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Die Erfindung betrifft eine Schutz- und Führungsvorrichtung für ein Kabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der Einfachheit halber wird im Folgenden auf Kabel oder dergleichen nur als Kabel Bezug genommen, obwohl an Stelle von Kabeln auch andere biegsame Elemente, wie insbesondere Schläuche, in der Schutz- und Führungsvorrichtung aufgenommen sein können. Insbesondere sind ein oder mehrere Kabel, wie Strom- oder Glasfaserkabel, und/oder ein oder mehrere Rohre oder Schläuche, wie Pneumatik oder Hydraulikschläuche, in einer derartigen Schutz- und Führungsvorrichtung aufgenommen, die ausgehend von einem stationären Teil ein bewegliches Teil einer Werkzeugmaschine oder einer sonstigen Maschine mit elektrischer Energie versorgen, Energie in Form von Druckluft zuführen oder der Signalübertragung dienen. Die Schutz- und Führungsvorrichtung führt und schützt das Kabel während einer Bewegung des beweglichen Teils sicher und verlässlich. Die Schutz- und Führungsvorrichtung wird auf Grund ihrer Ausgestaltung und Funktion gelegentlich auch als Führungskette bezeichnet. Die Schutz- und Führungsvorrichtung kann beispielsweise bei einer Werkzeugmaschine, einer Fördervorrichtung, einer Baumaschine, einer Halbleitervorrichtung, einer pharmazeutischen Probenspeichervorrichtung, einer Fahrzeugtür-Öffen-/Schließvorrichtung oder dergleichen verwendet werden. Insbesondere nimmt die Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel eine lineare, gestreckte Stellung oder eine gebogene Stellung entsprechend der Relativbewegung zwischen dem beweglichen Teil und dem stationären Teil ein.
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Aus der Japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2007- 10 087 A ist eine Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel bekannt, welche eine Anzahl von Rahmenkörpern umfasst, von denen jeder ein Paar rechter und linker voneinander beabstandeter Seitenplatten und jeweils zwischen einem Paar von Seitenplatten angeordneter, dieselben überbrückend verbindender, auf der beim Biegen außen angeordneten Seite und der beim Biegen innen angeordneten Seite angeordneter Verbindungsplatten aufweist. Das Paar rechter und linker Seitenplatten muss in getrennten rechten und linken metallischen Gießformen gegossen werden. Somit sind die Herstellungskosten relativ hoch, da zwei unterschiedliche Formen für die Herstellung erforderlich sind.
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Aus der
DE 44 13 303 C1 ist eine Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel bekannt, aufweisend eine Mehrzahl von Paaren rechter und linker, voneinander beabstandeter Seitenplatten, die miteinander in Längsrichtung verschwenkbar verbunden sind, wobei die Seitenplatten eine beim Biegen außen angeordnet Seite, eine beim Biegen innen angeordnete Seite, einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich aufweisen, und Verbindungsplatten, die überbrückend auf den beim Biegen innen angeordneten Seiten und/oder auf den beim Biegen außen angeordneten Seiten der Paare rechter und linker, voneinander beabstandeter Seitenplatten angeordnet sind. Dabei sind Verbindungsstifte im vorderen Bereich jeder der Seitenplatten angeordnet, und Verbindungsstiftöffnungen im hinteren Bereich jeder der Seitenplatten angeordnet. Der Verbindungsstift ist in die Verbindungsstiftöffnung