WO2018065377A1 - Drehdurchführung für leitungen - Google Patents
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- WO2018065377A1 WO2018065377A1 PCT/EP2017/075006 EP2017075006W WO2018065377A1 WO 2018065377 A1 WO2018065377 A1 WO 2018065377A1 EP 2017075006 W EP2017075006 W EP 2017075006W WO 2018065377 A1 WO2018065377 A1 WO 2018065377A1
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- F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
- F16L3/01—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets for supporting or guiding the pipes, cables or protective tubing, between relatively movable points, e.g. movable channels
- F16L3/015—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets for supporting or guiding the pipes, cables or protective tubing, between relatively movable points, e.g. movable channels using articulated- or supple-guiding elements
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R35/00—Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
- H01R35/02—Flexible line connectors without frictional contact members
Definitions
- the invention generally relates to a rotary feedthrough for at least one electrical, pneumatic and / or
- hydraulic line e.g. Cables, hoses or the like
- Endless rotatable rotary unions are known from hydraulics and pneumatics.
- For electrical power or signals e.g. Slip rings or sliding contacts for endless rotation transmission well known.
- an interruption of the line is mandatory in order to connect the interfaces on both sides of the rotary feedthrough or the slip ring.
- the invention relates specifically to a
- Rotary feedthrough for at least one flexible line i. a rotary union, which allows a limited rotation angle without interruption of the line (s).
- This rotation angle limited rotary feedthrough has a housing with two about a rotational axis relative to each other rotatable housing parts.
- the housing defines a substantially cylindrical with respect to the axis of rotation
- the first housing part forms a cylindrical outer wall, which the curvature of the strands and the
- the second housing part forms a
- An object of the present invention is therefore to propose a generic uninterrupted, rotation angle limited rotary feedthrough, in which the wear or friction resistance is reduced. Another object is to optionally an axial or tangential Eing. Output of the line (s) to allow both parts of the housing, preferably at the same time more compact
- each housing part each forms a substantial axial portion of the cylindrical outer wall.
- the axial dimension of the portion of the outer wall is at least dimensioned so that each of the two housing parts in each case receive one of the two curved strands in itself and can lead according to the curved course. This already prevents one of the two dreams during the relative rotation of the
- a certain axial longitudinal extension of the housing parts allows the provision of special connectors, which optionally have a tangential or axial input or
- Housing parts is approximately centered with respect to the axial height of the housing. This will reduce the friction of the
- a further, third housing part may be provided, which in the manner of an intermediate ring only one
- the height of the two end-side housing parts in the range of about 20% to 50% of the total height.
- Embodiment without such an intermediate ring is the interface plane (perpendicular to the axis of rotation)
- the two housing parts are preferably made of plastic, for example by injection molding or 3D printing.
- each of the two housing parts is preferably substantially
- Both housing parts preferably have an interface plane
- the housing parts can be made as one-piece or one-piece plastic parts.
- Each housing part may have a coaxial to the outer wall cylindrical inner wall, said outer wall and inner wall defining an annular receiving space in the form of a hollow cylindrical volume.
- the inner wall itself in turn can be provided with a frontal support disk, with a coaxial opening, by means of which the axis of rotation of the rotary feedthrough is specified.
- Both the inner wall and the outer wall are preferably circular-cylindrical in relation to the axis of rotation.
- At least one housing part has a frontally and radially opening recess.
- a connector for axially directed passage or a connector for radially directed passage of the lines In this recess can optionally be arranged a connector for axially directed passage or a connector for radially directed passage of the lines.
- the connector preferably comprises a strain relief for the line (s).
- the rotary feedthrough may further comprise a tubular casing, in particular a corrugated hose, for receiving and guiding the one or more lines.
- the corrugated hose in this case predetermines or follows this course with two convolutions curved around the axis of rotation and a deflecting arch connecting these convolutions.
- the corrugated hose can expediently by one of each
- a ring-like support insert can be rotatably received in the receiving space, wherein the
- Support insert has one of the bend of the Umlenkbogens adapted deflection surface and two opposing axially directed support surfaces which hold the strands at an axial distance from each other.
- Support insert is particularly advantageous in combination with a hose-like envelope, for example, the aforementioned corrugated hose for further protection of the guided lines. It is especially a conceivable
- tubular envelope can be achieved.
