WO2021160487A1 - Räumlich verfahrbare leitungsführungseinrichtung sowie rolleneinheit und führungskörper hierfür - Google Patents

Räumlich verfahrbare leitungsführungseinrichtung sowie rolleneinheit und führungskörper hierfür Download PDF

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WO2021160487A1
WO2021160487A1 PCT/EP2021/052524 EP2021052524W WO2021160487A1 WO 2021160487 A1 WO2021160487 A1 WO 2021160487A1 EP 2021052524 W EP2021052524 W EP 2021052524W WO 2021160487 A1 WO2021160487 A1 WO 2021160487A1
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WO
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guide body
outer part
guide
roller unit
fastening
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/052524
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Hermey
Philip HOWOLD
Original Assignee
Igus Gmbh
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Filing date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • H02G11/006—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using extensible carrier for the cable, e.g. self-coiling spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
    • H02G3/0462—Tubings, i.e. having a closed section
    • H02G3/0475—Tubings, i.e. having a closed section formed by a succession of articulated units

Definitions

  • the invention relates generally to the field of movable or movable line guiding devices for the protected guiding of lines, such as cables, hoses, or the like, in particular of high-weight supply lines such as power cables.
  • the invention particularly relates to such
  • Line routing device with an elongated, tensile and flexible connecting strand or supporting strand and a number of guide bodies which are arranged one after the other in the longitudinal direction on the connecting strand.
  • Adjacent guide bodies can be spatially deflected relative to one another with respect to their axial direction due to the flexible connection through the strand.
  • Each guide body has an inner part and an outer part with at least one circumferential element which delimits a receiving area for lines, which is open in the axial direction, radially outward. The inner part is held on the connecting strand, e.g. positively and / or non-positively.
  • WO 2019/243377 A1 Such a line routing device has been proposed in WO 2019/243377 A1. This is designed in particular for heavy cables in hanging applications in which the cable guide device is arranged with two hanging sections and a loop in between.
  • WO 2019/243377 A1 relates in particular to a line routing device which is suitable as a so-called "service loop", e.g. for a drilling rig.
  • Service loops are bundles of cables that are used to supply a typically vertically movable consumer, e.g. the rotary head (Engl, top drive) of a drilling rig, and form a loop (Engl, loop) between two freely hanging sections to provide freedom of movement.
  • a typically vertically movable consumer e.g. the rotary head (Engl, top drive) of a drilling rig
  • a loop Engl, loop
  • a first object of the invention is to develop a line routing device according to the preamble of claim 1 in such a way that it can be easily used in further or different areas of application or can be modularly adapted to different requirements. This should preferably be achieved without changing the design of the guide body itself.
  • roller unit according to claim 2 and a single member or a single guide body according to claim 3 are proposed to achieve the first object.
  • a line guide device that either several guide bodies each have a separate roller unit for driving on a support surface, which is fastened with a fastening area on the outside of the outer part of the respective guide body, or that at least one guide body has a separate roller unit Has handling unit for gripping or lifting the line guide device in sections, which is fastened with a fastening area on the outside of the outer part.
  • a combination of both of the aforementioned measures is particularly preferred for further development of the line routing device.
  • a special roller unit for retrofitting or initial equipping of a generic line routing device is therefore also proposed.
  • the roller unit comprises in particular at least two rollers and a fastening area for fastening the roller unit on the outside of the line guide device, in particular on a respective guide body.
  • a design of the roller unit is proposed which also facilitates a lateral movement of the line guide device transversely to the longitudinal direction. According to claim 2, this can be achieved equally by one of the following approaches, namely by:
  • the roller unit has at least three rollers arranged distributed in a circumferential direction;
  • the roller unit has two steering rollers which are adjustable about an axis perpendicular to the roller axis of rotation; or
  • the roller unit has two omnidirectional gears which can be moved parallel to the main axis of rotation of the omnidirectional wheel (wheel axis), in any case in a transverse direction which are transverse to the plane which is perpendicular to the wheel axis.
  • the first-mentioned approach i.e. the distribution of at least three roles circumferentially around the axial direction of the guide body, enables a trouble-free movement in any rotational position of the guide body, i.e. e.g. also if the
  • Line routing device tilts when moving. It also simplifies rolling on surfaces with any orientation, in particular on predominantly vertical surfaces. In this way, for example, grinding marks when pulling up a device to be supplied can be avoided, e.g. on the hull of the shore power supply of a ship.
  • the two last-mentioned approaches can tilt or twist the line guide device in the event of transverse acceleration, for example, when the method is lying down
  • Prevent cornering from the start as swivel castors or all-sided wheels can also be moved or rolled in the lateral or transverse direction.
  • Roller units of different construction can also be used in combination in a cable routing device, e.g. at the end and / or at larger longitudinal distances, roller units with at least three circumferentially distributed rollers and roller units with only two rollers of any type in between, in particular laterally movable swivel castors or all-side wheels.
  • Rolling units reduce the force required for transport, especially when moving or moving horizontally.
  • All-side gears can also comprise several tangential rollers, for example.
  • Handling units also facilitate transport or a desired course.
  • several handling units in particular can be arranged along the line routing device, possibly also of different designs, e.g. end handles for manual operation or coupling to a vehicle combined with eyelets for crane hooks in the central longitudinal section.
  • a further development of a guide body of a generic line routing device is proposed to the effect that a handling unit is provided on the outside of the outer part, which is fastened to the outer part with a fastening area and means for gripping or lifting the guide body, in particular a handle or an eyelet, and / or to the extent that a roller unit with at least two rollers is attached to the outside of the outer part.
  • the or each guide body can in particular have an outer part that is circumferentially closed around the axial direction and has an outer contour. Particularly preferred in this In the case of the fastening area, a concave receptacle adapted to the outer contour and / or circumferentially encircling mount adapted to the outer contour for axially positive fastening on the guide body.
  • the fastening area thus achieves securing in the longitudinal direction or in the axial direction, in particular by means of a form fit.
  • the receptacle or socket can be designed in the manner of a seat or a shell, in particular with a shape that is concave in cross section perpendicular to the axial direction and matches the outer contour.
  • the concave receptacle preferably extends over a partial circumference of the outer contour, preferably over at least one third (120 °) of the circumference.
  • the fastening area has a shell-shaped seat with a concave receptacle and forms two axial end walls in order to receive at least one circumferential section of the outer part in a form-fitting manner.
  • the fastening area in particular the shell-shaped seat
  • the fastening area is made in one piece from plastic and has at least two reinforced support areas formed in one piece therewith, which protrude radially outward.
  • One roller of a roller unit can in each case be attached to such a support area.
  • a handle can be attached between two such areas or an eyelet can be provided, e.g. by means of a strap with an axial opening that is integral with the attachment area.
  • fastening means of the fastening region for fastening to the guide body are directed axially or tangentially to the outer part.
  • the fastening area can also have other fastening means which secure the unit to be attached radially on the guide body, such as a circumferential clamp or the like.
  • the Fastening area can be formed by a multi-part, circumferentially closed, preferably ring-shaped holder for positively receiving the outer part of a guide body.
  • the guide body is received and held in the mount, so that the separate unit is attached to the guide body in a particularly robust manner.
  • this can have three rollers evenly distributed over the circumference, which are attached to the outside of the mount.
  • at least two mount parts can be connected to one another, preferably by the axis of rotation of a roller.
  • the mount can be in two or more parts, for example according to the number of roles provided.
  • n is preferably in the range of 1 ⁇ n ⁇ 10, preferably 1 ⁇ n ⁇ 6, depending on the application, in particular dead weight and rigidity of the routed line (s).
  • a combination of a plurality of roller units evenly distributed over the length and at least one handling unit is preferably provided.
  • the guide body completely surrounds the outer part of the inner part at a distance.
  • the outer part can preferably have two circumferential elements which are each connected to the inner part via a rotary hinge such that they can be pivoted open.
  • the guide bodies can thus be opened in order to insert lines laterally into the receiving area or to remove them from it.
  • the peripheral elements can be closed by a locking screw and the roller units and / or handling units can each be secured by means of this locking screw on the outer part.
  • the peripheral elements and the roller units and / or handling units can each be secured on the outer part by means of a securing screw which extends through an axially continuous free space provided on the rotary hinge.
  • the guide bodies can have a circumferential groove for a buffer for shock absorption on the outside of the outer part.
  • the fastening area of the unit to be installed can either be fastened directly to the buffer, e.g. by screws, or engage positively in the annular groove and be provided in place of the buffer over at least a partial area.
  • the guide body on the inner part each has a fastening device for fastening the inner part to the connecting strand, in particular for fixing it in the longitudinal direction, so that it cannot move in the longitudinal direction.
  • This also defines the longitudinal position of the attached roller or handling units in relation to the load-bearing connecting string.
  • the guide bodies can be chained to one another by the connecting strand, in particular with a regular or constant spacing from one another along the longitudinal direction.
  • the axial distance between the guide bodies is preferably set in such a way that the outer parts hit one another in order to predetermine or limit a maximum deflection or curvature of the line guide device.
  • the inner part is provided centrally in the outer part, so that the Axial direction of the guide body is substantially coaxial with the longitudinal direction of the connecting strand.
  • Each guide body preferably has an outer part that is closed circumferentially around the axial direction and has an annular outer contour in cross section to the axial direction or the outer contour in the shape of a torus.
  • roller units or handling units can advantageously be combined with one another and also with those of the line guide device or guide body.
  • the line routing device or spatially deflectable energy routing chain is suitable in a wide variety of applications for transporting and laying heavy supply lines as required.
  • the line routing device can have at least one loose, exposed connection end, which is only connected when necessary to supply alternating loads.
  • standardized plug connectors in particular can be provided on protruding line protrusions at the ends.
  • high-voltage cables such as for the shore power supply of a ship at a ship landing stage, a port, in heavy industry, can be laid and removed again more easily if necessary Embarrassed.
