WO2025088139A1 - System for guiding lines in a multi-part vehicle, in particular in an articulated bus - Google Patents
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- WO2025088139A1 WO2025088139A1 PCT/EP2024/080259 EP2024080259W WO2025088139A1 WO 2025088139 A1 WO2025088139 A1 WO 2025088139A1 EP 2024080259 W EP2024080259 W EP 2024080259W WO 2025088139 A1 WO2025088139 A1 WO 2025088139A1
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- H02G11/006—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using extensible carrier for the cable, e.g. self-coiling spring
Definitions
- the invention generally relates to a system for routing cables between two car bodies in a multi-unit vehicle that are pivotally coupled about a pivot axis.
- Multi-unit vehicles include, for example, articulated buses or rail vehicles, such as a low-floor tram, a streetcar, or the like.
- the invention relates to such a system, particularly for articulated buses, for routing at least one supply line, particularly an electrical supply line, that bridges a gap between two consecutive car bodies.
- a generic system comprises a cable routing device with a flexible first longitudinal section, a flexible second longitudinal section, and a flexible or non-flexible deflection section between these two longitudinal sections. Furthermore, a generic system comprises suitable end fastening parts for fastening the ends of the longitudinal sections to one of the two car bodies.
- Such generic systems are known from the prior art, e.g., from patent EP 3 386 832 B1 or patent EP 3 718 795 B1.
- the solution from EP 3 386 832 B1 is intended in particular for rail vehicles. It was proposed that the cable guide device be constructed as an energy guide chain from mechanically coupled chain links, which hold or accommodate the cables to be guided. According to EP 3 386 832 B1, it is proposed that the chain links are pivotable relative to one another in a guide plane, namely by means of pivot joints of the chain links, which are essentially perpendicular to the guide plane and are less flexible in planes perpendicular to the guide plane. Cable guiding devices include energy chains of various designs, each comprising a number of chain links connected to one another in an articulated manner.
- the solution from EP 3 386 832 B1 can, for example, be achieved in a conventional manner using a conventional energy chain arranged laterally. Due to the chosen arrangement, this solution is not necessarily suitable for articulated buses.
- the solution from EP 3 718 795 B1 is specifically designed for articulated buses.
- This solution proposes a cable guide with a leaf spring that extends in a curved manner from one car body to the next.
- a cable conduit is slidably mounted on this leaf spring by a holder. While this solution is generally suitable for different vehicle types, it offers only limited protection for the cables being routed.
- the leaf spring used must be designed according to the specific requirements.
- a first object of the present invention is therefore to propose a system for cable routing for use in multi-unit vehicles, which offers good protection of the cables to be guided and at the same time is easily adaptable or can be easily adapted to the requirements of different vehicle types.
- the first object is achieved by a system for cable routing having the features of claim 1.
- the proposed system comprises a cable guide device for guiding at least one supply line in a guide plane, wherein the cable guide device comprises a flexible first longitudinal section, a flexible second
- the first and the second flexible longitudinal section each comprise a plurality of articulated Interconnected chain links of a cable guide chain.
- the cable guide device can be constructed from cable guide chains only in the flexible longitudinal section, or from one or more different types of cable guide chains across both flexible longitudinal sections and the deflection sections.
- the proposed system further comprises a first end fastening part for fastening one end of the first longitudinal section to one car body and a second end fastening part for fastening one end of the second longitudinal section to the other car body.
- the end fastening parts can have any suitable construction, but are preferably very simple in design, in particular without any moving parts during normal operation.
- the proposed system is characterized in that the first and the second flexible longitudinal section each comprise, in a first end-side partial section which starts from the respective end fastening part, chain links which are pivotally connected relative to one another in at least one first direction, in particular about a first axis parallel to the guide plane, and in that the first and the second flexible longitudinal section each comprise, in another second partial section which merges into the deflection section and/or adjoins the deflection section, chain links which are pivotally connected relative to one another in at least one other direction, in particular about a second axis perpendicular to the guide plane.
- the proposed system is characterized by the fact that the cable guide device has flexible longitudinal sections that have different degrees of freedom and/or different flexibility and/or different rigidity in partial areas or sections of their longitudinal extension.
- the end sections that are to be attached to the car bodies are provided with different or higher degrees of freedom than in a subsequent second section, which merges into and/or connects to the deflection section.
- the cable routing can be designed to be more rigid in order to counteract sagging due to gravity, i.e., sagging from the guide plane, which preferably corresponds to a plane perpendicular to the pivot axis of the car bodies.
- the first longitudinal section has different or higher degrees of freedom in its first subsection than in its second subsection
- the second longitudinal section has different or higher degrees of freedom in its first subsection than in its second subsection. This can be achieved, for example, by suitably selecting the chain links with regard to their pivotal connection in the subsections and/or by suitably adjusting their pivotability by one or more additional components.
- the first section is shorter in the longitudinal direction or direction of the cable guide device than the second section.
- the second section of the first and second flexible longitudinal sections each has reduced flexibility or increased flexural rigidity compared to the first section, in particular against sagging or bending, and/or is preferably designed to be at least largely self-supporting. This counteracts sagging from the guide plane or the plane perpendicular to the pivot axis of the car bodies.
- This area-dependent difference in flexibility or flexural rigidity can be realized in various ways, e.g., by pre-tensioning a cable guide chain of a suitable design.
- the first and second flexible longitudinal sections are each designed or constructed continuously over the first and second partial sections from chain links of an energy guide chain which are connected to one another in an articulated manner and which extend in at least two mutually perpendicular directions is deflectable.
- a spatially deflectable energy guide chain is used, which is composed of chain links which are connected or linked in pairs so as to be pivotable relative to one another in at least two directions, in particular in a cardanic or ball-joint manner.
- the different flexibility or flexural rigidity can advantageously be achieved in certain areas by providing a spring-elastic support element in the second section, which interacts with the energy guide chain in a load-bearing manner in the guide plane.
- a support element is not provided in the first section, so that the first section has a different, in particular higher, flexibility and/or other, in particular higher, degrees of freedom.
- the second section can be at least predominantly self-supporting, i.e. it can bridge an area of the space between car bodies without support.
- the spring-elastic support element is accommodated or arranged within the spatially deflectable energy guide chain.
- the spring-elastic support element is preferably selected such that it causes - in particular when deflected by pivoting movement of the coupled car bodies - an automatic reset of the energy guide chain, in particular into an at least partially substantially straight or stretched position of the energy guide chain in the second sub-section.
- each spring-elastic support element is designed as a rod-shaped spring element or as a leaf spring-like spring element which is arranged in the longitudinal direction of the energy guide chain and is in particular dimensioned so that it can be arranged within the energy guide chain.
- the system has a support for the deflection section, which supports approximately the middle area of the cable guide or energy guide chain.
- the support support can serve to support or support the deflection section between the flexible longitudinal sections, in particular to support it in a fixed or displaceable manner.
- the spring-elastic support element can be mounted on the support column on one side or cantilevered.
- the support column is flat and essentially V-shaped or U-shaped, e.g., as a sheet metal part.
- the deflection section between the flexible longitudinal sections of the cable guide device is preferably arranged at least in sections with a predefined or predetermined path, in particular rigidly fixed.
- the support bracket can serve, in particular, for fixing.
- a linear guide is preferably also provided, by means of which the deflection section of the cable guide device can be slidably attached to a support frame of the vehicle. In this central region, support against gravity is then provided, e.g., on a component of the multi-unit vehicle.
- the cable guide device has at least one deflectable energy guide chain which is at least predominantly or completely continuous from the first longitudinal section via the deflection section to the second longitudinal section and which comprises a plurality of chain links which are connected to one another in an articulated manner.
- the chain links are pivotable relative to each other in at least two directions which are essentially perpendicular to each other, e.g. according to the chain construction of WO 94/18735 A1 or according to the Chain construction from WO 00/63583 Al.
- a spatially deflectable energy guide chain which has proven itself for applications on industrial robots, e.g. according to the chain design from WO 2004/093279 Al.
- the articulated chain links are preferably arranged one behind the other in the longitudinal direction of the energy guide chain, are preferably open at the front and preferably form at least one guide channel for the supply line by means of radially outer casing elements.
- the chain links can have radial webs which comprise at least one through-opening for a spring-elastic support element.
- the chain links form tensile force-absorbing joints, which are arranged within the casing elements and link the chain links in the longitudinal direction, preferably in the form of a ball joint.
- Such chain links can form a substantially circular radially outer casing, thus preventing jamming against other components in the space between the car bodies.
- the chain links can each have sheath elements that are at least largely closed around their circumference, with the chain links interlocking with longitudinally successive sheath elements to form a longitudinally closed energy guide chain. This provides improved protection against external influences.
- chain links that are partially open around their circumference can also be used, for example, to facilitate cable replacement during maintenance.
- an energy chain is used whose links each as plastic parts, preferably as injection-molded plastic parts made of one piece plastic.
- the cable guide device can comprise several clamp-like or clip-like fastening elements, by means of which the energy guide chain can be fixed or secured at least to the support when a continuous energy guide chain is used.
- the cable guide device can have at least one deflectable energy guide chain in each of the first longitudinal section and the second longitudinal section, which are connected in the deflection section via a rigid cable guide device, i.e., no energy guide chain needs to be used in the deflection section.
- two or more energy guiding chains preferably arranged vertically one above the other, can be used in the cable guiding system. These can each consist at least predominantly or entirely of pivotally connected chain links from the first longitudinal section to the second longitudinal section.
- the supply lines are not initially considered part of the cable routing system per se. However, when used as intended or after installation on the vehicle, the system comprises at least one supply line, preferably several different types of supply lines, which are routed within the cable routing device, in particular the energy chain, with at least one high-voltage electrical line preferably being provided.
- the invention further relates to a multi-unit vehicle, in particular an articulated bus, with two pivotally coupled car bodies, comprising a system according to the invention for guiding the lines between the car bodies of the vehicle.
- the first end fastening part fastens one end of the first longitudinal section to one of the two car bodies and the The second end fastening part fastens one end of the second longitudinal section to the other of the two car bodies.
- a support frame may be provided, on which the deflection section of the cable guide device, in particular the support bracket, is supported.
- the car bodies are typically connected via at least one bellows.
- the cable guide device is preferably arranged outside the bellows, in particular outside an inner bellows, in particular vertically above the bellows.
- the invention is particularly suitable for an articulated bus with two movably coupled car bodies, in particular an articulated bus in which a rear car body is rotatable relative to a front car body about a substantially vertical axis of rotation, in particular over an angular range of at least 50°, and is pivotable about a substantially horizontal pitch axis, in particular over an angular range of at least 20°.
- a system according to the invention can easily bridge such movement areas and guide and protect the cables.
- the invention also relates to the use of a system for routing at least one electrical supply line between two car bodies in a multi-unit vehicle, in particular a high-voltage line in an electric articulated bus.
- FIG.1A-1C A preferred embodiment of a system for routing supply lines in an articulated bus, in perspective view (FIG.1A), in plan view (FIG.1B) and in side view (FIG.1C);
- FIG.2 a top view of the system from FIG.1A-1C, but without the energy chain to illustrate end-side End fastening parts for attaching the
- FIG.3A-3C a partial view of the system from FIG.1A-1B in plan view (FIG.3A) and in a vertical longitudinal section according to section line IIIB-IIIB (FIG.3B) to illustrate spring-elastic support elements within a spatially deflectable energy guide chain for the system from FIG.1A-1C, as well as an end view of a chain link (FIG.3C);
- FIG.4 a cross-section through a spatially deflectable energy chain with an alternative design of a spring-elastic support element
- FIG.5A-5D Views of different swivel angle positions and pitch angle positions of two articulated car bodies of a multi-unit vehicle, wherein the course of a system for cable routing according to the invention is shown schematically by means of dashed lines.
- a front car body 1 and a rear car body 2 are only partially illustrated using components of a known joint system for coupling the actual bodies.
- the car bodies 1, 2 are, for example, components of an articulated electric bus (not shown) and are pivotally connected relative to one another about a vertical pivot axis A via the only schematically illustrated articulation pivot 3.
- the joint system which is not fully illustrated, further comprises an articulated front bearing 4 for pitching movements of the car bodies 1, 2 relative to one another about a horizontal pitch axis B, see also FIGS. 5A-5D.
- the joint system itself is not the subject of the present invention and is therefore not described in detail.
- supply lines must be laid between the individual car bodies.
- These supply lines can be of various types and include, in particular, electrical supply lines, for example, high-voltage lines in the case of an electric bus or DC lines for connecting roof-mounted electric batteries, but also media lines for fluids, such as hoses for air conditioning.
- FIG.1 to FIG.4 illustrate a particularly preferred embodiment of a system for guiding supply lines (not shown) in the space between the pivotably coupled car bodies 1, 2.
- the system 7 comprises, as a cable guide device for guiding the supply lines, at least one or, as shown here, several spatially deflectable energy guide chains 10, which may have a known design, for example, according to WO 2004/093279 A1.
- energy guide chains 10 are already known, in particular for applications on industrial robots.
- the energy guide chains 10 serve to guide supply lines in an inner channel in a protected manner, so that the lines (not shown) are protected, in particular, against undesired kinking and a minimum radius of curvature is always maintained.
- Each of the two energy guiding chains 10 is arranged in such a way, viewed in the direction of travel, that it has a flexible first longitudinal section 11, a flexible second longitudinal section 12 and an intermediate deflection section 13 connecting the two longitudinal sections 11, 12.
- Each of the energy guiding chains 10 runs in a substantially horizontal guide plane corresponding to the plane in FIG. 1B, i.e. perpendicular to the pivot axis of the car bodies 1, 2, but is flexibly movable from this position in accordance with the relative movement of the car bodies 1, 2, as illustrated, for example, in FIGS. 5A-5D.
- the arrangement the energy chains are essentially symmetrical to the vertical center plane between the car bodies 1, 2 through the pivot axis A of the articulation swivel joint 3.
- end fastening parts 14A, 14B can be constructed, for example, from an arcuate support plate 14C and known fastening clamps 15 for spatially deflectable energy chains.
- FIG.2 further shows a support bracket 16 in the form of an approximately U-shaped support plate on which the deflection sections 13 are arranged and supported.
- the energy guide chains 10 are fixed to the support bracket 16 by means of several fastening clamps 15 arranged successively in the direction of travel, with a predetermined, approximately U-shaped or lambda-shaped path.
- the support bracket 16 is movably mounted in the nominal center plane between the car bodies 1, 2 by means of a linear guide 17 on a support frame 5 of the articulated system (not shown in full in FIG.1A).
- the energy guiding chains 10 are arranged and equipped such that the first flexible longitudinal section 11 and the second flexible longitudinal section 12 are pivotally connected to one another in a first end section 11A, 12A at least in one direction about a first axis parallel to the guide plane E. This is ensured anyway with the preferred use of spatially deflectable energy guiding chains 10.
- the energy guiding chains 10 are arranged and equipped or configured such that the flexible longitudinal sections 11, 12 each comprise, in a further second subsection 11B, 12B, which merges into the deflection section 13 or at least adjoins it, chain links which are pivotally connected relative to one another in a different direction, namely about a second axis perpendicular to the guide plane E. This is also the case with The use of spatially deflectable energy chains is inherently guaranteed.
- the second section 11B, 12B of the energy guiding chains 10 each has a significantly reduced flexibility or significantly increased flexural rigidity compared to the first section 11A, 12A, particularly with respect to an otherwise possible downward sagging out of the guide plane E.
- the energy guiding chains 10 are also essentially self-supporting in the free space between the end fastening parts 14A, 14B and the support column 16.
- the energy guide chains 10 each have at least one spring-elastic support element, here in the form of a spring bar 18, which, as shown in FIG. 3B, is provided within the energy guide chain 10 extending through the chain links 20.
- Two spring bars 18 can also be provided vertically one above the other (FIG. 3B).
- spring bars 18 which interact with the energy guide chain 10 to provide support and increase rigidity, is already known per se, for example from WO 01/09532 A1, and will therefore only be discussed briefly here.
- the spring bars 18 are provided over a partial length, namely in the second partial section 11B, 12B of the two longitudinal sections 11, 12, in order to ensure flexural rigidity against bending or sagging of the energy guide chains 10 in the cantilevered area.
- the spring bars achieve an automatic restoring effect and a relatively symmetrical bending behavior of the energy guide chains 11 with respect to pivoting movements of the car bodies 1, 2, see the course in FIGS. 5A-5B.
- the spring bars are secured by means of a stiffening by threaded rods 19 for the rigid connection of several chain links 20 in the transition to the deflection section 13 by insertion into corresponding openings of the chain links 20 due to their conical, tapered shape.
- this section, stiffened by threaded rods 19 is firmly mounted on the support bracket 16 in the transition between the second section 11B, 12B and the deflection section 13. Accordingly, the resilient spring rods 18 are held and fastened on one side in a cantilevered manner on the support bracket 16 and via this to the central frame 5.
- the spring bars 18 inserted into the energy guide chains 10 as a spring-elastic support element define the length of the second section 11B, 12B of the flexible longitudinal sections 11, 12 of the energy guide chains 10.
- the length of the spring bars 18 is selected accordingly.
- the remaining first section 11A, 11B is designed without spring bars 18 and accordingly has a number of chain links 20 that can be freely pivoted relative to one another, here, for example, approximately 4-5 chain links that can be freely pivoted, i.e., the first section 11A, 11B has lower rigidity or greater flexibility than the longer, second section stiffened with spring bars 18. This ensures favorable mobility of the cable guide in the end areas.
- the spring bars 18 stiffen the energy guide chain 10 over a limited longitudinal section 11B, 12B and also provide it with an advantageous return function or a self-supporting design.
- the two energy guiding chains 10 are preferably of identical construction, in particular each equipped with spring bars that are arranged vertically one above the other.
- the two energy guiding chains 10 can be fastened together vertically one above the other by means of fastening clamps 15 or other suitable fastening means to the end fastening parts 14A, 14B and also to the support bracket 16.
- FIG.4 shows a spring-elastic support element in the form of a leaf spring-like band spring 18 ', which extends in the longitudinal direction through the Guide channel extends inside the chain links 20 of the energy guide chain 10.
- spring-elastic support elements e.g. on the outside of the energy guide chains 10, are also possible.
- a cable guide in the form of at least one continuous energy guide chain 10 with chain links 20 that can pivot spatially relative to one another is particularly preferred, as shown in FIGS. 1-4.
- the design of such energy guide chains 10 is known per se, for example from WO 2004/093279 A1, the teachings of which are incorporated herein by reference in their entirety, and are available, for example, for robot applications under the trade name triflex® R Series TRC from the applicant (igus GmbH, D-51147 Cologne).
- Such energy guiding chains 10 each have articulated chain links 20, which are linked one behind the other in the longitudinal direction by means of joint elements 21A, 21B, which form a ball-and-socket joint between two consecutive chain links 20, see FIG. 3B.
- the chain links 20 are connected in pairs in a ball-and-socket manner and are spatially pivotable.
- the connection comprising the joint elements 21A, 21B according to WO 2004/093279 A1 is particularly robust against tensile forces compared to other spatially deflectable energy guiding chains, yet can still be released as needed, e.g., for maintenance or inspection purposes.
- a cardanic joint connection between the chain links 20, so that they can be pivoted relative to each other in at least two directions that are essentially perpendicular to each other, is also possible.
- the chain links 20 have outer casing elements 22, which are
- cross-section are essentially circular (FIG.3C, FIG.4) and in Interlock in the longitudinal direction to form a hose-shaped or tubular, essentially closed outer sheath made of sheath elements 22 to protect the cables (not shown), so that the cables in the system 7 are also protected from external influences.
- the joint elements 21A, 21B are also protected within the sheath elements 22 and form the neutral fiber of the energy guide chain 10, since they connect the chain links 20 in pairs in the longitudinal direction.
- the circular-arc-shaped casing elements 22 form an inner guide channel 23 for the supply lines (not shown).
- the casing elements 22 are connected to a central part 24, on the ends of which the joint elements 21A, 21B are provided, via radial webs 25.
- the chain links 20 are preferably each manufactured as plastic parts, preferably one-piece injection-molded plastic parts, e.g., according to the design of WO 2004/093279 A1. Chain links 20 made of plastic are lightweight and avoid electrically conductive parts on the energy guide chain, which offers advantages particularly when guiding high-voltage lines.
- the chain links 20 furthermore each have a through-opening 26 in at least one of the radial webs 25, so that a resilient spring rod 18 serving as a support element, as shown in FIGS. 3A-3C, can be guided through the chain links 20 in the longitudinal direction of the energy guide chain 10 without impairing the guide channel 23 and the cables guided therein.
- a conically tapered round rod e.g., made of a suitable fiber composite material, is preferably used as the resilient spring rod 18.
- two essentially identical energy guiding chains 10 are arranged and guided vertically one above the other to accommodate several supply lines, see FIGS. 1A-1C.
- the use of a single energy guiding chain 10 with a suitable diameter is also possible. Scope of the invention.
- first section 11A, 12A and the second section 11B, 12B can also be used for the first section 11A, 12A and the second section 11B, 12B.
- an energy guiding chain according to the chain design of WO 94/18735 A1 or according to the chain design of WO 00/63583 A1, both by the applicant, is also possible, and reference is made here to the teachings of these documents in their entirety.
- Spring bars 18 can also be used with such chains with a rectangular cross-section, e.g., in the design according to WO 01/09532 A1, the teachings of which are also made here to the fullest extent.
- FIGS. 5A-5D illustrate typical movements between the car bodies 1, 2 for an articulated bus.
- the rear car body 2 is rotatable relative to the front car body 1 about a substantially vertical pivot axis A, namely between a position with maximum left pivot (seen in the direction of travel) in FIG. 5A and a position with maximum right pivot (seen in the direction of travel) in FIG. 5B.
- the pivot range between these end positions typically has an angular range of at least 50°.
- the rear car body 2 is pivotable relative to the front car body about a substantially horizontal pitch axis B, in particular over an angular range of at least 20°, as a comparison of the two end positions of the pitching movement in FIGS. 5C and 5D illustrates.
- the proposed system 7 for cable routing is modular and adaptable to various requirements, particularly pivoting ranges. Thanks to the flexibility of the cable guide chains 10 and variably adjustable flexibility and degrees of freedom, it also allows easy adaptation to other application requirements.
- System 7 allows for versatile cable configurations and a compact arrangement above or below the bellows in the articulation system of a multi-articulated vehicle.
- the cable guide chains 10 proposed here as preferred are proven, robust, and offer, in addition to pronounced mechanical protection of the cables and a high
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Abstract
Description
System zur Lei ungsführung in einem mehrgliedrigen Fahrzeug, insbesondere in einem Gelenkbus System for cable routing in a multi-unit vehicle, in particular in an articulated bus
Die Erfindung betrifft allgemein ein System zur Führung von Leitungen zwischen zwei um eine Schwenkachse schwenkbeweglich gekoppelten Wagenkästen in einem mehrgliedrigen Fahrzeug. Mehrgliedrige Fahrzeuge sind beispielsweise Gelenkbusse oder auch Schienenfahrzeuge, wie z.B. eine Niederflurtram, eine Straßenbahn oder dgl . Die Erfindung betrifft ein derartiges System, insbesondere für Gelenkbusse, zur Führung zumindest einer Versorgungsleitung, insbesondere elektrischen Versorgungsleitung, die einen Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wagenkästen überbrückt. The invention generally relates to a system for routing cables between two car bodies in a multi-unit vehicle that are pivotally coupled about a pivot axis. Multi-unit vehicles include, for example, articulated buses or rail vehicles, such as a low-floor tram, a streetcar, or the like. The invention relates to such a system, particularly for articulated buses, for routing at least one supply line, particularly an electrical supply line, that bridges a gap between two consecutive car bodies.
Ein gattungsgemäßes System umfasst eine Leitungsführungseinrichtung mit einem flexiblen ersten Längsabschnitt , einem flexiblen zweiten Längsabschnitt und zwischen diesen beiden Längsabschnitten einem flexiblen oder auch nicht flexiblen Umlenkabschnitt. Weiterhin umfasst ein gattungsgemäßes System geeignete Endbefestigungsteile zum endseitigen Befestigen der Längsabschnitte an jeweils einem der beiden Wagenkästen. Solche Gattungsgemäße Systeme sind aus dem Stand der Technik bekannt, z.B. aus den Patent EP 3 386 832 Bl oder dem Patent EP 3 718 795 Bl. A generic system comprises a cable routing device with a flexible first longitudinal section, a flexible second longitudinal section, and a flexible or non-flexible deflection section between these two longitudinal sections. Furthermore, a generic system comprises suitable end fastening parts for fastening the ends of the longitudinal sections to one of the two car bodies. Such generic systems are known from the prior art, e.g., from patent EP 3 386 832 B1 or patent EP 3 718 795 B1.
Die Lösung aus EP 3 386 832 Bl ist insbesondere für Schienenfahrzeuge bestimmt. Hierin wurde vorgeschlagen, dass die Leitungsführungseinrichtung als Energieführungskette aus mechanisch miteinander gekoppelten Kettengliedern aufgebaut ist, welche die zu führenden Leitungen halten bzw. aufnehmen. Gemäß EP 3 386 832 Bl wird vorgeschlagen, dass die Kettenglieder in einer Führungsebene relativ zueinander schwenkbar sind, nämlich mittels Schwenkgelenken der Kettenglieder die im Wesentlichen senkrecht zur Führungsebene liegen und in zur Führungsebene senkrechten Ebene weniger flexibel sind. Als Leitungsführungseinrichtung sind Energieführungsketten unterschiedlichster Bauart bekannt, die jeweils eine Anzahl gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder umfassen. The solution from EP 3 386 832 B1 is intended in particular for rail vehicles. It was proposed that the cable guide device be constructed as an energy guide chain from mechanically coupled chain links, which hold or accommodate the cables to be guided. According to EP 3 386 832 B1, it is proposed that the chain links are pivotable relative to one another in a guide plane, namely by means of pivot joints of the chain links, which are essentially perpendicular to the guide plane and are less flexible in planes perpendicular to the guide plane. Cable guiding devices include energy chains of various designs, each comprising a number of chain links connected to one another in an articulated manner.
Die Lösung aus EP 3 386 832 Bl kann beispielsweise in an sich bekannter Art mittels einer konventionellen Energieführungskette erzielt werden, die seitlich liegend angeordnet ist. Aufgrund der gewählten Anordnung ist diese Lösung für Gelenkbusse nicht ohne Weiteres geeignet. The solution from EP 3 386 832 B1 can, for example, be achieved in a conventional manner using a conventional energy chain arranged laterally. Due to the chosen arrangement, this solution is not necessarily suitable for articulated buses.
Die Lösung aus EP 3 718 795 Bl hingegen ist speziell für Gelenkbusse bestimmt. Diese Lösung schlägt eine Kabelführung vor mit einer Blattfeder, welche sich gebogen von einem Wagenkasten zum nächsten erstreckt. An dieser Blattfeder wird ein Kabelschlauch durch einen Halter verschiebbar gelagert. Diese Lösung ist zwar grundsätzlich für unterschiedliche Fahrzeugtypen geeignet, bietet jedoch nur bedingt guten Schutz für die zu führenden Leitungen. Die verwendete Blattfeder muss jeweils entsprechend den gegebenen Anforderungen ausgelegt werden. The solution from EP 3 718 795 B1, on the other hand, is specifically designed for articulated buses. This solution proposes a cable guide with a leaf spring that extends in a curved manner from one car body to the next. A cable conduit is slidably mounted on this leaf spring by a holder. While this solution is generally suitable for different vehicle types, it offers only limited protection for the cables being routed. The leaf spring used must be designed according to the specific requirements.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, ein System zur Leitungsführung zur Verwendung in mehrgliedrigen Fahrzeugen vorzuschlagen, welches einen guten Schutz der zu führenden Leitungen bietet und zugleich leicht anpassbar ist bzw. leicht an Anforderungen unterschiedlicher Fahrzeugtypen angepasst werden kann. A first object of the present invention is therefore to propose a system for cable routing for use in multi-unit vehicles, which offers good protection of the cables to be guided and at the same time is easily adaptable or can be easily adapted to the requirements of different vehicle types.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch ein System zur Leitungsführung mit den Merkmalen aus Anspruch 1. The first object is achieved by a system for cable routing having the features of claim 1.
Das vorgeschlagene System umfasst eine Leitungsführungseinrichtung zum Führen mindestens einer Versorgungsleitung in einer Führungsebene, wobei die Leitungsführungseinrichtung einen flexiblen ersten Längsabschnitt, einen flexiblen zweitenThe proposed system comprises a cable guide device for guiding at least one supply line in a guide plane, wherein the cable guide device comprises a flexible first longitudinal section, a flexible second
Längsabschnitt und zwischen beiden Längsabschnitten einenlongitudinal section and between both longitudinal sections a
Umlenkabschnitt aufweist. Hierbei umfassen zumindest der erste und der zweite flexible Längsabschnitt jeweils eine Mehrzahl gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder einer Energieführungskette. Die Leitungsführungseinrichtung kann nur in dem flexiblen Längsabschnitt aus Energieführungsketten aufgebaut sein, oder auch durchgehend über beide flexible Längsabschnitte und den Umlenkabschnitten aus einer oder mehreren verschiedenartigen Energieführungsketten. deflection section. In this case, at least the first and the second flexible longitudinal section each comprise a plurality of articulated Interconnected chain links of a cable guide chain. The cable guide device can be constructed from cable guide chains only in the flexible longitudinal section, or from one or more different types of cable guide chains across both flexible longitudinal sections and the deflection sections.
Das vorgeschlagene System umfasst ferner ein erstes Endbefestigungsteil zum Befestigen eines Endes des ersten Längsabschnitts an einem Wagenkasten und ein zweites Endbefestigungsteil zum Befestigen eines Endes des zweiten Längsabschnitts an dem anderen Wagenkasten. Die Endbefestigungsteile können hierbei jede geeignete Bauweise aufweisen, sind jedoch bevorzugt sehr einfach gestaltet, insbesondere ohne im bestimmungsgemäßen Betrieb bewegliche Teile ausgeführt . The proposed system further comprises a first end fastening part for fastening one end of the first longitudinal section to one car body and a second end fastening part for fastening one end of the second longitudinal section to the other car body. The end fastening parts can have any suitable construction, but are preferably very simple in design, in particular without any moving parts during normal operation.
Das vorgeschlagene System zeichnet sich dadurch aus, dass der erste und der zweite flexible Längsabschnitt jeweils in einem endseitigen ersten Teilabschnitt, der vom jeweiligen Endbefestigungsteil ausgeht, Kettenglieder umfassen, welche in zumindest einer ersten Richtung, insbesondere um eine erste Achse parallel zur Führungsebene, gegeneinander schwenkbar verbunden sind, und dass der erste und der zweite flexible Längsabschnitt jeweils in einem anderen zweiten Teilabschnitt, der in den Umlenkabschnitt übergeht und/oder an den Umlenkabschnitt anschließt, Kettenglieder umfassen, welche in zumindest einer anderen Richtung, insbesondere um eine zweite Achse senkrecht zur Führungsebene, gegeneinander schwenkbar verbunden sind. The proposed system is characterized in that the first and the second flexible longitudinal section each comprise, in a first end-side partial section which starts from the respective end fastening part, chain links which are pivotally connected relative to one another in at least one first direction, in particular about a first axis parallel to the guide plane, and in that the first and the second flexible longitudinal section each comprise, in another second partial section which merges into the deflection section and/or adjoins the deflection section, chain links which are pivotally connected relative to one another in at least one other direction, in particular about a second axis perpendicular to the guide plane.
