DE202021102371U1

DE202021102371U1 - Energieführungskette mit einer Antriebseinheit und System bestehend aus einer Energieführungskette mit einer Antriebseinheit und einer Speichereinheit

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Publication number: DE202021102371U1
Application number: DE202021102371.6U
Authority: DE
Original assignee: Igus GmbH
Current assignee: Igus GmbH
Priority date: 2021-05-03
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2031-05-04
Also published as: KR20240004910A; US20240218915A1; JP2024516157A; WO2022233853A1; CN117751251A; AU2022269247A1; BR112023019727A2; EP4334607A1; CA3218392A1

Abstract

Energieführungskette (1) zur Aufnahme und Führung von Energie- und Informationsübertragungsleitungen zwischen einem ortsfesten Anschlussbereich (24) und einem beweglichen Anschlussbereich (25) mit einer Antriebseinheit (9), wobei die Energieführungskette (1) in ihrer Längsrichtung aneinander anschließende, relativ zueinander verschwenkbare Kettenglieder (2) aufweist, die jeweils zwei in einer Querrichtung zur Längsrichtung gegenüberliegende Seitenteile (3) und diese mit einander verbindende Traversen (4, 5) umfassen, wobei die Antriebseinheit (9) eine antreibbare Antriebsrolle (10) aufweist, die über ihren Umfangsbereich in gleichen Abständen verteilte radiale Vorsprünge (11) aufweist, die zwischen die Traversen (4, 5) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Traversen (4) in ihren an die Seitenteile (3) der Kettenglieder (2) angrenzenden Verbindungsbereichen Bereiche (7) aufweisen, in denen ihre Festigkeit gegenüber den zwischen diesen Bereichen (7) liegenden Abschnitten der Traversen (4) verstärkt ist, und die Antriebsrolle (10) der Antriebseinheit (9) relativ zur Energieführungskette (1) so angeordnet und ausgebildet ist, dass die radialen Vorsprünge (11) zwischen die Bereiche (7) verstärkter Festigkeit der Traversen (4) eingreifen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette zur Aufnahme und Führung von Energie- und Informationsübertragungsleitungen zwischen einem ortsfesten und einem beweglichen Anschlussbereich mit einer Antriebseinheit, wobei die Energieführungskette in ihrer Längsrichtung aneinander anschließende, relativ zu einander verschwenkbare Kettenglieder aufweist, die jeweils zwei in einer ersten Querrichtung zur Längsrichtung gegenüberliegende Seitenteile und diese miteinander verbindende Traversen umfassen, wobei die Antriebseinheit eine antreibbare Antriebsrolle aufweist, die über ihren Umfangsbereich in gleichen Abständen verteilte radiale Vorsprünge aufweist, die zwischen die Traversen eingreifen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein System bestehend aus einer Energieführungskette mit einer Antriebseinheit der vorstehend genannten Art und einer Speichereinheit für die Energieführungskette.
Mit Energieführungsketten zusammenwirkende Antriebseinheiten der vorstehend genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere bei längeren und schwereren Energieführungsketten dienen sie zum Antrieb oder zur Unterstützung des Antriebs der Energieführungskette. Die Einsatzmöglichkeiten von derartigen bekannten Antriebseinheiten sind jedoch aufgrund der von den radialen Vorsprüngen der Antriebsrolle auf die Querstege wirkenden teilweise hohen Kräfte eingeschränkt. Dies trifft insbesondere auf Anwendungsfälle zu, bei denen ein längerer Bereich einer Energieführungskette in ein Speichergehäuse hineingefahren und darin aufgewickelt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einsatzmöglichkeiten einer Energieführungskette mit einer Antriebseinheit der oben genannten Art insbesondere in Bezug auf das Verfahren längerer und schwererer Energieführungsketten sowie das Einführen einer Energieführungskette in ein Speichergehäuse, in dem sich die Kette selbst aufgewickelt, zu erweitern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung gelöst, wobei für eine Energieführungskette mit einer Antriebseinheit der eingangs genannten Art vorgesehen ist, dass die Traversen in ihren an die Seitenteile der Kettenglieder angrenzenden Verbindungsbereichen Bereiche aufweisen, in denen ihre Festigkeit gegenüber den zwischen diesen Bereichen liegenden Abschnitten der Traversen verstärkt ist, und die Antriebsrolle der Antriebseinheit relativ zur Energieführungskette so angeordnet und ausgebildet ist, dass die radialen Vorsprünge zwischen die Bereiche verstärkter Festigkeit der Traversen eingreifen.
Die Traversen, zwischen die die radialen Vorsprünge der Antriebsrolle eingreifen, können im Bereich einer in eine zweite Querrichtung weisenden Seite der Energieführungskette angeordnet sein, die senkrecht zur ersten Querrichtung und Längsrichtung der Energieführungskette verläuft. Die die Bereiche verstärkter Festigkeit aufweisenden Traversen sind somit an der zur Antriebsrolle hin weisenden Seite der Energieführungskette angeordnet. Die Seitenteile können auch im Bereich der dieser Seite gegenüberliegenden Seite der Energieführungskette durch weitere Traversen mit einander verbunden sein, die in den Verbindungsbereichen mit den Seitenteilen keine Bereiche verstärkter Festigkeit aufweisen. Bei einer Anordnung der Energieführungskette im Raum, bei der die zweite Querrichtung sich vertikal erstreckt, handelt es sich um obere bzw. untere Traversen. Die radialen Vorsprünge der Antriebsrolle wirken dann, je nach ihrer Anordnung oberhalb oder unterhalb der Energieführungskette, mit den oberen bzw. unteren Traversen zusammen.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung können die Traversen der Kettenglieder in den Abschnitten zwischen ihren Endbereichen verstärkter Festigkeit in ihrer üblichen, lediglich die Stabilität der Kettenglieder gewährleistenden Konstruktionsweise ausgebildet sein und einen uneingeschränkten Aufnahmeraum für die Leitungen im Inneren der Energieführungskette im Bereich der Abschnitte bereitstellen. Die Endbereiche verstärkter Festigkeit der Traversen ermöglichen ihrerseits die Aufnahme höherer Kräfte bei Beaufschlagung dieser Bereiche durch die radialen Vorsprünge der Antriebsrolle zum Transport der Kette.
