EP2548831A2 - Leitungsreservoir zum Aufnehmen einer elektrischen, optischen oder Fluid-Leitung - Google Patents

Leitungsreservoir zum Aufnehmen einer elektrischen, optischen oder Fluid-Leitung Download PDF

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EP2548831A2
EP2548831A2 EP12175760A EP12175760A EP2548831A2 EP 2548831 A2 EP2548831 A2 EP 2548831A2 EP 12175760 A EP12175760 A EP 12175760A EP 12175760 A EP12175760 A EP 12175760A EP 2548831 A2 EP2548831 A2 EP 2548831A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
carrier
conduit
path
reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12175760A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2548831A3 (de
Inventor
Svenia Karge
Julian Verkin
Omid Abri
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Storz SE and Co KG
Original Assignee
Karl Storz SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl Storz SE and Co KG filed Critical Karl Storz SE and Co KG
Publication of EP2548831A2 publication Critical patent/EP2548831A2/de
Publication of EP2548831A3 publication Critical patent/EP2548831A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
    • B65H75/44—Constructional details
    • B65H75/4449—Arrangements or adaptations to avoid movable contacts or rotary couplings, e.g. by the use of an expansion chamber for a lenght of the cord or hose
    • B65H75/4452—Simultaneous winding and unwinding of the material, e.g. winding or unwinding on a stationary drum while respectively unwinding or winding on a rotating drum using a planetary guiding roller

Definitions

  • the present invention relates to a conduit reservoir for receiving an electrical or optical cable or hose or other conduit for conducting or transmitting at least one of a fluid, a signal or power.
  • a cable reeling device in which a partition wall a winding cylinder in a first part with a first, larger diameter and dividing a second part with a second, smaller diameter.
  • a cable to be wound passes through a corresponding recess in the partition wall between the first and the second part of the winding cylinder.
  • the wound state are on the second part of the winding cylinder a few loose layers of a non-extendable part of the cable and on the first part of the winding cylinder several adjacent layers.
  • the first part of the winding cylinder is empty and the non-extendable part of the cable is wound in the second part of the winding cylinder in some closely spaced layers.
  • a sliding contact, as in the DE 1 574 306 A is unsatisfactory for many applications.
  • a sufficiently reliable transmission of electrical power or electrical signals for many applications is possibly possible with great effort.
  • Corresponding devices for transmitting optical signals or light output require significantly more effort and are only satisfactory possible if the optical axis corresponds to the axis of rotation at the coupling point.
  • An object of the present invention is to provide an improved conduit reservoir for receiving an electrical or optical cable or hose or other conduit for conducting or transmitting at least one of a fluid, a signal or power.
  • Embodiments of the present invention are based on the idea of designing a conduit reservoir in which a conduit can be inserted or removed from a conduit path by rotating a carrier such that the conduit is movable along the conduit path ,
  • This allows, in particular, a substantially symmetrical configuration of the line path, in which a line, starting from a central area, is simultaneously inserted into or taken out of two sections of the line path.
  • the resulting simultaneous shortening of both ends of the conduit may be modified by the movability of the conduit along the conduit path such that only one end of the conduit is shortened or lengthened, but at twice the speed.
  • a conduit reservoir for receiving an electrical or optical cable or hose or other conduit for conducting or transmitting at least one of a fluid, a signal or power comprises a carrier rotatable about a predetermined axis of rotation, guiding means on the carrier and one through Conductors defined conduction path having a first portion, a second portion and a third portion, wherein the conduction path is defined by the guide means such that an initially inserted into the second portion of the conduction line at a rotation of the carrier in a first rotational direction about the axis of rotation simultaneously is inserted in the first portion and in the third portion of the line path, and wherein the guide means are adapted to allow movement of a line along the line path.
  • the conduit reservoir like a conventional cable winder, is capable of receiving a conduit by rolling up, simultaneously shortening or lengthening the conduit from a central portion to both ends.
  • the recorded quantity or length of the line can be released again by rotation of the carrier in a second direction, which is opposite to the first direction.
  • a line received in the line reservoir is movable along the line path, particularly both at rest and at the same time rotating carrier and largely or completely independent of the amount of currently received from the line reservoir amount.
  • a movement of a line along the line path is meant a movement of the tight or taut line and without generating loose loops of undefined shape and arrangement.
  • the line reservoir is therefore also for multi-core or multi-core electrical or optical lines, for transmitting high-bandwidth electrical or optical signals, for light transmission cables for transmitting high-power light (for example, illumination light for endoscopy), for lines for compressed air, water, blood or other fluids suitable in which rotary unions can be realized at best with great effort.
  • the line reservoir may also be for hybrid transmission for simultaneous transmission electrical and / or optical signals and / or power and / or be suitable for fluids.
  • the guide devices comprise in particular a roller rotatable relative to the carrier.
  • One or more rollers defining the conduit path may allow a particularly smooth displaceability of a conduit along the conduit path.
  • the axis of rotation of the roller is in particular parallel to the axis of rotation of the carrier.
  • the axis of rotation of the roller is exactly or substantially parallel to the axis of rotation of the carrier, wherein an angle included by the axis of rotation of the roller and the axis of rotation of the carrier is, for example, no greater than 5 degrees or no greater than 2 degrees or no greater than 1 degree.
  • a small angular deviation or a small angle between the axis of rotation of the carrier and the axis of rotation of the roller can be advantageous in a subsequently described embodiment in order to reduce the friction of a line moved along the line path.
  • the guide devices comprise at least three rollers in the first section of the line path and at least three rollers in the third section of the line path.
  • four and more preferably three rollers in each section of the conduit path may simultaneously allow a relatively large diameter of the individual rollers and a relatively close approximation of the shape of a portion of the conduit path to a circular shape.
  • Large diameters of the individual rollers and a small number of rollers are advantageous in terms of the resulting in each bending change in a real pipe friction.
  • a possible constant transmission ratio between a torque on the carrier and a tensile force on the line is one possible extensive approximation of the shape of the first portion and the third portion of the conduction path to the circular shape advantageous.
  • a conduit reservoir as described herein further includes a first stationary guide at a portion of the conduit path adjacent to the first portion of the conduit path and a second stationary conduit at a portion of the conduit path adjacent to the third portion of the conduit path wherein the rollers on the carrier and the fixed guide means are arranged so that at a predetermined position of the carrier a first distance between a tangent by the first guide means to the first portion of the conduction path from the axis of rotation of the carrier substantially maximum and a second distance between a tangent through the second guide means to the third portion of the conduction path from the axis of rotation of the carrier are substantially minimal.
  • a stationary guide means may comprise one or more rollers or sliding surfaces for guiding a duct in one or more particularly in two mutually perpendicular directions, for example in the form or type of a peg.
  • Either the first or the second fixed guide means may comprise a clamp or other fastening means for at least selective fixing of a conduit.
  • the distances of the tangents by the guide means to the associated portions of the conduit path are the lever arms and the lengths of the lever arms, respectively, with which a tensile force on the conduit is translated into torque on the carrier (or vice versa).
  • a maximum lever arm on the first portion of the conduit path coincides (substantially) with a minimum lever arm on the third portion of the conduit path.
  • the ripple of the entire transmission ratio between tensile force on the line and torque on the carrier can be reduced, in particular if, with a uniform distribution of the roles alternately a maximum of the lever arm on the first section with a minimum of the lever arm on the third section and a minium of the lever arm on the first Section coincide with a maximum of the lever arm on the third section.
  • a line reservoir as described herein includes a first stationary guide at a portion of the line path adjacent to the first portion of the line path, and a second stationary guide at a portion of the line path adjacent to the third portion of the line path.
  • the rollers on the carrier and the fixed guide means are arranged such that a first angle between a first position of the carrier, in which a guided by the first stationary guide means just touches a first roller on the first portion of the line path, and a second position of the A carrier in which the conduit guided by the second stationary guide means just touches a first roller on the third portion of the conduit path and a second angle between the second position of the carrier and a third position of the carrier in which the first stationary guide Direction guided line a first roll adjacent to the first roller on the first portion of the line path just touched, are substantially equal.
  • the first angle and the second angle are exactly or substantially the same, wherein in particular an angle deviates by at most 20 degrees or at most 10 degrees or at most 5 degrees from the other angle.
  • the conduits may include a sliding surface.
  • a sliding surface is a surface of a body or coating made of teflon, ceramic, another sintered material or another material which produces a low frictional resistance or a low static friction or sliding friction.
  • the sliding surface is optimized in particular for the properties of the surface of the line, for the use of which the line reservoir is provided.
  • sliding surfaces in particular in the second section the conduction path or in the areas of transition between the first portion and the second portion of the conduction path and the transition between the second portion and the third portion of the conduction path in terms of the required installation space and the achievable radii of curvature be advantageous.
  • the carrier in particular comprises a plate-shaped component which extends in a plane perpendicular to the axis of rotation of the carrier.
  • a plate-shaped component is in particular a plate, a sheet metal or another component whose dimensions within the plane perpendicular to the axis of rotation are substantially greater than perpendicular to the plane or parallel to the axis of rotation.
  • the carrier may comprise a plurality of plate-shaped components. Specifically, the first portion of the conduction path between a first plate-shaped member and a second plate-shaped member and the third portion of the conduction path between the second plate-shaped member and a third plate-shaped member are arranged.
  • the carrier comprises, in particular, a plate-shaped component having an opening, wherein the second portion of the conduit path extends through the opening.
  • the plate-shaped component lies between the first section and the third section of the line path.
  • the first portion of the conductive path is disposed in a first plane and the third portion of the conductive path is disposed in a second plane, the first plane and the second plane parallel to each other and perpendicular to the axis of rotation of the carrier are.
  • first portion of the conductive path within the first level and the third portion of the conductive path within the second level each have the shape of a polygon with rounded corners.
  • the first and third sections of the line path are each in particular exactly or substantially in the first plane or arranged in the third level.
  • a slight deviation of the first and third portions from the first and third levels may be advantageous to extend the conduction path, for example, by a helical shape.
  • the carrier is arranged in particular between the first plane and the second plane.
  • the carrier comprises or consists of a single plate-shaped component. This allows a particularly simple and compact construction of the pipe reservoir.
  • the first portion and the third portion of the line path are at least partially arranged parallel to each other, the second portion connecting the first portion and the third portion with each other so that a along the line path moving line in first section and in the third section moves in the opposite direction.
  • a conduit reservoir as described herein further includes, in particular, a torque source coupled to the carrier to apply torque in the first direction of rotation to the carrier.
  • the torque source comprises, in particular, a spiral spring or another spring or an electric motor or a weight in the gravitational field of the earth.
  • the force of a spring or the weight of a weight is converted, for example, by means of a partially wound on a shaft of the carrier rope in a torque.
  • the constant weight of a weight in the homogeneous gravitational field of the earth allows the generation of a constant torque.
  • the torque source causes a retraction of the conduit into the conduit reservoir or a receiving of the conduit in the conduit reservoir, as long as a tensile force applied from the outside to the conduit does not reach a threshold value.
  • a conduit reservoir as described herein may further include a locking or braking means for releasably locking the carrier or a conduit received in the conduit reservoir.
  • the locking or braking device can be designed to act directly on the carrier or a shaft defining the axis of rotation of the carrier.
  • the locking or braking device may be configured to influence the torque generated by the torque source, in particular to controllably block or otherwise turn the torque source on and off.
  • the locking or braking device can be designed to act directly on a line received in the line reservoir, for example by fixing the line to one of the mentioned fixed guide devices.
  • An immediate effect of the locking and braking device on the carrier or the shaft of the carrier or the torque source may be easier to implement than an immediate effect on the line.
  • An immediate effect of the locking and braking device on the line may be advantageous that the line is constantly under tension within the line reservoir and therefore can not leave the predetermined by the Leitvorraumen line path.
  • the locking or braking device may be configured to be at least either activated or deactivated by means of a push button, a lever, a slider or other user interface. Alternatively or additionally, the locking or braking device may be designed to be at least either activated or deactivated by moving the line. For example, the locking or braking device is designed to be activated when the line and the carrier rest after removal from the line reservoir by train on the line, and to be deactivated by another, in particular jerky, train on the line.
  • the nozzles may be on the first portion of the conduit path and the nozzles on the third portion of the conduit Conductor paths are each arranged and configured such that the first portion of the line path and the third portion of the line path each wrap around the axis of rotation of the carrier more than once.
  • first portion and the third portion of the conduit path wrap around the axis of rotation of the carrier at least one and a half times, twice, three times or four times, respectively. If the first and third sections of the line path each loop around the rotation axis of the carrier more than once, the line reservoir can accommodate a correspondingly more line.
  • the first portion and the third portion of the conduit path loop around the axis of rotation of the carrier, in particular helically or helically.
  • a portion of the conductive path spirals around the axis of rotation of the carrier when it lies in a plane and has more than one turn, so that several turns lie parallel to each other within the plane.
  • a portion of the line path wraps around the axis of rotation of the carrier, in particular helically, when it has the shape of a curve with a constant slope around the lateral surface of a cylinder, the cylinder having in particular no circular cross section, but a cross section in the shape of a polygon with rounded corners.
  • the carrier is in particular mounted so that a rotation of the carrier by 360 degrees with a axial displacement of the carrier is accompanied by a predetermined pitch.
  • Such mounting of the carrier makes it possible to insert the line during the rotation of the carrier at substantially unchangeable locations in the conduction path or to remove it from the conduction path.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a line 10, which connects a stationary medical device 18 with a mobile medical device 19.
  • the stationary medical device 18 includes, for example, a light source for generating illumination light and / or a source providing a flushing fluid and / or a circuit for detecting, storing and / or evaluating image signals.