- the support insert may have rotation stops on which it is entrained by relative rotation of a housing part of this, for. about a cooperative
- Rotation angle limitation can also result from the existing in the receiving space total length of the hose-like envelope or lines. As an alternative to small angles of rotation, it is thus also possible to realize larger angles of rotation by moving at least one of the strands in the receiving space
- the rotary feedthrough according to the invention allows it
- At least one electrical cable and / or a hydraulic or pneumatic hose to perform therein without interruption, which losses or leakage risks are significantly reduced.
- the invention allows a compact and inexpensive arrangement comprising at least two coaxially successive rotary unions, e.g. for relative rotation between two machine parts over a rotation angle of more than 540 °. Further features of the invention will become apparent from the
- FIG. 1 a schematic representation of a
- FIG. 2A a schematic representation of a
- FIG.2B an exploded perspective view of one
- FIGS. 4A-4C show variants of the embodiment according to FIG. 3 with differently aligned input and output of the lines;
- FIGS.5A-5D various connectors for modular
- FIG.1-3 is a rotary feedthrough for one or more
- Cables such as cables, hoses or the like. , each generally designated 10.
- the rotary feedthrough 10 allows a rotational angle limited relative rotation about an axis of rotation A, wherein an uninterrupted passage of at least one line is ensured.
- the rotary feedthrough 10 has a housing consisting of two similarly constructed housing parts, namely a first upper housing part 12A, and a second lower
- Housing part 12B Both housing parts 12A, 12B are rotatable about the axis of rotation A relative to each other and axially adjacent to each other at a vertical axis of rotation A.
- Each of the two housing parts 12A, 12B respectively defines a substantially hollow cylindrical receiving space 13A, 13B coaxial with the axis of rotation A.
- an entire receiving space is created, in which the line course shown in FIG.
- the lines have a schematically shown course with two around the rotation axis A curved Trumen 14A, 14B, each in the receiving space 13A, 13B of
- the two strands 14A, 14B are connected to each other by a deflecting bend 15.
- the deflection arc extends both around the axis of rotation A curved, as well as to a
- Housing part a respective cylindrical outer wall 16A, 16B coaxial with the axis of rotation A, the radius of which determines, inter alia, the curvature of the strands 14A, 14B and the deflecting arc 15.
- the cylindrical Outside wall 16A, 16B in about half the dimension H of the entire height of the rotary feedthrough 10. This can be in the respective receiving space 13A, 13B of the corresponding
- each housing part 12A, 12 B, the corresponding run 14 A, 14 B are completely absorbed.
- the outer wall 16A, 16B serves in each case as a radially outer stop or for radial limitation with respect to the course.
- each housing part 12A, 12B is thus designed in the manner of a cup-shaped half-shell which is open on one side, an end-side cover 17 being used as the axial termination or stop
- each housing part is formed integrally with the outer wall 16A, 16B. Furthermore, each housing part has a coaxial to the outer wall
- Receiving space 13 A, 13 B give an annular shape (or a hollow cylinder volume).
- Line 19 may be guided directly through the housing parts 12A, 12B according to the desired course.
- an additional corrugated tube 20 is provided by one or more
- the rotary feedthrough 10 comprises an optionally usable additional annular support insert 22, which is rotatably received in the receiving space 13A, 13B.
- the support insert 22, as best seen in FIG. 2B, has a predominantly annular shape with one of the desired bends of the deflection arc 15
- the separately produced support insert 22 also has a cylindrical inner surface, based on which it is rotatably mounted on the inner walls 18A, 18B.
- the support insert 22 rotates in each case with the rotating housing part 12A, 12B, for example, by means of suitable rotation stops 26.
- the support insert 22, for example, for guiding particularly resistant to bending
- the housing in FIG. 3 consists of two multipart parts
- Housing parts 12A, 12B are identical to Housing parts 12A, 12B. Here is in each of these
- Housing parts a frontally or axially and radially outwardly opening recess 28 provided in the form of a cylinder sector.
- modular designed connecting pieces 30A, 30B and 31A, 31B used which make it possible to introduce the guided lines selectable in the tangential direction or in the axial direction in the rotary feedthrough or lead out of this.
- FIGS. 4A-4C Combination possibilities are shown purely by way of example in FIGS. 4A-4C. The closer shown in FIG.5A-5
- Connectors 30A, 30B and 31A, 31B each comprise a passage opening 32 with a strain relief, not shown in detail, for example, a clamping device for the corrugated hose 20 or the line (s) 19. Die
- Connectors 30A, 30B and 31A, 31B further comprise disk or cylinder sector shaped wall segments for flush closing of the recess 28 in the respective one
- Housing part 12A, 12B are provided with locking means for the purpose of plug or clip connection fitting to corresponding counterparts on the respective housing part 12A, 12B.