Auch bei längeren und schwereren Energieführungsketten und den vorstehend genannten Anwendungsfällen kann eine einzige mit der Energieführungskette zusammenwirkende Antriebsrolle ausreichen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bereiche verstärkter Festigkeit der Traversen eine Materialverstärkung gegenüber den dazwischenliegenden Abschnitten der Traversen aufweisen.
Die Materialverstärkung kann darin bestehen, dass die Bereiche verstärkter Festigkeit eine größere Breite in Längsrichtung der Energieführungskette und/oder eine größere Höhe senkrecht zur Längsrichtung und parallel zu den Seitenteilen gerichtet aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kommen auch Verstärkungseinlagen in den betreffenden Bereichen infrage. Die betreffenden Bereiche können auch aus einem Material mit höherer Festigkeit als das Material in den dazwischenliegenden Abschnitten der Traversen bestehen.
Die Geometrie der Zwischenräume zwischen den Bereichen verstärkter Festigkeit, die in Längsrichtung der Energieführungskette benachbart zu aneinander bei an einander anschließenden Kettengliedern angeordnet sind, können mit der Geometrie der an der Antriebsrolle angeordneten Vorsprünge korrespondieren.
Insbesondere können die Zwischenräume trapezförmig mit sich zur Antriebsrolle hin zunehmender Breite in Längsrichtung der Kette ausgebildet sein. Eine derartige Geometrie der Zwischenräume und die mit dieser Geometrie korrespondierende Geometrie der Vorsprünge ermöglichen ein gleitendes und reibungsarmes Eingreifen der radialen Vorsprünge der Antriebsrolle in die Zwischenräume zwischen den in Längsrichtung der Kette benachbarten Bereichen verstärkter Festigkeit der Traversen.
Die sich zwischen den Bereichen verstärkter Festigkeit erstreckenden Abschnitte der Traversen können als separate stegartige Teile ausgebildet sein, die mit den angrenzenden Bereichen verstärkter Festigkeit verbindbar oder verbunden sind. Insbesondere können bei dieser Ausgestaltung der Traversen übliche bei Energieführungsketten auch ohne Antriebsrolle Verwendung findende Querstege zwischen den Bereichen verstärkter Festigkeit zur Bildung der Traversen eingesetzt werden.
Die stegartigen Teile können lösbar mit den Bereichen verstärkter Festigkeit verbindbar oder verbunden sein. Dies ermöglicht ein Öffnen der Traversen zum einfachen Einlegen von Leitungen in die Kette und Entfernen von Leitungen aus der Kette. Die stegartigen Teile und Bereiche verstärkter Festigkeit können z. B. durch Rastmittel an den Stirnseiten der stegartigen Teile und den freien Enden der Bereiche verstärkter Festigkeit miteinander verbindbar oder verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann am freien Ende mindestens eines der beiden gegenüberliegenden Bereiche verstärkter Festigkeit eine Schwenkverbindung für die stegartigen Teile vorgesehen sein.
Vorzugsweise grenzen die Bereiche verstärkter Festigkeit unmittelbar an die zu ihnen benachbarten Seitenteile an.
Bei einer Ausführung können die Bereiche verstärkter Festigkeit an die zu ihnen benachbarten Seitenteile einstückig angeformt sein.
Bei einer alternativen Ausführung können die Bereiche verstärkter Festigkeit durch Befestigungsmittel lösbar an den zu ihnen benachbarten Seitenteilen verbindbar oder verbunden sein. In diesem Falle sind die Bereiche verstärkter Festigkeit als separate Bauteile ausgebildet, die z. B. durch von außen durch die Seitenteile hindurchgeführte Schrauben an den Seitenteilen verschraubbar sind.
Die Antriebsrolle der Antriebseinheit kann zwei stirnseitig angeordnete, drehfest miteinander verbundene kreisscheibenförmigen Teile aufweisen, die jeweils die radialen Vorsprünge aufweisen. Dabei wirken die Vorsprünge des einen kreisscheibenförmigen Teils mit den an einer Seite der Energieführungskette in Längsrichtung derselben benachbarten Bereichen verstärkter Festigkeit zusammen, während die radialen Vorsprünge des anderen kreisscheibenförmigen Teils mit den an der anderen Seite der Energieführungskette in Längsrichtung derselben benachbarten Bereichen verstärkter Festigkeit zusammenwirken.
Die beiden kreisscheibenförmigen Teile können durch eine Welle, auf der sie drehfest, insbesondere jeweils über eine Nabe, angeordnet sind, miteinander verbindbar oder verbunden sein.