einer benachbarten, in Reihe angeordneten Seitenplatte eingepasst, so dass die Seitenplatten verschwenkbar miteinander verbunden sind, und ein Kabelaufnahmeraum durch die schwenkbar miteinander in Längsrichtung verbundenen Seitenplatten gebildet ist, wobei die Seitenplatten der Vorrichtung identisch und miteinander austauschbar ausgebildet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel zu verbessern. Ferner soll das Teilemanagement sowie der Zusammenbau der Teile vereinfacht werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist eine Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel vorgesehen, aufweisend eine Mehrzahl von Paaren rechter und linker, voneinander beabstandeter Seitenplatten, die miteinander in Längsrichtung verschwenkbar verbunden sind, wobei die Seitenplatten eine beim Biegen außen angeordnet Seite, eine beim Biegen innen angeordnete Seite, einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich aufweisen. Verbindungsplatten sind bei der Vorrichtung vorgesehen, die überbrückend auf den beim Biegen innen angeordneten Seiten und/oder auf den beim Biegen außen angeordneten Seiten der Paare rechter und linker, voneinander beabstandeter Seitenplatten angeordnet sind. Die Seitenplatten weisen Verbindungsstifte, die im vorderen Bereich jeder der Seitenplatten angeordnet sind, und Verbindungsstiftöffnungen auf, die im hinteren Bereich jeder der Seitenplatten angeordnet sind, wobei der Verbindungsstift in die Verbindungsstiftöffnung einer benachbarten, in Reihe angeordneten Seitenplatte eingepasst ist, so dass die Seitenplatten verschwenkbar miteinander verbunden sind, und ein Kabelaufnahmeraum zur Aufnahme eines oder mehrerer Kabel durch die schwenkbar miteinander in Längsrichtung verbundenen Seitenplatten in Verbindung mit den Verbindungsplatten gebildet ist. Hierbei sind die Seitenplatten der Vorrichtung identisch und miteinander austauschbar ausgebildet. Auf Grund der einheitlichen Gestalt (die Seitenplatten sind identisch ausgebildet), können die Seitenplatten für die rechte Seite und die linke Seite der Vorrichtung in einer einzigen Form gegossen werden, so dass sich die Herstellungskosten verringern. Ferner können durch die identische Ausbildung Zusammenbaufehler auf einfache Weise verhindert werden. Dies vereinfacht die Handhabung und Lagerhaltung der Teile, da es sich um die gleichen Teile handelt.
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Hierbei weist jede Seitenplatte einen bogenförmigen vertieften Bereich und einen bogenförmigen vorstehenden Bereich auf, wobei jeweils der bogenförmige vorstehende Bereich mit dem vertieften Bereich der nächsten, in Längsrichtung der Vorrichtung benachbarten Seitenplatte zusammenwirkt. Bei diesen Bereichen handelt es sich um Biegebegrenzungsbereiche. Sie sind beabstandet koaxial zum Verbindungsstift bzw. zur Verbindungsstiftöffnung angeordnet. Durch die Biegebegrenzungsbereiche wird der maximale Verschwenkwinkel der einzelnen Seitenplatten relativ zueinander begrenzt und somit ein minimaler Biegeradius der Vorrichtung zum Schutz des oder der hierin angeordneten Kabel definiert. Durch das Vorsehen der Biegebegrenzungsbereiche ergibt sich ein reibungsfreier Übergang von einer linearen Bewegung in eine Schwenkbewegung zwischen den Seitenplatten, wodurch das oder die im Kabelaufnahmeraum aufgenommenen Kabel durch die Vorrichtung verlässlich geschützt und geführt werden können.
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Insbesondere weist jeder der vorstehenden Bereiche mindestens ein Verriegelungsstück zum Verhindern eines Verziehens auf, jeder der vertieften Bereiche mindestens eine Verriegelungsnut zum Verhindern eines Verziehens auf, und das Verriegelungsstück wirkt mit der Verriegelungsnut der nächsten, in Längsrichtung der Vorrichtung benachbarten Seitenplatte zusammen, wobei das Verriegelungsstück im maximal gebogenen Zustand der Vorrichtung in der Verriegelungsnut angeordnet ist. Insbesondere bevorzugt ist auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der vorstehenden Bereiche jeweils ein Verriegelungsstück und auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der vertieften Bereiche eine Verriegelungsnut angeordnet, so dass in beiden Endstellungen Mittel zum Verhindern eines Verziehens vorgesehen sind. Das Verriegelungsstück einer Seitenplatte wirkt mit der Verriegelungsnut der benachbarten Seitenplatte in Gestalt eines konvex-konkaven Eingriffs zusammen. Wenn eine äußere, verdrehende Kraft auf die Vorrichtung wirkt, welche in Beitenrichtung in den vorderen Bereichen und hinteren Bereichen benachbarter Seitenplatten während des Biegens wirkt, verformen die kurze bogenförmige Verriegelungsnut und das kurze bogenförmige Verriegelungsstück, die entlang eines Bogenpfades angeordnet sind, eine äußere Umfangskante der Seitenplatte, so dass ein Torsionsphänomen zwischen der äußeren Umfangskante und der dazu gehörenden, gegenüberliegenden inneren Umfangskante der Seitenplatten erzeugt wird, wodurch ein Widerstand gegen ein Lösen in Breitenrichtung erzeugt wird. Insgesamt wird ein Verziehen in Breitenrichtung im vorderen Bereich und im hinteren Bereich der benachbarten Seitenplatten begrenzt, so dass ein ungewolltes Lösen der Seitenplatten verhindert werden kann. Das kurze bogenförmige Verriegelungsstück zum Verhindern eines Verziehens und die kurze bogenförmige Verriegelungsnut zum Verhindern eines Verziehens werden beim Zusammenbau oder beim Auseinanderbauen ohne Verformung ineinander eingepasst in Gestalt eines konvex-konkaven Eingriffs. Da das herkömmliche Verdrehen verhindert wird, kann der Zusammenbau und das Auseinanderbauen der Vorrichtung einfach erfolgen.
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Als Materialien, welche für die Seitenplatten und Verbindungsplatten einer derartigen Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel verwendet werden, kommen bevorzugt ausreichend feste, ermüdungsbeständige und stoßbeständige Materialien in Frage, insbesondere technische Kunststoffe wie Polyamid 6, Polyamid 12, Polyamid 46, Polyamid 66, Acryl, Polyacetal und dergleichen. Diese Materialien halten die Biegebelastungen aus, die während eines Biegens auftreten, und die Vorrichtung zeigt eine ausgezeichnete Formstabilität.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele (erstes Ausführungsbeispiel nicht Gegenstand der Erfindung) unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine verkürzt dargestellte Seitenansicht einer Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (nicht Gegenstand der Erfindung),
- 2 eine ausschnittsweise Darstellung der Schutz- und Führungsvorrichtung von 1 zur Verdeutlichung der Verbindung der Seitenplatten,
- 3 eine perspektivische Ansicht von vier Seitenplatten der Schutz- und Führungsvorrichtung von 1 vor dem Zusammenbau,
- 4 eine perspektivische Ansicht einer Seitenplatte, wie sie bei der Schutz- und Führungsvorrichtung von 1 verwendet wird, vom Kabelaufnahmeraum her betrachtet,
- 5 eine perspektivische Ansicht der Seitenplatte von 4 von der Außenseite her betrachtet,
- 6 eine teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen Zustands zweier Seitenplatten von der Kabelaufnahmeraumseite her betrachtet,
- 7 eine teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen Zustands zweier Seitenplatten von der Außenseite her betrachtet,
- 8 eine perspektivische Ansicht, die den verbundenen Zustand zweier Seitenplatten gemäß dem zweiten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt,
- 9 eine perspektivische Ansicht einer Seitenplatte, wie sie bei der Schutz- und Führungsvorrichtung von 8 verwendet wird, vom Kabelaufnahmeraum her betrachtet,
- 10 eine perspektivische Ansicht der Seitenplatte von 9 von der Außenseite her betrachtet,
- 11 eine teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen Zustands zweier Seitenplatten von der Kabelaufnahmeraumseite her betrachtet, und
- 12 eine teilweise aufgerissene perspektivische Darstellung des verbundenen Zustands zweier Seitenplatten von der Außenseite her betrachtet.