  • the mobile medical device 19 is, for example, an endoscope for medical applications.
  • the line 10 includes, for example, a plurality of electrically conductive wires for transmitting image and / or control signals, a light guide cable for transmitting illumination light and a lumen or a hose for transmitting or guiding a flushing fluid.
  • the stationary medical device 18 further comprises a line reservoir 20, as will be described in detail below with reference to the other figures.
  • the conduit 10 must be of sufficient length to allow medical personnel free movement of the patient. Ideally, the conduit 10 is long enough for medical personnel to use the mobile medical device on the patient from all sides. Without the conduit reservoir 20, the length of the conduit 10 required for this would result in the conduit 10 lying on the ground in many situations. There, the line 10 is at risk of damage if medical personnel accidentally on the line 10 occurs or the line 10 passes over with rolling or mobile devices. Furthermore, the line 10 lying on the ground is a particular risk of accidents.
  • the conduit reservoir 20 is provided and configured to receive a variable amount or length of the conduit 10.
  • the conduit 10 may therefore be partially or substantially resuspended by the conduit reservoir 20 in many situations rather than being located at the bottom of the medical treatment room.
  • the line reservoir 20 may be integrated into the stationary medical device 18 or provided as a separate component.
  • FIG. 2 shows a schematic axonometric view of a line reservoir 20, which in the above with reference to FIG. 1 example can be used.
  • the line reservoir comprises a carrier 40, which essentially consists of a circular plate-shaped component 42.
  • the plate-shaped component 42 has an opening 44 and is mechanically connected to a shaft 46 which defines a rotation axis 48 perpendicular to the plate-shaped component 42.
  • rollers 51, 52, 53 are mounted on the carrier 40 and the plate-shaped member 42 .
  • Each roller 51, 52, 53 is rotatable relative to the carrier 40 about a rotation axis 56, 57, 58.
  • the axes of rotation 56, 57, 58 of the rollers 51, 52, 53 are parallel to each other and to the axis of rotation 48 of the carrier 40.
  • the axes of rotation 56, 57, 58 of the rollers 51, 52, 53 are symmetrical in an equilateral triangle to the axis of rotation 48 of the carrier 40 arranged.
  • non-visible rollers are on an opposite side facing away from the viewer side of the carrier 40 and with respect to the plane defined by the plate-shaped member 42 mirror-symmetrical to the in FIG. 2 visible rollers 51, 52, 53 arranged.
  • rollers 61, 62 are disposed at the opening 44 in the plate-shaped member 42.
  • the rollers 61, 62 are in order FIG. 2 not shown and marked separately rotational axes parallel to the plane defined by the plate-shaped member 42 rotatable.
  • the rollers 51, 52, 53 each have a circumferential groove whose cross section is adapted to the cross section of the conduit 10.
  • visible rollers 51, 52, 53, 61, 62 and the in FIG. 2 non-visible rollers define a conduction path along which the conduit 10 can be moved.
  • By simple arrows is in FIG. 2 indicated a movement of the line along the line path defined by the rollers 51, 52, 53, 61, 62, which arises when the second end 12 of the line 10, a greater tensile force acts as at the first end 11. If one on the first end 11 the line acting tensile force is greater than acting on the second end 12 of the line 10 tensile force, a movement of the line 10 can be effected in the opposite direction.
  • the conductive path defined by the rollers 51, 52, 53, 61, 62 comprises a plurality of sections.
  • a first portion 31 of the line path is defined, which is substantially in a plane parallel to the plate-shaped member 42 and perpendicular to the axis of rotation 48 of the carrier 40 is located.
  • the first section 31 of the line path is shown in the illustration of FIG. 2 especially visible through the area of the line 10 located therein.
  • a third section of the line path is defined.
  • the third section of the line path is symmetrical to the first section in a plane which is also parallel to the plate-shaped component 42 and perpendicular to the axis of rotation 48 of the carrier 40.
  • the third section of the line path runs largely parallel to the first section of the line path.
  • the first portion and the third portion of the conductive path each have approximately the shape of an equilateral triangle with corresponding to the radii of the rollers 51, 52, 53 rounded corners.
  • the first portion and the third portion of the conduction path are connected by a second portion of the conduction path that is substantially defined by the rollers 61, 62 at the opening 44 in the plate-shaped member 42 and substantially between these two rollers 61, 62 extends.
  • This second portion of the line path is not in a plane parallel to the plate-shaped member 42, but is inclined relative to this.
  • FIG. 3 shows a further schematic axonometric representation of the line reservoir FIG. 2 ,
  • No line is inserted in the defined by the rollers on the carrier 40 line path.
  • the carrier 40 is in a position opposite to the position in FIG FIG. 2 shown rotated by a small angle position.
  • FIG. 3 at least two rollers 71, 73 on the side facing away from the viewer side of the plate-shaped member 42 at least partially visible.
  • FIG. 4 shows a further schematic representation of the line reservoir from the FIGS. 2 and 3 ,
  • the drawing plane of the FIG. 4 is parallel to the axis of rotation 48 of the carrier 40 and to the axes of rotation 56, 57, 58, 76, 78 of the rollers 51, 52, 53, 71, 72, 73rd
  • rollers 51, 52, 53, 71, 72, 73 can be seen on both sides of the plate-shaped component 42.
  • the axes of rotation of two rollers 52, 72 are hidden behind the shaft 46 of the carrier 40.
  • the axes of rotation 56 and 76 or 58 and 78 of two oppositely or symmetrically arranged rollers 51 and 71 and 53 and 73 are each on a straight line.
  • the two opposite or with respect to the plate-shaped member 42 symmetrically arranged rollers 51 and 71; 52 and 72; 53 and 73 are independently rotatable, since they, as in particular in FIG. 2 can be seen rotating in opposite directions upon movement of the conduit 10 along the conduit path defined by the rollers 51, 52, 53, 61, 62, 71, 72, 73.
  • FIG. 4 a housing 22 and with respect to the housing stationary guide rollers 26 with axes of rotation in two mutually perpendicular directions recognizable.
  • another means may be provided for guiding a conduit, for example in the manner of a chute.
  • this device has a surface on which the line can slide with little friction.
  • the surface has, in particular, large radii of curvature and a coating which is adapted to the intended line with regard to low friction.
  • the bearing 25 includes a torque source for generating a torque in the in FIG. 2 illustrated first rotational direction 49, for example, a coil spring or an electric motor.
  • the torque source is in particular encapsulated in the bearing 25.
  • a coupling for receiving the bearing 25 facing the end of the shaft 46 may be provided on the bearing 25, a coupling for receiving the bearing 25 facing the end of the shaft 46 may be provided.
  • this coupling has a non-rotationally symmetrical shape (for example a polygonal cross-section or teeth) in order to enable a form-locking transmission of a torque between the coupling and the correspondingly formed end of the shaft 46.
  • the planes 37, 38 are arranged in dashed lines, in which the first section 31 and the third section of the line path defined by the rollers 51, 52, 53, 71, 72, 73 are located.
  • the planes 37, 38 are perpendicular to the plane of the FIG. 4 and to the axis of rotation 48 of the carrier 40th
  • FIGS. 5 and 6 show further schematic representations of the line reservoir from the FIGS. 2 to 4 .
  • the drawing layers of the FIGS. 5 and 6 are perpendicular to the axis of rotation 48 of the carrier 40 and the plane of the FIG. 4 and parallel to the plate-shaped component 42.
  • Die FIGS. 5 and 6 show the plate-shaped member 42 from two opposite sides.
  • the rollers 51, 52, 53 defining the first section 31 of the conduit path are visible in FIG FIG. 6 the rollers 71, 72, 73 defining the third section 33 of the conduit path are visible.
  • arrows indicate a direction of movement of the line 10 and the resulting directions of rotation of the rollers 51, 52, 53, 71, 72, 73.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of another line reservoir, which in some features the above with reference to FIGS. 2 to 6 is similar to the illustrated pipeline reservoir.
  • the line reservoir comprises the FIG. 7 a plate-shaped member 42.
  • the plate-shaped member 42 At the viewer facing side of the plate-shaped member 42 are four rollers 51, 52, 53, 54 relative to the plate-shaped member 42 about axes of rotation perpendicular to the plane of the FIG. 7 rotatably mounted, which define a first portion of a line path.
  • Guide rollers arranged, one of which is covered by the line 10.
  • the second guide roller 62 at the opening 44 is in FIG. 7 visible, noticeable.
  • the first and third sections of the conductive path each have substantially the shape of a square with rounded corners corresponding to the radius of the rollers 51, 52, 53, 54.
  • the first and third sections of the conduit path are similar to the conduit reservoir of FIGS. 2 to 6 essentially parallel to each other.
  • FIG. 7 are also stationary or stationary guide rollers 26, 27 shown for the line 10, as already in FIG. 4 are indicated. Unlike the line reservoir of FIGS. 2 to 6 are the stationary guide rollers 26, 27 for the line 10 opposite to each other or relative to the axis of rotation of the plate-shaped member 42 arranged substantially symmetrically to each other.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of another line reservoir, which in some features above on the basis of FIGS. 2 to 7 is similar to line reservoirs shown.
  • the pipe reservoir of FIG. 8 differs from the pipe reservoir of FIG. 7 in particular in that only three instead of four rollers 51, 52, 53 are arranged on each side of the plate-shaped component 42.
  • the rollers 51, 52, 53 are arranged in the form of an equilateral triangle symmetrical to the axis of rotation of the carrier 40.
  • the rollers 51, 52, 53 define a first portion of a conduction path that is substantially in the shape of an equilateral triangle with corners corresponding to the radius of the rollers 51, 52, 53.
  • the single roller 51, 52, 53 may have a larger radius, whereby the friction can be reduced by bending change.
  • third portion 33 of the line path are in FIG. 8 not visible, but indicated by dashed lines. Also, the third section 33 of the line path has approximately the shape of an equilateral triangle with rounded corners corresponding to the radius of the rollers.
  • the third section of the conductive path and the arrangement of the rollers defining it are rotated 60 degrees with respect to the first section and the arrangement of the rollers 51, 52, 53.
  • This arrangement together with the use of sliding surfaces 65, 66 instead of rollers on the second section 32 of the line path, contributes to providing more space for the second section 32 and allowing larger radii of curvature to be realized in the second section 32.
  • the sliding surfaces 65, 66 are arranged on the side facing away from the viewer or on the side facing away from the viewer of the plate-shaped member 42 symmetrical to the opening 44 in the plate-shaped member 42.
  • FIG. 8 illustrated piping reservoir differs from the above based on the FIGS. 2 to 7 shown line reservoirs further characterized in that fixed guide rollers 26 are provided on one side and an attachment 28 in the form of a screwable clamp for the line 10 on an opposite side. Also at the line reservoirs of FIGS. 2 to 7 In each case, the stationary guide rollers 27 can be replaced by a fastening.
  • the attachment 28 has the effect that, when the carrier 40 is stationary, the line 10 can no longer be displaced along the line path 31, 32, 33 defined by the rollers 51, 52, 53 and the sliding surfaces 65, 66. Further, the attachment 28 causes the not fixed by the attachment 28 end of the line 10 is retracted with rotation of the carrier 40 at double speed or inserted into the first and third sections of the line path or removed in the reverse rotational direction of this.
  • the plate-shaped members 42 can not be easily driven by means of a continuous shaft rotatably mounted, as in FIG. 4 is shown. Instead, for example, further plate-shaped components seen from the viewer before the first portion of the line path and behind the third portion of the line path and rigidly connected to the plate-shaped member 42, wherein the other plate-shaped components are rotatably mounted.
  • An example of an arrangement of three rigidly connected plate-shaped components which form a rotatable carrier is described below with reference to FIGS FIGS. 13 to 15 described.
  • the opening 44 can be designed to be significantly larger than indicated in the figures.
  • the opening 44 is each formed so large that a connector at the end of a line 10 can be passed through the opening 44. This may allow the use of the conduit reservoir 20 with a conduit 10 already assembled and permanently connected to connectors or other means at both ends.
  • a tensile force on the line 10 is translated into a torque on the rotatable support 40 and vice versa.
  • the transmission ratio is determined by the length of the effective levers, ie the distances of the straight lines along which the line 10 between the stationary guide rollers 26, 27 and the stationary attachment 28 on the one hand and the rollers 51, 52, 53, 54, 71, 72, 73 on the other hand, and determines the axis of rotation 48 of the carrier 40. These distances or lever arms vary periodically during rotation of the carrier 40.
  • FIG. 9 shows a simple example of a line reservoir with only four rollers 51, 52, 71, 72 on a rotatable support 40.
  • the two rollers 51, 52, on the viewer side facing the plate-shaped member 42 define a first portion 31 of a line path.
  • the two arranged on the side facing away from the viewer side of the plate-shaped member 42 rollers 71, 72 and defined by this third portion 33 of the line path are not visible and therefore indicated only in dashed lines.
  • a line runs along substantially straight portions 34, 35 of the line path.
  • These straight portions 34, 35 are also shown in dashed lines with a different stroke length to distinguish them from the first portion 31 and the second portion 33.
  • line reservoir is a similar reduction in the variation of the transmission ratio between tension and torque achievable by the arrangement of the rollers on the side facing away from the viewer side of the plate-shaped member 42 relative to the arrangement of the rollers 51, 52, 53, 54 on the viewer side facing the plate-shaped member 42 is rotated by 45 degrees.
  • the stationary guide rollers 27 may be shifted relative to the rotational axis of the rotatable carrier 40 by 45 degrees.