Die Antriebsrolle kann an mindestens einer ihrer nach außen weisenden Stirnseiten einen sich radial über die Vorsprünge hinaus erstreckenden ringförmigen Flansch aufweisen, der die Seitenteile der Kettenglieder an der betreffenden Seite überkragt. Vorzugsweise weisen jeweils beide nach außen weisenden Stirnseiten der Antriebsrolle einen derartigen ringförmigen Flansch auf. Sind zwei kreisscheibenförmige Teile, wie vorstehend beschrieben, bei der Antriebsrolle vorgesehen, weisen diese an ihrer jeweils nach außen weisenden Stirnseite einen derartigen ringförmigen Flansch auf. Die beiden ringförmigen Flansche an den nach außen weisenden Stirnseiten der Antriebsrolle stabilisieren mit einem geringen Spiel die Lage der Antriebsrolle in Bezug auf die durch diese beaufschlagten Kettenglieder der Energieführungskette bei quer zur Längsrichtung der Kette wirkenden Kräften.
Die Antriebseinheit kann an der der Antriebsrolle gegenüberliegenden Seite der Energieführungskette mindestens eine drehbar gelagerte Rolle aufweisen, die bewirkt, dass die mit der Antriebsrolle zusammenwirkenden Kettenglieder gegen die Antriebsrolle anliegen und im Eingriff mit dieser behalten bleiben. Die Achse der Rolle ist parallel zur Achse der Antriebsrolle angeordnet, so dass die mit der Antriebsrolle zusammenwirkenden Kettenglieder der Energieführungskette mit einem geringen Spiel auf der Rolle abrollbar sind. zusammenwirkenden Bauteile haben.
Vorzugsweise sind zwei in Querrichtung gegenüberliegende Führungsrollen vorgesehen, an denen die seitlich gegenüberliegenden Seitenteile der Kettenglieder abrollbar sind. Die Seitenteile der Kettenglieder können dazu sich senkrecht zu ihren Seitenflächen und in Längsrichtung der Energieführungskette erstreckende Schmalseiten aufweisen, die zusammen mit den Schmalseiten in Längsrichtung der Kette benachbarter Seitenteile eine weitgehend durchgehende Abrollfläche bilden.
Die Antriebsrolle kann an oder in einem Gehäuse der Antriebseinheit drehbar gelagert sein, wobei an der der Antriebsrolle gegenüberliegenden Seite der Energieführungskette die eine bzw. die beiden Rollen am oder im Gehäuse drehbar gelagert angeordnet sein können. Die Lagerung der mindestens einen Rolle am oder im Gehäuse kann ein geringes Spiel in Richtung auf die Drehachse der Antriebsrolle zur Kompensation geringerer Toleranzabweichungen der zusammenwirkenden Bauteile der Antriebseinheit haben.
Das Gehäuse der Antriebseinheit kann zwei seitlich außerhalb der Energieführungskette angeordnete Schenkel aufweisen, zwischen denen die Antriebsrolle und die mindestens eine Führungsrolle drehbar gelagert sind.
An einer Seite des Gehäuses kann ein mit der Antriebsrolle antriebswirksam verbundenes Getriebe angeordnet sein.
Für das zur Erfindung gehörende System, bestehend aus einer Energieführungskette und einer Antriebseinheit mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen und aus einer Speichereinheit für die Energieführungskette, ist vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt der Energieführungskette in Form einer Spirale in der Speichereinheit aufwickelbar ist, wobei die spiralförmige Wicklung zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Wickelachsen aufweisen kann, der feste Anschlussbereich der Energieführungskette im Inneren der spiralförmigen Wicklung stationär angeordnet ist und der bewegliche Anschlussbereich an einem sich durch eine Öffnung im Speichergehäuse erstreckenden Trum der Energieführungskette angeordnet ist, wobei die Antriebseinheit mit dem sich durch die Öffnung aus dem Speichergehäuse heraus erstreckende Trum der Energieführungskette zusammenwirkt.
Beim Verfahren des an den beweglichen Anschlussbereich anschließenden Trums der Energieführungskette in die Speichereinheit hinein wird der Abstand der Wickelachsen voneinander von einem Minimalabstand zu einem Maximalabstand hin verändert, während beim Verfahren des Trums aus der Speichereinheit heraus der Abstand der Wickelachsen voneinander von ihrem Maximalabstand zu ihrem Minimalabstand hin verändert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung ist zwischen den beiden Wickelachsen 22 und 33 keine eine Veränderung ihres Abstands bewirkende Vorrichtung, die zum Aufwickeln und/oder Abwickeln der Energieführungskette 1 kraftwirksam beiträgt, vorgesehen. Die Veränderung des Abstands der Wickelachsen erfolgt ausschließlich durch die auf das außerhalb der Speichereinheit verlaufende Trum wirkende Antriebskraft.
Das Speichergehäuse und/oder die Umlenkbereiche der Energieführungskette um die Wickelachsen können parallel zur Verbindungslinie der beiden Wickelachsen bewegliche Führungselemente aufweisen, mit oder an denen die Umlenkbereiche der Energieführungskette beim Einfahren und Aufwickeln sowie beim Herausfahren und Abwickeln gleitend führbar sind und die dabei der jeweiligen Veränderung des Abstands der beiden Wickelachsen folgen.
Die Führungselemente können als um die Wickelachsen konzentrisch angeordnete halbkreisförmige Kanäle ausgebildet sein, in denen die Umlenkbereiche der Energieführungskette gleitend geführt sind und die in kulissenartigen Bauteilen angeordnet sein können. Zumindest eines dieser Bauteile ist parallel zur Verbindungslinie der Wickelachsen beweglich angeordnet, um die Abstandsänderung der Wickelachsen zu ermöglichen.
