternately in bores I and IV, II and V, III and VI, so that they are centered around the center! O wind around the circle of the holes.

Durch diese Maßnahme werden Verschiebungen der Einzeldrähte 18 in ihren Aufnahmebohrungen vermieden, wenn der Mittelpunkt O des Kreises der Bohrungen ein Aufhängepunkt in der neutralen Zone der Leitungen ist.This measure prevents the individual wires 18 from being displaced in their receiving bores when the center O of the circle of bores is a suspension point in the neutral zone of the lines.

Zusätzlich können zwischen den. Querstücken, 3 noch Abstandsscheiben 19 angeordnet werden. Diese haben die Aufgabe, die Einzeldrähte 1.8 in einem vorbestimmten Abstand voneinander zu halten. Die Anzahl der zu verwendenden Abstandsscheiben 19 — in Abb. 5 sind zwei Stück eingezeichnet — ist innerhalb der sich aus Abstandsscheibendicke und Querstückabstand ergebenden größtmöglichen Anzahl beliebig.In addition, between the. Cross pieces, 3 or spacers 19 are arranged. Their job is to break the 1.8 in to keep a predetermined distance from each other. The number of spacers to use 19 - two pieces are drawn in Fig. 5 - is within the spacing washer thickness and cross-piece spacing resulting in the largest possible number.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for guiding and storage of flexible, elongated, against tension, Pressure, friction or excessive bending of sensitive lines or the like at one end stationary, at the other end with machine parts moving in a straight line, e.g. B. Support Machine tools, in particular for flexible compressed air, liquid or electrical lines, for flexible shafts or chain conveyor devices, characterized in that the lines (4, 5, 6) in a support chain (1, 2) preferably designed in the manner of a Galician chain and are firmly connected to it, furthermore chain guide rails are located in the reversal area of the support chain (1, 2) (10, 11) are located in the direction of movement of the machine part on stationary Slideways (14) are slidably arranged and at the point of the chain return arched with a predetermined, permissible, bending radius of the lines given curvature.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the cables are suspended in the neutral zone of the suspension chain, d. H. in the zone that does not have a certain radius of curvature when the chain is bent Changes in length undergoes, so that relative displacements in the case of curvatures with this radius between cables and support chain are avoided.

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3. Apparatus according to claim ι and 2, characterized characterized in that the support chain has two edge chains which are connected by cross pieces (3) are, which in turn have bores (7, 17) or similar openings for receiving and fastening the lines (4, 5, 6, 18).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized by between the cross pieces (3) provided spacer washers (19), which for Maintain the distances between the individual lines.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized by means of cross pieces (3) and spacers (19) made of electrically non-conductive Material and bare, non-insulated individual electrical cables,

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized by means of rollers (9, 13) arranged on the carrying chain and on the guide rails.

1 sheet of drawings