  • FIG. 8 a similar reduction in the variation of the transmission ratio between tension and torque is achieved when the rollers on the side facing away from the viewer side of the plate-shaped member 42 is different than in FIG. 8 represented symmetrically to the rollers 51, 52, 53 at the the observer facing side of the plate-shaped member 42 are arranged, similar to that in the line reservoir of FIGS. 2 to 6 the case is.
  • the attachment 28 can be replaced by a mounted relative to the axis of rotation of the carrier 40 by 60 degrees or pivotally mounted attachment 29.
  • Another alternative is an arrangement of the guide rollers or fasteners in the same place - similar to that in the line reservoir of the FIGS. 2 to 6 the case is - when using the rotatable carrier 40 FIG. 8 with 60 degrees against each other twisted arrangements of the first portion 31 and the third portion 33 of the line path.
  • the conduit 10 passes twice over the roller 73.
  • additional guide means can be provided.
  • the roller 73 may have a circumferential groove of sufficient depth to receive multiple layers of the conduit 10.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of a variant of the roller 72, which can lead multiple layers of the line 10.
  • the illustrated section plane contains the axis of rotation 77 of the roller 72. It can be seen that the circumferential groove 75 of the roller 72 is formed so deep that it can simultaneously lead up to three layers of the line 10.
  • FIGS. 11 and 12 show schematic representations of a line path, each with four rollers, as in FIG. 10 indicated, in each case three layers of the line 10 can lead simultaneously, in the first and in the third portion of the line path can be realized.
  • the drawing layers of the FIGS. 11 and 12 are parallel to the two planes in which the first and the third portion of the line path is located, and perpendicular to the axes of rotation of the carrier 40 and the rollers.
  • first section 31 solid line
  • the second section 32 dasheshed line
  • an area 34 dashex line
  • the third section of the line path is in particular - similar to the line reservoir FIG. 7 - symmetrical and largely parallel to the first section 31, but in the FIGS. 11 and 12 not shown. To distinguish the first portion 31, the second portion 32 and the portion 34 of the line path, these are, as mentioned, shown in two different textures.
  • FIGS. 11 and 12 show the carrier 40 in two different positions and situations. At the in FIG. 11 shown position, a maximum amount of a pipe is accommodated in the pipe reservoir.
  • the conduit is received in the entire first section 31 of the conduit path and each roller carries three layers of conduit. Accordingly, the line is in the whole in FIG. 11 not shown third section of the line path, wherein also in the third section each roller leads three layers of the line.
  • FIG. 12 illustrated situation is determined by rotation of the carrier 40 from the in FIG. 11 achieved situation by almost three (more precisely: two whole and 7/8) full turns in the clockwise direction.
  • the line is almost completely removed from the first section 31 of the line path and extends only in a short area of the first section 31 between the second section 32 and the area 34 of the line path.
  • the line will be in the in FIG. 12 shown situation only by a single role in the first section 31 of the line path. Accordingly, the line is almost completely out of the FIG. 12 not shown third section of the line path taken.
  • the carrier 40 can be further rotated by about one eighth of a full turn clockwise until the line is also from the last, in the situation in FIG. 12 the lead still leading role is completely lifted.
  • FIGS. 11 and 12 shows that using roles of the kind they are in FIG. 10 is shown, and can lead multiple layers of the line 10, the capacity of the line reservoir can be multiplied.
  • the advantages of the so-increased absorption capacity of the line reservoir come in particular when using a line 10th with a surface that ensures a low friction between the layers of the conduit 10, to advantage.
  • FIGS. 13 to 15 show an alternative embodiment of a line reservoir, in which the receiving capacity is also significantly increased.
  • FIG. 13 shows a schematic sectional view of a roller 52 in the first section 31 (see FIGS. 14, 15 ) and a roller 74 in the second section 33 of the line path of the line reservoir.
  • Each of the rollers 52, 74 has three parallel grooves each.
  • the roller 52 at the first portion 31 of the conduction path is disposed between a first plate-shaped member 41 and a second plate-shaped member 42, the roller 74 in the third portion 33 of the conduction path is disposed between the second plate-shaped member 42 and a third plate-shaped member 43.
  • the plate-shaped component 41, 42, 43 are rigidly connected to each other, in particular via the axes of rotation 57, 79 of the rollers 52, 74 defining waves, and together form a rotatable carrier 40th
  • FIGS. 14 and 15 show - similar to the FIGS. 11 and 12 only the sections and areas 31, 32, 33, 34, 35 of the line path and the circular contour of the carrier 40 (FIG. FIG. 14 ) or the plate-shaped components 41, 42, 43 ( FIG. 15 ).
  • the positions of the rollers required to define this routing path are obvious.
  • the sections and areas 31, 32, 33, 34, 35 of the line path are shown in different textures.
  • the drawing plane of the FIG. 14 is parallel to the plate-shaped components 41, 42, 43 and perpendicular to the axis of rotation of the carrier 40.
  • the plane of the FIG. 15 is parallel to the cutting plane of the FIG. 13 and to the axis of rotation of the carrier 40 and perpendicular to the plane of the FIG. 14 ,
  • first portion 31 and the third portion 33 of the line path each have a helical shape.
  • the first section 31 and the third section 33 of the line path are thus each approximately curves of constant pitch on a lateral surface of a cylinder, but not a circular, but an approximately square cross-section with rounded according to the radius of the rollers corners.
  • the second section 32 of the line path connects the first section 31 and the third section 33 through an opening in the second plate-shaped component 42.
  • the rollers 52, 74 and their axes of rotation 57, 79 are tilted by a small angle to allow a low-friction guidance of the conduit 10 in the spiral-like first and third sections 31, 33 of the line path.
  • the line is inserted at each role in the upper and middle, but not the lower groove.
  • the respective lowermost turn of the first section 31 and the third section 33 of the line path is not occupied by the line 10.
  • the line reservoir upon rotation of the carrier formed from the plate-shaped members 41, 42, 43 by a counterclockwise rotation (based on the illustration in FIG. 14 ) can receive a maximum amount of the line 10 by inserting the line in the respective lower grooves of the rollers.
  • the line 10 can be removed almost completely from the first section 31 and the third section 33 of the line path.
  • the carrier is in particular mounted so that a rotation of the carrier 40 by 360 degrees with a displacement of the carrier parallel to its axis of rotation by the distance between two adjacent grooves in one of the rollers 52, 74 goes along.
  • This helical or helical movement is also indicated by the arrows 85, 86.
  • guide plates 81, 83 may be provided for guiding the conduit, which are in FIG. 13 are indicated.
  • the guide plates each have a spiral-like shape on the first section 31 and on the third section 33 of the line path.
  • the line reservoirs 20 described here can each be provided with a tubular sterile coating or with a sterile sheath for the line 10.
  • Sterile coatings or sterile sheaths are for example in the publications DE 39 20 513 A1 and DE 10 2007 026 235 A1 described.

Landscapes

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Abstract

Ein Leitungsreservoir (20) zum Aufnehmen eines elektrischen oder optischen Kabels oder eines Schlauchs oder einer anderen Leitung (10) zum Leiten oder Übertragen zumindest entweder eines Fluids, eines Signals oder von Leistung umfasst einen Träger (40), der um eine vorbestimmte Rotationsachse (48) rotierbar ist, Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) an dem Träger (40) und einen durch die Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) definierten Leitungspfad (30) mit einem ersten Abschnitt (31), einem zweiten Abschnitt (32) und einem dritten Abschnitt (33), wobei der Leitungspfad (30) durch die Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) so definiert ist, dass eine anfänglich in den zweiten Abschnitt (32) des Leitungspfads (30) eingelegte Leitung (10) bei einer Rotation des Trägers (40) in einer ersten Rotationsrichtung (49) um die Rotationsachse (48) gleichzeitig in den ersten Abschnitt (31) und in den dritten Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) eingelegt wird. Die Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) sind ausgebildete sind, um eine Bewegung einer Leitung (10) entlang des Leitungspfads (30) zu ermöglichen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Leitungsreservoir zum Aufnehmen eines elektrischen oder optischen Kabels oder eines Schlauchs oder einer anderen Leitung zum Leiten oder Übertragen zumindest entweder eines Fluids, eines Signals oder von Leistung.
  • Mit der Anzahl elektrisch betriebener Geräte und zunehmender Vernetzung von Geräten zum Datenaustausch steigt die Anzahl der erforderlichen Leitungen zum Übertragen elektrischer Leistung, elektrischer und optischer Signale. Dies gilt in besonderem Maße auch für medizinische Behandlungsräume, in denen ferner Druckluft, Wasser oder andere Fluide übertragen werden. Das Ergebnis wird umgangssprachlich als "Kabelsalat" bezeichnet, ist ohne ästhetischen Wert, erschwert die Wartung, stellt ein Unfallrisiko dar und ermöglicht eine Schädigung von Leitungen durch auf diese tretende Personen.
  • In der DE 20 2007 016 599 U1 ist eine Kabelaufwicklung beschrieben, bei der ein Hauptkabel um den oberen Teil einer Aufwickelspule und ein gleichlanges Komplementärkabel um den unteren Teil der Aufwickelspule gewickelt ist.
  • In der DE 31 28 545 A1 ist eine Kabelaufrolleinrichtung beschrieben, bei der eine Trennwand einen Wickelzylinder in einen ersten Teil mit einem ersten, größeren Durchmesser und einen zweiten Teil mit einem zweiten, kleineren Durchmesser unterteilt. Ein aufzuwickelndes Kabel tritt durch einen entsprechenden Einschnitt in der Trennwand zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Wickelzylinders. Im aufgewickelten Zustand befinden sich auf dem zweiten Teil des Wickelzylinders wenige, lose Lagen eines nicht ausziehbaren Teils des Kabels und auf dem ersten Teil des Wickelzylinders mehrere aneinander anliegende Lagen. Im abgewickelten Zustand ist der erste Teil des Wickelzylinders leer und der nicht ausziehbare Teil des Kabels im zweiten Teil des Wickelzylinders in einigen eng aneinanderliegenden Lagen aufgewickelt.
  • In der DE 20 2007 006 899 U1 ist ein auf Zug ansprechender Kabelaufwickler beschrieben, bei dem ein aus dem Kabelaufwickler nicht entnehmbarer Abschnitt eines Kabels innerhalb einer kreiszylindrischen Trennwand lose oder fest aufgewickelt ist. Wenn außen auf die kreiszylindrische Trennwand ein aufwickelbarer Abschnitt des Kabels aufgewickelt ist, ist der nicht entnehmbare Abschnitt des Kabels eng gewickelt. Wenn der außerhalb der kreiszylindrischen Trennwand aufgewickelte Abschnitt des Kabels abgewickelt bzw. entnommen wird, wird die Wicklung des im Kabelaufwickler verbleibenden Abschnitts gelockert.
  • In der DE 1 574 306 ist eine Vorrichtung zum Aufbewahren und zum Betrieb von elektrischen Verbindungskabeln beschrieben, bei dem ein elektrischer Kontakt zu einem mit einer Wickelspule rotierenden Ende eines Kabels durch "elektrische Schleifberührung" zwischen feststehenden Kontakthülsen und mit dem Kabelende rotierenden Gegenschleifhülsen hergestellt wird.
  • Ein Schleifkontakt, wie er in der DE 1 574 306 A beschrieben ist, ist für viele Anwendungen unbefriedigend. Insbesondere ist eine ausreichend zuverlässige Übertragung von elektrischer Leistung oder elektrischen Signalen für viele Anwendungen allenfalls mit hohem Aufwand möglich. Entsprechende Einrichtungen zur Übertragung optischer Signale oder von Lichtleistung (beispielsweise Beleuchtungslicht für endoskopische Anwendungen) erfordern noch deutlich höheren Aufwand und sind nur befriedigend möglich, wenn an der Koppelstelle die optische Achse der Rotationsachse entspricht.
  • Auch die in der DE 31 28 545 A1 und einigen anderen erwähnten Druckschriften beschriebenen Einrichtungen weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Insbesondere ist eine insgesamt vergleichsweise große Leitungslänge erforderlich, da ja ein Teil der Leitung immer in der Kabelaufrolleinrichtung verbleibt. Die Bewegungen dieses Teils innerhalb der Kabelaufrolleinrichtung sind allenfalls in Grenzen vorherbestimmbar und stellen eine Fehlerquelle dar.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Leitungsreservoir zum Aufnehmen eines elektrischen oder optischen Kabels oder eines Schlauchs oder einer anderen Leitung zum Leiten oder Übertragen zumindest entweder eines Fluids, eines Signals oder von Leistung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beruhen auf der Idee, ein Leitungsreservoir bzw. eine Leitungsaufrollvorrichtung, bei der eine Leitung durch Rotieren eines Trägers in einen Leitungspfad eingelegt bzw. aus diesem entnommen werden kann, so auszubilden, dass die Leitung entlang des Leitungspfads bewegbar bzw. verschiebbar ist. Dies ermöglicht insbesondere eine im Wesentlichen symmetrische Ausgestaltung des Leitungspfads, bei der eine Leitung ausgehend von einem mittleren Bereich gleichzeitig in zwei Abschnitte des Leitungspfads eingelegt bzw. aus diesem entnommen wird. Das resultierende gleichzeitige Verkürzen bzw. Verlängern beider Enden der Leitung kann durch die Bewegbarkeit der Leitung entlang des Leitungspfads dahin gehend modifiziert werden, dass nur ein Ende der Leitung - jedoch mit der doppelten Geschwindigkeit - verkürzt oder verlängert wird.