Bei einer anderen Ausführung können die Führungselemente als innerhalb der Umlenkbereiche der Energieführungskette schwimmend angeordnete, die Umlenkbögen radial nach innen sowie nach außen stabilisierende Teile, wie z.B. bogenförmige Stäbe, ausgebildet sein.
Das Speichergehäuse kann zu den Umlenkbereichen parallele Seitenbereiche aufweisen, die Führungsmittel zur Abstützung und Führung der sich zwischen den Umlenkbereichen erstreckenden Trume der Energieführungskette aufweisen.
Das Gehäuse der Antriebseinheit kann, z. B. mit sich in Längsrichtung der Energieführungskette erstreckenden laschenförmigen Bereichen der Schenkel, im Bereich der Öffnung des Speichergehäuses, durch die sich das an den beweglichen Anschlussbereich anschließende Trum der Energieführungskette nach außen erstreckt, am Speichergehäuse befestigt sein. Die Antriebseinheit kann jedoch auch ohne eine feste Verbindung mit dem Speichergehäuse im Bereich des sich aus der Öffnung herauserstreckenden Trums der Energieführungskette angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Energieführungskette mit einer Antriebseinheit und einer mit der Antriebseinheit versehenen Speichereinheit werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels, die zwei aneinander anschließende Kettenglieder einer Energieführungskette und eine mit diesen zusammenwirkende Antriebseinheit zeigt,
2 eine auseinandergezogene Darstellung der Bauteile der in 1 gezeigten Kettenglieder und Antriebseinheit,
3 eine Draufsicht von oben auf die in 1 gezeigten Kettenglieder und Antriebseinheit,
4 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A in 3,
5 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, die zwei aneinander anschließende Kettenglieder einer Energieführungskette und eine mit diesen zusammenwirkende Antriebseinheit zeigt,
6 eine auseinandergezogene Darstellung der Bauteile der in 5 gezeigten Kettenglieder und Antriebseinheit,
7 eine Draufsicht von oben auf die in 5 gezeigten Kettenglieder und Antriebseinheit,
8 einen Längsschnitt entlang der Linie B-B in 7,
9 eine perspektivische Ansicht einer in einem Gehäuse angeordneten Antriebseinheit,
10 eine stirnseitige Ansicht der in 9 gezeigten in einem Gehäuse angeordneten Antriebseinheit,
11 eine Seitenansicht einer mit einer Speichereinheit verbundenen Antriebseinheit,
12 eine Draufsicht von oben auf das in 11 gezeigte System,
13 einen Längsschnitt entlang der Linie C-C in 12,
14 eine perspektivische Ansicht des in 11 gezeigten Systems,
15 eine vergrößerte Ansicht des Bereichs D in 14,
16 eine perspektivische Darstellung des in 14 gezeigten Systems mit entfernten seitlichen Bauteilen, teilweise im Schnitt, und
17 eine vergrößerte Ansicht des in 16 mit E gekennzeichneten Bereichs.

In den 1 bis 8 sind zwei in ihrer Längsrichtung aneinander anschließender Kettenglieder 2 einer Energieführungskette 1 dargestellt. Die um eine in Querrichtung zur ihrer Längsrichtung verlaufende Achse relativ zueinander verschwenkbaren Kettenglieder 2 weisen jeweils zwei in Querrichtung gegenüberliegende Seitenteile 3 und die beiden Seitenteile miteinander verbindende Traversen, eine obere Traverse 4 und eine untere Traverse 5, auf.
Die oberen Traversen 4 sind aus herkömmlichen, die Stabilität der Kettenglieder gewährleistenden Querstegen 6 und Bereichen 7 mit verstärkter Festigkeit gebildet, zwischen denen die Querstege 6 angeordnet sind. Die zur Verbindung der Querstege 6 mit den Bereichen 7 dienenden Verbindungsmittel sind ebenfalls wie herkömmliche Verbindungsmittel zwischen Querstegen 6 und Seitenteilen 3 üblicher Kettenglieder einer Energieführungskette gestaltet. In den betrachteten Ausführungsbeispielen bestehen sie aus Rastmitteln, mit denen der obere Quersteg 6 von außen, d.h. in Ansicht der 1, 2, 4, 5, 6 und 8 von oben, mit den Bereichen 7 verstärkter Festigkeit verrastet werden können.
Die Bereiche 7 verstärkter Festigkeit bilden eine Materialverstärkung gegenüber den als übliche Querstege ausgebildeten, dazwischen liegenden Abschnitten der obere Traversen, die darin besteht, dass sie gegenüber den Querstegen 6 eine größere Breite bzgl. der Längsrichtung der Energieführungskette 1 und eine größere Höhe bzgl. der zur Längsrichtung senkrechten und zu den Seitenteilen 3 parallelen Richtung aufweisen. Die Bereiche 7 sind jeweils in Form eines Horns ausgebildet.
Bei dem in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Horn durch Befestigungsmittel, wie z.B. durch die in 2 dargestellte Schraube 8, mit dem jeweils benachbarten Seitenteil 3 lösbar verbunden, während bei dem in den 5 bis 8 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der als Horn ausgebildete Bereich 7 verstärkter Festigkeit einstückig an das benachbarte Seitenteil 3 angeformt ist.
Wie aus den 1 bis 8 ersichtlich, bestehen die in Längsrichtung der Energieführungskette 1 benachbarten Seitenteile 3 der Kettenglieder 2 aus sich abwechselnden Innen- und Außenlaschen. Anstelle von Innen- und Außenlaschen kann die mit den jeweiligen Traversen der beiden Ausführungsbeispiele versehene Energieführungskette 1 auch gekröpfte Seitenteile aufweisen.