  • 1A-1B an example of a line routing device in a hanging arrangement for supplying a vertically movable consumer in side view (FIG.1A) and in perspective enlargement of the lower area or the deflection loop (FIG.1B) according to the prior art WO 2019/243377 A1;
  • 2A-2B an axial section / longitudinal section (FIG. 2A) and a radial section / cross-section (FIG. 2B) of a guide body according to WO 2019/243377 A1;
  • FIG.3A-3C two embodiments according to the invention of a line guide device with guide bodies in perspective (FIG.3A) and in side view (FIG.3B) and a first embodiment of a roller unit therefor (FIG.3C);
  • 4A-4B exemplary embodiments of guide bodies in an axial front view with different handling units and a roller unit according to FIG. 3C;
  • FIG. 5A-5B further exemplary embodiments of guide bodies with a handling unit with a handle (FIG. 5A) or with an eyelet (FIG. 5B) in a perspective view;
  • FIGS. 6A-6B a further embodiment of a line guide device with omnidirectional gears
  • FIG. 8A-8B an embodiment of a roller unit with five support rollers distributed over the circumference, mounted in a perspective view (FIG. 8A) and in an exploded view (FIG. 8B); and
  • FIG. 1A-1B show a preferred example of a generic line guide device 10 in a hanging arrangement according to the prior art, with a first vertical longitudinal section 12A, which has a first end 12C, and a second vertical longitudinal section 12B, which has a second end 12D .
  • the first end 12C is connected to a machine part M which, in this example, moves vertically up and down, for example a rotary head of a drilling tower.
  • the second longitudinal section 12B in turn is fixed with its end 12D on a frame or stationary machine part F.
  • a loop 13 connects the vertically hanging longitudinal sections 12B, 12B as a deflection area.
  • the line routing device 10 has a flexible support rope 11 as a connecting strand, for example made of high-strength plastic fibers, for example made of high-modulus polyethylene or high-modulus polyamide, which carries a weight load as a connecting strand.
  • a connecting strand for example made of high-strength plastic fibers, for example made of high-modulus polyethylene or high-modulus polyamide, which carries a weight load as a connecting strand.
  • the free or protruding end regions 11A, 11B of the support cable 11 are attached to the movable machine part M and to the stationary machine part F.
  • a chain for example with steel chain links, can also be used as a connecting strand.
  • the line routing device 10 has a plurality in the longitudinal direction of the connecting strand 11 successive, ring-shaped closed guide body 14 (FIG.1B).
  • the guide bodies 14 are on the support cable
  • the loop 13 forms a relatively small radius between the longitudinal sections 12A, 12B.
  • the small radius is made possible, among other things, by the fact that adjacent guide bodies 14 can be angled sharply to one another.
  • the guide bodies 14 are each spatially movable with respect to one another.
  • the distance between the longitudinal sections 12A, 12B can, however, also be greater depending on the application.
  • Each guide body 14 has a central inner part 15A with a central axis A and a feed-through opening 16 coaxial with this, in order to pass through the connecting strand 11 (FIG. 1A) and an outer part 15B on the outside two circular arc-shaped circumferential elements 17, here with an arc length of about 160-180 °, to hold the lines.
  • Each circumferential element 17 delimits a receiving area L, which is open in the axial direction, for lines (not shown) radially outward.
  • the inner part 15A comprises a fastening device 18 for the axially fixed fastening of the guide body 14 to the support cable 11.
  • a fastening device 18 for the axially fixed fastening of the guide body 14 to the support cable 11.
  • This is designed in FIGS. 2A-2B as a screw clamping device 18 in the form of a hinged clamp.
  • the inner part 15A has two support arms 20A, 20B made of plastic, each of which has an inner clamping shell 21A, 21B.
  • the clamping shells 21A, 21B form a hinge-like joint 24 (see FIG. 3) which pivotally connects the clamping shells 21A, 21B on one side by means of a conjugate design.
  • the clamping shells 21A, 21B have screw openings for one Clamping screw 25 to clamp the U-shaped clamping shells 21A, 21B against each other.
  • the clamping shells 21A, 21B further form in the middle two approximately semi-cylindrical inner surfaces of the feed-through opening 16.
  • a transverse clamping toothing 28 is provided.
  • the two circumferential elements 17 are each connected via an associated swivel joint 23, e.g. a hinge, between the closed position in FIG. 2B and an open position (not shown) to one web 22A of the inner part 15A.
  • the peripheral elements 17 here are identical parts and are semi-circular, e.g. made as plastic parts or from sheet metal.
  • the circumferential elements 17 form detachable eyelets for the swivel joint 23, which, similar to pipe clamps, are rotatably mounted on a bearing pin or shaft on the one web 22A.
  • the circumferential elements 17 and the other web 22B have continuous screw openings for a screw plug 29 with a safety nut or the like.
  • the circumferential elements 17 are attached to the other web 22B in the closed position (FIG. 2B).
  • the inner diameter of the receiving areas L delimited in this way, measured radially between the circumferential elements 17, is in the range of approximately at least 150 mm to 500 mm, or greater.
  • the receiving capacity or the free cross section of the receiving areas L is predetermined by suitable dimensioning of the peripheral elements 17 and, if necessary, webs 22A, 22B.
  • FIG. 2A also shows two central, axially protruding joint areas 26A, 26B of the inner part 15A. These serve, among other things, a defined, low-wear relative movement of adjacent guide bodies 14 without transverse displacements to one another, from the extended position in FIG the longitudinal sections 12A, 12B in the completely angled position in the apex of the loop 13 (FIG.1B below) and back.
  • each inner part 15A has two joint areas 26A, 26B opposite one another at the end face, coaxial with the central axis 16.
  • the opposite joint areas 26A, 26B are designed conjugated or paired so that one joint area 26A is releasably coaxial with the respectively conjugated other joint area 26B of an adjacent guide body little or no effort, in particular tool-free, can be inserted axially.
  • the joint areas 26A, 26B can form a ball-and-socket joint-like joint connection for the spatial deflection of adjacent guide bodies 14 about any two axes.
  • one joint area 26A is designed as a joint head 27A with the outer surface of a ball ring (partially spherical) and the correspondingly conjugated joint area 26B is designed as a joint socket 27B with an approximately hemispherical (hemispherical) inner surface (see FIG. 2A).
  • annular elastic buffer 19 for example made of an elastomer, which essentially completely surrounds the peripheral elements 17.
  • the buffer 19 can be rounded in the transition between the axial face and the circumferential surface.
  • the buffer 19 serves, on the one hand, as an angle stop to limit the minimum deflection radius of the loop 13 (FIG. 1B below) and, on the other hand, to dampen radial impacts, for example when it hits the system / machine or during transport.
  • Each buffer 19 is designed as an open ring with a gap for attachment to the outer part 15B and is closed with the locking screw 19.
  • the buffer 19 does not protrude axially from the circumferential elements 17, but is axially flush with the axial end face of the circumferential elements 17, but a protrusion is possible.
  • the buffers 19 engage radially in a circumferential retaining groove or receptacle on the outside of the circumferential elements 17 for axial securing.
  • Circumferentially closed buffers 19 (without a gap) such as wheel tires can also be set up, for example to additionally secure the circumferential elements 17.
  • the elastic shock-absorbing buffers 19 can be designed as a solid body or, depending on the size, as a hollow body to save weight, in one piece or in several pieces. With regard to further design features of the line routing device 10, refer to WO 2019/243377 A1 is referred to.
  • FIGS. 3A-3C show a further development according to the invention of a line routing device 30 with connecting strand 11 and individual guide bodies 14 according to the construction from FIG. 1-2, only a short section of the total length being shown in FIGS. 3A-3B.
  • a separate roller unit 32 here with two simple rollers 33, is attached to the outside of the outer part 15B of the guide body 14 as an add-on part to expand the function of selected links or guide bodies 14A.
  • a roller unit 32 is provided on every second guide body 14A.
  • the roller units 32 make it easier to transport the comparatively heavy cable guide device 30 and allow the cable guide device 30 to be driven on a floor surface with little effort, e.g. attached to a forklift truck or the like or, depending on the length, possibly also by hand.
  • 3C shows the structure of the roller unit 32, this has a shell-shaped seat 34 with a concave receptacle 35 and axially delimiting walls 34A, 34B and a peripheral wall 34C as a frame for the rollers 33 and for attachment to the outer part 15B of the guide body 14.
  • the walls 34A, 34B, 34C form the concave receptacle 35 and are designed such that the receptacle 35 is positively adapted to the outer contour or outer surface of the outer part 15B of the guide body 14 in order to secure the roller unit 32 in the longitudinal direction on the guide body 14.
  • the receptacle 35 takes about 120 ° of the circumference, i.e.
  • the shell-shaped seat 34 can be produced as a one-piece injection-molded part made of plastic.
  • the rollers 33 are each rotatably mounted on a pair of reinforced support areas 36, which are arranged here in the form of a fork.
  • the support areas 36 are formed in one piece with the seat 34, projecting radially.
  • the axes of rotation of the rollers 33 are here approximately parallel to the tangential direction on the circular outer contour of the outer part 15B or on the inside slightly inclined to the central axis A or the axial direction, as can best be seen in FIGS. 4A-4B.
  • the two end walls 34A, 34B have aligned screw holes for locking screws 37, which run axially through a free space on the rotary hinge 23 (FIG. 2A-2B) in order to secure the roller unit 32 in the radial direction on the outer part 15B.
  • the end walls 34A, 34B reach axially on both sides over the buffer 19 and the peripheral elements 17, but do not protrude radially inward into the receiving area (FIGS. 2A-2B), as FIGS. 4A-4B show.
  • the roller units 32 can be assembled in a modular fashion on any guide bodies 14 of the line guide device 30 and with little assembly effort from the outside, and without dismantling or modification on the guide body 14.
  • FIGS. 4A-4B and 5A-5B also show examples of separate handling units 40, 41, 42, 43 for the modular expansion of the line routing device 30, which are likewise fastened with a respective fastening area on the outside of the outer part 15B.
  • the handling unit 40 has a handle 47 which is firmly screwed to the guide body 14 by means of two reinforced, arm-shaped projecting support areas 46 via an inner holding plate with the locking screw 29 (cf. FIGS. 2A-2B).
  • the handling unit 42 has a handle 47 which is firmly connected to a fastening shell or a shell-shaped seat 44 by means of two reinforced support areas 46.
  • the construction and function of the seat 44 are analogous to those of the roller unit 32 in FIG. 3C, i.e. the seat 44 forms a receptacle for positively receiving a peripheral area of the outer part 15B.
  • the seat 44 is connected directly to the buffer 19, in particular screwed, by means of axially screwed screws on the end face, as FIG. 5A shows.