- Connectors 30A, 30B and 31A, 31B are made possible by the axial dimension H of the housing parts 12A, 12B.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Die Erfindung betrifft unterbrechungsfreie Drehdurchführung (10) mit einfachem Aufbau, hoher Lebensdauer und geringem Widerstand, für Kabel, Schläuche oder dgl.. Die Drehdurchführung hat ein Gehäuse mit zwei um eine Drehachse (A) relativ zueinander drehbaren Gehäuseteilen (12A; 12B) und definiert um die Drehachse (A) einen im Wesentlichen zylindrischen Aufnahmeraum (13A, 13B). Hierin verlaufen die einen oder mehreren Leitung (en) unterbrechungsfrei mit zwei um die Drehachse (A) gekrümmten Trumen (14A, 14B) und einen diese Trume (14A, 14B) verbindenden Umlenkbogen (15), welcher um die Drehachse (A) gekrümmt und um eine dazu senkrechte Umlenkachse im Wesentlichen U-förmig gebogen verläuft. Das Gehäuse hat eine zylindrische Außenwandung (16A, 16B). Die zylindrische Außenwandung (16A, 16B) gibt die Krümmung der Trume (14A, 14B) und des Umlenkbogens (15) um die Drehachse (A) vor und wird zumindest über einen entsprechenden Axialabschnitt von jeweils einem der Gehäuseteile (12A; 12B) gebildet.
Description
Drehdurchführung für Leitungen
Die Erfindung betrifft allgemein eine Drehdurchführung für mindestens eine elektrische, pneumatische und/oder
hydraulische Leitung, wie z.B. Kabel, Schläuche oder dgl .
Endlos drehbare Drehdurchführungen sind aus der Hydraulik und Pneumatik bekannt. Für elektrische Leistung oder Signale sind z.B. Schleifringe bzw. Schleifkontakte zur endlosen Drehübertragung hinlänglich bekannt. In beiden Fällen ist eine Unterbrechung der Leitung zwingend erforderlich, um die Schnittstellen beidseitig an die Drehdurchführung bzw. den Schleifring anzuschließen.
Die Erfindung betrifft demgegenüber speziell eine
unterbrechungsfreie aber drehwinkelbegrenzte
Drehdurchführung für mindestens eine flexible Leitung, d.h. eine Drehdurchführung, die einen begrenzten Drehwinkel ohne Unterbrechung der Leitung (en) ermöglicht.
Für flexible elektrische Flachkabel ist eine derartige
Drehdurchführung aus der Patentschrift DE 40 04 233 AI bekannt. Diese drehwinkelbegrenzte Drehdurchführung hat ein Gehäuse mit zwei um eine Drehachse relativ zueinander drehbaren Gehäuseteilen. Das Gehäuse definiert einen in Bezug auf die Drehachse im Wesentlichen zylindrischen
Aufnahmeraum für einen ununterbrochenen Verlauf des
Flachkabels mit zwei um die Drehachse gekrümmten Trumen und
einem diese Trume verbindenden Umlenkbogen bzw. U-förmigen Wendebereich. Dieser ist um die Drehachse gekrümmt sowie um eine dazu senkrechte Umlenkachse, im Wesentlichen U-förmig gebogen. Der erste Gehäuseteil bildet eine zylindrische Außenwandung, welche die Krümmung der Trume und des
Umlenkbogens um die Drehachse vorgibt, sodass sich je nach Drehwinkelstellung das eine Trum verlängert und das andere Trum verkürzt. Der zweite Gehäuseteil bildet einen
scheibenförmigen Deckel, welcher den Aufnahmeraum axial bzw. stirnseitig begrenzt.
Nachteilig bei dieser Drehdurchführung ist u.a., dass jeweils ein Teil des einen Trums sowie der gesamte
Umlenkbogen an der Innenseite der Außenwandung gleitend geführt ist und daher reibungsbedingt Verschleiß bzw.
