DE10116403A1

DE10116403A1 - Energieführungskette

Info

Publication number: DE10116403A1
Application number: DE10116403A
Authority: DE
Inventors: Ernst Klein
Original assignee: ekd gelenkrohr GmbH
Current assignee: ekd gelenkrohr GmbH
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: DE10116403B4

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Energieführungskette mit Kettengliedern (1), die seitliche Kettenlaschen (2) aufweisen und deren Schwenkwinkel von Anschlägen (4) an den Kettenlaschen (2) begrenzt ist. Erfindungsgemäß sind die Kettenlaschen (2) drehelastisch verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette mit Kettengliedern, die seitliche Kettenlaschen aufweisen und deren Schwenkwinkel von Anschlägen an den Kettenlaschen begrenzt ist.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen sind die Kettenlaschen der Kettenglieder gelenkig durch Zapfen, die in Bohrungen der benachbarten Kettenlasche eingreifen, verbunden. Im Betrieb der Energieführungskette tritt eine Gleitreibung an den Gelenkverbindungen auf, die Abrieb verursacht und z. B. bei einem Einsatz der Energieführungskette in Reinräumen nicht hinnehmbar ist. Ferner ist der Betrieb der Energie führungskette mit einem beachtlichen, bei vielen Anwen dungen störenden Abrollgeräusch verbunden. Dazu trägt wesentlich bei, dass die Anschläge an den Kettenlaschen ungebremst aufeinandertreffen, wenn die Kettenglieder im Zuge der Abrollbewegung den Krümmungsbereich zwischen Obertrum und Untertrum durchlaufen.

Aus DE 198 60 948 A1 ist eine Energieführungskette für Reinraumanwendungen bekannt, die aus einem Tragband und auf dem Rücken des Tragbandes aufgesteckten Segmenten aufgebaut ist. Zwischen den Segmenten sind keine Gelenkverbindungen vorgesehen. Das Tragband weist in einem vorgegebenen Teilungsabstand dünnwandige, als Filmscharnier ausgebildete Bereiche auf, die beim Betrieb der Energieführungskette Biegewechselbeanspruchungen sowie dynamischen Zug- und Druckkräften ausgesetzt sind und potentielle Stellen dar stellen, an denen die Kette im Dauerbetrieb reißen kann.

Die Ausführung mit einem zusätzlichen Tragband ist ferner konstruktiv aufwendig.

Bei Reinraumanwendungen werden ferner einteilige Profil bänder zur Kabelführung eingesetzt, die kanalförmig aus gebildet sind (DE 198 37 231 A1, DE 198 39 966 A1). Die Seitenwände des Profilbandes sind geschlitzt. Die Schlitze öffnen sich, wenn das Profilband den Krümmungsbereich zwischen Obertrum und Untertrum durchläuft. Das Profilband weist konstruktionsbedingt nur eine geringe Verdrehfestig keit auf, was sich nachteilig bemerkbar macht, wenn es im Betrieb starken Beschleunigungskräften ausgesetzt ist. Das Profilband ist nur in Sonderfällen einsetzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bewegliche Verbindung der Kettenglieder einer aus einzelnen Ketten gliedern bestehenden Energieführungskette so auszubilden, dass beim Betrieb der Energieführungskette an den Ver bindungen kein Abrieb entsteht. Ferner sollen die von Anschlagselementen an den Kettenlaschen verursachten Abrollgeräusche der Kette gedämpft werden.

Ausgehend von einer Energieführungskette mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kettenlaschen drehelastisch ver bunden sind. Die Verbindungen können als drehelastische Kupplungen oder drehelastische Lager ausgebildet sein. Sie lassen Schwenkbewegungen zwischen den Kettenlaschen der Kettenglieder zu, ohne dass eine abriebverursachende Gleit reibung zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen auftritt. Dadurch ist die erfindungsgemäße Energieführungs kette auch für Anwendungen in Reinräumen geeignet. Bei Schwenkbewegungen der Kettenglieder relativ zueinander erzeugen die drehelastischen Verbindungen ein Rückstell moment, welches die Geschwindigkeit, mit der die Anschlag elemente nach einer Abrollbewegung aufeinandertreffen, reduziert. Die Geräuschentwicklung durch Stoßvorgänge an den Anschlagsflächen wird dadurch gemindert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die drehelastischen Verbindungen als Klauenkupplungen aus gebildet, die ein in der Drehachse angeordnetes dauer elastisches, tordierbares Verbindungselement und an die Kettenlaschen angeformte klauenförmige Vorsprünge auf weisen, wobei die Vorsprünge in Taschen der benachbarten Kettenlaschen eingreifen, zwischen den von den Taschen begrenzten Anschlägen bewegbar sind und in Kettenlängs richtung wirkende Zug- und Druckkräfte übertragen. Da das dauerelastische Verbindungselement bei dieser Ausführung keinen Zug- und Druckkräften ausgesetzt ist, können aus den Kettengliedern Energieführungsketten großer Länge gebildet werden und hält die erfindungsgemäße Energieführungskette auch großen dynamischen Kräften, die im Betrieb einer Energieführungskette auftreten können, ohne weiteres stand.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Verbindung dauerelastische, auf Torsion beanspruchte Zapfen auf, die an den miteinander zu ver bindenden Kettenlaschen drehfest angeordnet sind. Die auf Torsion beanspruchten Zapfen sind zweckmäßig formschlüssig in zugeordnete Zapfenaufnahmen der Kettenlaschen ein gesetzt. Die Zapfenaufnahmen und zugeordneten Enden der Zapfen weisen zweckmäßig ein von einer Zylinderform abweichendes Profil auf. Geeignet sind z. B. Mehrkant profile. Bevorzugt ist ein keilwellenförmiges Profil der Zapfen und der zugeordneten Ausnehmungen. Als vorteilhaft erweist es sich ferner, wenn die Zapfenaufnahmen der mit einander zu verbindenden Kettenlaschen Profile aufweisen, die zumindest in Strecklage der Kettenglieder winkel versetzt oder unterschiedlich ausgebildet sind.