Die mit den Kettengliedern 2 der Energieführungskette 1 zusammenwirkende Antriebseinheit 9 schließt, wie aus den 1 bis 4 und 5 bis 8 der beiden Ausführungsbeispiele hervorgeht, eine Antriebsrolle 10 ein, die über ihren Umfangsbereich in gleichen Abständen verteilte radiale Vorsprünge 11 aufweist. Die Vorsprünge 11 sind zum Eingriff in die Zwischenräume zwischen den in Längsrichtung der Energieführungskette 1 benachbarten Bereichen 7 verstärkter Festigkeit ausgebildet. Die Antriebsrolle 10 weist zwei axial voneinander beabstandete, drehfest miteinander verbindbare kreisscheibenförmige Teile 12 und 13 auf, an denen die radialen Vorsprünge 11 angeordnet sind. Dabei wirken die Vorsprünge 11 des einen kreisscheibenförmigen Teils 12 mit den an einer Seite der Energieführungskette 1 in Längsrichtung derselben benachbarten Bereichen 7 verstärkter Festigkeit zusammen, während die radialen Vorsprünge 11 des anderen kreisscheibenförmigen Teils 13 mit den an der anderen Seite der Energieführungskette 1 in Längsrichtung derselben benachbarten Bereichen 7 verstärkter Festigkeit zusammenwirken.
Die beiden kreisscheibenförmigen Teile 12 und 13 sind durch eine (in den 1 bis 8 nicht dargestellte) Welle, auf der sie drehfest über eine Nabe 14 angeordnet sind, miteinander verbunden.
Wie aus den 1, 2 und 4 des ersten Ausführungsbeispiels und den 5, 6 und 8 des zweiten Ausführungsbeispiels hervorgeht, korrespondiert die Geometrie der Zwischenräume zwischen den in Längsrichtung der Energieführungskette 1 benachbarten Bereichen 7 verstärkter Festigkeit mit der Geometrie der an den kreisscheibenförmigen Teilen 12 und 13 angeordneten Vorsprünge 11. Insbesondere haben die Zwischenräume bei gestreckt ausgerichteten Kettengliedern 2 eine trapezförmige Geometrie mit zur Antriebsrolle 10 hin zunehmender Breite bzgl. der Längsrichtung der Energieführungskette 1. Hierzu korrespondierend sind die radialen Vorsprünge 11 ebenfalls trapezförmig ausgebildet mit radial nach außen hin abnehmender Breite bzgl. der Längsrichtung der Energieführungskette 1.
Wie aus den 1 bis 4 und 5 bis 8 zu den beiden Ausführungsbeispielen weiterhin hervorgeht, weisen die beiden kreisscheibenförmigen Teile 12 mit den Vorsprüngen 11 jeweils an ihren nach außenweisenden Stirnseiten einen ringförmigen Flansch 15 auf, der beim Eingriff der Vorsprünge 11 zwischen die in Längsrichtung der Energieführungskette benachbarten Bereiche 7 die Seitenteile 3 der Kettenglieder 2 an der betreffenden Außenseite überkragt.
Die in Ansicht der 1 bis 4 und 5 bis 8 der beiden Ausführungsbeispiele unten in den Kettengliedern 2 angeordneten, unteren Traversen 5 sind als übliche Querstege ausgebildet und an den in Querrichtung gegenüberliegenden Seitenteilen 3 durch herkömmliche Befestigungsmittel befestigbar oder einstückig an die Seitenteile 3 angeformt. Die Befestigungsmittel zwischen den unteren Traversen 5 und den Seitenteilen 3 entsprechen den Befestigungsmitteln zwischen den entsprechend kürzeren herkömmlichen Querstegen 6 und den Bereichen 7 verstärkter Festigkeit der oberen Traversen 4.
Wie aus den 9 und 10 hervorgeht, ist die Antriebsrolle 10 in einem Gehäuse 16 der Antriebseinheit 9 drehbar gelagert, wobei an der der Antriebsrolle 10 gegenüberliegenden Seite der Energieführungskette 1 zwei am Gehäuse 16 drehbar gelagerte Rollen 17 angeordnet sind, die bewirken, dass die mit der Antriebsrolle 10 zusammenwirkenden Kettenglieder 2 der Energieführungskette 1 gegen die Antriebsrolle 10 anliegen und im Eingriff mit dieser gehalten werden. An den Rollen 17 sind die sich in Querrichtung gegenüberliegenden Seitenteile 3 der Kettenglieder 2 abrollbar geführt. Dazu weisen die Seitenteile 3 sich senkrecht zu ihren Seitenflächen und in Längsrichtung der Energieführungskette 1 erstreckende Schmalseiten 18 auf, die zusammen mit den Schmalseiten 18 in Längsrichtung der Energieführungskette 1 benachbarter Seitenteile 3 eine weitgehend durchgehende Abrollfläche für die Rollen 17 bilden. Wie aus 9 hervorgeht, sind die beiden Rollen 17 mit einem geringen Spiel in Richtung auf die Drehachse der Antriebsrolle 10 gelagert.
Das Gehäuse 16 der Antriebseinheit 9 weist zwei seitlich außerhalb der Energieführungskette 1 angeordnete Schenkel 19 auf, zwischen denen die Antriebsrolle 10 und die Rollen 17 drehbar gelagert sind.
An einer Seite des Gehäuses 16 ist ein mit der Antriebsrolle 10 antriebswirksam verbundenes Getriebe 20 angeordnet.
In den 11-17 ist ein Ausführungsbeispiel für ein System dargestellt, dass aus einer Energieführungskette 1 und einer Antriebseinheit 9 wie vorstehend beschrieben und aus einer Speichereinheit 21 für die Energieführungskette 1 besteht. Zwecks Speicherung der Energieführungskette 1 in der Speichereinheit 21 ist vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt der Energieführungskette 1 in Form einer Spirale in der Speichereinheit 21 aufwickelbar ist. Die spiralförmige Wicklung, wie in 13 dargestellt, weist zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Wickelachsen 22 und 23 auf, wobei der feste Anschlussbereich 24 der Energieführungskette 1 im Inneren der Wicklung der Energieführungskette 1 um die Wickelachse 22 stationär angeordnet ist. Der bewegliche Anschlussbereich 25 der Energieführungskette 1 ist an einem sich durch eine Öffnung 26 des Speichergehäuses 27 der Speichereinheit 21 erstreckenden Trum 28 der Energieführungskette 1 angeordnet. Die Antriebseinheit 9 wirkt mit dem sich durch die Öffnung 26 aus dem Speichergehäuse 27 heraus erstreckenden Trum 28 unten der Energieführungskette 1 zusammen.
Die 11 bis 17 zeigen einen Zustand der Energieführungskette 1, in dem diese maximal in das Speichergehäuse 27 eingefahren ist. Der Abstand der Wickelachsen 22 und 23 ist hierbei ebenfalls maximal.
Während die in 13 links dargestellte Wickelachse 22 im Speichergehäuse 27 stationär angeordnet ist, kann sich die in 13 rechts dargestellte Wickelachse 23 beim Herausfahren der Energieführungskette 1 aus der Öffnung 26 im Speichergehäuse 27 auf die stationäre Wickelachse 22 zu bewegen, bis ein minimaler Abstand zwischen den Wickelachsen 22 und 23 konstruktionsbedingt erreicht wird. Der Minimalabstand zwischen den beiden Wickelachsen 22 und 23 wird dann erreicht, wenn die sich um die Wickelachsen 22 und 23 halbkreisförmig erstreckenden Umlenkbereiche 29 fast aneinander anschließen. In diesem Zustand ist die Energieführungskette 1 mit maximaler Länge aus der Speichereinheit 21 herausgefahren.
Wird die Energieführungskette 1 zum Zwecke ihrer Speicherung in der Speichereinheit 21 durch die Öffnung 26 in das Speichergehäuse 27 eingefahren, werden durch die von der Antriebseinheit 9 auf das Trum 28 ausgeübte Druckkraft die gegenüberliegenden Umlenkbereiche 29 der Energieführungskette 1 und damit die beiden Wickelachsen 22 und 23 wieder voneinander entfernt, bis der in 13 dargestellte Zustand mit maximalem Abstand zwischen den Wickelachsen 22 und 23 erreicht ist.
Zwischen den beiden Wickelachsen 22 und 23 ist keine eine Veränderung ihres Abstands bewirkende Vorrichtung, die zum Aufwickeln und/oder Abwickeln der Energieführungskette 1 kraftwirksam beiträgt, vorgesehen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel erfolgt die Veränderung des Abstands der Wickelachsen 22 und 23 ausschließlich durch die auf das außerhalb der Speichereinheit 21 verlaufende Trum 28 wirkende Antriebskraft.
Wie weiterhin aus 13 hervorgeht, sind zur Führung der Energieführungskette 1 in ihren Umlenkbereichen 29 um die Wickelachsen 22 und 23 Führungselemente 30 vorgesehen, mit denen die Energieführungskette 1 in ihren Umlenkbereichen 29 gleitend führbar ist und der jeweiligen Veränderung des Abstands der beiden Wickelachsen 22 und 23 folgt. Die Führungselemente 30 sind als um die Wickelachsen 22 und 23 konzentrisch angeordnete halbkreisförmige Kanäle 31 ausgebildet, in denen die Umlenkbereiche 29 der Energieführungskette 1 gleitend geführt sind und die in kulissenartigen Bauteilen 31 und 32 angeordnet sind.
Das die um die Wickelachse 23 sich halbkreisförmig erstreckenden Kanäle 31 aufnehmende kulissenartige Bauteil 33 ist längs der Verbindungslinie der Wickelachsen 32 und 33 beweglich angeordnet, um die Abstandsänderung der Wickelachsen 22 und 23 zu ermöglichen.
Die kulissenartigen Bauteile 32 und 33 sind zwischen zu den Umlenkbereichen 29 parallel angeordneten Seitenwänden 34 des Speichergehäuses 27 angeordnet, wobei das kulissenartige Bauteil 33 verschiebbar durch eine an der Innenseite der Seitenwände 34 angeordnete Führungseinrichtung 35 gleitend geführt ist.
An der Innenseite der Seitenwände 34 ist weiterhin Führungsmittel 36 zur Abstützung und Führung der sich zwischen den Umlenkbereichen 29 erstreckenden inneren gegenüberliegenden Trume 37 der spiralförmig Wicklung der Energieführungskette 1 vorgesehen.
Wie das in 16 gezeigte Speichergehäuse 27 mit entfernter vorderer Seitenwand 34 erkennen lässt, sind die (dort nicht dargestellten) Kanäle 31 der kulissenartigen Bauteile 32 und 33 zwischen Seitenplatten 38 und 39 angeordnet. Die zum stationären kulissenartigen Bauteil 32 gehörende Seitenplatte 38 weist, wie auch die in den 16 und 17 entfernte Seitenwand 34 des Speichergehäuses 27, eine Öffnung 40 auf, durch die die durch die Energieführungskette 1 geführten Leitungen vom festen Anschlussbereich 24 aus dem Speichergehäuse 27 heraustreten können. Weiterhin geht aus den 16 und 17 die Führungseinrichtung 35 für das bewegliche kulissenartige Bauteil 33 hervor, an dessen Seitenplatte 39 Vorsprünge angeordnet sind, die in Nuten im Speichergehäuse 27 eingreifen.