Widerstand entsteht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt mithin darin, eine gattungsgemäße unterbrechungsfreie, drehwinkelbegrenzte Drehdurchführung vorzuschlagen, bei welcher der Verschleiß bzw. Reibungswiderstand verringert ist. Eine weitere Aufgabe liegt darin, wahlweise einen axialen oder tangentialen Einbzw. Ausgang der Leitung (en) an beiden Teilen des Gehäuses zu ermöglichen, vorzugsweise bei zugleich kompakter
Bauweise .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer
Drehdurchführung gemäß dem Oberbegriff aus Anspruch 1 bereits dadurch gelöst, dass jeder Gehäuseteil jeweils einen wesentlichen Axialabschnitt der zylindrischen Außenwandung bildet. Die axiale Abmessung des Abschnitts der Außenwandung ist dabei mindestens so bemessen, dass jeder der beiden Gehäuseteile jeweils einen der beiden gekrümmten Trume in sich aufnehmen und entsprechend dem gekrümmten Verlauf führen kann. Hierdurch wird bereits vermieden, dass eines der beiden Trume während der Relativdrehung an der
Außenwandung Reibung erzeugen kann. Damit kann also erreicht
werden, dass lediglich ein Teil des Umlenkbogens in
relativbeweglicher Anordnung in Bezug auf die Außenwandung steht, entlang welcher der Umlenkbogen bei Relativdrehung der Gehäuseteile radial abstützt bzw. verläuft. Die Trume hingegen drehen jeweils synchron mit dem entsprechenden Gehäuseteil und sind gegenüber diesem Gehäuseteil somit unbeweglich. Somit wird der Verschleiß reduziert und eine leichter gängige Drehdurchführung erzielt.
Außerdem erlaubt eine gewisse axiale Längserstreckung der Gehäuseteile das Vorsehen von besonderen Verbindungsstücken, welche wahlweise eine tangentiale oder axiale Ein- bzw.
Ausführung der Leitung (en) ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform bildet jeder
Gehäuseteil jeweils in Bezug auf die axiale Bauhöhe im
Wesentlichen die Hälfte der zylindrischen Außenwandung, d.h. die Schnittstelle zwischen beiden relativ drehbaren
Gehäuseteilen liegt etwa mittig in Bezug auf die axiale Bauhöhe des Gehäuses. Hierdurch wird die Reibung des
Umlenkbogens an der Außenwandung auf das unvermeidbare
Minimum reduziert. Zudem wird je nach der gesamten Bauhöhe bei verminderter Reibung ermöglicht, dass bei
gleichbleibender Bauweise eines oder beide Trume in der Grundstellung über eine oder mehrere Umdrehungen
wendeiförmig verlaufen, um größere Drehwinkel zu erzielen. Zum letztgenannten Zweck kann jedoch auch nebst den beiden Gehäuseteilen ein weiteres, drittes Gehäuseteil vorgesehen sein, das in Art eines Zwischenrings lediglich einen
weiteren axialen Abschnitt der zylindrischen Außenwandung bereitstellt. Dementsprechend kann die Bauhöhe der beiden stirnseitigen Gehäuseteile im Bereich von ca. 20% bis 50% der Gesamtbauhöhe betragen. In besonders einfacher
Ausführungsform ohne einen derartigen Zwischenring liegt die Schnittstellenebene (senkrecht zur Drehachse) jedoch
technisch mittig in Bezug auf die Gesamtbauhöhe.
Die beiden Gehäuseteile sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise im Spritzgussverfahren oder durch 3D-Drucken.
Im bevorzugten Fall von nur zwei Gehäuseteilen ist jeder der beiden Gehäuseteile vorzugsweise als im wesentlichen
topfartige, einseitig offene Halbschale mit einem
stirnseitigen Deckel ausgeführt. Beide Gehäuseteile haben vorzugsweise eine zur Schnittstellenebene
spiegelsymmetrische Grundform. Die Gehäuseteile können dabei als einteilige bzw. einstückige Kunststoffteile hergestellt sein .
Jeder Gehäuseteil kann eine zur Außenwandung koaxiale zylindrische Innenwandung aufweisen, wobei Außenwandung und Innenwandung einen ringförmigen Aufnahmeraum in Form eines hohlzylindrischen Volumens definieren. Dadurch wird eine definierte Leitungsführung vorgegeben, wobei der Radius der Innenwandung analog zum Radius des Umlenkbogens den
zulässigen Krümmungsradius der geführten Leitung (en) zu Schutzzwecken bzw. zur Dauerbeständigkeit nicht
unterschreiten soll. Die innere Wandung selbst wiederum kann mit einer stirnseitigen Stützscheibe versehen sein, mit einer koaxialen Öffnung, anhand welcher die Drehachse der Drehdurchführung vorgegeben wird. Sowohl die Innenwandung als auch die Außenwandung sind in Bezug auf die Drehachse vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet.