Die drehelastischen Verbindungen können als Distanzelemente ausgebildet sein, welche die relativ zueinander beweglichen überlappenden Seitenflächen benachbarter Kettenlaschen in einem definierten Abstand halten. Zweckmäßig sind die Ver bindungen so angeordnet, dass sie torsionsfrei sind, wenn die Kettenglieder eine Zwischenstellung zwischen der Strecklage und dem durch die Anschläge begrenzten maximal möglichen Schwenkwinkel einnehmen. Sowohl in der Strecklage als auch bei einem Schwenkwinkel, der sich bei einer Abrollbewegung der Energieführungskette einstellt, üben die drehelastischen Verbindungen ein Rückstellmoment auf die Kettenglieder aus. Das Rückstellmoment bewirkt eine Dämpfung der Geräuschentwicklung in den Anschlägen, da der Auftreffimpuls verringert wird. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn die Verbindungen eine progressive Dreh momentkennlinie aufweisen. Eine progressive Drehmomentkenn linie bedeutet, dass das Rückstellmoment mit zunehmender Verdrehung aus der torsionsfreien Grundstellung heraus überproportional zunimmt.

Die Verformung der drehelastischen Verbindung zwischen den Kettenlaschen bleibt während der Abrollbewegung der Energieführungskette innerhalb des elastischen Bereiches, so dass unter dynamischen Aspekten eine unbegrenzte Lebens dauer zu erwarten ist. Die Verbindungen zwischen den Kettengliedern erzeugen keinen Abrieb. Das ermöglicht den Einsatz der Energieführungskette in Reinräumen und mindert den Verschleiß der Kette im Betrieb. Da zwischen den anein ander gekoppelten, jeweils benachbarten Bauteilen keine reibende Bewegung stattfindet, werden auch geräusch entwickelnde Stoßvorgänge bei der Abrollbewegung vermieden. Es resultiert ein geräuscharmer ruhiger Lauf der Kette.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 zwei miteinander verbundene Kettenglieder einer Energieführungskette in Strecklagenanschlag,

Fig. 2 zwei miteinander verbundene Kettenglieder der Energieführungskette im Radienanschlag,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand aus Fig. 1,

Fig. 4 ein Kupplungselement zur Verbindung der Ketten glieder in einer gegenüber Fig. 1 bis 3 ver größerten Darstellung,

Fig. 5 die Ansicht A aus Fig. 4,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht auf zwei miteinander verbundene Kettenlaschen von Kettengliedern,

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 6 und

Fig. 8 ein Verbindungselement für die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsform.

Die in den Figuren dargestellten Kettenglieder 1 für eine Energieführungskette sind an seitlichen Kettenlaschen 2 durch drehelastische Kupplungen 3 schwenkbeweglich ver bunden, wobei der Schwenkwinkel von Anschlägen 4 an den Kettenlaschen 2 begrenzt ist. Andere drehelastische Ver bindungen, z. B. in Form von Lagern, sollen nicht aus geschlossen sein.

Die Verbindungselemente 5 sind als dauerelastische, auf Torsion beanspruchte Zapfen ausgebildet, die an den mit einander zu verbindenden Kettenlaschen 2 drehfest angeordnet sind. Die Zapfen 5 sind formschlüssig in Zapfen aufnahmen 8 der Kettenlaschen 2 eingesetzt und besitzen ein in Fig. 4 dargestelltes Keilwellenprofil. Zweckmäßig sind die Profile der Zapfenaufnahmen 8 in den zugeordneten Anschlussflächen der miteinander zu verbindenden Ketten laschen 2 zumindest in Strecklage der Kettenglieder 1 winkelversetzt ausgebildet (Fig. 1). Entsprechend weisen auch die tordierbaren Verbindungselemente Abschnitte 9, 10 mit zueinander versetzt angeordneten Profilen auf.