  • An adhesive connection or a latching are also possible.
  • Handling units 40, 42 with handle 47 in particular simplify the manual handling or lifting of the line guide device 30 and protect against injury.
  • FIG. 4B shows another, particularly simply designed handling unit 41 which is attached to the outer part 15B.
  • the handling unit 41 can be made as a metal part and has an eyelet 48 in a radially protruding tab-like tongue 49, which is secured via an inner bracket by means of the Locking screw 29 (see FIG. 2A-2B) is firmly screwed to the guide body 14.
  • FIG. 5B shows an alternative handling unit 43 with an eyelet 48 which is fastened on the outside according to the principle of the handling unit 42 from FIG. 5A.
  • the handling unit 43 can thus be produced as a plastic part, preferably in one piece with the shell-shaped seat 44 and a radially protruding tongue 49, the tongue 49 having a centrally continuous hole and thus forming an eyelet 48.
  • the seat 44 can be fastened directly to the buffer 19 or held by it, e.g. by means of tabs which axially engage behind the buffer 19.
  • Handling units 41, 43 with an eyelet allow transport with lifting equipment, e.g. using crane hooks, or the attachment of lifting ropes at different points along the length of the line guide device 30 (see FIG. 3B).
  • the handling units 40, 41, 42, 43 can also be assembled from the outside with little assembly effort, do not require any disassembly or changes to the guide body 14 and do not impair the routing of the lines in the receiving area L.
  • the handling units 40, 41, 42, 43 can preferably be produced from weight-saving plastic parts.
  • FIG. 6A-6B show a further variant of a roller unit 62 as an extension of the line guide device 30.
  • the roller unit 62 also has a fastening shell or a seat 34 with a receptacle and walls 34A, 34B, 34C in a construction analogous to FIG. 3C for fastening outside on the respective link or guide body 14.
  • the roller unit 62 differs through the use of two omnidirectional wheels 63 in a known construction, here with offset double rows of oval transverse rollers 63A. In contrast to FIG.
  • the support areas 36 are directed tangentially with respect to the circular outer contour of the guide bodies 14 and hold a continuous axis for both all-round gears 63, which are rotatably mounted about a corresponding tangential main axis of rotation.
  • the oval transverse rollers 63A are each evenly distributed over the circumference of the omnidirectional gears 63 and are rotatable about axes which run perpendicular to the radii of the main axis of rotation.
  • the roller units 62 enable also lateral rolling transversely to the longitudinal direction of the line guiding device 30 and can thus reduce or avoid the tendency to tilt or twist of the line guiding device 30.
  • roller unit 72 which enables the line guide device 30 to roll or move sideways.
  • the roller unit 72 has two lateral steering rollers 73 (Engl, castor), which can be pivoted about an axis perpendicular to the roller axis of rotation, here about a laterally offset axis that becomes a tangent to the circular outer contour of the guide body 14 is perpendicular.
  • the roller axis of rotation of the castors 73 can follow any transverse forces that occur.
  • the support areas 36 of the seat 34 form supports or frames for the steering bearing 73A or vertical steering axis of the steering rollers 73.
  • the steering rollers 72 are provided at a sufficiently large lateral distance from one another on the seat 34. Further features of the roller units 62, 72 correspond to those of the roller unit 32 from FIG. 3C.
  • FIGS. 8A-8B show a further embodiment of a roller unit 82 for expanding the line guide device 30 with a number n ⁇ 3 rollers that are evenly distributed over the circumference, here for example with 5 rollers 83.
  • a roller unit 82 for expanding the line guide device 30 with a number n ⁇ 3 rollers that are evenly distributed over the circumference, here for example with 5 rollers 83.
  • the roller unit 82 is one on the Mount 80 adapted to the outer contour of the guide body 14 is provided, which is composed of several individual segments or mount parts 84.
  • the mounted socket 80 is closed around the circumference and in a ring shape.
  • the shell-like mount parts 84 are identical parts, preferably injection molded parts made of plastic.
  • Each holder part 84 has axially retaining end walls 84A, 84B and a radially acting peripheral wall 84C and forms a concave receptacle 85 between them, analogous to the shell-shaped seats 34.
  • the holder part 84 has two reinforced support areas 86 that protrude radially outward and over a reinforcing strut are connected. Between the support areas 86 of two adjacent mount parts 84 the rollers 83 are held in a fork-like manner, the end of the support areas 86 being connected to one another by means of the roller axles.
  • mount parts 84 At the radially inner ends of the mount parts 84, these preferably engage with one another in a form-fitting manner, so that the mount 80 can be easily mounted.
  • a corresponding construction of the holder 80 can also be used for handling units or a different number of rollers or other roller types.
  • the roller unit 82 with circumferentially distributed rollers 83 enables rolling on any oriented surfaces and a rolling movement even after the line guide device 30 has been tilted.
  • FIG. 9 shows, schematically and purely by way of example, a possible application of a functionally expanded line routing device 30, here for laying hoses and heavy power cables 91 as required, for supplying shore power to a ship 90 at a pier or in a port.
  • the line guide device 30 can be rolled into position without a hoist, here between a connection point or supply source 92 on the pier or quay on the one hand and the connection point 93 to be supplied, e.g. in a supply hatch 94 in the ship's hull .
  • the end of the supply lines protrude from the line routing device 30 and are provided with plug devices (not shown).
  • roller units 82 By means of handling units 40, 41, 42 or 43, an end area is raised to the supply hatch 94 by means of suitable lifting equipment, e.g. using a winch or on-board crane of the ship 90.
  • suitable lifting equipment e.g. using a winch or on-board crane of the ship 90.
  • roller units 82 according to FIGS. 8A-8B are advantageous in order to roll gently on the ship's hull during lifting.
  • the line routing device 30 with roller units 32, 62, 72 or 82 and handling units 40, 41, 42 or 43 facilitates the laying as required, especially in the case of heavy supply lines.
  • FIG.4A-4B and FIG.5A-5B are identical to FIG.4A-4B and FIG.5A-5B.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine räumlich verfahrbare Leitungsführungseinrichtung (30) für Leitungen, wie Kabel, Schläuche, oder dgl., umfassend einen flexiblen Verbindungsstrang (11) mit einer Längsrichtung (L) und in Längsrichtung (L) am Verbindungsstrang (11) aufeinanderfolgende Führungskörper (14). Benachbarte Führungskörper (14) sind zueinander räumlich auslenkbar. Jeder Führungskörper hat einen Innenteil (15A) sowie einen Außenteil (15B) mit mindestens einem Umfangselement (17). Das Umfangselement (17) begrenzt radial nach Außen einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich (L) für Leitungen und der Innenteil (15A) ist am Verbindungsstrang (11) gehalten. Gemäß der Erfindung haben mehrere Führungskörper (14A) jeweils eine separate Rolleneinheit (32) mit mindestens zwei Rollen (33) zum Fahren auf einer Stützfläche und/oder mindestens ein Führungskörper (14) hat eine separate Handhabungseinheit (40) zum Greifen bzw. Heben der Leitungsführungseinrichtung (30). Vorgeschlagen wird weiterhin ein entsprechender Führungskörper (14) mit daran befestigter Handhabungseinheit (40) und/oder Rolleneinheit (32), sowie eine separate Rolleneinheit (32) hierfür.

Description

Räumlich verfahrbare Leitungsführungseinrichtung sowie Rolleneinheit und Führungskörper hierfür
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der verfahrbaren bzw. beweglichen Leitungsführungseinrichtungen zum geschützten Führen von Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen, oder dgl., insbesondere von Versorgungsleitungen mit hohem Gewicht wie z.B. Starkstromkabeln.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine solche
Leitungsführungseinrichtung mit einem langgestreckten, zugfesten und flexiblen Verbindungsstrang bzw. Tragstrang und einer Anzahl Führungskörper, die in der Längsrichtung aufeinanderfolgend am Verbindungsstrang angeordnet sind. Dabei sind benachbarte Führungskörper bezüglich ihrer Axialrichtung aufgrund der flexiblen Verbindung durch den Strang zueinander räumlich auslenkbar. Jeder Führungskörper hat einen Innenteil sowie einen Außenteil mit mindestens einem Umfangselement das einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich für Leitungen radial nach Außen begrenzt. Der Innenteil ist jeweils am Verbindungsstrang gehalten, z.B. form- und/oder kraftschlüssig.
Eine derartige Leitungsführungseinrichtung ist in der WO 2019/243377 Al vorgeschlagen worden. Diese ist insbesondere für schwere Leitungen in hängenden Anwendungen gestaltet, in denen die Leitungsführungseinrichtung mit zwei herabhängenden Abschnitten und einer Schleife dazwischen angeordnet ist. WO 2019/243377 Al betrifft insbesondere eine Leitungsführungseinrichtung, die als sog. „Service Loop", z.B. für eine Bohranlage geeignet ist.
Service Loops sind Leitungsbündel, die zur Versorgung eines typisch vertikal beweglichen Verbrauchers, z.B. des Kraftdrehkopfs (Engl, top drive) einer Bohranlage, eingesetzt werden und zwischen zwei frei herabhängenden Abschnitten eine Schleife (Engl, loop) bilden, um Bewegungsfreiheit zu bieten.
Eine andere gattungsgemäße bewegliche Leitungsführungseinrichtung mit Tragstrang und daran angeordneten, aufeinanderfolgenden Führungskörpern aus Metall wurde auch bereits in FR1365129A vorgeschlagen, diese hat jedoch hohes Eigengewicht. Eine weitere Gestaltung wurde in WO 2015/198126 Al vorgeschlagen. Hierbei sollen die Führungskörper im Durchmesser anpassbar sein an die zu führenden Leitungen und sind daher aufwendiger bzw. weniger robust.
Gegenüber dem vorstehenden Stand der Technik besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, eine Leitungsführungseinrichtung nach dem Oberbegriff aus Anspruch 1 dahingehend weiterzubilden, dass diese in weiteren bzw. unterschiedlichen Anwendungsgebieten leicht einsetzbar ist bzw. an unterschiedliche Anforderungen modular angepasst werden kann. Vorzugsweise soll dies erreicht werden, ohne die Gestaltung der Führungskörper an sich zu verändern.
Weiterhin wird zur Lösung der ersten Aufgabe eine Rolleneinheit nach Anspruch 2 und ein einzelnes Glied bzw. ein einzelner Führungskörper nach Anspruch 3 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Leitungsführungseinrichtung, des Führungskörpers und auch der Rolleneinheit ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Lösung der ersten Aufgabe wird nach Anspruch 1 bei einer Leitungsführungseinrichtung vorgeschlagen, dass entweder mehrere Führungskörper jeweils eine separate Rolleneinheit zum Fahren auf einer Stützfläche aufweisen, die mit einem Befestigungsbereich außen am Außenteil des jeweiligen Führungskörpers befestigt ist, oder, dass mindestens ein Führungskörper eine separate Handhabungseinheit zum abschnittsweise Greifen bzw. Heben der Leitungsführungseinrichtung aufweist, die mit einem Befestigungsbereich außen am Außenteil befestigt ist.
Besonders bevorzugt ist eine Kombination beider vorgenannter Maßnahmen zur Weiterbildung der Leitungsführungseinrichtung. Durch jede dieser vergleichsweise einfach umzusetzenden Maßnahmen werden eine Vielzahl neue Anwendungsgebiete eröffnet, nämlich dadurch, dass die Leitungsführungseinrichtung auch mit vergleichsweise schweren Leitungen leichter gegenüber einer Auf- oder Anlagefläche bewegt bzw. transportiert werden kann.
Nach einem unabhängigen Aspekt wird demnach auch eine besondere Rolleneinheit zum Nachrüsten oder Erstausrüsten einer gattungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung vorgeschlagen. Die Rolleneinheit umfasst insbesondere mindestens zwei Rollen und einen Befestigungsbereich zum Befestigen der Rolleneinheit außen an der Leitungsführungseinrichtung, insbesondere an einem jeweiligen Führungskörper. Gemäß einem Erfindungsaspekt wird eine Gestaltung der Rolleneinheit vorgeschlagen, welche auch ein seitliches Verfahren der Leitungsführungseinrichtung quer zur Längsrichtung erleichtert. Dies kann nach Anspruch 2 gleichwertig durch einen der folgenden Ansätze erzielt werden, nämlich indem:
- die Rolleneinheit mindestens drei in einer Umfangsrichtung verteilt angeordnete Rollen aufweist; oder
- die Rolleneinheit zwei Lenkrollen aufweist, welche um eine Achse senkrecht zur Rollendrehachse verstellbar sind; oder
- die Rolleneinheit zwei Allseitenräder aufweist, welche parallel zur Hauptdrehachse des Allseitenrads (Radachse) verfahrbar sind, jedenfalls in einer Querrichtung fahrbar sind, welche quer zu der Ebene welche senkrecht zur Radachse liegtsind.
Der erstgenannte Ansatz, d.h. das Verteilen von mindestens drei Rollen umfänglich um die Axialrichtung der Führungskörper, ermöglicht ein störungsfreies Verfahren in beliebiger Drehstellung der Führungskörper, d.h. z.B. auch falls die
Leitungsführungseinrichtung beim Verfahren kippt. Ferner wird damit ein Abrollen an beliebig orientierten Flächen, insbesondere an überwiegend vertikalen Flächen, vereinfacht. So können z.B. Schleifspuren beim Hochziehen an einem zu versorgenden Gerät vermieden werden, z.B. am Schiffsrumpf bei der Landstromversorgung eines Schiffs.
Die beiden letztgenannten Ansätze können insbesondere beim liegenden Verfahren ein Kippen bzw. Verwindung der Leitungsführungseinrichtung bei Querbeschleunigung, z.B. durch Kurvenfahrt, im Ansatz verhindern, da Lenkrollen oder Allseitenräder auch in seitlicher bzw. Querrichtung verfahrbar sind bzw. abrollen können.
Rolleneinheiten nach unterschiedlicher Konstruktion können auch in einer Leitungsführungseinrichtung vorteilhaft kombiniert verwendet werden, z.B. endseitig und/oder in größeren Längsabständen jeweils Rolleneinheiten mit mindestens drei umfänglich verteilten Rollen und dazwischen Rolleneinheiten mit nur zwei Rollen beliebiger Bauart, insbesondere seitlich verfahrbare Lenkrollen oder AllSeitenräder.
Rolleinheiten verringern die erforderliche Kraft zum Transportieren, insbesondere beim liegenden Verfahren bzw.
Verlegen der Leitungsführungseinrichtung, z.B. in die gewünschte Betriebsstellung und zurück. Als Rollen kommen dabei allgemein jegliche Bauformen in Betracht, insbesondere Räder oder Walzen aber auch z.B. Kugelrollen. Auch Allseitenräder können bspw. mehrere tangentiale Walzen umfassen.
Handhabungseinheiten erleichtern ebenfalls den Transport bzw. einen gewünschten Verlauf. Es können je nach Anwendung insbesondere mehrere Handhabungseinheiten entlang der Leitungsführungseinrichtung angeordnet sein, ggf. auch unterschiedlicher Bauart, z.B. endseitige Griffe zur Handbedienung oder Ankopplung an ein Fahrzeug kombiniert mit Ösen für Kranhaken im mittleren Längsabschnitt.
Gemäß einem weiteren, unabhängigen Aspekt wird nach Anspruch 3 eine Weiterbildung eines Führungskörpers einer gattungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung dahingehend vorgeschlagen, dass außen am Außenteil eine Handhabungseinheit vorgesehen ist, welche mit einem Befestigungsbereich am Außenteil befestigt ist und Mittel zum Greifen bzw. Heben des Führungskörpers, insbesondere einen Griff oder eine Öse, umfasst und/oder dahingehend, dass außen am Außenteil eine Rolleneinheit mit mindestens zwei Rollen befestigt ist.
Der bzw. jeder Führungskörper kann insbesondere einen um die Axialrichtung umfänglich geschlossenen Außenteil mit einer Außenkontour aufweisen. Bevorzugt weist insbesondere in diesem Fall der Befestigungsbereich eine an die Außenkontur angepasste konkave Aufnahme und/oder an die Außenkontur angepasste umfänglich umlaufende Fassung zur axial formschlüssigen Befestigung am Führungskörper auf. Der Befestigungsbereich erzielt so insbesondere durch Formschluss eine Sicherung in Längsrichtung bzw. axialer Richtung. Dabei kann die Aufnahme oder Fassung in Art eines Sitzes oder einer Schale gestaltet sein, insbesondere mit einer im Querschnitt senkrecht zur Axialrichtung konkaven Formgebung passend zur Außenkontour.
Die konkave Aufnahme erstreckt sich vorzugsweise über einen Teilumfang der Außenkontur, bevorzugt über mindestens ein Drittel (120°) des Umfangs.
In einer Ausführungsform hat der Befestigungsbereich einen schalenförmigen Sitz mit einer konkaven Aufnahme und bildet zwei axiale Stirnwände, um zumindest einen Umfangsabschnitt des Außenteils formschlüssig aufzunehmen.
Insbesondere in dieser Bauform ist es vorteilhaft, wenn der Befestigungsbereich, insbesondere der schalenförmige Sitz, einteilig aus Kunststoff hergestellt ist und mindestens zwei einteilig damit geformte verstärkte Tragbereiche aufweist, welche radial nach außen vorstehen. An einem derartigen Tragbereich kann jeweils eine Rolle einer Rolleneinheit angebracht sein. Ferner kann, im Falle einer Handhabungseinheit, zwischen zwei solcher Bereiche ein Griff befestigt sein oder aber eine Öse vorgesehen sein, z.B. durch eine mit dem Befestigungsbereich einteilige Lasche mit einer Axialöffnung.
Zur Vermeidung von Störkörpern im Aufnahmebereich bzw. Leitungsbeschädigung ist es vorteilhaft, wenn Befestigungsmittel des Befestigungsbereichs zur Befestigung am Führungskörper, insbesondere Befestigungsschrauben, axial oder tangential zum Außenteil gerichtet sind. Ungeachtet dessen kann der Befestigungsbereich auch andere Befestigungsmittel aufweisen, welche die anzubauende Einheit radial am Führungskörper sichern, wie bspw. eine umlaufende Spannschelle oder dergleichen.
In einer Ausführungsform, die insbesondere aber nicht nur für umfänglich verteilte Rollen geeignet ist, kann der Befestigungsbereich durch eine mehrteilige umfänglich geschlossene, vorzugsweise ringförmige Fassung zur formschlüssigen Aufnahme des Außenteils eines Führungsköpers gebildet sein. In diesem Fall wird der Führungskörper in der Fassung aufgenommen und gehalten, sodass die separate Einheit besonders robust am Führungsköper befestigt ist. Insbesondere bei einer umlaufenden Fassung in einer Rolleneinheit kann diese drei über den Umfang gleichverteilte Rollen aufweisen, welche außen an der Fassung angebracht sind. Zur Kostensenkung können dabei jeweils mindestens zwei Fassungsteile vorzugsweise durch die Drehachse einer Rolle miteinander verbunden sein. Die Fassung kann zweiteilig oder mehrteilig sein, z.B. entsprechend der Anzahl vorgesehener Rollen.
In einer bevorzugten Gestaltung des Führungskörpers hat dessen Innenteil zwei axial vorstehende, gegenüberliegende Gelenkbereiche die konjugiert ausgeführt sind, sodass der eine Gelenkbereich in Axialrichtung in den konjugierten anderen Gelenkbereich eines benachbarten Führungskörpers einführbar ist, wobei die Gelenkbereiche vorzugsweise eine kugelgelenkartige Gelenkverbindung zur räumlichen Auslenkung benachbarter Führungskörper bilden. Dies ermöglicht u.a. eine vergleichsweise wenig durchhängende Verbindung bzw. Verkettung der gliederartigen Führungskörper miteinander. Somit ist es für verschleißarmes Verfahren ausreichend, lediglich an jedem n-ten Führungskörper, insbesondere an jedem zweiten, dritten, vierten, fünften oder sechsten Führungskörper, eine Rolleneinheit anzubringen. Hierbei liegt n vorzugsweise im Bereich von 1 < n < 10, bevorzugt 1 < n ^ 6, je nach Anwendung, insbesondere Eigengewicht und Steifigkeit der geführten Leitungen(en)..
Bevorzugt wird eine Kombination aus einer Vielzahl über die Länge gleich verteilter Rolleneinheiten und mindestens eine Handhabungseinheit vorgesehen. Zum Heben der Leitungsführungseinrichtung ist es günstig, die Handhabungseinheit(en) bzgl. der Längsrichtung diametral gegenüberliegend zu einseitig angebrachten Rolleneinheiten an der Leitungsführungseinrichtung zu befestigen, sodass die Handhabungseinheit(en) leicht von oben zugänglich sind.
In einer weiter bevorzugten, besonders robusten Gestaltung des Führungskörpers umgibt dessen Außenteil den Innenteil in einem Abstand vollumfänglich. Der Außenteil kann vorzugsweise zwei Umfangselemente aufweisen, welche jeweils über ein Drehscharnier aufschwenkbar mit dem Innenteil verbunden sind. Somit können die Führungskörper geöffnet werden, um Leitungen seitlich in den Aufnahmebereich einzulegen bzw. aus diesem zu entnehmen. In Verbindung mit einer solchen Gestaltung können die Umfangselemente durch eine Verschlussschraube geschlossen sein und die Rolleneinheiten und/oder Handhabungseinheiten jeweils mittels dieser Verschlussschraube am Außenteil gesichert sein. Alternativ oder ergänzend können die Umfangselemente und die Rolleneinheiten und/oder Handhabungseinheiten jeweils am Außenteil gesichert sein mittels einer Sicherungsschraube, welche sich durch einen axial durchgehenden Freiraum erstreckt, der am Drehscharnier vorgesehen ist.
Die Führungskörper können außenseitig am Außenteil eine umlaufende Nut für einen Puffer zur Stoßdämpfung aufweisen. In diesem Fall kann der Befestigungsbereich der anzubauenden Einheit entweder unmittelbar am Puffer befestigt werden, z.B. durch Schrauben, oder formschlüssig in die Ringnut eingreifen und zumindest über einen Teilbereich anstelle des Puffers vorgesehen sein.
In bevorzugter Gestaltung der Leitungsführungseinrichtung hat der Führungskörper am Innenteil jeweils eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Innenteils am Verbindungsstrang, insbesondere zum Festlegen in Längsrichtung, sodass diese in Längsrichtung nicht verschieben können. Somit ist auch die Längsposition von angebauten Rollen- oder Handhabungseinheiten gegenüber dem tragenden Verbindungsstrang festgelegt. Die Führungskörper können dabei durch den Verbindungsstrang miteinander verkettet sein und zwar insbesondere mit regelmäßigem bzw. gleichbleibendem Abstand zueinander entlang der Längsrichtung. Zwischen den Führungskörpern ist der Axialabstand vorzugsweise derart eingestellt, dass die Außenteile aneinanderschlagen, um eine maximale Auslenkung bzw. Krümmung der Leitungsführungseinrichtung vorzugeben bzw. zu begrenzen.
In bevorzugter Gestaltung der Leitungsführungseinrichtung ist der Innenteil zentral im Außenteil vorgesehen, sodass die Axialrichtung des Führungskörpers im Wesentlichen koaxial zur Längsrichtung des Verbindungsstrangs liegt.
Bevorzugt hat jeder Führungskörper einen um die Axialrichtung umfänglich geschlossenen Außenteil mit einer kreisringförmigen Außenkontur im Querschnitt zur Axialrichtung bzw. Außenkontour in Torusform. Alternative Geometrien der bevorzugt geschlossenen Außenkontur, wie z.B. die eines regelmäßigen Polygons, sind möglich.
Die vorstehenden konstruktiven Merkmale der Rolleneinheiten bzw. Handhabungseinheiten sind miteinander und auch mit denjenigen der Leitungsführungseinrichtung bzw. Führungskörper vorteilhaft kombinierbar.
Dank der vorgeschlagenen Erweiterung um Rolleneinheiten und/oder Handhabungseinheiten eignet sich die Leitungsführungseinrichtung bzw. räumlich auslenkbare Energieführungskette in unterschiedlichsten Anwendungen zum bedarfsweisen Transportieren und Verlegen von schweren Versorgungsleitungen. Die Leitungsführungseinrichtung kann dabei mindestens ein loses, freiliegendes Verbindungsende haben, welches nur bedarfsweise angeschlossen wird zum Versorgen wechselnder Verbraucher. Hierzu können insbesondere standardisierte Steckverbinder an endseitig vorstehenden Leitungsüberständen vorgesehen sein. Insbesondere auch Starkstromkabel, wie etwa bei der Landstromversorgung eines Schiffs an einer Schiffsanlegestelle, einem Hafen, in der Schwerindustrie, können leichter bedarfsweise verlegt und wieder entfernt werden usw. Durch die Leitungsführungseinrichtung sind die Leitungen dabei auch bei widrigen Umgebungsbedingungen gut geschützt, u.a. gegen Abknicken beim Verlegen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Abbildungen. Hierbei zeigen:
FIG.1A-1B: ein Beispiel einer Leitungsführungseinrichtung in hängender Anordnung zur Versorgung eines vertikal beweglichen Verbrauchers in Seitenansicht (FIG.1A) und in perspektivischer Vergrößerung des unteren Bereichs bzw. der Umlenk-Schleife (FIG.1B) gemäß dem Stand der Technik aus WO 2019/243377 Al; FIG.2A-2B: einen axialen Schnitt/Längsschnitt (FIG.2A) und einen radialen Schnitt/Querschnitt (FIG.2B) eines Führungskörpers gemäß WO 2019/243377 Al;
FIG.3A-3C: zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen einer Leitungsführungseinrichtung mit Führungskörpern perspektivisch (FIG.3A) und in Seitenansicht (FIG.3B) sowie ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rolleneinheit hierfür (FIG.3C);
FIG.4A-4B: Ausführungsbeispiele von Führungskörpern in axialer Frontansicht mit unterschiedlichen Handhabungseinheiten und einer Rolleneinheit nach FIG.3C;
FIG.5A-5B: weitere Ausführungsbeispiele von Führungskörpern mit einer Handhabungseinheit mit Griff (FIG.5A) bzw. mit Öse (FIG.5B) in Perspektivdarstellung;
FIG.6A-6B: eine weitere Ausführungsform einer Leitungsführungseinrichtung mit Allseitenrädern;
FIG.7A-7B: eine weitere Ausführungsform einer Leitungsführungseinrichtung mit lenkbaren Rollen;
FIG.8A-8B: eine Ausführungsform einer Rolleneinheit mit fünf über den Umfang verteilten Stützrollen in Perspektivdarstellung montiert (FIG.8A) und in Explosionsansicht (FIG.8B); und
FIG.9: ein Prinzipschema in Seitenansicht einer Anordnung zur Landstromversorgung eines Schiffes mittels einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung.
FIG.1A-1B zeigen ein bevorzugtes Beispiel einer gattungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung 10 in einer hängenden Anordnung nach dem Stand der Technik, mit einem ersten vertikalen Längsabschnitt 12A, der ein erstes Ende 12C hat, und einem zweiten vertikalen Längsabschnitt 12B, der ein zweites Ende 12D aufweist. Das erste Ende 12C ist mit einem in diesem Beispiel vertikal auf- und abfahrenden Maschinenteil M, z.B. einem Kraftdrehkopf eines Bohrturms, verbunden. Der zweite Längsabschnitt 12B wiederum ist mit seinem Ende 12D an einem Gestell bzw. stationären Maschinenteil F festgelegt. Eine Schleife 13 verbindet als Umlenkbereich die vertikal hängenden Längsabschnitte 12B, 12B. Die Leitungsführungseinrichtung 10 hat als Verbindungsstrang ein flexibles Tragseil 11 z.B. aus hochfesten Kunststoff-Fasern, z.B. aus Hochmodul-Polyäthylen oder Hochmodul-Polyamid, das als Verbindungsstrang Gewichtslast trägt. Dazu sind die freien bzw. beidseitig vorstehenden Endbereiche 11A, 11B des Tragseils 11 am beweglichen Maschinenteil M und am stationären Maschinenteil F befestigt. Als Verbindungsstrang kann auch eine Kette z.B. mit Stahlkettengliedern genutzt werden. Die Leitungsführungs einrichtung 10 hat eine Vielzahl in Längsrichtung des Verbindungsstrangs 11 aufeinanderfolgende, ringförmig geschlossene Führungskörper 14 (FIG.1B). Die Führungskörper 14 sind am Tragseil
11 aufgereiht und von diesem gehalten und getragen. Wie FIG.1B zeigt, bildet die Schleife 13 zwischen den Längsabschnitten 12A, 12B einen relativ kleinen Radius. Der kleine Radius ist u.a. dadurch möglich, dass benachbarte Führungskörper 14 zueinander stark abgewinkelt werden können. Die Führungskörper 14 sind jeweils zueinander räumlich beweglich. Der Abstand zwischen den Längsabschnitten 12A, 12B kann jedoch je nach Anwendung auch grösser sein.
FIG.2A-2B zeigen bevorzugte Führungskörper 14 für die Leitungsführungseinrichtung 10. Jeder Führungskörper 14 hat einen zentralen Innenteil 15A mit einer Mittelachse A und einer zu dieser koaxialen Durchführöffnung 16, um den Verbindungsstrang 11 (FIG.1A) durchzuführen und außen einen Außenteil 15B mit zwei kreisbogenförmigen Umfangselementen 17, hier mit ca. 160-180° Bogenlänge, um die Leitungen zu halten. Jedes Umfangselement 17 begrenzt radial nach Außen einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich L für Leitungen (nicht gezeigt).