In einer Weiterbildung, welche wahlweise einen axialen oder tangentialen Ein- bzw. Ausgang der Leitung (en) erlaubt, hat mindestens ein Gehäuseteil eine stirnseitig und radial mündende Aussparung. In dieser Aussparung kann wahlweise ein Verbindungsstück zur axial gerichteten Durchführung oder ein Verbindungsstück zur radial gerichteten Durchführung der Leitungen angeordnet werden. Das Verbindungsstück umfasst dabei vorzugsweise eine Zugentlastung für die Leitung (en).
In einer Weiterbildung zur Verschleißminderung in Bezug auf die Leitung (en) selbst kann die Drehdurchführung ferner eine schlauchartige Umhüllung, insbesondere einen Wellschlauch, zur Aufnahme und Führung der einen oder mehrerer Leitungen umfassen. Der Wellschlauch gibt dabei den Verlauf mit zwei um die Drehachse gekrümmten Trumen und einen diese Trume verbindenden Umlenkbogen vor bzw. folgt diesem Verlauf.
Sofern beidseitig Verbindungsstücke vorgesehen sind, kann der Wellschlauch zweckmäßig durch jeweils eines der
Verbindungsstücke mit dem entsprechenden Gehäuseteil
drehfest verbunden werden, insbesondere an das jeweilige Gehäuseteil festgeklemmt werden.
Besonders bei großen Durchmessern und/oder bei relativ biegesteifen Leitungen kann im Aufnahmeraum ein ringartiger Stützeinsatz drehbar aufgenommen sein, wobei der
Stützeinsatz eine der Biegung des Umlenkbogens angepasste Umlenkfläche und zwei gegenüberliegende axial gerichtete Stützflächen aufweist, welche die Trume in axialem Abstand zueinander halten. Die Verwendung eines derartigen
Stützeinsatzes ist insbesondere in Kombination mit einer schlauchartigen Umhüllung, beispielsweise dem vorgenannten Wellschlauch, zum weiteren Schutz der geführten Leitungen vorteilhaft. Es wird dabei insbesondere ein denkbares
Knicken der Leitungen innerhalb des Aufnahmeraums mit
Sicherheit ausgeschlossen. Durch geeignete Materialwahl, insbesondere für den Stützeinsatz, kann zudem eine besonders reibungsarme Paarung zwischen Stützeinsatz und der
zusätzlichen, schlauchartigen Umhüllung erzielt werden.
Der Stützeinsatz kann Drehanschläge aufweisen, an welchen dieser durch Relativdrehung eines Gehäuseteils von diesem mitgenommen wird, z.B. über einen zusammenwirkenden
Mitnehmer bzw. Anschlag. So wird auch eine kontrollierte, vordefinierte Bewegung des Umlenkbogens sichergestellt.
Es können in der Drehdurchführung Drehanschläge vorgesehen
sein, durch welche der relative Drehwinkel auf einen Winkel im Bereich von 270° bis 540° begrenzt ist. Die
Drehwinkelbegrenzung kann sich auch aus der im Aufnahmeraum vorhandenen Gesamtlänge der schlauchartigen Umhüllung oder der Leitungen ergeben. Alternativ zu kleinen Drehwinkeln ist es somit auch möglich, größere Drehwinkel zu realisieren, indem mindestens eines der Trume im Aufnahmeraum
wendeiförmig über zumindest eine oder mehrere volle
Umdrehungen verläuft. Es versteht sich dabei, dass sich je nach Drehwinkelstellung das eine Trum verlängert und das andere Trum verkürzt, d.h. dass auch die Anzahl der optional vorgesehenen Windungen bzw. Wendeln sich je nach Drehwinkel- Stellung auf beide Trume aufteilt.
Zur benutzerfreundlichen Verwendung bzw.
Funktionserweiterung kann mindestens ein Gehäuseteil außen an seiner zylindrischen Außenwandung eine Drehwinkel-Skala zum Ablesen der Drehwinkelstellung relativ zum anderen
Gehäuseteil aufweisen.
Die erfindungsgemäße Drehdurchführung erlaubt es
insbesondere, mindestens ein elektrisches Kabel und/oder einen hydraulischen oder pneumatischen Schlauch darin unterbrechungsfrei durchzuführen, wodurch Verluste oder Leckrisiken deutlich verringert werden.
Für Anwendungen, bei denen verhältnismäßig große Drehwinkel notwendig sind, erlaubt die Erfindung eine kompakte und preiswerte Anordnung umfassend mindestens zwei koaxial hintereinander geschaltete Drehdurchführungen, z.B. für Relativdrehungen zwischen zwei Maschinenteilen über einen Drehwinkel von mehr als 540°. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
beigefügten Figuren, anhand derer bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend ohne
Beschränkung der Allgemeinheit der vorstehenden Beschreibung
erläutert werden. In den Figuren bezeichnen gleiche
Bezugszeichen baugleiche oder funktionsgleiche Elemente. Hierin zeigen:
FIG.l: eine schematische Darstellung einer
Drehdurchführung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel in perspektivischer Explosionsansicht ;
FIG.2A: eine schematische Darstellung einer
Drehdurchführung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel in perspektivischer
Explosionsansicht ;
FIG.2B: eine perspektivische Explosionsansicht von einem
Stützeinsatz für die Drehdurchführung gemäß
FIG.2A; FIG.3: eine schematische Darstellung einer
Drehdurchführung gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel in perspektivischer Explosionsansicht ;
FIG.4A-4C: Varianten des Ausführungsbeispiels nach FIG.3 mit unterschiedlich ausgerichtetem Ein- bzw. Ausgang der Leitungen;
FIG.5A-5D: verschiedene Verbindungsstücke für modular
konfigurierbare Varianten gemäß FIG.3 bzw. FIG.4A- 4C. In FIG.1-3 ist eine Drehdurchführung für eine oder mehrere
Leitungen, wie Kabel, Schläuche oder dgl . , jeweils allgemein mit 10 bezeichnet. Die Drehdurchführung 10 erlaubt eine im Drehwinkel begrenzte Relativdrehung um eine Drehachse A, wobei eine ununterbrochene Durchführung mindestens einer Leitung gewährleistet ist.
Die Drehdurchführung 10 hat ein Gehäuse bestehend aus zwei
ähnlich aufgebauten Gehäuseteilen, nämlich einem ersten oberen Gehäuseteil 12A, und einem zweiten unteren
Gehäuseteil 12B. Beide Gehäuseteile 12A, 12B sind um die Drehachse A relativ zueinander drehbar und grenzen axial aneinander an einer zur Drehachse A senkrechten
Schnittstellenebene .
Jedes der beiden Gehäuseteile 12A, 12B definiert jeweils einen im Wesentlichen hohlzylindrischem Aufnahmeraum 13A, 13B koaxial zur Drehachse A. Im zusammengebauten Zustand entsteht dabei ein gesamter Aufnahmeraum, in welchem der in FIG.1-3 gezeigte Leitungsverlauf vorgegeben und aufgenommen wird. Die Leitungen haben dabei einen schematisch gezeigten Verlauf mit zwei um die Drehachse A gekrümmten Trumen 14A, 14B, die jeweils in dem Aufnahmeraum 13A, 13B des
entsprechenden Gehäuseteils 12A, 12B aufgenommen sind. Die beiden Trume 14A, 14B sind durch einen Umlenkbogen 15 miteinander verbunden. Der Umlenkbogen verläuft dabei sowohl um die Drehachse A gekrümmt, als auch um eine dazu
senkrechte Umlenkachse im Wesentlichen U-förmig gebogen, wobei diese Umlenkachse etwa radial zu Drehachse A in der Schnittstellenebene liegt. Dieser Verlauf wird durch die Gestaltung der Gehäuseteile 12A, 12B, insbesondere die Form des Aufnahmeraums 13A, 13B vorgeben.