  • Ein Leitungsreservoir zum Aufnehmen eines elektrischen oder optischen Kabels oder eines Schlauchs oder einer anderen Leitung zum Leiten oder Übertragen zumindest entweder eines Fluids, eines Signals oder von Leistung umfasst einen Träger, der um eine vorbestimmte Rotationsachse rotierbar ist, Leiteinrichtungen an dem Träger und einen durch die Leiteinrichtungen definierten Leitungspfad mit einem ersten Abschnitt, einem zweiten Abschnitt und einem dritten Abschnitt, wobei der Leitungspfad durch die Leiteinrichtungen so definiert ist, dass eine anfänglich in den zweiten Abschnitt des Leitungspfads eingelegte Leitung bei einer Rotation des Trägers in einer ersten Rotationsrichtung um die Rotationsachse gleichzeitig in den ersten Abschnitt und in den dritten Abschnitt des Leitungspfads eingelegt wird, und wobei die Leiteinrichtungen ausgebildet sind, um eine Bewegung einer Leitung entlang des Leitungspfads zu ermöglichen.
  • Das Leitungsreservoir ist wie eine herkömmliche Kabelaufrollvorrichtung in der Lage, eine Leitung durch Aufrollen aufzunehmen, wobei die Leitung von einem mittleren Abschnitt zu beiden Enden hin gleichzeitig verkürzt oder verlängert wird. Die aufgenommene Menge bzw. Länge der Leitung kann durch Rotation des Trägers in einer zweiten Richtung, die zur ersten Richtung entgegengesetzt ist, wieder abgegeben werden. Im Gegensatz zu einfachen Vorrichtungen, wie sie beispielsweise für Telefonleitungen in der Vergangenheit in zahlreichen Haushalten große Verbreitung hatten, ist eine in dem Leitungsreservoir aufgenommene Leitung jedoch entlang des Leitungspfads bewegbar bzw. verschiebbar, und zwar insbesondere sowohl bei ruhendem als auch bei gleichzeitig rotierendem Träger und weitgehend oder vollständig unabhängig von der Menge der vom Leitungsreservoir momentan aufgenommenen Menge. Mit einer Bewegung einer Leitung entlang des Leitungspfads ist dabei eine Bewegung der straffen oder gespannten Leitung und ohne Erzeugung von losen Schlaufen undefinierter Gestalt und Anordnung gemeint.
  • Ein Vorteil des Leitungsreservoirs besteht darin, dass keine Drehdurchführung erforderlich und trotzdem eine einseitige Verlängerung oder Verkürzung der Leitung möglich ist. Das Leitungsreservoir ist deshalb auch für mehr- oder vieladrige elektrische oder optische Leitungen, zum Übertragen von elektrischen oder optischen Signalen mit hoher Bandbreite, für Lichtleitkabel zur Übertragung von Licht hoher Leistung (beispielsweise Beleuchtungslicht für Endoskopie), für Leitungen für Druckluft, Wasser, Blut oder anderer Fluide geeignet, bei denen Drehdurchführungen allenfalls mit hohem Aufwand realisierbar sind. Das Leitungsreservoir kann ferner für Hybridleitungen zur gleichzeitigen Übertragung elektrischer und/oder optischer Signale und/oder Leistung und/oder von Fluiden geeignet sein.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, umfassen die Leiteinrichtungen insbesondere eine relativ zum Träger rotierbare Rolle.
  • Eine oder mehrere den Leitungspfad definierende Rollen können eine besonders leichtgängige Verschiebbarkeit bzw. Bewegbarkeit einer Leitung entlang des Leitungspfads ermöglichen.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, bei dem die Leiteinrichtungen eine relativ zum Träger rotierbare Rolle umfassen, ist die Rotationsachse der Rolle insbesondere parallel zur Rotationsachse des Trägers.
  • Die Rotationsachse der Rolle ist insbesondere exakt oder im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Trägers, wobei ein von der Rotationsachse der Rolle und der Rotationsachse des Trägers eingeschlossener Winkel beispielsweise nicht größer als 5 Grad oder nicht größer als 2 Grad oder nicht größer als 1 Grad ist. Eine kleine Winkelabweichung bzw. ein kleiner Winkel zwischen der Rotationsachse des Trägers und der Rotationsachse der Rolle kann bei einer nachfolgend beschriebenen Ausführungsform vorteilhaft sein, um die Reibung einer entlang des Leitungspfads bewegten Leitung zu mindern.
  • Die Leiteinrichtungen umfassen insbesondere zumindest drei Rollen im ersten Abschnitt des Leitungspfads und zumindest drei Rollen im dritten Abschnitt des Leitungspfads.
  • Wie im Folgenden beschriebene Ausführungsformen zeigen, können jeweils vier und noch besser jeweils drei Rollen in jedem Abschnitt des Leitungspfads gleichzeitig einen verhältnismäßig großen Durchmesser der einzelnen Rollen und eine verhältnismäßig gute Annäherung der Gestalt eines Abschnitts des Leitungspfads an eine Kreisform ermöglichen. Große Durchmesser der einzelnen Rollen und eine geringe Anzahl der Rollen sind hinsichtlich der bei jedem Biegewechsel in einer realen Leitung entstehenden Reibung vorteilhaft. Hinsichtlich eines möglichst konstanten Übersetzungsverhältnisses zwischen einem Drehmoment am Träger und einer Zugkraft an der Leitung ist eine möglichst weitgehende Annäherung der Gestalt des ersten Abschnitts und des dritten Abschnitts des Leitungspfads an die Kreisform vorteilhaft.
  • Ein Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, umfasst insbesondere ferner eine erste ortsfeste Führungseinrichtung an einem Bereich des Leitungspfads, der an den ersten Abschnitt des Leitungspfads angrenzt, und eine zweite ortsfeste Führungseinrichtung an einem Bereich des Leitungspfads, der an den dritten Abschnitt des Leitungspfads angrenzt, wobei die Rollen am Träger und die ortsfesten Führungseinrichtungen so angeordnet sind, dass bei einer vorbestimmten Position des Trägers ein erster Abstand zwischen einer Tangente durch die erste Führungseinrichtung an den ersten Abschnitt des Leitungspfads von der Rotationsachse des Trägers im Wesentlichen maximal und ein zweiter Abstand zwischen einer Tangente durch die zweite Führungseinrichtung an den dritten Abschnitt des Leitungspfads von der Rotationsachse des Trägers im Wesentlichen minimal sind.
  • Ein ortsfeste Führungseinrichtung kann eine oder mehrere Rollen oder Gleitflächen zum Führen einer Leitung in einer oder insbesondere in zwei zu einander senkrechten Richtungen umfassen, beispielsweise in Form oder Art einer Klüse. Entweder die erste oder die zweite ortsfeste Führungseinrichtung kann eine Klemme oder ein anderes Befestigungsmittel zum zumindest punktuellen Befestigen bzw. Festlegen einer Leitung umfassen.
  • Die Abstände der Tangenten durch die Führungseinrichtungen an die zugeordneten Abschnitte des Leitungspfads sind die Hebelarme bzw. die Längen der Hebelarme, mit denen eine Zugkraft an der Leitung in ein Drehmoment auf den Träger (bzw. umgekehrt) übersetzt wird. Bei der beschriebenen Anordnung fällt ein maximaler Hebelarm am ersten Abschnitt des Leitungspfads mit einem minimalen Hebelarm am dritten Abschnitt des Leitungspfads (im Wesentlichen) zusammen. Dadurch kann die Welligkeit des gesamten Übersetzungsverhältnisses zwischen Zugkraft an der Leitung und Drehmoment am Träger reduziert werden, insbesondere wenn bei einer gleichmäßigen Verteilung der Rollen abwechselnd ein Maximum des Hebelarms am ersten Abschnitt mit einem Minimum des Hebelarms am dritten Abschnitt und ein Minium des Hebelarms am ersten Abschnitt mit einem Maximum des Hebelarms am dritten Abschnitt zusammenfallen.
  • Ein Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, umfasst insbesondere eine erste ortsfeste Führungseinrichtung an einem Bereich des Leitungspfads, der an den ersten Abschnitt des Leitungspfads angrenzt, und eine zweite ortsfeste Führungseinrichtung an einem Bereich des Leitungspfads, der an den dritten Abschnitt des Leitungspfads angrenzt, wobei die Rollen am Träger und die ortsfesten Führungseinrichtungen so angeordnet sind, dass ein erster Winkel zwischen einer ersten Position des Trägers, in der eine von der ersten ortsfesten Führungseinrichtung geführte Leitung eine erste Rolle am ersten Abschnitt des Leitungspfads gerade berührt, und einer zweiten Position des Trägers, in der die von der zweiten ortsfesten Führungseinrichtung geführte Leitung eine erste Rolle am dritten Abschnitt des Leitungspfads gerade berührt und ein zweiter Winkel zwischen der zweiten Position des Trägers und einer dritten Position des Trägers, in der die von der ersten ortsfesten Führungseinrichtung geführte Leitung eine zur ersten Rolle benachbarte zweite Rolle am ersten Abschnitt des Leitungspfads gerade berührt, im Wesentlichen gleich sind.
  • Der erste Winkel und der zweite Winkel sind exakt oder im Wesentlichen gleich, wobei insbesondere ein Winkel um höchstens 20 Grad oder um höchstens 10 Grad oder um höchstens 5 Grad vom anderen Winkel abweicht. Die Winkelabstände zwischen den Positionen des Trägers, in denen die von den ortsfesten Führungseinrichtungen geführte Leitung eine Rolle im ersten Abschnitt bzw. eine Rolle im dritten Abschnitt des Leitungspfads gerade berührte, wechseln einander also periodisch bzw. im Wesentlichen periodisch ab. Dies kann eine besonders geringe Variation des Übersetzungsverhältnisses zwischen Zugkraft an der Leitung und Drehmoment am Träger ermöglichen.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, können die Leiteinrichtungen eine Gleitfläche umfassen.
  • Eine Gleitfläche ist insbesondere eine Oberfläche eines Körpers oder einer Beschichtung aus Teflon, Keramik, einem anderen Sintermaterial oder einem anderen Material, das einen geringen Reibungswiderstand bzw. eine geringe Haft- und Gleitreibung erzeugt. Die Gleitfläche ist insbesondere auf die Eigenschaften der Oberfläche der Leitung, für deren Verwendung das Leitungsreservoir vorgesehen ist, optimiert. Wie im Folgenden dargestellte Ausführungsformen zeigen, können Gleitflächen insbesondere im zweiten Abschnitt des Leitungspfads oder in den Bereichen des Übergangs zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Leitungspfads und des Übergangs zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt des Leitungspfads hinsichtlich des erforderlichen Bauraums und der erzielbaren Krümmungsradien vorteilhaft sein.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, umfasst der Träger insbesondere ein plattenförmiges Bauteil, das sich in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Trägers erstreckt.
  • Ein plattenförmiges Bauteil ist insbesondere eine Platte, ein Blech oder ein anderes Bauteil, dessen Abmessungen innerhalb der Ebene senkrecht zur Rotationsachse wesentlich größer als senkrecht zur Ebene bzw. parallel zur Rotationsachse sind. Der Träger kann mehrere plattenförmige Bauteile umfassen. Insbesondere sind der erste Abschnitt des Leitungspfads zwischen einem ersten plattenförmigen Bauteil und einem zweiten plattenförmigen Bauteil und der dritte Abschnitt des Leitungspfads zwischen dem zweiten plattenförmigen Bauteil und einem dritten plattenförmigen Bauteil angeordnet.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, umfasst der Träger insbesondere ein plattenförmiges Bauteil mit einer Öffnung, wobei der zweite Abschnitt des Leitungspfads durch die Öffnung hindurch verläuft.
  • Insbesondere liegt das plattenförmige Bauteil zwischen dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt des Leitungspfads.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, sind insbesondere der erste Abschnitt des Leitungspfads in einer ersten Ebene und der dritte Abschnitt des Leitungspfads in einer zweiten Ebene angeordnet, wobei die erste Ebene und die zweite Ebene parallel zueinander und senkrecht zu der Rotationsachse des Trägers sind.
  • Insbesondere weisen der erste Abschnitt des Leitungspfads innerhalb der ersten Ebene und der dritte Abschnitt des Leitungspfads innerhalb der zweiten Ebene jeweils die Gestalt eines Polygons mit abgerundeten Ecken auf. Der erste und der dritte Abschnitt des Leitungspfads sind jeweils insbesondere exakt oder im Wesentlichen in der ersten Ebene bzw. in der dritten Ebene angeordnet. Wie anhand einer nachfolgend beschriebenen Ausführungsform deutlich wird, kann eine geringe Abweichung des ersten bzw. dritten Abschnitts von der ersten bzw. dritten Ebene vorteilhaft sein, um den Leitungspfad beispielsweise durch eine schraubenartige Gestalt zu verlängern.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, ist der Träger insbesondere zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene angeordnet.
  • Dies gilt insbesondere, wenn der Träger ein einziges plattenförmiges Bauteil umfasst bzw. aus diesem besteht. Dies ermöglicht einen besonders einfachen und kompakten Aufbau des Leitungsreservoirs.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, sind der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt des Leitungspfads zumindest bereichsweise parallel zueinander angeordnet, wobei der zweite Abschnitt den ersten Abschnitt und den dritten Abschnitt so miteinander verbindet, dass eine entlang des Leitungspfads sich bewegende Leitung im ersten Abschnitt und im dritten Abschnitt sich in entgegengesetzter Richtung bewegt.
  • Ein Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, umfasst ferner insbesondere eine Drehmomentquelle, die mit dem Träger gekoppelt ist, um ein Drehmoment in der ersten Rotationsrichtung auf den Träger auszuüben.