Der Innenteil 15A umfasst eine Befestigungsvorrichtung 18 zum axial ortsfesten Befestigen des Führungskörpers 14 am Tragseil 11. Diese ist in FIG.2A-2B als Schraub-Klemmvorrichtung 18 in Art einer Gelenk-Klemmschelle ausgeführt. Dazu hat der Innenteil 15A zwei aus Kunststoff hergestellte Tragarme 20A, 20B, die jeweils eine innere Klemmschale 21A, 21B aufweisen. Die Klemmschalen 21A, 21B bilden durch konjugierte Gestaltung an einer Seite ein scharnierartiges Gelenk 24 (vgl. FIG.3), welches die Klemmschalen 21A, 21B schwenkbar verbindet. An der gegenüberliegenden Seite haben die Klemmschalen 21A, 21B Schrauböffnungen für eine Klemmschraube 25, um die U-förmigen Klemmschalen 21A, 21B gegeneinander zu spannen. Die Klemmschalen 21A, 21B bilden weiterhin mittig zwei etwa halbzylindrische Innenflächen der Durchführöffnung 16. Durch Spannen der Klemmschalen 21A, 21B wird der Innenteil 15A, d.h. der Führungskörper 14, am Tragseil 11 befestigt, denn die Innenfläche der Durchführöffnung 16 wird kraftschlüssig am Verbindungsstrang 11 festgelegt. Zur besseren Axialsicherung ist an den Innenflächen beider Klemmschalen 21A,
21B eine quer verlaufende Klemmverzahnung 28 vorgesehen.
Wie FIG.2B zeigt, umfasst jeder Tragarm 20A, 20B einteilig mit der jeweiligen Klemmschale 21A, 21B auch einen radialen Steg 22A, 22B mit dessen äußeren Endbereich der Außenteil 15B, d.h. dass die beiden Umfangselemente 17 gelenkig, hier drehgelenkig verbunden sind. Dadurch sind die beiden Umfangselemente 17 jeweils über ein zugehöriges Drehgelenk 23, z.B. ein Scharnier, zwischen der geschlossenen Stellung in FIG.2B und einer offenen Stellung (nicht gezeigt) schwenkbar mit dem einen Steg 22A des Innenteils 15A verbunden. So wird das Einlegen bzw. Entnehmen von Leitungen in einen der Aufnahmebereiche L erleichtert. Die Umfangselemente 17 sind hier Gleichteile und halbringförmig, z.B. als Kunststoffteile oder aus Metallblech hergestellt. Die Umfangselemente 17 bilden für das Drehgelenk 23 lösbare Ösen, die ähnlich wie bei Rohrschellen, auf einem Lagerstift bzw. -schaft an dem einen Steg 22A drehgelagert sind. Am gegenüberliegenden Ende haben die Umfangselemente 17 und der andere Steg 22B durchgehende Schrauböffnungen für eine Verschlussschraube 29 mit Sicherheitsmutter oder dgl. Damit werden die Umfangselemente 17 in geschlossener Stellung (FIG.2B) an dem anderen Steg 22B befestigt. Der Innendurchmesser der so begrenzten Aufnahmebereiche L, gemessen radial zwischen den Umfangselementen 17, liegt im Bereich von etwa mindestens 150mm bis 500mm, oder größer. Die Aufnahmekapazität bzw. der freie Querschnitt der Aufnahmebereiche L wird durch passende Dimensionierung der Umfangselemente 17 und ggf. Stege 22A, 22B vorgegeben.
FIG.2A zeigt ferner zwei mittige, axial vorstehende Gelenkbereiche 26A, 26B des Innenteils 15A. Diese dienen u.a. einer definierten, verschleißarmen Relativbewegung benachbarter Führungskörper 14 ohne Querverschiebungen zueinander, aus der gestreckten Lage in den Längsabschnitten 12A, 12B in die vollständige abgewinkelte Lage im Scheitel der Schleife 13 (FIG.1B unten) und zurück. Hierzu hat jeder Innenteil 15A zwei stirnseitig gegenüberliegende Gelenkbereiche 26A, 26B, koaxial zur Mittelachse 16. Die gegenüberliegenden Gelenkbereiche 26A, 26B sind so konjugiert bzw. gepaart ausgeführt, sodass der eine Gelenkbereich 26A lösbar koaxial in den jeweils konjugierten anderen Gelenkbereich 26B eines benachbarten Führungskörpers mit geringem oder keinem Kraftaufwand, insbesondere werkzeugfrei, axial einsteckbar ist.
Die Gelenkbereiche 26A, 26B können eine kugelgelenk-ähnliche Gelenkverbindung zur räumlichen Auslenkung benachbarter Führungskörper 14 um beliebige zwei Achsen bilden. Dazu ist der eine Gelenkbereich 26A als Gelenkkopf 27A mit der äußeren Fläche eines Kugelrings ausgeführt (teilsphärisch) und der entsprechend konjugierte Gelenkbereich 26B als Gelenkpfanne 27B mit einer etwa halbkugelförmigen (hemisphärischen) Innenfläche (vgl. FIG.2A).
FIG.2A-2B zeigen ferner einen ringförmigen elastischen Puffer 19 z.B. aus einem Elastomer, der die Umfangselemente 17 im Wesentlichen vollumfänglich umgibt. Der Puffer 19 kann im Übergang zwischen axialer Stirnseite und Umfangsfläche gerundet sein. Der Puffer 19 dient einerseits als Winkelanschlag zur Begrenzung des minimalen Umlenkradius der Schleife 13 (FIG.1B unten) und andererseits zur Dämpfung radialer Stöße, z.B. beim Anschlägen an der Anlage/Maschine oder beim Transport. Jeder Puffer 19 ist als offener Ring mit einem Spalt zum Anbringen auf dem Außenteil 15B ausgeführt und wird mit der Sicherungsschraube 19 geschlossen. Im gezeigten Beispiel steht der Puffer 19 gegenüber den Umfangselementen 17 nicht axial vor, sondern liegt axial bündig zur axialen Stirnseite der Umfangselemente 17, ein Überstand ist jedoch möglich. Die Puffer 19 greifen zur axialen Sicherung radial in eine umfängliche Haltenut bzw. Aufnahme an der Außenseite der Umfangselemente 17. Es können auch umfänglich geschlossene Puffer 19 (ohne Spalt) wie Radreifen aufgespannt werden, z.B. um die Umfangselemente 17 zusätzlich zu sichern. Die elastisch stoßdämpfenden Puffer 19 können als Vollkörper oder je nach Baugröße zur Gewichtseinsparung als Hohlkörper, einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Hinsichtlich weiterer Gestaltungsmerkmale der Leitungsführungseinrichtung 10 wird auf WO 2019/243377 Al Bezug genommen.
FIG.3A-3C zeigen eine erfindungsgemäße Weiterbildung einer Leitungsführungseinrichtung 30 mit Verbindungsstrang 11 und einzelnen Führungskörpern 14 gemäß der Bauweise aus FIG.1-2, wobei in den FIG.3A-3B nur ein kurzer Abschnitt der Gesamtlänge gezeigt ist. An ausgewählten Gliedern bzw. Führungskörpern 14A ist jeweils eine separate Rolleneinheit 32, hier mit zwei einfachen Laufrollen 33, außen am Außenteil 15B des Führungskörpers 14 als Anbauteil zur Funktionserweiterung angebracht. Hier ist beispielhaft an jedem zweiten Führungskörper 14A eine Rolleneinheit 32 vorgesehen. Die Rolleneinheiten 32 erleichtern das Transportieren der vergleichsweise schweren Leitungsführungseinrichtung 30 und erlauben ein Fahren der Leitungsführungseinrichtung 30 auf einer Bodenfläche mit geringem Kraftaufwand, z.B. angehängt an einen Gabelstapler oder dgl. oder je nach Länge ggf. auch von Hand.
FIG.3C zeigt den Aufbau der Rolleneinheit 32, diese hat als Gestell für die Rollen 33 und zur Befestigung am Außenteil 15B des Führungskörpers 14 einen schalenförmigen Sitz 34 mit einer konkaven Aufnahme 35 und axial begrenzenden Wänden 34A, 34B sowie einer Umfangswand 34C. Die Wände 34A, 34B, 34C bilden die konkave Aufnahme 35 und sind so gestaltet, dass die Aufnahme 35 an die Außenkontour bzw. äußere Oberfläche des Außenteils 15B des Führungskörpers 14 formschlüssig angepasst ist, um die Rolleneinheit 32 in Längsrichtung am Führungskörper 14 zu sichern. Im gezeigten Beispiel nimmt die Aufnahme 35 etwa 120° des Umfangs, d.h. einen Umfangsabschnitt des Außenteils 15B formschlüssig auf. Der schalenförmige Sitz 34 kann als einteiliges Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt sein. Die Rollen 33 sind jeweils an einem Paar hier gabelförmig angeordneter, verstärkter Tragbereiche 36 drehbar gelagert. Die Tragbereiche 36 sind radial vorspringend einteilig mit dem Sitz 34 geformt. Die Drehachsen der Rollen 33 liegen hier etwa parallel zur Tangentialrichtung an der kreisrunden Außenkontour des Außenteils 15B bzw. innenseitig leicht zur Mittelachse A bzw. Axialrichtung geneigt, wie am besten in FIG.4A-4B ersichtlich.
In FIG.3C haben die beiden Stirnwände 34A, 34B im mittleren Bereich fluchtende Schraublöcher für Sicherungsschrauben 37, welche axial durch einen Freiraum am Drehscharnier 23 (FIG.2A-2B) verlaufen, um die Rolleneinheit 32 in Radialrichtung am Außenteil 15B sichern. Auch andere Befestigungen zur radialen Sicherung, z.B. ein Verrasten des Sitzes 34 am Außenteil 15B, sind möglich. Die stirnseitigen Wände 34A, 34B greifen axial beidseitig über den Puffer 19 und die Umfangselemente 17, ragen jedoch radial nach innen nicht in den Aufnahmebereich (FIG.2A-2B) vor, wie FIG.4A-4B zeigen. Die Rolleneinheiten 32 können modular an beliebigen Führungskörpern 14 der Leitungsführungseinrichtung 30 und mit geringem Montageaufwand von außen montiert werden sowie ohne Demontage oder Veränderung am Führungskörper 14.
FIG.4A-4B und FIG.5A-5B zeigen weiterhin zur modularen Erweiterung der Leitungsführungseinrichtung 30 Beispiele von separaten Handhabungseinheiten 40, 41, 42, 43, welche ebenfalls mit einem jeweiligen Befestigungsbereich außen am Außenteil 15B befestigt sind.
In FIG.4A hat die Handhabungseinheit 40 einen Griff 47 der mittels zwei verstärkten armförmig vorstehenden Tragbereichen 46 über eine innere Halteplatte mit der Verschlussschraube 29 (vgl. FIG.2A-2B) am Führungskörper 14 fest verschraubt ist. Im Beispiel nach FIG.5A hat die Handhabungseinheit 42 einen Griff 47, der mittels zwei verstärkten Tragbereichen 46 fest mit einer Befestigungsschale bzw. einem schalenförmigen Sitz 44 verbunden ist. Bauweise und Funktion des Sitzes 44 sind analog wie bei der Rolleneinheit 32 in FIG.3C, d.h. der Sitz 44 bildet eine Aufnahme zum formschlüssigen Aufnehmen eines Umfangsbereichs des Außenteils 15B. Jedoch wird der Sitz 44 unmittelbar mit dem Puffer 19 verbunden, insbesondere verschraubt, durch stirnseitige axial eingeschraubte Schrauben, wie FIG.5A zeigt. Auch eine Klebeverbindung oder eine Verrastung sind möglich. Handhabungseinheiten 40, 42 mit Griff 47 vereinfachen insbesondere das manuelle Handhaben bzw. Heben der Leitungsführungseinrichtung 30 und schützen vor Verletzung.
FIG.4B zeigt eine andere, besonders einfach gestaltete Handhabungseinheit 41, die am Außenteil 15B befestigt ist. Die Handhabungseinheit 41 kann als Metallteil hergestellt sein und weist eine Öse 48 in einer radial vorstehenden laschenartigen Zunge 49 auf, die über einen inneren Bügel mittels der Verschlussschraube 29 (vgl. FIG.2A-2B) am Führungskörper 14 fest verschraubt ist.
FIG.5B zeigt eine alternative Handhabungseinheit 43 mit einer Öse 48, die nach dem Prinzip der Handhabungseinheit 42 aus FIG.5A außenseitig befestigt ist. Die Handhabungseinheit 43 kann somit als Kunststoffteil, vorzugsweise einteilig mit dem schalenförmigen Sitz 44 und einer radial vorstehenden Zunge 49 hergestellt sein, wobei die Zunge 49 ein mittig durchgehendes Loch hat und damit eine Öse 48 bildet. Auch hierbei kann der Sitz 44 unmittelbar am Puffer 19 befestigt oder durch diesen gehalten sein, z.B. mittels den Puffer 19 axial hintergreifenden Laschen.
Handhabungseinheiten 41, 43 mit Öse erlauben den Transport mit Hebezeug, z.B. anhand von Kranhaken, oder das Anbringen von Hebeseilen an unterschiedlichen Punkten der Länge der Leitungsführungseinrichtung 30 (vgl. FIG.3B).
Auch die Handhabungseinheiten 40, 41, 42, 43 können mit geringem Montageaufwand von außen montiert werden, erfordern keine Demontage oder Veränderung am Führungskörper 14 und beeinträchtigen die Leitungsführung im Aufnahmebereich L nicht.
Die Handhabungseinheiten 40, 41, 42, 43 können vorzugsweise aus gewichtssparenden Kunststoffteilen hergestellt werden.
FIG.6A-6B zeigen eine weitere Variante einer Rolleneinheit 62 als Erweiterung der Leitungsführungseinrichtung 30. Die Rolleneinheit 62 hat ebenfalls eine Befestigungsschale bzw. einen Sitz 34 mit einer Aufnahme und Wänden 34A, 34B, 34C in einer Bauweise analog zu FIG.3C zur Befestigung außen am jeweiligen Glied bzw. Führungskörper 14. Die Rolleneinheit 62 unterscheidet sich durch die Verwendung von zwei Allseitenrädern 63 in an sich bekannter Bauweise, hier mit versetzten Doppelreihen aus ovalen Querwalzen 63A. Die Tragbereiche 36 sind hier abweichend von FIG.3C tangential in Bezug auf die kreisförmige Außenkontur der Führungskörper 14 gerichtet und halten eine durchgehende Achse für beide Allseitenräder 63, welche um eine entsprechend tangentiale Hauptdrehachse drehbar gelagert sind. Die ovalen Querwalzen 63A sind jeweils gleichmäßig über den Umfang der Allseitenräder 63 verteilt und um Achsen drehbar, die senkrecht zu Radien der Hauptdrehachse verlaufen. Somit ermöglichen die Rolleneinheiten 62 auch seitliches Rollen quer zur Längsrichtung der Leitungsführungseinrichtung 30 und können somit Kippneigung bzw. Verwindung der Leitungsführungseinrichtung 30 reduzieren oder vermeiden.
FIG.7A-7B zeigen eine Alternative einer Rolleneinheit 72, welche seitliches Rollen bzw. Fahren der Leitungsführungseinrichtung 30 ermöglicht. Die Rolleneinheit 72 hat im Unterschied zu FIG.6A-6B jeweils zwei seitliche Lenkrollen 73 (Engl, castor), die um eine Achse senkrecht zur Rollendrehachse schwenkbar sind, hier um eine seitlich versetzte Achse, die zu einer Tangente der kreisförmigen Außenkontur des Führungskörpers 14 senkrecht liegt. Die Rollendrehachse der Lenkrollen 73 kann entsprechend auftretenden Querkräften folgen. Dementsprechend bilden bei den Rolleneinheiten 72, wie FIG.7B zeigt, die Tragbereiche 36 des Sitzes 34 Stützen bzw. Gestelle für die Lenklagerung 73A bzw. vertikale Lenkachse der Lenkrollen 73.
Für eine stabile Auflage sind die Lenkrollen 72, wie auch die Allseitenräder 63 bzw. Rollen 33, in einem ausreichend großen seitlichen Abstand zueinander am Sitz 34 vorgesehen. Weitere Merkmale der Rolleneinheiten 62, 72 entsprechen denen der Rolleneinheit 32 aus FIG.3C.
FIG.8A-8B zeigen eine weitere Ausführungsform einer Rolleneinheit 82 zur Erweiterung der Leitungsführungseinrichtung 30 mit einer Anzahl n^3 Rollen, die über den Umfang gleichverteilt sind, hier z.B. mit 5 Rollen 83. Zur axial formschlüssigen Befestigung der Rolleneinheit 82 ist eine an die Außenkontour des Führungskörpers 14 angepasste Fassung 80 vorgesehen, die aus mehreren einzelnen Segmenten bzw. Fassungsteilen 84 zusammengesetzt ist. Die montierte Fassung 80 ist hier umfänglich umlaufend und ringförmig geschlossen. Die schalenartigen Fassungsteile 84 sind Gleichteile, vorzugsweise Spritzgussteile aus Kunststoff. Jedes Fassungsteil 84 hat axial haltende Stirnwände 84A, 84B und eine radial wirkende Umfangswand 84C und bildet dazwischen eine konkave Aufnahme 85, analog zu den schalenförmigen Sitzen 34. Endseitig hat das Fassungsteil 84 zwei verstärkte Tragbereiche 86, die radial nach Außen vorstehen und über eine Verstärkungsstrebe verbunden sind. Zwischen den Tragbereichen 86 zweier benachbarter Fassungsteile 84 sind die Rollen 83 gabelartig gehalten, wobei die Tragbereiche 86 endseitig mittels der Rollenachsen miteinander verbunden werden.
An den radial inneren Enden der Fassungsteile 84 greifen diese vorzugsweise formschlüssig ineinander, sodass die Fassung 80 leicht montierbar ist. Eine entsprechende Bauweise der Fassung 80 kann auch für Handhabungseinheiten oder eine andere Rollenanzahl bzw. andere Rollentypen verwendet werden. Die Rolleneinheit 82 mit umfänglich verteilten Rollen 83 ermöglicht ein Abrollen an beliebig orientierten Flächen und ein rollendes Weiterfahren auch nach Kippen der Leitungsführungseinrichtung 30.
FIG.9 zeigt schematisch und rein beispielhaft eine mögliche Anwendung einer funktionserweiterten Leitungsführungseinrichtung 30, hier zum bedarfsweisen Verlegen von Schläuchen und schweren Stromkabeln 91, zur Landstromversorgung eines Schiffs 90 an einem Anleger bzw. in einem Hafen. Dank vorgesehener Rolleneinheiten 32, 62, 72 bzw. 82 kann die Leitungsführungseinrichtung 30 ohne Hebezeug in Position gerollt werden, hier zwischen einer Anschlussstelle bzw. Versorgungsquelle 92 am Anleger bzw. Kai einerseits und der zu versorgenden Anschlussstelle 93, z.B. in einer Versorgungsluke 94 im Schiffsrumpf. Die Versorgungsleitungen ragen endseitig aus der Leitungsführungseinrichtung 30 vor und sind mit Steckervorrichtungen versehen (nicht gezeigt). Mittels Handhabungseinheiten 40, 41, 42 bzw. 43 wird ein Endbereich mittels geeignetem Hebezeug, z.B. unter Verwendung einer Winde oder Bordkrans des Schiffs 90 zur Versorgungsluke 94 angehoben. Vorteilhaft sind dabei eine oder mehrere Rolleneinheiten 82 gemäß FIG.8A-8B, um während dem Heben schonend am Schiffsrumpf abzurollen. Die Leitungsführungseinrichtung 30 mit Rolleneinheiten 32, 62, 72 bzw. 82 und Handhabungseinheiten 40, 41, 42, bzw. 43 erleichtert die bedarfsweise Verlegung insbesondere bei schweren Versorgungsleitungen.