Bei relativer Drehung der beiden Gehäuseteile 12A, 12B zueinander verändert sich die Lage des verfahrbaren
Umlenkbogens 15 im gemeinsamen Aufnahmeraum, so dass sich die jeweilige Länge des Trums 14A, 14B verändert. Die in FIG.1-3 gezeigten Ausführungsbeispiele erlauben einen
Drehwinkel von typisch 360°, maximal 540°. Um diesen gewünschten Verlauf vorzugeben, hat jedes
Gehäuseteil eine jeweilige zylindrische Außenwandung 16A, 16B koaxial zur Drehachse A, deren Radius unter anderem die Krümmung der Trume 14A, 14B und des Umlenkbogens 15 vorgibt. In Bezug auf das gesamte Gehäuse hat dabei die zylindrische
Außenwandung 16A, 16B in etwa die halbe Abmessung H der gesamten Bauhöhe der Drehdurchführung 10. Hierdurch kann im jeweiligen Aufnahmeraum 13A, 13B des entsprechenden
Gehäuseteils 12A, 12B das entsprechende Trum 14A, 14B vollständig aufgenommen werden. Die Außenwandung 16A, 16B dient dabei jeweils als radial äußerer Anschlag bzw. zur radialen Begrenzung in Bezug auf den Verlauf. In FIG.1-3 ist jeder Gehäuseteil 12A, 12B somit in Art einer topfartigen, einseitig offenen Halbschale ausgeführt, wobei als axialer Abschluss bzw. Anschlag ein stirnseitiger Deckel 17
einstückig mit der Außenwandung 16A, 16B geformt ist. Ferner hat jeder Gehäuseteil eine zur Außenwandung koaxiale
zylindrische Innenwandung 18A, 18B, wobei Außenwandung 16A, 16B und Innenwandung koaxial zur Drehachse A dem
Aufnahmeraum 13A, 13B eine ringförmige Gestalt (bzw. ein Hohlzylinder-Volumen) geben.
Im Ausführungsbeispiel nach FIG.l kann die rein schematisch als Schlauch und einzige geführte Leitung dargestellte
Leitung 19 unmittelbar durch die Gehäuseteile 12A, 12B gemäß dem gewünschten Verlauf geführt sein.
Das Ausführungsbeispiel nach FIG.2 unterscheidet sich in zwei Aspekten von FIG.l. Einerseits ist ein zusätzlicher Wellschlauch 20 vorgesehen, indem eine oder mehrere
Leitungen geschützt aufgenommen werden können, wobei der Wellschlauch 20 in Zusammenwirkung mit den Gehäuseteilen 12A, 12B den gewünschten ununterbrochenen Leitungsverlauf vorgibt. Andererseits umfasst die Drehdurchführung 10 nach FIG.2 einen optional verwendbaren zusätzlichen ringartigen Stützeinsatz 22, welcher drehbar im Aufnahmeraum 13A, 13B aufgenommen ist. Der Stützeinsatz 22 hat, wie am besten in FIG.2B ersichtlich, eine überwiegend ringartige Form mit einer der gewünschten Biegung des Umlenkbogens 15
angepassten Umlenkfläche 23 sowie zwei gegenüberliegende Stützflächen 24A, 24B, welche die Trume 14A, 14B in dem
gewünschten axialen Abstand zueinander halten. Der separat hergestellte Stützeinsatz 22 hat ferner eine zylindrische Innenfläche, anhand welcher er drehbar an den Innenwandungen 18A, 18B gelagert ist. Der Stützeinsatz 22 dreht jeweils mit dem drehenden Gehäuseteil 12A, 12B mit, beispielsweise anhand von geeigneten Drehanschlägen 26. Der Stützeinsatz 22 kann beispielsweise zur Führung besonders biegesteifer
Leitungen genutzt werden.
Alternativ zu einstückigen Gehäuseteilen 12A, 12B besteht das Gehäuse in FIG.3 aus zwei mehrteilig hergestellten
Gehäuseteilen 12A, 12B. Hierbei ist in jedem dieser
Gehäuseteile eine stirnseitig bzw. axial und radial nach außen öffnende Aussparung 28 in Form eines Zylindersektors vorgesehen. In diesen Aussparungen 28 werden, je nach gewünschter Anwendung, modular gestaltete Verbindungsstücke 30A, 30B bzw. 31A, 31B eingesetzt, die es erlauben, die geführten Leitungen wählbar in tangentiale Richtung oder in axialer Richtung in die Drehdurchführung einzuführen bzw. aus dieser herauszuführen. Unterschiedliche
Kombinationsmöglichkeiten sind rein beispielhaft in FIG.4A- 4C dargestellt. Die in FIG.5A-5 näher gezeigten
Verbindungsstücke 30A, 30B bzw. 31A, 31B umfassen jeweils eine Durchführöffnung 32 mit einer nicht näher gezeigten Zugentlastung, beispielsweise einer Klemmvorrichtung für den Wellschlauch 20 oder die Leitung (en) 19. Die
Verbindungsstücke 30A, 30B bzw. 31A, 31B umfassen ferner Scheiben- bzw. zylindersektor-förmige Wandsegmente zum bündigen Verschließen der Aussparung 28 im jeweiligen
Gehäuseteil 12A, 12B und sind mit Rastmitteln zwecks Steck- bzw. Clipsverbindung passend zu entsprechenden Gegenstücken am jeweiligen Gehäuseteil 12A, 12B versehen. Das modulartige Ausrüsten mit einem von mehreren unterschiedlichen
Verbindungsstücken 30A, 30B bzw. 31A, 31B wird durch die axiale Abmessung H der Gehäuseteile 12A, 12B ermöglicht.