  • Die Drehmomentquelle umfasst insbesondere eine Spiralfeder oder eine andere Feder oder einen Elektromotor oder ein Gewicht im Schwerefeld der Erde. Die Kraft einer Feder oder die Gewichtskraft eines Gewichts wird beispielsweise mittels eines teilweise auf eine Welle des Trägers gewickelten Seils in ein Drehmoment gewandelt. Insbesondere die konstante Gewichtskraft eines Gewichts im homogenen Schwerefeld der Erde ermöglicht die Erzeugung eines konstanten Drehmoments. Die Drehmomentquelle bewirkt ein Einziehen der Leitung in das Leitungsreservoir bzw. ein Aufnehmen der Leitung in dem Leitungsreservoir, solange eine von außen an der Leitung anliegende Zugkraft einen Schwellenwert nicht erreicht.
  • Ein Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, kann ferner eine Arretierungs- oder Bremseinrichtung zum lösbaren Arretieren des Trägers oder einer in das Leitungsreservoir aufgenommenen Leitung aufweisen.
  • Die Arretierungs- oder Bremseinrichtung kann ausgebildet sein, um unmittelbar auf den Träger oder eine die Rotationsachse des Trägers definierende Welle zu wirken. Alternativ kann die Arretierungs- oder Bremseinrichtung ausgebildet sein, um das von der Drehmomentquelle erzeugte Drehmoment zu beeinflussen, insbesondere die Drehmomentquelle steuerbar zu blockieren oder auf andere Weise ein- und auszuschalten. Alternativ kann die Arretierungs- oder Bremseinrichtung ausgebildet sein, um unmittelbar auf eine in das Leitungsreservoir aufgenommene Leitung zu wirken, beispielsweise durch Festlegen der Leitung an einer der erwähnten ortsfesten Führungseinrichtungen.
  • Eine unmittelbare Wirkung der Arretierungs- und Bremseinrichtung auf den Träger oder die Welle des Trägers oder die Drehmomentquelle kann einfacher realisierbar sein als eine unmittelbare Wirkung auf die Leitung. An einer unmittelbaren Wirkung der Arretierungs-und Bremseinrichtung auf die Leitung kann vorteilhaft sein, dass die Leitung innerhalb des Leitungsreservoirs ständig unter Zugspannung steht und deshalb nicht den durch die Leiteinrichtungen vorgegebenen Leitungspfad verlassen kann.
  • Die Arretierungs- oder Bremseinrichtung kann ausgebildet sein, um mittels eines Druckknopfs, eines Hebels, eines Schiebers oder einer anderen Benutzerschnittstelle zumindest entweder aktiviert oder deaktiviert zu werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Arretierungs- oder Bremseinrichtung ausgebildet sein, um durch Bewegen der Leitung zumindest entweder aktiviert oder deaktiviert zu werden. Beispielsweise ist die Arretierungs- oder Bremseinrichtung ausgebildet, um aktiviert zu werden, wenn die Leitung und der Träger nach einem Entnehmen aus dem Leitungsreservoir durch Zug an der Leitung ruhen, und um durch einen weiteren, insbesondere ruckartigen, Zug an der Leitung deaktiviert zu werden.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, können die Leiteinrichtungen am ersten Abschnitt des Leitungspfads und die Leiteinrichtungen am dritten Abschnitt des Leitungspfads jeweils so angeordnet und ausgebildet sein, dass der erste Abschnitt des Leitungspfads und der dritte Abschnitt des Leitungspfads die Rotationsachse des Trägers jeweils mehr als einmal umschlingen.
  • Insbesondere umschlingen der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt des Leitungspfads die Rotationsachse des Trägers jeweils mindestens eineinhalbmal, zweimal, dreimal oder viermal. Wenn der erste und der dritte Abschnitt des Leitungspfads die Rotationsache des Trägers jeweils mehr als einmal umschlingen, kann das Leitungsreservoir entsprechend mehr Leitung aufnehmen.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, umschlingen der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt des Leitungspfads die Rotationsachse des Trägers jeweils insbesondere spiralartig oder schraubenartig.
  • Ein Abschnitt des Leitungspfads umschlingt die Rotationsachse des Trägers spiralartig, wenn er in einer Ebene liegt und mehr als eine Windung aufweist, so dass mehrere Windungen parallel zueinander innerhalb der Ebene liegen. Der spiralartige Abschnitt des Leitungspfads weist dabei insbesondere nicht die Gestalt einer archimedischen Spirale r(ϕ)= a·ϕ auf, sondern genügt beispielsweise näherungsweise der Funktion r(ϕ)=a·ϕ·f(ϕ), wobei f(ϕ) beispielsweise ein Polygon mit abgerundeten Ecken beschreibt.
  • Ein Abschnitt des Leitungspfads umschlingt die Rotationsachse des Trägers insbesondere dann schraubenartig, wenn sie die Gestalt einer Kurve mit konstanter Steigung um die Mantelfläche eines Zylinders aufweist, wobei der Zylinder insbesondere keinen kreisförmigen Querschnitt, sondern einen Querschnitt in der Gestalt eines Polygons mit abgerundeten Ecken aufweist.
  • Bei einem Leitungsreservoir, wie es hier beschrieben ist, bei dem der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt des Leitungspfads die Rotationsachse des Trägers jeweils schraubenartig mit einer vorbestimmten Ganghöhe umschlingt, ist der Träger insbesondere so gelagert, dass eine Rotation des Trägers um 360 Grad mit einer axialen Verschiebung des Trägers um eine vorbestimmte Ganghöhe einhergeht.
  • Eine derartige Lagerung des Trägers ermöglicht es, die Leitung während der Rotation des Trägers an im Wesentlichen unveränderlichen Orten in den Leitungspfad einzulegen bzw. aus dem Leitungspfad zu entnehmen.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung medizinischer Geräte, die durch eine Leitung verbunden sind;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Leitungsreservoirs;
    Figur 3
    eine weitere schematische Darstellung des Leitungsreservoirs aus Figur 2;
    Figur 4
    eine weitere schematische Darstellung des Leitungsreservoirs aus den Figuren 2 und 3;
    Figur 5
    eine weitere schematische Darstellung des Leitungsreservoirs der Figuren 2 bis 4;
    Figur 6
    eine weitere schematische Darstellung des Leitungsreservoirs der Figuren 2 bis 5;
    Figur 7
    eine schematische Darstellung eines weiteren Leitungsreservoirs;
    Figur 8
    eine schematische Darstellung eines weiteren Leitungsreservoirs;
    Figur 9
    eine schematische Darstellung von Abschnitten eines Leitungspfads eines weiteren Leitungsreservoirs;
    Figur 10
    eine schematische Darstellung einer Rolle;
    Figur 11
    eine schematische Darstellung von Abschnitten eines weiteren Leitungspfads;
    Figur 12
    eine weitere schematische Darstellung der Abschnitte des Leitungspfads aus Figur 11;
    Figur 13
    eine schematische Darstellung eines weiteren Leitungsreservoirs;
    Figur 14
    eine schematische Darstellung von Abschnitten eines Leitungspfads des Leitungsreservoirs der Figur 13;
    Figur 15
    eine weitere schematische Darstellung der Abschnitte des Leitungspfads aus den Figuren 13 und 14.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Leitung 10, die ein stationäres medizinisches Gerät 18 mit einem mobilen medizinischen Gerät 19 verbindet. Das stationäre medizinische Gerät 18 umfasst beispielsweise eine Lichtquelle zum Erzeugen von Beleuchtungslicht und/oder eine Quelle, die ein Spülfluid bereitstellt, und/oder eine Schaltung zum Erfassen, Speichern und/oder Auswerten von Bildsignalen. Das mobile medizinische Gerät 19 ist beispielsweise ein Endoskop für medizinische Anwendungen. Die Leitung 10 umfasst beispielsweise mehrere elektrisch leitfähige Adern zum Übertragen von Bild-und/oder Steuersignalen, ein Lichtleitkabel zum Übertragen von Beleuchtungslicht und ein Lumen bzw. einen Schlauch zum Übertragen bzw. Leiten eines Spülfluids. Das stationäre medizinische Gerät 18 umfasst ferner ein Leitungsreservoir 20, wie es nachfolgend anhand der weiteren Figuren im Detail beschrieben wird.
  • Die Leitung 10 muss eine ausreichende Länge aufweisen, um medizinischem Personal eine freie Bewegung am Patienten zu ermöglichen. Idealerweise ist die Leitung 10 lang genug, dass medizinisches Personal das mobile medizinische Gerät am Patienten von allen Seiten aus einsetzen kann. Ohne das Leitungsreservoir 20 hätte die dazu erforderliche Länge der Leitung 10 zur Folge, dass die Leitung 10 in vielen Situationen am Boden liegt. Dort ist die Leitung 10 dem Risiko einer Beschädigung ausgesetzt, wenn medizinisches Personal versehentlich auf die Leitung 10 tritt oder die Leitung 10 mit rollbaren bzw. fahrbaren Geräten überfährt. Ferner stellt die Leitung 10 am Boden liegend in besonderem Maße ein Unfallrisiko dar.
  • Das Leitungsreservoir 20 ist vorgesehen und ausgebildet, um eine veränderbare Menge bzw. eine veränderbare Länge der Leitung 10 aufzunehmen. Die Leitung 10 kann deshalb in vielen Situationen vom Leitungsreservoir 20 teilweise oder weitgehend aufgenommen werden statt am Boden des medizinischen Behandlungsraums zu liegen. Das Leitungsreservoir 20 kann in das stationäre medizinische Gerät 18 integriert oder als separates Bauteil vorgesehen sein.
  • Figur 2 zeigt eine schematische axonometrische Darstellung eines Leitungsreservoirs 20, das bei dem oben anhand der Figur 1 dargestellten Beispiel einsetzbar ist. Das Leitungsreservoir umfasst einen Träger 40, der im Wesentlichen aus einem kreisförmigen plattenförmigen Bauteil 42 besteht. Das plattenförmige Bauteil 42 weist eine Öffnung 44 auf und ist mit einer Welle 46 mechanisch verbunden, die eine Rotationsachse 48 senkrecht zum plattenförmigen Bauteil 42 definiert.
  • An dem Träger 40 bzw. dem plattenförmigen Bauteil 42 sind Rollen 51, 52, 53 angebracht. Jede Rolle 51, 52, 53 ist relativ zum Träger 40 um eine Rotationsachse 56, 57, 58 rotierbar. Die Rotationsachsen 56, 57, 58 der Rollen 51, 52, 53 sind parallel zueinander und zur Rotationsachse 48 des Trägers 40. Die Rotationsachsen 56, 57, 58 der Rollen 51, 52, 53 sind in einem gleichseitigen Dreieck symmetrisch zur Rotationsachse 48 des Trägers 40 angeordnet.
  • Drei weitere, in Figur 2 nicht sichtbare Rollen sind an einer gegenüberliegenden, vom Betrachter abgewandten Seite des Trägers 40 und bezüglich der durch das plattenförmige Bauteil 42 definierten Ebene spiegelsymmetrisch zu den in Figur 2 sichtbaren Rollen 51, 52, 53 angeordnet. Ferner sind an der Öffnung 44 im plattenförmigen Bauteil 42 Rollen 61, 62 angeordnet. Die Rollen 61, 62 sind um in Figur 2 nicht gesondert dargestellte und gekennzeichnete Rotationsachsen parallel zu der durch das plattenförmige Bauteil 42 definierten Ebene rotierbar.
  • Die Rollen 51, 52, 53 weisen jeweils eine umfängliche Rille auf, deren Querschnitt an den Querschnitt der Leitung 10 angepasst ist. Die in Figur 2 sichtbaren Rollen 51, 52, 53, 61, 62 und die in Figur 2 nicht sichtbaren Rollen definieren einen Leitungspfad, entlang dessen die Leitung 10 bewegt werden kann. Durch einfache Pfeile ist in Figur 2 eine Bewegung der Leitung entlang des durch die Rollen 51, 52, 53, 61, 62 definierten Leitungspfads angedeutet, die entsteht, wenn am zweiten Ende 12 der Leitung 10 eine größere Zugkraft wirkt als an deren ersten Ende 11. Wenn eine auf das erste Ende 11 der Leitung wirkende Zugkraft größer ist als eine auf das zweite Ende 12 der Leitung 10 wirkende Zugkraft, kann eine Bewegung der Leitung 10 in entgegengesetzter Richtung bewirkt werden.
  • Der durch die Rollen 51, 52, 53, 61, 62 definierte Leitungspfad umfasst mehrere Abschnitte. Durch die Rollen 51, 52, 53, deren Rotationsachsen 56, 57, 58 senkrecht zum plattenförmigen Bauteil 42 und parallel zur Rotationsachse 48 des Trägers 40 sind, wird ein erster Abschnitt 31 des Leitungspfads definiert, der im Wesentlichen in einer Ebene parallel zum plattenförmigen Bauteil 42 und senkrecht zur Rotationsachse 48 des Trägers 40 liegt. Der erste Abschnitt 31 des Leitungspfads wird in der Darstellung der Figur 2 vor allem durch den darin befindliche Bereich der Leitung 10 sichtbar.
  • Durch die in Figur 2 nicht sichtbaren und zu den Rollen 51, 52, 53 symmetrischen Rollen wird ein dritter Abschnitt des Leitungspfads definiert. Der dritte Abschnitt des Leitungspfads liegt symmetrisch zum ersten Abschnitt in einer Ebene, die ebenfalls parallel zum plattenförmigen Bauteil 42 und senkrecht zur Rotationsachse 48 des Trägers 40 ist. Der dritte Abschnitt des Leitungspfads verläuft insbesondere weitgehend parallel zum ersten Abschnitt des Leitungspfads.