Durch die Bauweise der Leitungsführungseinrichtung 30 können insbesondere in mehrere Raumrichtungen bewegliche Verbraucher unterschiedlichster Art versorgt werden. Die Leitungen sind auch bei Relativbewegung zwischen den Anschlussstellen durch die Führungskörper (vgl. FIG.2A-2B) geschützt vor Beschädigungen bzw. Fremdeinwirkung. PE/PE 03. Februar 2021
Anmelder: igus GmbH 51147 Köln
Bezugszeichenliste
FIG.1A-1B
10 Leitungsführungseinrichtung
11 Tragseil (Tragstrang)
11A, 11B Endbereich (Tragstrang)
12A, 12B hängender Längsabschnitt
12C, 12D Enden (Leitungsführungseinrichtung)
13 Schleife
14 Führungskörper
M beweglicher Maschinenteil F stationärer Maschinenteil
FIG.2A-2B
14 Führungskörper
15A Zentralteil (des Führungskörpers)
15B Außenteil (des Führungskörpers)
16 Durchführöffnung
17 Umfangselement
18 Befestigungsvorrichtung
19 Puffer
20A, 20B Tragarm (am Zentralteil)
21A, 21B Klemmschale (am Zentralteil)
22A, 22B Steg (am Zentralteil)
23 Drehgelenk (zw. Umfangselement und Tragarm)
24 Scharniergelenk (an Klemmschalen)
25 Klemmschraube
26A, 26B Gelenkbereiche (am Zentralteil 15A) 27A Gelenkkopf 27B Gelenkpfanne 28 Klemmverzahnung 29 Verschlussschraube A Mittelachse
L Aufnahmebereich
FIG.3A-3C
11 Verbindungsstrang 14 Führungskörper
15A Zentralteil (des Führungskörpers) 15B Außenteil (des Führungskörpers)
30 Leitungsführungseinrichtung
32 Rolleneinheit
33 Rollen
34 Sitz / Befestigungsschale 34A, 34B, 34C Wände
35 Aufnahme
36 Tragbereiche
37 Sicherungsschraube
FIG.4A-4B und FIG.5A-5B
14 Führungskörper
15A Zentralteil (des Führungskörpers) 15B Außenteil (des Führungskörpers)
19 Ringpuffer
40, 42 Handhabungseinheit (mit Griff)
41, 43 Handhabungseinheit (mit Öse)
44 Sitz
46 Tragbereich
47 Griff
48 Öse
49 Zunge
A Mittelachse L Aufnahmebereich
FIG.6A-6B
11 Verbindungsstrang 14 Führungskörper 30 Leitungsführungseinrichtung
62 Rolleneinheit
63 Allseitenräder 63A Querwalzen
34 Sitz / Befestigungsschale 34A, 34B, 34C Wände
35 Aufnahme
36 Tragbereich
FIG.7A-7B
11 Verbindungsstrang 14 Führungskörper 30 Leitungsführungseinrichtung
72 Rolleneinheit
73 Lenkrollen 73A Lenklagerung
34 Sitz / Befestigungsschale 34A, 34B, 34C Wände
35 Aufnahme
36 Tragbereich
FIG.8A-8B
80 umlaufende Fassung
82 Rolleneinheit
83 Rollen
84 Fassungsteil / Befestigungsschale 84A, 84B, 84C Wände
85 Aufnahme
86 Tragbereich
FIG.9
30 Leitungsführungseinrichtung
90 Schiff
91 Versorgungsleitungen 92, 93 Anschlussstelle 94 Versorgungsluke

Claims

Räumlich verfahrbare Leitungsführungseinrichtung sowie Rolleneinheit und Führungskörper hierfür Ansprüche
1. Räumlich verfahrbare Leitungsführungseinrichtung (30) zur Führung von Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen, oder dgl., umfassend
- einen langgestreckten, zugfesten und flexiblen Verbindungsstrang (11) mit einer Längsrichtung (L);
- eine Anzahl in Längsrichtung (L) am Verbindungsstrang (11) aufeinanderfolgend angeordnete Führungskörper (14) mit einer Axialrichtung;
- wobei benachbarte Führungskörper (14) zueinander räumlich auslenkbar sind; und
- wobei jeder Führungskörper einen Innenteil (15A) sowie einen Außenteil (15B) mit mindestens einem Umfangselement (17) aufweist, wobei das Umfangselement (17) einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich (L) für Leitungen radial nach Außen begrenzt und der Innenteil (15A) am Verbindungsstrang (11) gehalten ist; dadurch gekennzeichnet, dass
- mehrere Führungskörper (14A) jeweils eine separate Rolleneinheit (32) zum Fahren auf einer Stützfläche aufweisen, wobei jede Rolleneinheit (32) mindestens zwei Rollen (33) aufweist und mit einem Befestigungsbereich (34) außen am Außenteil (15B) des jeweiligen Führungskörpers (14A) befestigt ist; und/oder
- mindestens ein Führungskörper (14) eine separate Handhabungseinheit zum abschnittsweise Greifen bzw. Heben der Leitungsführungseinrichtung (30) aufweist, die mit einem Befestigungsbereich außen am Außenteil (15B) befestigt ist.
2. Rolleneinheit (32; 62; 72; 82) für eine Leitungsführungseinrichtung, umfassend mindestens zwei Rollen und einen Befestigungsbereich zum Befestigen der Rolleneinheit außen an der Leitungsführungseinrichtung, insbesondere an einem jeweiligen Führungskörper (14), dadurch gekennzeichnet, dass
- die Rolleneinheit (82) mindestens drei in einer Umfangsrichtung verteilt angeordnete Rollen aufweist; oder
- die Rolleneinheit (72) zwei Lenkrollen aufweist, welche um eine Achse senkrecht zur Rollendrehachse verstellbar sind; oder
- die Rolleneinheit (62) zwei Allseitenräder (63) aufweist, welche in einer Richtung parallel zur Radachse fahrbar sind.
3. Führungskörper (14) für eine Leitungsführungseinrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, umfassend einen Innenteil (15A) mit einer axialen Durchführöffnung (16), welche eine Mittelachse (A) bildet und durch welche ein Verbindungsstrang (11) durchführbar ist, sowie einen Außenteil (15B) mit mindestens einem Umfangselement (17), wobei das Umfangselement einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich (L) für die Leitungen nach Außen begrenzt und am Innenteil (15A) gehalten ist; und am Innenteil (15A) eine Befestigungsvorrichtung (18) zum ortsfesten Befestigen des Innenteils (15A) an einem Verbindungsstrang (11) vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet, dass außen am Außenteil (15B) eine Handhabungseinheit (40, 41, 42, 44) vorgesehen ist, welche mit einem Befestigungsbereich am Außenteil (15B) befestigt ist und zum Greifen bzw. Heben des Führungskörpers einen Griff (47) oder eine Öse (48) umfasst; und/oder eine Rolleneinheit (32; 62; 72; 82) mit mindestens zwei Rollen außen am Außenteil (15B) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (14) einen um die Axialrichtung umfänglich geschlossenen Außenteil (15B) mit einer Außenkontur aufweist und der Befestigungsbereich (34; 44) eine an die Außenkontur angepasste konkave Aufnahme (35) und/oder an die Außenkontur angepasste umfänglich umlaufende Fassung (80) zur axial formschlüssigen Befestigung am Führungskörper (14) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich einen schalenförmigen Sitz (34; 44) mit einer konkaven Aufnahme und axialen Stirnwänden (34A, 34B) bildet, um zumindest einen Umfangsabschnitt des Außenteils (15B) formschlüssig aufzunehmen.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich, insbesondere der schalenförmige Sitz (34; 44), einteilig aus Kunststoff hergestellt ist und mindestens zwei einteilig damit geformte verstärkte Tragbereiche (36; 46) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich durch eine mehrteilige umfänglich geschlossene, vorzugsweise ringförmige Fassung (80) zur formschlüssigen Aufnahme des Außenteils (15B) eines Führungsköpers (14) gebildet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Rolleneinheiten (82) mindestens drei über den Umfang gleichverteilte Rollen (83) aufweisen, welche außen an der Fassung (80) angebracht sind, wobei zwei Fassungsteile (84) vorzugsweise anhand der Achse einer Rolle (83) miteinander verbunden sind.
9. Leitungsführungseinrichtung (30) nach Anspruch 1 oder Führungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (15A) zwei axial vorstehende, gegenüberliegende Gelenkbereiche (26A, 26B) aufweist, die konjugiert ausgeführt sind, sodass der eine Gelenkbereich (26A) in Axialrichtung in den konjugierten anderen Gelenkbereich (26B) eines benachbarten Führungskörpers einführbar ist, wobei die Gelenkbereiche vorzugsweise eine kugelgelenkartige Gelenkverbindung (27A, 27B) zur räumlichen Auslenkung benachbarter Führungskörper bilden.
10. Leitungsführungseinrichtung (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem n-ten Führungskörper, insbesondere an jedem zweiten Führungskörper (14), eine Rolleneinheit (32; 62; 72) angebracht ist und/oder mehrere Rolleinheiten und die mindestens eine Handhabungseinheit (40; 41; 42; 43) bzgl. der Längsrichtung diametral gegenüberliegend an der Leitungsführungseinrichtung (30) befestigt sind.
11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenteil (15B) des Führungskörpers den Innenteil in einem Abstand vollumfänglich umgibt und vorzugsweise zwei Umfangselemente (17) aufweist, welche jeweils über ein Drehscharnier (23) aufschwenkbar mit dem Innenteil verbunden sind, um Leitungen in den Aufnahmebereich einzulegen bzw. aus diesem zu entnehmen, wobei
- die Umfangselemente (17) durch eine Verschlussschraube (29) geschlossen sind und die Rolleneinheiten und/oder Handhabungseinheiten jeweils mittels dieser Verschlussschraube (29) am Außenteil (15B) gesichert sind; und/oder
- die Rolleneinheiten (32) und/oder Handhabungseinheiten jeweils mittels einer Sicherungsschraube (37) durch einen Freiraum am Drehscharnier (23) am Außenteil gesichert sind.
12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (14) außenseitig am Außenteil eine umlaufende Nut für einen Puffer (19) zur Stoßdämpfung aufweist und der Befestigungsbereich (34; 44; 84)
- am Puffer befestigt ist; oder
- formschlüssig in die Ringnut eingreift.
13. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (14) am Innenteil (15A) jeweils eine Befestigungsvorrichtung (18) zum Befestigen des Innenteils (15A) am Verbindungsstrang (11) aufweisen; und/oder dass die Führungskörper (14) durch den Verbindungsstrang (11) miteinander verkettet sind, insbesondere mit regelmäßigem Abstand entlang der Längsrichtung.
14. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (15A) zentral im Außenteil (15B) liegt, sodass die Axialrichtung des Führungskörpers (14) im Wesentlichen koaxial zur Längsrichtung des Verbindungstrangs (11) liegt und/oder jeder Führungskörper (14) einen um die Axialrichtung umfänglich geschlossenen Außenteil (15B) mit einer kreisringförmigen bzw. torusförmigen Außenkontour aufweist.
15. Verwendung einer Leitungsführungseinrichtung (30) bzw. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche zum bedarfsweisen Verlegen von schweren Versorgungsleitungen (91), insbesondere zur Landstromversorgung eines Schiffs (90).
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