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Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf zwei Ausführungsbeispiele Schutz- und Führungsvorrichtung 100 bzw. 200 für Kabel C näher beschrieben, wobei das erste Ausführungsbeispiel nicht Gegenstand der Erfindung ist, sondern dem besseren Verständis der Ausgestaltung gemäß dem erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsbeispiel dient. Die Vorrichtung dient vorliegend dem Schutz und der Führung eines Stromkabels (nicht dargestellt) einer Werkzeugmaschine, welches zwischen einem stationären Teil F und einem beweglichen Teil M angeordnet ist, kann jedoch auch für andere Zwecke dienen. Die Vorrichtung kann je nach Position des beweglichen Teils M in Bezug auf das stationäre Teil F eine gestreckte oder gebogene Stellung einnehmen. Das Kabel C ist hierbei in einem Kabelaufnahmeraum R aufgenommen.
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Die Schutz- und Führungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besteht vorliegend aus gegossenem glasfaserverstärktem Polyamidkunstharz, das ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften aufweist. Die Schutz- und Führungsvorrichtung 100 ist mittels Verbindens von Paaren rechter und linker Seitenplatten 110 gebildet. Auf der beim Biegen innen angeordneten Seite ist jeweils eine Verbindungsplatte 120 überbrückend zwischen jedem Paar rechter und linker Seitenplatten 110 lösbar angeordnet. Entsprechende Verbindungsplatten (nicht dargestellt) sind auf der beim Biegen außen angeordneten Seite der Paare rechter und linker Seitenplatten 110 lösbar angeordnet. Insgesamt ergibt sich somit eine hohle, rechteckförmige Gestalt, welche den Kabelaufnahmeraum R bildet.
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Es sei angemerkt, dass die Verbindungsplatten nicht bei jedem Seitenplattenpaar auf der beim Biegen innen und der beim Biegen außen angeordneten Seite vorgesehen sein müssen, sondern die Verbindungsplatten können beispielsweise abwechselnd oder in beliebigen geeigneten Intervallen vorgesehen sein, wobei die Intervalle sich über die Länge der Schutz -und Führungsvorrichtung auch ändern können.
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Die Seitenplatten 110 weisen einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich auf. Die Seitenplatte 110 kann als rechte oder als linke Verbindungsplatte verwendet werden und in Längsrichtung mit anderen Seitenplatten verbunden werden, wie in 3 dargestellt. Die Pfeile in 3 zeigen verschiedene Positionen, welche die Seitenplatte einnehmen kann. Die Pfeile sind gedacht, um zu zeigen, dass die gleiche Seitenplatte an einer beliebigen Stelle der Vorrichtung sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite verwendet werden kann.
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Ferner sind der vordere Bereich und der hintere Bereich der Seitenplatte 110 in Plattendickenrichtung versetzt angeordnet. Der vordere Bereich ist mit einer Verbindungsstiftöffnung 111 versehen, der hintere Bereich ist mit einem Verbindungsstift 112 versehen, der im Wesentlichen einen dem Innendurchmesser der Verbindungsstiftöffnung 111 entsprechenden Außendurchmesser hat, in welche der Verbindungsstift 112 eingepasst ist.
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Ein Biegeführungsstift 114 (siehe 4) ist in eine Biegeführungsöffnung oder -vertiefung 113 der benachbarten Seitenplatte 110 eingepasst und in derselben geführt, wobei vorliegend an einer Seitenplatte 110 im hinteren Bereich zwei Biegeführungsstifte 114 und entsprechend auf der anderen Seite im vorderen Bereich auch zwei Biegeführungsöffnungen 113 ausgebildet sind. Die Seitenplatten 110 werden kontinuierlich miteinander in einer Reihe dadurch verbunden (6 und 7), dass die vorderen und hinteren Bereiche eines Seitenplattenpaares durch Einpassens des Verbindungsstifts 112 im hinteren Bereich der einen Seitenplatte 110 in die Verbindungsstiftöffnung 111 im vorderen Bereich der benachbarten Seitenplatte 110 miteinander verbunden werden. Insgesamt ergibt sich somit eine Verschwenkbarkeit der benachbarten, miteinander verbundenen Seitenplatten 110 relativ zueinander, wobei die Verbindungsstifte die Schwenkachsen definieren.
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Ferner ist der vordere Bereich und der hintere Bereich der Seitenplatte 110 jeweils mit einem vertieften Biegebegrenzungsbereich 115 und einem vorstehenden Biegebegrenzungsbereich 116 versehen, die entlang von Bogenpfaden L koaxial beabstandet vom Verbindungsstift 112 beziehungsweise der Verbindungsstiftöffnung 111 ausgebildet sind. Die vertieften Biegebegrenzungsbereiche 115 sind vorliegend an den äußeren Enden der vorderen bzw. hinteren Bereiche angeordnet während die vorstehenden Biegebegrenzungsbereiche 116 in versatznahen Bereich des vorderen bzw. hinteren Bereichs angeordnet sind.
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Beim Zusammenbau wird in den vertiefteten Biegebegrenzungsbereich 115 im vorderen Bereich einer Seitenplatte 110 ein vorstehender Biegebegrenzungsbereich 116 im hinteren Bereich der benachbarten Seitenplatte 110 eingesetzt. Entsprechend wird der vorstehende Biegebegrenzungsbereich 116 der Seitenplatte 110, welcher versatzseitig im vorderen Bereich der Seitenplatte 110 angeordnet ist, in den vertieften Biegebegrenzungsbereich 115 der benachbarten Seitenplatte 110 eingesetzt, welcher am äußeren Ende derselben angeordnet ist. Das Zusammenwirken von vorstehenden und vertieften Biegebegrenzungsbereichen in Gestalt konvex-konkaver Elemente begrenzt die Relativbewegung der benachbarten, miteinander verbundenen Seitenplatten 110. Insbesondere werden sowohl eine Begrenzung der Schwenkbewegung der Seitenplatten 110 relativ zueinander als auch eine stabile gestreckte Stellung während der Bewegung der Vorrichtung erreicht. Dabei kann ein reibungsloser Übergang zwischen einer geraden Bewegung und einer Drehbewegung der Vorrichtung erreicht werden, so dass verlässlich ein im Kabelaufnahmeraum R aufgenommenes Kabel C geschützet und geführt werden kann.
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Die Seitenplatten 110 der Vorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind gleich ausgebildet, d.h. es ist nur eine Gussform für das Spritzgießen derselben erforderlich. Entsprechend sind auch die Verbindungsplatten gleich ausgebildet, so dass insgesamt nur zwei Gussformen erforderlich sind.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 das erfindungsgemäße zweite Ausführungsbeispiel näher erläutert. Hierbei sind gleiche oder gleichwirkende Elemente mit um 100 höheren Bezugszeichen als beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Die Schutz- und Führungsvorrichtung 200 unterscheidet sich nur dadurch von der Schutz- und Führungsvorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels, dass sie Mittel zum Verhindern eines Verziehens im vorderen und hinteren Bereich der Seitenplatten 210 in Breitenrichtung der Seitenplatten 210 aufweist. Hierbei haben die vorderen und hinteren Bereiche der Seitenplatten 210 jeweils eine einander entsprechende Gestalt, so dass die Seitenplatten 210 auf beiden Seiten der Vorrichtung verwendet werden können und entsprechend den Seitenplatten 110 des ersten Ausführungsbeispiels austauschbar sind. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden nur die Mittel zum Verhindern eines Verziehen näher erläutert, welche im vertieften Biegebegrenzungsbereich 215 und am vorstehenden Biegebegrenzungsbereich 216 ausgebildet sind.