Die Kupplungen 3 sind zwischen den Kettenlaschen so ein gebaut, dass sie bei einer Zwischenstellung der Ketten glieder zwischen der in Fig. 1 dargestellten Strecklage und einem durch die Anschläge 4 begrenzten, in Fig. 3 dar gestellten, maximalen Schwenkwinkel torsionsfrei sind. Das tordierbare Verbindungselement 5 baut je nach Winkellage, Ausführungsform und Materialeigenschaften durch die Schwenkbewegung der Kettenglieder 1 Rückstellkräfte auf. Diese bewirken eine Dämpfung der Geräuschentwicklung in den Anschlägen, da der Auftreffimpuls verringert wird. Eine ruhigere Abrollbewegung der Kette ist die Folge. Der Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn die drehelastischen Kupplungen eine progressive Drehmomentkennlinie aufweisen, also das Rückstellmoment bei sich änderndem Schwenkwinkel überproportional zunimmt.

Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kupplungen 3 sind als Klauenkupplungen ausgebildet, die ein in der Drehachse angeordnetes dauerelastisches, tordierbares Verbindungselement 5 und an die Kettenlaschen 2 angeformte klauenförmige Vorsprünge 6 aufweisen. Die Vorsprünge 6 greifen in Taschen 7 der benachbarten Kettenlasche 2 ein und sind zwischen den von den Taschen begrenzten Anschlägen 4 bewegbar. Die in die Taschen 7 eingreifenden Vorsprünge 6 übertragen auch in Kettenlängsrichtung wirkende Zug- und Druckkräfte. Der Fig. 8 entnimmt man, dass das drehelastische Verbindungselement 5 als Steckzapfen ausgebildet ist, der an einem Ende einen Bund aufweist und als Verdrehsicherung mantelseitige Vorsprünge 11 besitzt, die in Ausnehmungen 12, 12' an den Kettenlaschen eingreifen. Zur weiteren Sicherung des Verbindungselementes 5 ist eine Klammer 13 vorgesehen, die in eine Öffnung 14 des Verbindungselementes 5 einsetzbar ist.

Claims

1. Energieführungskette mit Kettengliedern (1), die seit liche Kettenlaschen (2) aufweisen und deren Schwenkwinkel von Anschlägen (4) an den Kettenlaschen (2) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenlaschen (2) drehelastisch verbunden sind.

2. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Kettenlaschen (2) durch drehelastische Kupplungen oder drehelastische Lager verbunden sind.

3. Energieführungskette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drehelastischen Verbindungen (3) als Klauenkupplungen ausgebildet sind, die ein in der Dreh achse angeordnetes dauerelastisches, tordierbares Ver bindungselement (5) und an die Kettenlaschen (2) angeformte klauenförmige Vorsprünge (6) aufweisen, wobei die Vor sprünge (6) in Taschen (7) der benachbarten Kettenlasche (2) eingreifen, zwischen den von den Taschen (7) begrenzten Anschlägen (4) bewegbar sind und in Kettenlängsrichtung wirkende Zug- und Druckkräfte übertragen.

4. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (3) dauer elastische, auf Torsion beanspruchte Zapfen (5) aufweisen, die an den miteinander zu verbindenden Kettenlaschen (2) drehfest angeordnet sind.

5. Energieführungskette nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zapfen (5) formschlüssig in Zapfenauf nahmen (8) der Kettenlaschen (2) eingesetzt sind.

6. Energieführungskette nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zapfen (5) ein Keilwellenprofil auf weisen.

7. Energieführungskette nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfenaufnahmen (8) in den zuge ordneten Anschlussflächen der miteinander zu verbindenden Kettenlaschen (2) Profile aufweisen, die zumindest in Strecklage der Kettenglieder (1) winkelversetzt oder unterschiedlich ausgebildet sind.

8. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drehelastischen Ver bindungen (3) als Distanzelemente ausgebildet sind, welche die relativ zueinander beweglichen Anschlussflächen der Kettenlaschen (2) in einem definierten Abstand halten.

9. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die drehelastischen Ver bindungen (3) so angeordnet sind, dass sie bei einer Zwischenstellung der Kettenglieder (1) zwischen der Streck lage und einem durch die Anschläge (4) begrenzten maximalen Schwenkwinkel torsionsfrei sind.

10. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die drehelastischen Ver bindungen (3) eine progressive Drehmomentkennlinie auf weisen.

11. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (3) aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen.