DE19709894C2 - Energieführungskette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette aus Kettengliedern mit jeweils zwei Kettenlaschen, einen die Kettenlaschen verbindenden Quersteg und mindestens einem Torsionselement, das einen an den Quersteg anschließenden Fuß sowie einen oberseitig an den Fuß angeformten Arm auf­ weist, wobei der Arm sich in einer spannungsfreien Grund­ stellung des Torsionselementes quer zur Kettenlängsrichtung erstreckt und durch Torsion des elastisch verformbaren Fußes soweit in Kettenlängsrichtung drehbar ist, daß Leitungen in die Kette eingelegt und entnommen werden können. - Die Energieführungskette ist einseitig krümmbar und dient der Aufnahme flexibler Leitungen, insbesondere der Aufnahme von Elektrokabeln, Schläuchen und dergleichen.

Eine Energieführungskette mit den beschriebenen Merkmalen ist aus DE 39 08 951 C1 bekannt. Die Kettenglieder der bekannten Energieführungskette bestehen aus Kettenlaschen und einem Quersteg, der mit den Kettenlaschen verschraubt ist sowie eine T-förmige Längsnut aufweist. Das Torsions­ element ist L-förmig ausgebildet und weist einen in die Nut des Quersteges einsetzbaren Fuß auf. Wenn eine Unterteilung quer zur Längsrichtung, im folgenden auch als Kammerung bezeichnet, der Energieführungskette gewünscht wird, werden zwei oder mehr Torsionselemente in die Längsnut der Quer­ stege eingesetzt. Die Montage der aus einer Mehrzahl von Teilen zusammengesetzten Energieglieder ist aufwendig. Für eine Energieführungskette aus verhältnismäßig kleinen Kunststoffkettengliedern, die in der Praxis als Standard­ kette Verwendung findet, ist die bekannte Ausführung auf­ grund der aufwendigen Gestaltung und Fertigung der Ketten­ glieder ungeeignet. Darüber hinaus weist die bekannte Energieführungskette auch funktionelle Nachteile auf. Beim Betrieb einer Energieführungskette werden durch die Leitungen orthogonale Kräfte auf das Verschlußglied einer Kette, d. h. bei der bekannten Ausführung auf den L- förmigen Arm, ausgeübt. Unter den im Betrieb ausgeübten Kräften neigt der Arm aufgrund des auf ihn ausgeübten Biegemomentes zu orthogonalen Kippbewegungen mit der Gefahr, daß die Leitungen ungewollt freikommen.

Eine aus DE 197 09 894 A1 bekannte Energieführungskette besteht aus einstückigen Kunststoffkettengliedern, die einen unteren sowie einen oberen Quersteg aufweisen. Einer der Querstege ist unterbrochen und kann durch Biegen seiner beiden Stegteile so weit geöffnet werden, daß die Leitungen eingelegt und entnommen werden können. Das Einlegen der Leitungen ist durch Eindrücken leicht möglich. Die Entnahme wird jedoch dadurch erschwert, daß die Leitungen in einer nach oben gerichteten schrägen Bewegung durch den sich öffnenden Schlitz zwischen den Stegteilen hindurch bewegt werden müssen. Der Öffnungsmechanismus schließt ferner eine Kammerung des Aufnahmeraumes durch Trennelemente aus. Dies ist nachteilig, wenn zwei oder mehr flexible Leitungen in der Energieführungskette untergebracht werden sollen.

Ferner sind Energieführungsketten bekannt, die einen mit den Kettenlaschen fest verbundenen Quersteg sowie einen Klappsteg aufweisen. Der Klappsteg ist gelenkig an eine Kettenlasche angeschlossen und an der anderen Kettenlasche verrastbar. Das Öffnen des Klappsteges beim Einlegen der Leitungen ist aufgrund der Verrastung regelmäßig nur mit einem Hebelwerkzeug zu bewerkstelligen und verhältnismäßig zeitaufwendig. Im übrigen ist die Fertigung der aus zwei Teilen bestehenden Kettenglieder aufwendig.