  • Der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt des Leitungspfads weisen jeweils näherungsweise die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit entsprechend den Radien der Rollen 51, 52, 53 abgerundeten Ecken auf.
  • Der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt des Leitungspfads sind durch einen zweiten Abschnitt des Leitungspfads verbunden, der im Wesentlichen durch die Rollen 61, 62 an der Öffnung 44 im plattenförmigen Bauteil 42 definiert ist und sich im Wesentlichen zwischen diesen beiden Rollen 61, 62 erstreckt. Dieser zweite Abschnitt des Leitungspfads liegt nicht in einer Ebene parallel zum plattenförmigen Bauteil 42, sondern ist gegenüber diesem geneigt.
  • Wenn die Leitung 10 durch in Figur 2 nicht dargestellte ortsfeste Führungseinrichtungen geführt ist, kann sie durch Rotation des Trägers 40 mit den Rollen 51, 52, 53 um die Rotationsachse 48 gleichzeitig in den ersten Abschnitt und in den dritten Abschnitt des Leitungspfads bzw. bei Rotation in entgegengesetzter Richtung aus dieser entnommen werden. Insbesondere bewirkt eine Rotation des Trägers 40 mit den Rollen 51, 52, 53 in der in Figur 2 durch Pfeile 49 angedeuteten ersten Rotationsrichtung ein Einlegen der Leitung 10 in den ersten und den dritten Abschnitt des durch die Rollen 51, 52, 53, 61, 62 definierten Leitungspfads bis zu dem in Figur 2 gezeigten Zustand. Bei einer Rotation in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung kann die Leitung aus dem ersten und dem dritten Abschnitt des Leitungspfads wieder entnommen werden.
  • Figur 3 zeigt eine weitere schematische axonometrische Darstellung des Leitungsreservoirs aus Figur 2. Im Unterschied zu der Darstellung in Figur 2 ist keine Leitung in den durch die Rollen am Träger 40 definierten Leitungspfad eingelegt. Ferner ist der Träger 40 in einer gegenüber der Position in Figur 2 um einen kleinen Winkel rotierten Position dargestellt. Im Gegensatz zur Figur 2 sind in Figur 3 zumindest zwei Rollen 71, 73 an der vom Betrachter abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 zumindest teilweise erkennbar.
  • Figur 4 zeigt eine weitere schematische Darstellung des Leitungsreservoirs aus den Figuren 2 und 3. Die Zeichenebene der Figur 4 ist parallel zur Rotationsachse 48 des Trägers 40 und zu den Rotationsachsen 56, 57, 58, 76, 78 der Rollen 51, 52, 53, 71, 72, 73.
  • In Figur 4 sind alle Rollen 51, 52, 53, 71, 72, 73 an beiden Seiten des plattenförmigen Bauteils 42 erkennbar. In der Darstellung der Figur 4 sind die Rotationsachsen zweier Rollen 52, 72 hinter der Welle 46 des Trägers 40 verborgen. Die Rotationsachsen 56 und 76 bzw. 58 und 78 zweier gegenüberliegender bzw. symmetrisch angeordneter Rollen 51 und 71 bzw. 53 und 73 liegen jeweils auf einer Geraden. Die zwei gegenüberliegenden bzw. bezogen auf das plattenförmige Bauteil 42 symmetrisch angeordneten Rollen 51 und 71; 52 und 72; 53 und 73 sind unabhängig voneinander rotierbar, da sie, wie insbesondere in Figur 2 erkennbar ist, bei Bewegung der Leitung 10 entlang des durch die Rollen 51, 52, 53, 61, 62, 71, 72, 73 definierten Leitungspfads in entgegengesetzten Richtungen rotieren.
  • Über bereits in den Figuren 2 und 3 erkennbare Merkmale hinaus sind in Figur 4 ein Gehäuse 22 und in Bezug auf das Gehäuse ortsfeste Führungsrollen 26 mit Rotationsachsen in zwei zu einander senkrechten Richtungen erkennbar. Anstelle der ortsfesten Führungsrollen 26 oder zusätzlich zu diesen kann eine andere Einrichtung zum Führen einer Leitung vorgesehen sein, beispielsweise in der Art einer Klüse. Diese Einrichtung weist insbesondere eine Oberfläche auf, an der die Leitung mit geringer Reibung gleiten kann. Dazu weist die Oberfläche insbesondere große Krümmungsradien und eine hinsichtlich einer geringen Reibung an die vorgesehene Leitung angepasste Beschichtung auf.
  • Ferner sind in Figur 4 Lager 24, 25 für die Welle 46 am Träger 40 erkennbar. Das Lager 25 umfasst eine Drehmomentquelle zum Erzeugen eines Drehmoments in der in Figur 2 dargestellten ersten Rotationsrichtung 49, beispielsweise eine Spiralfeder oder einen Elektromotor. Die Drehmomentquelle ist in dem Lager 25 insbesondere gekapselt. An dem Lager 25 kann eine Kupplung zur Aufnahme des dem Lager 25 zugewandten Endes der Welle 46 vorgesehen sein. Diese Kupplung weist insbesondere eine nichtrotationssymmetrische Gestalt (beispielsweise einen polygonalen Querschnitt oder Zähne) auf, um eine formschlüssige Übertragung eines Drehmoments zwischen der Kupplung und dem entsprechend ausgebildeten Ende der Welle 46 zu ermöglichen. Durch eine lösbare Kopplung zwischen der Kupplung am Lager 25 und dem Ende der Welle 46 kann der Zusammenbau des Leitungsreservoirs 20 vereinfacht werden.
  • Ferner sind in Figur 4 in gestrichelten Linien die Ebenen 37, 38 angeordnet, in denen der erste Abschnitt 31 bzw. der dritte Abschnitt des durch die Rollen 51, 52, 53, 71, 72, 73 definierten Leitungspfads liegen. Die Ebenen 37, 38 sind senkrecht zur Zeichenebene der Figur 4 und zu der Rotationsachse 48 des Trägers 40.
  • Die Figuren 5 und 6 zeigen weitere schematische Darstellungen des Leitungsreservoirs aus den Figuren 2 bis 4. Die Zeichenebenen der Figuren 5 und 6 sind senkrecht zur Rotationsachse 48 des Trägers 40 und zur Zeichenebene der Figur 4 und parallel zum plattenförmigen Bauteil 42. Die Figuren 5 und 6 zeigen das plattenförmige Bauteil 42 von zwei gegenüberliegenden Seiten. In Figur 5 sind die den ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads definierenden Rollen 51, 52, 53 sichtbar, in Figur 6 sind die den dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads definierenden Rollen 71, 72, 73 sichtbar. In den Figuren 5 und 6 sind ferner durch Pfeile eine Bewegungsrichtung der Leitung 10 und die resultierenden Rotationsrichtungen der Rollen 51, 52, 53, 71, 72, 73 angedeutet.
  • Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Leitungsreservoirs, das in einigen Merkmalen dem oben anhand der Figuren 2 bis 6 dargestellten Leitungsreservoir ähnelt. Insbesondere umfasst das Leitungsreservoir der Figur 7 ein plattenförmiges Bauteil 42. An der dem Betrachter zugewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 sind vier Rollen 51, 52, 53, 54 relativ zum plattenförmigen Bauteil 42 um Rotationsachsen senkrecht zur Zeichenebene der Figur 7 rotierbar gelagert, die einen ersten Abschnitt eines Leitungspfads definieren. An einer Öffnung 44 sind ähnlich wie bei dem Leitungsreservoir der Figuren 2 bis 6 Führungsrollen angeordnet, von denen eine durch die Leitung 10 verdeckt ist. Die zweite Führungsrolle 62 an der Öffnung 44 ist in Figur 7 sichtbar.
  • Bezogen auf die Ebene des plattenförmigen Bauteils 42 symmetrisch zu den Rollen 51, 52, 53, 54 sind vier weitere Rollen an der vom Betrachter abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 angeordnet, die in Figur 7 nicht sichtbar sind. Diese vier weiteren Rollen definieren einen dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads, der in Figur 7 durch gestrichelte Linien angedeutet ist, soweit er sich in der dargestellten Projektion nicht mit dem ersten Abschnitt 31 deckt.
  • Der erste und der dritte Abschnitt des Leitungspfads weisen jeweils im Wesentlichen die Gestalt eines Quadrats mit entsprechend dem Radius der Rollen 51, 52, 53, 54 abgerundeten Ecken auf. Der erste und der dritte Abschnitt des Leitungspfads sind ähnlich wie bei dem Leitungsreservoir der Figuren 2 bis 6 im Wesentlichen parallel zueinander.
  • In Figur 7 sind ferner stationäre bzw. ortsfeste Führungsrollen 26, 27 für die Leitung 10 dargestellt, wie sie bereits in Figur 4 angedeutet sind. Anders als beim Leitungsreservoir der Figuren 2 bis 6 sind die ortsfesten Führungsrollen 26, 27 für die Leitung 10 einander gegenüberliegend bzw. bezogen auf die Rotationsachse des plattenförmigen Bauteils 42 im Wesentlichen symmetrisch zueinander angeordnet.
  • Durch Pfeile an der Leitung 10 ist die durch eine Rotation des Trägers 40 in der ersten Rotationsrichtung 49 hervorgerufene Bewegung der Leitung 10 angedeutet. Dabei wird die Leitung 10 gleichzeitig in den durch die Rollen 51, 52, 53, 54 definierten ersten Abschnitt des Leitungspfads und in den symmetrisch angeordneten und in Figur 7 nicht sichtbaren dritten Abschnitt des Leitungspfads eingelegt. Bei rotierendem Träger 40 kann diese Bewegung durch eine Bewegung der Leitung 10 entlang des durch die Rollen 51, 52, 53, 54, 62 definierten Leitungspfads von den ortsfesten Führungsrollen 26 zu den ortsfesten Führungsrollen 27 oder umgekehrt überlagert werden. Diese Bewegung der Leitung 10 entlang des durch die Rollen 51, 52, 53, 54, 62 definierten Leitungspfads kann auch bei stillstehendem Träger 40 erfolgen.
  • Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Leitungsreservoirs, das in einigen Merkmalen den oben anhand der Figuren 2 bis 7 dargestellten Leitungsreservoirs ähnelt. Das Leitungsreservoir der Figur 8 unterscheidet sich von dem Leitungsreservoir der Figur 7 insbesondere dadurch, dass an jeder Seite des plattenförmigen Bauteils 42 nur drei statt vier Rollen 51, 52, 53 angeordnet sind. Die Rollen 51, 52, 53 sind in Form eines gleichseitigen Dreiecks symmetrisch zur Rotationsachse des Trägers 40 angeordnet. Die Rollen 51, 52, 53 definieren einen ersten Abschnitt eines Leitungspfads, der im Wesentlichen die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks mit entsprechend dem Radius der Rollen 51, 52, 53 abgerundeten Ecken aufweist. Im Vergleich der Figuren 7 und 8 ist erkennbar, dass bei Verwendung von drei statt vier Rollen auf einer Seite des plattenförmigen Bauteils 42 die einzelne Rolle 51, 52, 53 einen größeren Radius aufweisen kann, wodurch die Reibung durch Biegewechsel reduziert werden kann.
  • Die an der vom Betrachter abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 angeordneten Rollen und der durch diese Rollen definierte dritte Abschnitt 33 des Leitungspfads sind in Figur 8 nicht sichtbar, jedoch durch gestrichelte Linien angedeutet. Auch der dritte Abschnitt 33 des Leitungspfads weist näherungsweise die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks mit entsprechend dem Radius der Rollen abgerundeten Ecken auf.
  • Der dritte Abschnitt des Leitungspfads und die Anordnung der diesen definierenden Rollen sind gegenüber dem ersten Abschnitt und der Anordnung der Rollen 51, 52, 53 um 60 Grad gedreht. Diese Anordnung trägt zusammen mit der Verwendung von Gleitflächen 65, 66 anstelle von Rollen am zweiten Abschnitt 32 des Leitungspfads dazu bei, dass für den zweiten Abschnitt 32 mehr Bauraum vorhanden und im zweiten Abschnitt 32 größere Krümmungsradien realisierbar sind. Die Gleitflächen 65, 66 sind an der dem Betrachter zugewandten bzw. an der vom Betrachter abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 symmetrisch zur Öffnung 44 im plattenförmigen Bauteil 42 angeordnet.
  • Das in Figur 8 dargestellte Leitungsreservoir unterscheidet sich von den oben anhand der Figuren 2 bis 7 dargestellten Leitungsreservoirs ferner dadurch, dass an einer Seite ortsfeste Führungsrollen 26 und an einer gegenüberliegenden Seite eine Befestigung 28 in Form einer schraubbaren Klemme für die Leitung 10 vorgesehen sind. Auch bei den Leitungsreservoirs der Figuren 2 bis 7 können jeweils die ortsfesten Führungsrollen 27 durch eine Befestigung ersetzt werden. Die Befestigung 28 bewirkt, dass bei ruhendem Träger 40 die Leitung 10 nicht mehr entlang des durch die Rollen 51, 52, 53 und die Gleitflächen 65, 66 definierten Leitungspfads 31, 32, 33 verschoben werden kann. Ferner bewirkt die Befestigung 28, dass das nicht durch die Befestigung 28 festgelegte Ende der Leitung 10 bei Rotation des Trägers 40 mit doppelter Geschwindigkeit eingezogen bzw. in den ersten und den dritten Abschnitt des Leitungspfads eingelegt oder bei umgekehrter Rotationsrichtung aus diesem entnommen wird.
  • In gestrichelten Linien ist in Figur 8 eine alternative Befestigung 29 bzw. eine Befestigung der Leitung 10 an einem alternativen Ort dargestellt, auf die unten Bezug genommen wird.
  • Bei den Leitungsreservoirs aus den Figuren 7 und 8 liegen die Öffnungen 44 im plattenförmigen Bauteil 42 jeweils in der Mitte desselben. Bei diesen Leitungsreservoirs können die plattenförmigen Bauteile 42 deshalb nicht einfach mittels einer durchgehenden Welle rotierbar gelagert sein, wie dies in Figur 4 dargestellt ist. Stattdessen sind beispielsweise weitere plattenförmige Bauteile vom Betrachter aus gesehen vor dem ersten Abschnitt des Leitungspfads und hinter dem dritten Abschnitt des Leitungspfads angeordnet und mit dem plattenförmigen Bauteil 42 starr verbunden, wobei die weiteren plattenförmigen Bauteile rotierbar gelagert sind. Ein Beispiel für eine Anordnung dreier starr verbundener plattenförmiger Bauteile, die einen rotierbaren Träger bilden, ist unten mit Bezug auf die Figuren 13 bis 15 beschrieben.
  • Bei allen hier dargestellten Ausführungsformen kann die Öffnung 44 deutlich größer als in den Figuren jeweils angedeutet ausgebildet sein. Insbesondere ist die Öffnung 44 jeweils so groß ausgebildet, dass ein Steckverbinder am Ende einer Leitung 10 durch die Öffnung 44 hindurchgeführt werden kann. Dies kann die Verwendung des Leitungsreservoirs 20 mit einer bereits fertig konfektionierten und mit Steckverbindern oder anderen Einrichtungen an beiden Enden dauerhaft verbundenen Leitung 10 ermöglichen.
  • Bei allen hier dargestellten Leitungsreservoirs wird eine Zugkraft an der Leitung 10 in ein Drehmoment am rotierbaren Träger 40 übersetzt und umgekehrt. Das Übersetzungsverhältnis wird durch die Länge der effektiven Hebel, also die Abstände der Geraden, entlang derer die Leitung 10 zwischen den ortsfesten Führungsrollen 26, 27 bzw. der ortsfesten Befestigung 28 einerseits und den Rollen 51, 52, 53, 54, 71, 72, 73 andererseits verläuft, und der Rotationsachse 48 des Trägers 40 bestimmt. Diese Abstände bzw. Hebelarme variieren während der Rotation des Trägers 40 periodisch.
  • Figur 9 zeigt ein einfaches Beispiel eines Leitungsreservoirs mit nur vier Rollen 51, 52, 71, 72 an einem rotierbaren Träger 40. Die beiden Rollen 51, 52, an der dem Betrachter zugewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 definieren einen ersten Abschnitt 31 eines Leitungspfads. Die beiden an der vom Betrachter abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 angeordneten Rollen 71, 72 und der durch diese definierte dritte Abschnitt 33 des Leitungspfads sind nicht sichtbar und deshalb nur in gestrichelten Linien angedeutet. Bei dem in Figur 9 dargestellten Leitungsreservoir sind die Anordnung der Rollen 71, 73 und der von diesen definierte dritte Abschnitt 33 des Leitungspfads gegenüber den Rollen 51, 52 und dem ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads um 90 Grad gedreht. Zwischen den ortsfesten Führungsrollen 26, 27 einerseits und dem ersten Abschnitt 31 bzw. dem dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads andererseits verläuft eine Leitung entlang im Wesentlichen gerader Bereiche 34, 35 des Leitungspfads. Diese geraden Bereiche 34, 35 sind zur Unterscheidung von dem ersten Abschnitt 31 und dem zweiten Abschnitt 33 ebenfalls gestrichelt mit einer anderen Strichlänge dargestellt.
  • In Figur 9 ist erkennbar, dass der Abstand des Bereichs 34 von der Rotationsachse 48 des Trägers 40 und damit der an dieser Stelle wirkende Hebelarm einerseits und der Abstand des Bereichs 35 von der Rotationsachse 48 und damit der an dieser Stelle wirkende Hebelarm andererseits sich deutlich unterscheiden. Während einer Rotation des Trägers 40 um die Rotationsachse 48 schwenken die Bereiche 34, 35 periodisch in einem vorbestimmten Winkelbereich hin und her, und die Hebelarme variieren entsprechend. Bei der in Figur 9 gezeigten, gegenseitig um 90 Grad verdrehten Anordnung des ersten Abschnitts 31 und des dritten Abschnitts 33 des Leitungspfads und der im Wesentlichen punktsymmetrischen Anordnung der ortsfesten Führungsrollen 26, 27 sind die beiden Hebelarme näherungsweise abwechselnd minimal und maximal. Das in der Summe wirkende Übersetzungsverhältnis zwischen einer Zugspannung an der Leitung 10 und einem Drehmoment am rotierbaren Träger 40 variiert deshalb schwächer als dies bei einer parallelen Anordnung des ersten Abschnitts 31 und des dritten Abschnitts 33 des Leitungspfads der Fall wäre.
  • Bei dem oben anhand der Figur 7 dargestellten Leitungsreservoir ist eine ähnliche Minderung der Variation des Übersetzungsverhältnisses zwischen Zugspannung und Drehmoment erzielbar, indem die Anordnung der Rollen an der vom Betrachter abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 gegenüber der Anordnung der Rollen 51, 52, 53, 54 an der dem Betrachter zugewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 um 45 Grad verdreht wird. Alternativ können die ortsfesten Führungsrollen 27 bezogen auf die Rotationsachse des rotierbaren Trägers 40 um 45 Grad verschoben sein.
  • Bei dem anhand der Figur 8 dargestellten Leitungsreservoir ist eine ähnliche Minderung der Variation des Übersetzungsverhältnisses zwischen Zugspannung und Drehmoment erzielbar, wenn die Rollen an der vom Betrachter abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 anders als in Figur 8 dargestellt, symmetrisch zu den Rollen 51, 52, 53 an der dem Betrachter zugewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 42 angeordnet sind, ähnlich wie dies bei dem Leitungsreservoir der Figuren 2 bis 6 der Fall ist. Alternativ kann die Befestigung 28 durch eine bezogen auf die Rotationsachse des Trägers 40 um 60 Grad verschoben bzw. geschwenkt angeordnete Befestigung 29 ersetzt werden. Eine weitere Alternative besteht in einer Anordnung der Führungsrollen bzw. Befestigungen am gleichen Ort - ähnlich wie das bei dem Leitungsreservoir der Figuren 2 bis 6 der Fall ist - bei Verwendung des rotierbaren Trägers 40 aus Figur 8 mit um 60 Grad gegeneinander verdrehten Anordnungen der des ersten Abschnitts 31 und des dritten Abschnitts 33 des Leitungspfads.
  • In den Figuren 2 und 6 ist erkennbar, dass bei der dargestellten Position des Trägers 40 die Leitung 10 zweimal über die Rolle 73 läuft. Um zu verhindern, dass die zweite Lage der Leitung 10 auf der Rolle 73 von der ersten Lage in Richtung der Achse der Rolle abgleitet, können zusätzliche, in den Figuren nicht dargestellte Führungseinrichtungen vorgesehen sein. Alternativ kann die Rolle 73 eine umlaufende Rille mit einer ausreichenden Tiefe zur Aufnahme mehrerer Lagen der Leitung 10 aufweisen.
  • Figur 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Variante der Rolle 72, die mehrere Lagen der Leitung 10 führen kann. Die dargestellte Schnittebene enthält die Rotationsachse 77 der Rolle 72. Es ist erkennbar, dass die umlaufende Rille 75 der Rolle 72 so tief ausgebildet ist, dass sie gleichzeitig bis zu drei Lagen der Leitung 10 führen kann.
  • Die Figuren 11 und 12 zeigen schematische Darstellungen eines Leitungspfads, der mit jeweils vier Rollen, die wie in Figur 10 angedeutet, jeweils gleichzeitig drei Lagen der Leitung 10 führen können, im ersten und im dritten Abschnitt des Leitungspfads realisierbar ist. Die Zeichenebenen der Figuren 11 und 12 sind parallel zu den beiden Ebenen, in denen der erste bzw. der dritte Abschnitt des Leitungspfads liegt, und senkrecht zu den Rotationsachsen des Trägers 40 und der Rollen. Im Sinne der Übersichtlichkeit der Darstellung sind nur der erste Abschnitt 31 (durchgezogene Linie), der zweite Abschnitt 32 (gestrichelte Linie) und ein an den ersten Abschnitt 31 angrenzender Bereich 34 (gestrichelte Linie) des Leitungspfads, nicht jedoch die Rollen selbst dargestellt. Die zur Definition des ersten Abschnitts 31 des Leitungspfads erforderlichen Positionen der Rollen sind offensichtlich. Der dritte Abschnitt des Leitungspfads ist insbesondere - ähnlich wie bei dem Leitungsreservoir aus Figur 7 - symmetrisch und weitgehend parallel zum ersten Abschnitt 31, jedoch in den Figuren 11 und 12 nicht dargestellt. Zur Unterscheidung des ersten Abschnitts 31, des zweiten Abschnitts 32 und des Bereichs 34 des Leitungspfads sind diese, wie erwähnt, in zwei verschiedenen Texturen dargestellt.
  • Die Figuren 11 und 12 zeigen den Träger 40 in zwei verschiedenen Positionen und Situationen. Bei der in Figur 11 gezeigten Position ist eine maximale Menge einer Leitung in dem Leitungsreservoir aufgenommen. Die Leitung ist in dem gesamten ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads aufgenommen, und jede Rolle führt drei Lagen der Leitung. Entsprechend ist die Leitung in dem gesamten in Figur 11 nicht dargestellten dritten Abschnitt des Leitungspfads aufgenommen, wobei auch im dritten Abschnitt jede Rolle drei Lagen der Leitung führt.
  • Die in Figur 12 dargestellte Situation wird durch Rotation des Trägers 40 ausgehend von der in Figur 11 dargestellten Situation um fast drei (genauer: zwei ganze und 7/8) volle Umdrehungen im Uhrzeigersinn erreicht. Die Leitung ist fast vollständig aus dem ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads entnommen und verläuft nur noch in einem kurzen Bereich des ersten Abschnitts 31 zwischen dem zweiten Abschnitt 32 und dem Bereich 34 des Leitungspfads. Die Leitung wird in der in Figur 12 gezeigten Situation nur von einer einzigen Rolle im ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads geführt. Entsprechend ist die Leitung fast vollständig aus dem in Figur 12 nicht dargestellten dritten Abschnitt des Leitungspfads entnommen. Ausgehend von der Situation in Figur 12 kann der Träger 40 noch um ca. ein Achtel einer ganzen Umdrehung im Uhrzeigersinn weiter rotiert werden, bis die Leitung auch von der letzten, bei der Situation in Figur 12 die Leitung noch führenden Rolle vollständig abgehoben wird.
  • Das Beispiel der Figuren 11 und 12 zeigt, dass mit Rollen der Art, wie sie in Figur 10 dargestellt ist, und die mehrere Lagen der Leitung 10 führen kann, die Aufnahmekapazität des Leitungsreservoirs vervielfacht werden kann. Die Vorteile der so erhöhten Aufnahmekapazität des Leitungsreservoirs kommen insbesondere bei Verwendung einer Leitung 10 mit einer Oberfläche, die eine geringe Reibung zwischen den Lagen der Leitung 10 gewährleistet, zur Geltung.
  • Die Figuren 13 bis 15 zeigen eine alternative Ausgestaltung eines Leitungsreservoirs, bei der die Aufnahmekapazität ebenfalls deutlich erhöht ist.
  • Figur 13 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Rolle 52 im ersten Abschnitt 31 (vergleiche Figuren 14, 15) und einer Rolle 74 im zweiten Abschnitt 33 des Leitungspfads des Leitungsreservoirs. Jede der Rollen 52, 74 weist jeweils drei parallele Rillen auf. Die Rolle 52 am ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads ist zwischen einem ersten plattenförmigen Bauteil 41 und einem zweiten plattenförmigen Bauteil 42 angeordnet, die Rolle 74 im dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads ist zwischen dem zweiten plattenförmigen Bauteil 42 und einem dritten plattenförmigen Bauteil 43 angeordnet. Die plattenförmigen Bauteil 41, 42, 43 sind starr miteinander verbunden, insbesondere über die Rotationsachsen 57, 79 der Rollen 52, 74 definierenden Wellen, und bilden zusammen einen rotierbaren Träger 40.
  • Die Figuren 14 und 15 zeigen - ähnlich wie die Figuren 11 und 12 - lediglich die Abschnitte und Bereiche 31, 32, 33, 34, 35 des Leitungspfads und die kreisförmige Kontur des Trägers 40 (Figur 14) bzw. der plattenförmigen Bauteile 41, 42, 43 (Figur 15). Die zur Definition dieses Leitungspfads erforderlichen Positionen der Rollen sind offensichtlich. Zur Unterscheidung sind die Abschnitte und Bereiche 31, 32, 33, 34, 35 des Leitungspfads in unterschiedlichen Texturen dargestellt. Die Zeichenebene der Figur 14 ist parallel zu den plattenförmigen Bauteilen 41, 42, 43 und senkrecht zur Rotationsachse des Trägers 40. Die Zeichenebene der Figur 15 ist parallel zur Schnittebene der Figur 13 und zur Rotationsachse des Trägers 40 und senkrecht zur Zeichenebene der Figur 14.
  • Insbesondere in Figur 15 ist erkennbar, dass der erste Abschnitt 31 und der dritte Abschnitt 33 des Leitungspfads jeweils eine schraubenartige Gestalt aufweisen. Der erste Abschnitt 31 und der dritte Abschnitt 33 des Leitungspfads sind also jeweils näherungsweise Kurven konstanter Steigung auf einer Mantelfläche eines Zylinders, der jedoch keinen kreisförmigen, sondern einen näherungsweise quadratischen Querschnitt mit entsprechend dem Radius der Rollen abgerundeten Ecken aufweist. Der zweite Abschnitt 32 des Leitungspfads verbindet den ersten Abschnitt 31 und den dritten Abschnitt 33 durch eine Öffnung im zweiten plattenförmigen Bauteil 42 hindurch. In Figur 13 ist erkennbar, dass die Rollen 52, 74 bzw. ihre Rotationsachsen 57, 79 um einen kleinen Winkel gekippt sind, um eine reibungsarme Führung der Leitung 10 in den spiralartigen ersten und dritten Abschnitten 31, 33 des Leitungspfads zu ermöglichen.
  • Bei der in Figur 15 dargestellten Situation ist die Leitung an jeder Rolle in die obere und die mittlere, nicht jedoch die untere Rille eingelegt. Die jeweils unterste Windung des ersten Abschnitts 31 und des dritten Abschnitts 33 des Leitungspfads ist nicht durch die Leitung 10 belegt. Durch den Pfeil 85 über dem ersten plattenförmigen Bauteil 41 ist angedeutet, dass das Leitungsreservoir bei Rotation des aus den plattenförmigen Bauteilen 41, 42, 43 gebildeten Trägers um eine Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn (bezogen auf die Darstellung in Figur 14) durch Einlegen der Leitung in die jeweils unteren Rillen der Rollen eine maximale Menge der Leitung 10 aufnehmen kann. Umgekehrt kann während zweier durch den Pfeil 86 angedeuteten Umdrehungen des Trägers im Uhrzeigersinn die Leitung 10 nahezu vollständig aus dem ersten Abschnitt 31 und dem dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads entnommen werden.
  • Der Träger ist insbesondere so gelagert, dass eine Rotation des Trägers 40 um 360 Grad mit einer Verschiebung des Trägers parallel zu seiner Rotationsachse um den Abstand zweier benachbarter Rillen in einer der Rollen 52, 74 einher geht. Diese schraubenartige bzw. helikale Bewegung ist auch durch die Pfeile 85, 86 angedeutet. Durch diese helikalen Bewegungen des Trägers kann vermieden werden, dass beim Einlegen der Leitung in den ersten Abschnitt 31 und den dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads oder beim Entnehmen der Leitung 10 aus denselben Schwenkbewegungen der an den ersten Abschnitt 31 bzw. den dritten Abschnitt 33 angrenzenden Bereiche 34, 35 des Leitungspfads in der Zeichenebene der Figur 15 erforderlich werden.
  • Ferner können zur Führung der Leitung Führungsbleche 81, 83 vorgesehen sein, die in Figur 13 angedeutet sind. Die Führungsbleche weisen am ersten Abschnitt 31 und am dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads jeweils eine spiralartige Gestalt auf.
  • Die hier beschriebenen Leitungsreservoirs 20 können jeweils mit einem schlauchförmigen sterilen Überzug bzw. mit einer sterilen Umhüllung für die Leitung 10 versehen werden. Sterile Überzüge bzw. sterile Umhüllungen sind beispielsweise in den Druckschriften DE 39 20 513 A1 und DE 10 2007 026 235 A1 beschrieben. Beim Entnehmen der Leitung 10 aus dem Leitungsreservoir 20 wird die Leitung 10, soweit sie aus dem Leitungsreservoir entnommen wird, automatisch mit dem sterilen Überzug bzw. der sterilen Umhüllung versehen. Die Leitung 10 und das Innere des Leitungsreservoirs 20 müssen deshalb nicht steril sein, um einen Einsatz in einer sterilen Umgebung zu ermöglichen.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Leitung
    11
    erstes Ende der Leitung 10
    12
    zweites Ende der Leitung 10
    14
    Bewegungsrichtung der Leitung 10
    18
    stationäres medizinisches Geräte
    19
    mobiles medizinisches Geräte
    20
    Leitungsreservoir
    22
    Gehäuse der Leitungsreservoir 20
    24
    Lager für Träger 40
    25
    Lager mit Antriebsfeder für Träger 40
    26
    ortsfeste Führungsrolle am Gehäuse 22
    27
    ortsfeste Führungsrolle am Gehäuse 22
    28
    Befestigung für die Leitung 10 am Gehäuse 22
    29
    alternative Befestigung für die Leitung 10 am Gehäuse 22
    31
    erster Abschnitt des Leitungspfads
    32
    zweiter Abschnitt des Leitungspfads
    33
    dritter Abschnitt des Leitungspfads
    34
    an den ersten Abschnitt 31 angrenzender Bereich des Leitungspfads
    35
    an den dritten Abschnitt 33 angrenzender Bereich des Leitungspfads
    37
    erste Ebene
    38
    zweite Ebene
    40
    Träger
    41
    erstes plattenförmiges Bauteil des Trägers 40
    42
    zweites plattenförmiges Bauteil des Trägers 40
    43
    drittes plattenförmiges Bauteil des Trägers 40
    44
    Öffnung im zweiten plattenförmige Bauteil 42
    46
    Welle am Träger 40
    48
    Rotationsachse des Trägers 40
    49
    erste Rotationsrichtung
    51
    erste Rolle im ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads am Träger 40
    52
    zweite Rolle im ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads am Träger 40
    53
    dritte Rolle im ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads am Träger 40
    54
    vierte Rolle im ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads am Träger 40
    56
    Rotationsachse der ersten Rolle 51
    57
    Rotationsachse der zweiten Rolle 52
    58
    Rotationsachse der dritten Rolle 53
    59
    Rotationsachse der vierten Rolle 54
    61
    erste Rolle im zweiten Abschnitt 32 des Leitungspfads am Träger 40
    62
    zweite Rolle im zweiten Abschnitt 32 des Leitungspfads am Träger 40
    65
    erste Gleitfläche im zweiten Abschnitt 32 des Leitungspfads am Träger 40
    66
    zweite Gleitfläche im zweiten Abschnitt 32 des Leitungspfads am Träger 40
    71
    erste Rolle im dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads am Träger 40
    72
    zweite Rolle im dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads am Träger 40
    73
    dritte Rolle im dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads am Träger 40
    74
    vierte Rolle im dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads am Träger 40
    75
    Rille in der Rolle 72
    76
    Rotationsachse der ersten Rolle 71
    77
    Rotationsachse der zweiten Rolle 72
    78
    Rotationsachse der dritten Rolle 73
    79
    Rotationsachse der vierten Rolle 74
    81
    Führungsblech am ersten Abschnitt 31 des Leitungspfads
    83
    Führungsblech am dritten Abschnitt 33 des Leitungspfads
    85
    helikale Bewegung gegen Uhrzeigersinn
    86
    helikale Bewegung im Uhrzeigersinn

Claims (14)

  1. Leitungsreservoir (20) zum Aufnehmen eines elektrischen oder optischen Kabels oder eines Schlauchs oder einer anderen Leitung (10) zum Leiten oder Übertragen zumindest entweder eines Fluids, eines Signals oder von Leistung, mit:
    einem Träger (40), der um eine vorbestimmte Rotationsachse (48) rotierbar ist;
    Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) an dem Träger (40);
    einem durch die Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) definierten Leitungspfad mit einem ersten Abschnitt (31), einem zweiten Abschnitt (32) und einem dritten Abschnitt (33), wobei der Leitungspfad (31, 32, 33) durch die Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) so definiert ist, dass eine anfänglich in den zweiten Abschnitt (32) des Leitungspfads (31, 32, 33) eingelegte Leitung (10) bei einer Rotation des Trägers (40) in einer ersten Rotationsrichtung (49) um die Rotationsachse (48) gleichzeitig in den ersten Abschnitt (31) und in den dritten Abschnitt (33) des Leitungspfads (31, 32, 33) eingelegt wird;
    wobei die Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54, 61, 62, 65, 66, 71, 72, 73, 74) ausgebildet sind, um eine Bewegung einer Leitung (10) entlang des Leitungspfads (30) zu ermöglichen.
  2. Leitungsreservoir (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem die Leiteinrichtungen eine relativ zum Träger (40) rotierbare Rolle (51, 52, 53, 54, 61, 62, 71, 72, 73, 74) umfassen.
  3. Leitungsreservoir (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem eine Rotationsachse (48) der Rolle (51, 52, 53, 54, 61, 62, 71, 72, 73, 74) parallel zur Rotationsachse (48) des Trägers (40) ist.
  4. Leitungsreservoir (20) nach Anspruch 2 oder 3, ferner mit:
    einer ersten ortsfesten Führungseinrichtung (26) an einem Bereich (34) des Leitungspfads (30), der an den ersten Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) angrenzt;
    einer zweiten ortsfesten Führungseinrichtung (27, 28, 29) an einem Bereich (35) des Leitungspfads (30), der an den dritten Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) angrenzt;
    wobei die Rollen (51, 52, 53, 54, 71, 72, 73, 74) am Träger (40) und die ortsfesten Führungseinrichtungen (26, 27, 28, 29) so angeordnet sind, dass bei einer vorbestimmten Position des Trägers (40) ein erster Abstand zwischen einer Tangente durch die erste Führungseinrichtung (26) an den ersten Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) von der Rotationsachse (48) des Trägers (40) im Wesentlichen maximal und ein zweiter Abstand zwischen einer Tangente durch die zweite Führungseinrichtung (26) an den dritten Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) von der Rotationsachse (48) des Trägers (40) im Wesentlichen minimal sind.
  5. Leitungsreservoir (20) nach Anspruch 2, 3 oder 4, ferner mit:
    einer ersten ortsfesten Führungseinrichtung (26) an einem Bereich (34) des Leitungspfads (30), der an den ersten Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) angrenzt;
    einer zweiten ortsfesten Führungseinrichtung (27, 28, 29) an einem Bereich (35) des Leitungspfads (30), der an den dritten Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) angrenzt;
    wobei die Rollen (51, 52, 53, 54, 71, 72, 73, 74) am Träger (40) und die ortsfesten Führungseinrichtungen (26, 27, 28, 29) so angeordnet sind, dass ein erster Winkel zwischen einer ersten Position des Trägers (40), in der eine von der ersten ortsfesten Führungseinrichtung (26) geführte Leitung (10) eine erste Rolle (51, 52, 53, 54) am ersten Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) gerade berührt, und einer zweiten Position des Trägers (40), in der die von der zweiten ortsfesten Führungseinrichtung (26) geführte Leitung (10) eine erste Rolle (71, 72, 73, 74) am dritten Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) gerade berührt, und ein zweiter Winkel zwischen der zweiten Position des Trägers (40) und einer dritten Position des Trägers (40), in der die von der ersten ortsfesten Führungseinrichtung (26) geführte Leitung (10) eine zur ersten Rolle (51, 52, 53, 54) benachbarte zweite Rolle (52, 53, 54, 51) am ersten Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) gerade berührt, im Wesentlichen gleich sind.
  6. Leitungsreservoir (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Leiteinrichtungen eine Gleitfläche (65, 66) umfasst.
  7. Leitungsreservoir (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem der Träger (40) ein plattenförmiges Bauteil (42) mit einer Öffnung (44) umfasst, wobei der zweite Abschnitt (32) des Leitungspfads (30) durch die Öffnung (44) hindurch verläuft.
  8. Leitungsreservoir (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der erste Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) in einer ersten Ebene (37) und der dritte Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) in einer zweiten Ebene (38) angeordnet sind, wobei die erste Ebene (37) und die zweite Ebene (38) parallel zu einander und senkrecht zu der Rotationsachse (48) des Trägers (40) sind.
  9. Leitungsreservoir (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem der Träger (40) zwischen der ersten Ebene (37) und der zweiten Ebene (38) angeordnet ist.
  10. Leitungsreservoir (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt (31) und der dritte Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) zumindest bereichsweise parallel zu einander angeordnet sind, und wobei der zweite Abschnitt (32) den ersten Abschnitt (31) und den dritten Abschnitt (33) so miteinander verbindet, dass eine entlang des Leitungspfads (30) sich bewegende Leitung (10) im ersten Abschnitt (31) und im dritten Abschnitt (33) sich in entgegensetzten Richtungen bewegt.
  11. Leitungsreservoir (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit:
    einer Drehmomentquelle (25), die mit dem Träger (40) gekoppelt ist, um ein Drehmoment in der ersten Rotationsrichtung (49) auf den Träger (40) auszuüben.
  12. Leitungsreservoir (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem Leiteinrichtungen (51, 52, 53, 54) am ersten Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) und die Leiteinrichtungen (71, 72, 73, 74) am dritten Abschnitt (33) des Leitungspfads jeweils so angeordnet und ausgebildet sind, dass der erste Abschnitt (31) des Leitungspfads (30) und der dritte Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) die Rotationsachse (48) des Trägers (40) jeweils mehr als einmal umschlingen.
  13. Leitungsreservoir (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem der erste Abschnitt (31) und der dritte Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) die Rotationsachse (48) des Trägers (40) jeweils spiralartig oder schraubenartig umschlingen.
  14. Leitungsreservoir (20) nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem der erste Abschnitt (31) und der dritte Abschnitt (33) des Leitungspfads (30) die Rotationsachse (48) des Trägers (40) jeweils schraubenartig mit einer vorbestimmten Ganghöhe umschlingt,
    wobei der Träger (40) so gelagert ist, dass eine Rotation des Trägers (40) um 360 Grad mit einer axialen Verschiebung des Trägers (40) um eine vorbestimmte Ganghöhe verbunden ist.
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