Bezugszeichenliste
A Drehachse
H axiale Abmessung
10 Drehdurchführung
12A, 12B Gehäuseteile
13A, 13B Aufnahmeraum
14A, 14B Trume
15 Umlenkbogen
16A, 16B zylindrische Außenwandung
17 Deckel
18A, 18B Innenwandung
19 Leitung (beispielhaft: Schlauch)
20 Wellschlauch
22 Stützeinsatz
23 Umlenkfläche
24A, 24B Stützflächen
25 Innenfläche
26 Drehanschlag
28 Aussparung
30A, 30B; 31A, 31B Verbindungsstücke
Claims
Ansprüche
Drehwinkelbegrenzte Drehdurchführung für eine oder mehrere Leitungen, wie Kabel, Schläuche oder dgl . , umfassend :
ein Gehäuse mit zwei um eine Drehachse relativ
zueinander drehbaren Gehäuseteilen, wobei das Gehäuse einen in Bezug auf die Drehachse im Wesentlichen zylindrischen Aufnahmeraum definiert für einen
ununterbrochenen Verlauf der einen oder mehreren
Leitung (en) mit zwei um die Drehachse gekrümmten Trumen und einen diese Trume verbindenden Umlenkbogen, welcher um die Drehachse gekrümmt und um eine dazu senkrechte Umlenkachse im Wesentlichen U-förmig gebogen verläuft, wobei das Gehäuse eine zylindrische Außenwandung aufweist, welche die Krümmung der Trume und des
Umlenkbogens um die Drehachse vorgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gehäuseteil jeweils einen wesentlichen Axialabschnitt der
zylindrischen Außenwandung bildet, um jeweils einen der beiden gekrümmten Trume aufzunehmen.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass jeder Gehäuseteil jeweils in Bezug auf die axiale Bauhöhe im Wesentlichen die Hälfte der zylindrischen Außenwandung bildet.
Drehdurchführung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass jeder Gehäuseteil als einseitig offene Halbschale mit einem stirnseitigen Deckel ausgeführt ist.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, 2 oder 3, insbesonder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gehäuseteil eine zur Außenwandung koaxiale zylindrische Innenwandung aufweist, wobei Außenwandung und
Innenwandung einen ringförmigen Aufnahmeraum definieren
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gehäuseteil eine stirnseitig und radial mündende Aussparung für ein Verbindungsstück zum Ein- bzw. Ausgang der Leitung (en) aufweist .
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine
schlauchartige Umhüllung, insbesondere einen
Wellschlauch, zur Führung der einen oder mehreren
Leitung (en) umfasst, welche den Verlauf mit den zwei um die Drehachse gekrümmten Trumen und dem diese
verbindenden Umlenkbogen vorgibt.
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmeraum ein ringartiger Stützeinsatz drehbar aufgenommen ist mit einer der Biegung des Umlenkbogens angepassten
Umlenkfläche, und zwei gegenüberliegenden Stützflächen, welche die Trume axial beabstandet halten.
Drehdurchführung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Stützeinsatz Drehanschläge aufweist, an welchen dieser durch Relativdrehung eines Gehäuseteils mitgenommen wird.
9. Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der relative Drehwinkel auf einen Winkel im Bereich von 270° bis 540° begrenzt ist.
10. Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass eines der Trume
wendeiförmig über mindestens eine volle Umdrehung verläuft .
11. Vorrichtung umfassend eine Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 sowie mindestens ein darin unterbrechungsfrei geführtes elektrisches Kabel und/oder einen darin unterbrechungsfrei geführten hydraulischen oder pneumatischen Schlauch.
12. Anordnung umfassend mindestens zwei koaxial
hintereinander geschaltete Drehdurchführungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für Relativdrehungen über einen Drehwinkel von mehr als 540° zwischen zwei
Maschinenteilen .
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|---|---|
| WO2018065377A1 true WO2018065377A1 (de) | 2018-04-12 |
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