Ausgehend von dem eingangs erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Aufbau der Kettenglieder zu vereinfachen und die Kettenglieder so aus­ zubilden, daß die Gefahr eines ungewollten Öffnens während des Betriebs der Energieführungskette weitestgehend elimi­ niert ist.

Die Aufgabe wird bei einer Energieführungskette mit den eingangs beschriebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kettenglieder aus Kunststoff einstückig ausgebildet sind, wobei der Fuß des Torsionselementes an den Quersteg angeformt ist, und daß der Arm T-förmig an den Fuß anschließt und seine T-förmig abstrebenden Schenkel in der spannungsfreien Grundstellung des Torsionselementes Leitungen, die beiderseits des Fußes in die Kette eingelegt sind, gegen Herausfallen sichern. Die Torsionselemente erfüllen im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre eine Doppel­ funktion. Sie sichern eingelegte Leitungen gegen das Herausfallen und stellen zugleich kammerbildende Trennele­ mente dar, welche den Aufnahmeraum der Kettenglieder in Kammern unterteilen. Die Breite der Kammern ist dem Durch­ messer der eingelegten Leitungen angepaßt. Durch eine Dreh­ bewegung der Torsionselemente öffnet sich der Aufnahmeraum der Kettenglieder und es können Leitungen eingelegt oder entnommen werden. Bei der Drehbewegung erfährt der an den Quersteg angeformte Fuß eine Tordierung, also eine elastische Verdrehung. Die Rückstellung der Torsions­ elemente in ihre Grundstellung erfolgt durch elastische Kräfte, sobald die Arme losgelassen werden.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß an die Kettenlaschen Sicherungsnasen angeformt sind, welche den Arm in der Grundstellung des Torsionselementes endseitig überfassen und diesen gegen Kippbewegungen sichern. Durch Abstützung an den Sicherungsnasen sind die Torsionselemente in der Lage, verhältnismäßig große, orthogonal zu dem Quersteg wirkende Kräfte aufzunehmen, ohne daß die Gefahr eines unkontrollierten Öffnens besteht. Bei der Ausbildung der Sicherungsnasen kann mit großen Fertigungstoleranzen gearbeitet werden, da eine Verrastung zwischen Sicherungsnase und Arm nicht erforderlich ist. Die Ketten­ glieder lassen sich ohne Werkzeug öffnen. Um die Handhabung zu erleichtern, weisen die Arme vorzugsweise seitliche Griffmulden auf. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, an der Oberseite der Torsionselemente eine mit der Torsionsachse des Fußes fluchtende Ausnehmung zum Einführen eines Werkzeuges, z. B. eines Schraubendrehers, vorzusehen.

Bei einer Tordierung der Torsionselemente treten an den Anschlußenden des Fußes Spannungsspitzen auf. Die Spannungsspitzen beruhen auf dem stufenförmigen Übergang zwischen Fuß und Quersteg bzw. Fuß und Arm. Die Erfindung empfiehlt, daß die Anschlußenden des Fußes sowohl am Quer­ steg als auch an dem oberseitigen Arm einen größeren Quer­ schnitt aufweisen als der mit einem stetigen Übergang anschließende Mittelbereich des Fußes, wobei die Quer­ schnittsänderungen so eingerichtet sind, daß die bei einer Tordierung in den Querschnitten auftretende maximale Spannung annähernd konstant ist. Es versteht sich, daß die Querschnitte so bemessen werden, daß die auftretende maxi­ male Spannung eine durch das Material vorgegebene zulässige Spannung nicht überschreitet. Vorzugsweise weisen die Torsionselemente einen Fuß mit elliptischem Querschnitt auf. Andere Querschnittsformen sollen jedoch nicht ausge­ schlossen sein.

Die Querstege können mit der Oberkante der Kettenlaschen bündig abschließen und mit diesen eine Gleitfläche an der Außenseite der nur einseitig krümmbaren Kette bilden. Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Kettenglieder eine Mehrzahl einstückig an den Quersteg angeformter Torsionselemente aufweisen, die quer zur Kettenlängsrichtung nebeneinander, vorzugsweise ohne Über­ lappung der oberseitigen Arme, angeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Aus­ führungsbeispiele darstellenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 ausschnittsweise eine Energieführungskette in der Draufsicht mit einliegenden flexiblen Leitungen,

Fig. 2 eines der Kettenglieder der in Fig. 1 dargestellten Energieführungskette, ebenfalls in der Draufsicht,

Fig. 3 den Schnitt A-A in Fig. 2,

Fig. 4 eine stirnseitige Ansicht des in Fig. 2 darge­ stellten Kettengliedes aus der Blickrichtung B in Fig. 2,

Fig. 5 eine weitere Ausführung des in Fig. 2 dargestellten Kettengliedes, und zwar für eine breitere Energie­ führungskette, ebenfalls in der Draufsicht,

Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht des in Fig. 5 darge­ stellten Gegenstandes aus der Blickrichtung C.

Die in Fig. 1 dargestellte Energieführungskette dient zur Führung von flexiblen Leitungen 1, insbesondere Elektro­ kabeln und Schläuchen und dergleichen. Sie ist selbst­ tragend und besteht aus einstückigen Kettengliedern 2 aus Kunststoff.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Kettenglieder 2 jeweils zwei Kettenlaschen 3 und einen die Kettenlaschen 3 verbindenden Quersteg 4 auf­ weisen. Die Kettenlaschen 3 sind im Ausführungsbeispiel ge­ kröpft ausgebildet, wobei an der Außenseite des einwärts gekröpften Bereiches Zapfen 5 angeformt sind, die sich durch korrespondierende Öffnungen 6 im auswärts gekröpften Bereich eines benachbarten Kettengliedes erstrecken und somit eine gelenkige Verbindung zwischen den benachbarten Kettengliedern 2 der Energieführungskette herstellen. An den Quersteg 4 der Kettenglieder ist mindestens ein Torsionselement 7 angeformt, welches einen an den Quersteg 4 anschließenden Fuß 8 sowie einen oberseitig von dem Fuß abstrebenden Arm 9 aufweist (Fig. 2 und 4).

Der Arm 9 ist T-förmig an den Fuß 8 angeformt. Seine T- förmig abstrebenden Schenkel erstrecken sich in einer spannungsfreien Grundstellung des Torsionselementes 7 quer zur Kettenlängsrichtung und sichern in der Kette geführte Leitungen 1 gegen Herausfallen. Die Figuren zeigen diese Grundstellung. Durch Tordierung des elastisch verformbaren Fußes 8 ist der Arm 9 so weit in Kettenlängsrichtung dreh­ bar, daß die Leitungen 1 eingelegt und entnommen werden können. In Fig. 2 ist die Drehbewegung durch einen Rich­ tungspfeil sowie eine gestrichelte Darstellung der End­ position des Armes 9 angedeutet. Der Arm 9 wird mit der Hand, ggf. auch mit einem Werkzeug, erfaßt und maximal um eine Vierteldrehung in Kettenlängsrichtung verdreht. Dabei öffnet sich der durch das Torsionselement 7 in Kammern unterteilte Aufnahmeraum des Kettengliedes 2, und es können Leitungen eingelegt oder entnommen werden. Insbesondere der Fig. 4 entnimmt man, daß an die Kettenlaschen 3 Sicherungs­ nasen 10 angeformt sind, welche den Arm 9 in der Grund­ stellung des Torsionselementes 7 endseitig überfassen und dieses gegen Kippbewegungen sichern.

Fig. 2 zeigt, daß der Arm 9 seitliche Griffmulden 11 auf­ weist. Ferner kann an der Oberseite des Torsionselementes 7 eine in der Torsionsachse des Fußes fluchtend gelegene Aus­ nehmung 12 zum Einführen eines Werkzeuges, im Ausführungs­ beispiel eines Schraubendrehers vorgesehen sein.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4 entnimmt man, daß die Anschlußenden des Fußes 8 sowohl am Quersteg 4 als auch an den oberseitigen Arm 9 einen größeren Quer­ schnitt aufweisen als der mit einem stetigen Übergang anschließende Mittelbereich des Fußes. Die Querschnitts­ änderungen sind so eingerichtet, daß die bei einer Tor­ dierung in den Querschnitten auftretende maximale Spannung annähernd konstant ist und eine durch das Kunststoff­ material vorgegebene zulässige Schubspannung nicht über­ schritten wird. Das Torsionselement 7 weist im Aus­ führungsbeispiel einen Fuß 8 mit elliptischem Querschnitt auf.

Fig. 4 läßt erkennen, daß der Quersteg 4 mit der Oberkante der Kettenlaschen 3 bündig abschließt. Quersteg 4 und Ober­ kante der Kettenlaschen 3 bilden eine Gleitfläche, vorzugs­ weise an der Außenseite der nur einseitig krümmbaren Kette. Die Außenseite meint die dem Außenradius der gekrümmten Kette zugeordnete Seite.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Kettenglied 2 für eine breitere Energieführungskette, die zur Aufnahme einer größeren Zahl von flexiblen Leitungen 1 eingerichtet ist. Das Kettenglied 2' weist eine Mehrzahl einstückig an dem Quersteg 4 ange­ formter Torsionselemente 7 auf, die quer zur Kettenlängs­ richtung nebeneinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Breite der Arm 9 so gewählt, daß die Arme 9 der neben­ einander angeordneten Torsionselemente 7 sich nicht über­ lappen.

Claims (8)

1. Energieführungskette aus Kettengliedern mit jeweils zwei Kettenlaschen (3), einem die Kettenlaschen (3) verbindenden Quersteg (4) und mindestens einem Torsionselement (7), das einen an den Quersteg (4) anschließenden Fuß (8) sowie einen oberseitig an den Fuß angeformten Arm (9) aufweist, wobei der Arm (9) sich in einer spannungsfreien Grund­ stellung des Torsionselementes (7) quer zur Kettenlängs­ richtung erstreckt und durch Torsion des elastisch verform­ baren Fußes (8) so weit in Kettenlängsrichtung drehbar ist, daß Leitungen (1) in die Kette eingelegt und entnommen werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (2) aus Kunststoff einstückig ausgebildet sind, wobei der Fuß (8) des Torsionselementes an den Quer­ steg (4) angeformt ist, und daß der Arm (9) T-förmig an den Fuß (8) anschließt und seine T-förmig abstrebenden Schenkel in der spannungsfreien Grundstellung des Torsionselementes (7) Leitungen (1), die beiderseits des Fußes (8) in die Kette eingelegt sind, gegen Herausfallen sichern.

2. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an die Kettenlaschen (3) Sicherungsnasen (10) angeformt sind, welche den Arm (9) in der Grundstellung des Torsionselementes (7) endseitig überfassen und diesen gegen Kippbewegungen sichern.

3. Energieführungskette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (9) seitliche Griffmulden (11) aufweist.

4. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Torsions­ elemente (7) eine mit der Torsionsachse des Fußes (8) fluchtende Ausnehmung (12) zum Einführen eines Werkzeuges aufweist.

5. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußenden des Fußes (8) sowohl am Quersteg (4) als auch an dem oberseitigen Arm (9) einen größeren Querschnitt aufweisen als der mit einem stetiger Übergang anschließende Mittelbereich des Fußes (8), wobei die Querschnittsänderungen so eingerichtet sind, daß die bei einer Tordierung in den Querschnitten auf­ tretende maximale Spannung annähernd konstant ist.

6. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionselemente (7) einen Fuß (8) mit elliptischem Querschnitt aufweisen.

7. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege (4) mit der Ober­ kante der Kettenlaschen (3) bündig abschließen und mit diesen eine Gleitfläche an der Außenseite der nur einseitig krümmbaren Kette bilden.

8. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (2) eine Mehrzahl einstückig an den Quersteg (4) angeformter Torsionselemente aufweisen, die quer zur Kettenlängs­ richtung nebeneinander, vorzugsweise ohne Überlappung der oberseitigen Arme (9), angeordnet sind.