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Einander gegenüberliegende Flächen der Seitenplatten 210, die miteinander in Längsrichtung des Kabels C verbunden sind, sind jeweils mit kurzen bogenförmigen Verriegelungsnuten 217 zum Verhindern eines Verziehens versehen, die entlang einem theoretischen konzentrisch beabstandet von einem Verbindungsstift 212 bzw. einer Verbindungsstiftöffnung 211 angeordneten Bogenpfad L ausgebildet sind. Die Verriegelungsnuten 217 sind in den einander gegenüberliegenden Wänden der bogenförmigen vertieften Biegebegrenzungsbereiche 215 der Seitenplatte 210 angeordnet. Entsprechend sind kurze bogenförmige Verriegelungsstücke 218 zum Verhindern eines Verziehens an den benachbarten Seitenplatten 210 ausgebildet, die jeweils in die zugeordnete Verriegelungsnut 217 passen, wodurch sich eine Verbindung von konkaven und konvexen Bereichen ergibt, welche die Drehbewegung benachbarter miteinander verbundener Seitenplatten 210 begrenzt. Die Verriegelungsstücke 218 sind an den bogenförmigen, vorstehenden Biegebegrenzungsbereichen 216 entlang eines theoretischen Bogenpfades L angeordnet. Sie wirken mit den Verriegelungsnuten 217 der benachbarten Seitenplatte 210 zusammen.
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Wenn die Vorrichtung gebogen wird, wirken die vorstehenden Biegebegrenzungsbereiche 216, welche auch die Verriegelungsstücke 218 umfassen, im Wesentlichen als eine Reihe von bogenförmigen Verriegelungsstücke zum Verhindern eines Verziehens, welche mit einer Reihe von Verriegelungsnuten 217 zusammenwirken. In anderen Worten wird durch das Eingreifen von Verriegelungsstücken und Verriegelungsnuten ein Verziehen während des Biegens im Wesentlichen verhindert.
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In den 9 und 10 sind die Verriegelungsnuten 217 und Verriegelungsstücke 218 gut ersichtlich. Es sei angemerkt, dass das Bezugszeichen 218a, das in den 9 bis 12 dargestellt ist, eine gekrümmte Fläche zum Verhindern eines Verziehens bezeichnet, das an den kurzen bogenförmigen Verriegelungsstücken 218 zum Verhindern eines Verziehens ausgebildet ist.
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Die Seitenplatten 210 der Vorrichtung 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind gleich ausgebildet, d.h. es ist nur eine Gussform für das Spritzgießen derselben erforderlich. Entsprechend sind auch die Verbindungsplatten gleich ausgebildet, so dass insgesamt nur zwei Gussformen erforderlich sind. Ferner lassen sich die Seitenplatten 210 einfach zusammenbauen oder im Bedarfsfall wieder auseinanderbauen. Beim Zusammenbau schützt der Eingriff von Verriegelungsnut und Verriegelungsstück vor einer Verformung in Breitenrichtung, so dass ein Verbinden der Seitenplatten oder ein Einsetzen zwischen die Seitenplatten 210 einfach durchgeführt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 100,
- 200 Schutz- und Führungsvorrichtung für Kabel
- 110,
- 210 Seitenplatte
- 111,
- 211 Verbindungsstiftöffnung
- 112,
- 212 Verbindungsstift
- 113
- Biegeführungsöffnung
- 114
- Biegeführungsstift
- 115, 215
- vertiefter Biegebegrenzungsbereich
- 116, 216
- vorstehender Biegebegrenzungsbereich
- 217
- Verriegelungsnut zum Verhindern eines Verziehens
- 218
- Verriegelungsstück zum Verhindern eines Verziehens
- 218a
- gekrümmte Fläche
- 120, 220
- Verbindungsplatte
- C
- Kabel
- R
- Kabelaufnahmeraum
- L
- theoretischer Bogenpfad