Das in den 9 und 10 gezeigte, die Antriebsrolle 10, die mit der Antriebsrolle 10 zusammenwirkenden Kettenglieder 2 und die Rollen 17 enthaltende Gehäuse 16 kann mit den in 9 gezeigten, sich in Längsrichtung der Energieführungskette 1 erstreckenden laschenartigen Schenkeln 41 am Speichergehäuse 27 im Bereich von dessen Öffnung 26 befestigt sein, wie in den 11, 14 und 15 gezeigt ist. Die Schenkel 41 weisen, wie insbesondere aus 15 hervorgeht, sich in Höhenrichtung erstreckende Langlöcher 42 für Schraubbefestigungen am Speichergehäuse 27 auf. Vermöge der Langlöcher 42 kann die Antriebseinheit 9 relativ zum Speichergehäuse 27 in Höhenrichtung justiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Energieführungskette
2: Kettenglied
3: Seitenteil
4: obere Traverse
5: untere Traverse
6: Quersteg
7: Bereich
8: Schraube
9: Antriebseinheit
10: Antriebsrolle
11: Vorsprung
12: kreisscheibenförmiges Teil
13: kreisscheibenförmiges Teil
14: Nabe
15: Flansch
16: Gehäuse
17: Rolle
18: Schmalseite
19: Schenkel
20: Getriebe
21: Speichereinheit
22: Wickelachse
23: Wickelachse
24: fester Anschlussbereich
25: beweglicher Anschlussbereich
26: Öffnung
27: Speichergehäuse
28: Trum
29: Umlenkbereich
30: Führungselement
31: Kanal
32: kulissenartiges Bauteil
33: kulissenartiges Bauteil
34: Seitenwand
35: Führungseinrichtung
36: Führungsmittel
37: Trum
38: Seitenplatte
39: Seitenplatte
40: Öffnung
41: Schenkel
42: Langloch

Claims

Energieführungskette (1) zur Aufnahme und Führung von Energie- und Informationsübertragungsleitungen zwischen einem ortsfesten Anschlussbereich (24) und einem beweglichen Anschlussbereich (25) mit einer Antriebseinheit (9), wobei die Energieführungskette (1) in ihrer Längsrichtung aneinander anschließende, relativ zueinander verschwenkbare Kettenglieder (2) aufweist, die jeweils zwei in einer Querrichtung zur Längsrichtung gegenüberliegende Seitenteile (3) und diese mit einander verbindende Traversen (4, 5) umfassen, wobei die Antriebseinheit (9) eine antreibbare Antriebsrolle (10) aufweist, die über ihren Umfangsbereich in gleichen Abständen verteilte radiale Vorsprünge (11) aufweist, die zwischen die Traversen (4, 5) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Traversen (4) in ihren an die Seitenteile (3) der Kettenglieder (2) angrenzenden Verbindungsbereichen Bereiche (7) aufweisen, in denen ihre Festigkeit gegenüber den zwischen diesen Bereichen (7) liegenden Abschnitten der Traversen (4) verstärkt ist, und die Antriebsrolle (10) der Antriebseinheit (9) relativ zur Energieführungskette (1) so angeordnet und ausgebildet ist, dass die radialen Vorsprünge (11) zwischen die Bereiche (7) verstärkter Festigkeit der Traversen (4) eingreifen.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (7) verstärkter Festigkeit eine Materialverstärkung gegenüber den dazwischenliegenden Abschnitten der Traversen (4) aufweisen.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (7) verstärkter Festigkeit gegenüber den dazwischenliegenden Abschnitten der Traversen (4) eine größere Breite bezüglich der Längsrichtung der Energieführungskette (1) und/oder eine größere Höhe bezüglich der zur Längsrichtung senkrechten und parallel zu den Seitenteilen (3) verlaufenden Richtung aufweisen.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Zwischenräume zwischen den Bereichen (7) verstärkter Festigkeit, die in Längsrichtung der Energieführungskette (1) benachbart zueinander bei aneinander anschließenden Kettengliedern (2) angeordnet sind, mit der Geometrie der an der Antriebsrolle (10) angeordneten Vorsprünge (11) korrespondiert.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume trapezförmig mit zur Antriebsrolle (10) hin zunehmender Breite bzgl. der Längsrichtung der Energieführungskette (1) ausgebildet sind.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das s die sich zwischen den Bereichen (7) verstärkter Festigkeit erstreckenden Abschnitte der Traversen (4) als separate, stegartige Teile ausgebildet sind, die mit den angrenzenden Bereichen (7) verstärkter Festigkeit verbindbar oder verbunden sind.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stegartigen Teile lösbar mit den Bereichen (7) verstärkter Festigkeit verbindbar oder verbunden sind.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das s die Bereiche (7) verstärkter Festigkeit unmittelbar an die zu ihnen benachbarten Seitenteile (3) angrenzen.
Energieführungskette (1) mit Antriebseinheit (9) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (7) verstärkter Festigkeit an die zu ihnen benachbarten Seitenteile (3) einstückig angeformt sind.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (7) verstärkter Festigkeit durch Befestigungsmittel lösbar an den zu ihnen benachbarten Seitenteilen (3) verbindbar oder verbunden sind.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrolle (10) der Antriebseinheit (9) zwei stirnseitig angeordnete, drehfest miteinander verbundene kreisscheibenförmige Teile (12, 13) aufweist, die jeweils die radialen Vorsprünge (11) aufweisen, wobei die Vorsprünge (11) des einen kreisscheibenförmigen Teils (12) mit den an einer Seite der Energieführungskette (1) in Längsrichtung derselben benachbarten Bereichen (7) verstärkter Festigkeit zusammenwirken, während die radialen Vorsprünge (11) des anderen kreisscheibenförmigen Teils (13) mit den an der anderen Seite der Energieführungskette (1) in Längsrichtung derselben benachbarten Bereichen (7) verstärkter Festigkeit zusammenwirken.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das s die Antriebsrolle (10) an mindestens einer ihrer nach außen weisenden Stirnseiten einen sich radial über die Vorsprünge (11) hinaus erstreckenden ringförmigen Flansch (15) aufweist, der die Seitenteile (3) der Kettenglieder (2), die mit der Antriebsrolle (10) zusammenwirken, an der betreffenden Seite überkragt.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das s die Antriebseinheit (9) an der der Antriebsrolle (10) gegenüberliegenden Seite der Energieführungskette (1) mindestens eine drehbar gelagerte Rolle (17) aufweist, die gegen die mit der Antriebsrolle (10) zusammenwirkenden Kettenglieder (2) anliegt und diese im Eingriff mit der Antriebsrolle (10) hält.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, das s zwei in Querrichtung gegenüberliegende Rollen (17) vorgesehen sind, an denen die seitlich gegenüberliegenden Seitenteile (3) der Kettenglieder (2) abrollbar sind.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrolle (10) an oder in einem Gehäuse (16) der Antriebseinheit (9) drehbar gelagert ist, wobei an der der Antriebsrolle (10) gegenüberliegenden Seite der Energieführungskette (1) die eine bzw. die beiden Rollen (17) am oder im Gehäuse (16) drehbar gelagert angeordnet sind.
Energieführungskette (1) und Antriebseinheit (9) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, das s an einer Seite des Gehäuses (16) ein mit der Antriebsrolle (10) antriebswirksam verbundenes Getriebe (20) angeordnet ist.
System, bestehend aus einer Energieführungskette (1) und einer Antriebseinheit (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, und aus einer Speichereinheit (21) für die Energieführungskette (1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt der Energieführungskette (1) in Form einer Spirale in der Speichereinheit (21) aufwickelbar ist, wobei der feste Anschlussbereich (24) der Energieführungskette (1) im Inneren der spiralförmigen Wicklung stationär angeordnet ist und der bewegliche Anschlussbereich (25) an einem sich durch eine Öffnung (26) der Speichereinheit (21) erstreckenden Trum (28) der Energieführungskette (1) angeordnet ist, wobei die Antriebseinheit (9) mit dem sich durch die Öffnung (26) aus der Speichereinheit (21) heraus erstreckenden Trum (28) zusammenwirkt.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Wicklung zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Wickelachsen (22, 23) aufweist, wobei die spiralförmige Wicklung aus Umlenkbereichen (29) und diese mit einander verbindenden Trumen der Energieführungskette (1) besteht.
System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Wickelachsen (22) und (23) keine eine Veränderung ihres Abstands bewirkende Vorrichtung, die zum Aufwickeln und/oder Abwickeln der Energieführungskette (1) kraftwirksam beiträgt, vorgesehen ist.
System nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, das s die Speichereinheit (21) ein Speichergehäuse (27) aufweist, wobei das Speichergehäuse (27) und/oder die Umlenkbereiche (29) der Energieführungskette (1) um die Wickelachsen (22, 23) parallel zur Verbindungslinie der beiden Wickelachsen (22, 23) relativ zu einander bewegliche Führungselemente (30) aufweisen, mit oder an denen die Umlenkbereiche (29) der Energieführungskette (1) beim Einfahren und Aufwickeln sowie beim Herausfahren und Abwickeln gleitend führbar sind und die dabei der jeweiligen Veränderung des Abstands der beiden Wickelachsen (22, 23) folgen.
System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, das s die Führungselemente (30) als um die Wickelachsen (22, 23) konzentrisch angeordnete halbkreisförmige Kanäle (31) ausgebildet sind, in denen die Umlenkbereiche (29) der Energieführungskette (1) gleitend geführt sind und die in kulissenartigen Bauteilen (32, 33) angeordnet sind, wobei mindestens eines dieser Bauteile (32, 33) parallel zur Verbindungslinie der Wickelachsen (22, 23) beweglich angeordnet ist.
System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, das s die Führungselemente als innerhalb der Umlenkbereiche (29) der Energieführungskette (1) schwimmend angeordnete, die Umlenkbereiche (29) radial nach innen sowie nach außen stabilisierende Teile, insbesondere bogenförmige Stäbe, ausgebildet sind.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (27) zu den Umlenkbereichen (29) parallele Seitenbereiche aufweist, die Führungsmittel (36) zur Abstützung und Führung der sich im Inneren der spiralförmigen Wicklung unmittelbar gegenüberliegenden, sich zwischen den Umlenkbereichen (29) erstreckenden Trume (37) der Energieführungskette (1) aufweisen.
System nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) der Antriebseinheit (9), insbesondere mit sich in Längsrichtung der Energieführungskette (1) erstreckenden laschenförmigen Bereichen der Schenkel (19), im Bereich der Öffnung (26) der Antriebseinheit (9) am Speichergehäuse (27) befestigt ist.