Mit anderen Worten zeichnet sich das vorgeschlagene System dadurch aus, dass die Leitungsführungseinrichtung flexible Längsabschnitte aufweist, die in Teilbereichen bzw. Teilabschnitten ihrer Längserstreckung unterschiedliche Freiheitsgrade und/oder unterschiedliche Flexibilität und/oder unterschiedliche Steifigkeit aufweisen. An den endseitigen Teilabschnitten, die an den Wagenkästen befestigt werden sollen, sind insbesondere andere oder höhere Freiheitsgrade vorgesehen, als in einem anschließenden zweiten Teilabschnitt, der in den Umlenkabschnitt übergeht und/oder daran anschließt. In diesem zweiten Teilabschnitt kann die Leitungsführung biegesteifer ausgeführt sein, um einem schwerkraftbedingten Durchhängen entgegenzuwirken, d.h. einem Durchhang aus der Führungsebene, welche bevorzugt einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse der Wagenkästen entspricht. In other words, the proposed system is characterized by the fact that the cable guide device has flexible longitudinal sections that have different degrees of freedom and/or different flexibility and/or different rigidity in partial areas or sections of their longitudinal extension. In particular, the end sections that are to be attached to the car bodies are provided with different or higher degrees of freedom than in a subsequent second section, which merges into and/or connects to the deflection section. In this second section, the cable routing can be designed to be more rigid in order to counteract sagging due to gravity, i.e., sagging from the guide plane, which preferably corresponds to a plane perpendicular to the pivot axis of the car bodies.
Vorzugsweise hat der erste Längsabschnitt in seinem ersten Teilabschnitt andere oder höhere Freiheitsgrade als in seinem zweiten Teilabschnitt und, der zweite Längsabschnitt hat in seinem ersten Teilabschnitt andere oder höhere Freiheitsgrade als in seinem zweiten Teilabschnitt. Dies kann z.B. erzielt werden, indem die Kettenglieder hinsichtlich ihrer schwenkbaren Verbindung in den Teilabschnitten geeignet gewählt sind und/oder deren Verschwenkbarkeit durch ein oder mehrere zusätzliche Bauteile geeignet eingestellt ist. Preferably, the first longitudinal section has different or higher degrees of freedom in its first subsection than in its second subsection, and the second longitudinal section has different or higher degrees of freedom in its first subsection than in its second subsection. This can be achieved, for example, by suitably selecting the chain links with regard to their pivotal connection in the subsections and/or by suitably adjusting their pivotability by one or more additional components.
Bevorzugt ist der erste Teilabschnitt in Längsrichtung bzw. Verlaufsrichtung der Leitungsführungseinrichtung kürzer als der zweite Teilabschnitt. Preferably, the first section is shorter in the longitudinal direction or direction of the cable guide device than the second section.
Bevorzugt hat der zweite Teilabschnitt des ersten und des zweiten flexiblen Längsabschnitts jeweils eine gegenüber dem ersten Teilabschnitt reduzierte Flexibilität bzw. erhöhte Biegesteifigkeit, insbesondere gegen Durchhängen oder Durchbiegen, und/oder ist bevorzugt zumindest weitgehend freitragend ausgeführt. So kann einem Durchhängen aus der Führungsebene bzw. der Ebene senkrecht zur Schwenkachse der Wagenkästen entgegengewirkt werden. Dieser bereichsabhängige Unterschied in der Flexibilität bzw. Biegesteifigkeit kann auf unterschiedliche Arten realisiert werden, z.B. mittels Vorspannung einer Energieführungskette in geeigneter Bauweise. Preferably, the second section of the first and second flexible longitudinal sections each has reduced flexibility or increased flexural rigidity compared to the first section, in particular against sagging or bending, and/or is preferably designed to be at least largely self-supporting. This counteracts sagging from the guide plane or the plane perpendicular to the pivot axis of the car bodies. This area-dependent difference in flexibility or flexural rigidity can be realized in various ways, e.g., by pre-tensioning a cable guide chain of a suitable design.
In bevorzugter Ausgestaltung sind der erste und der zweite flexible Längsabschnitt jeweils über den ersten und zweiten Teilabschnitt durchgehend aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern einer Energieführungskette gestaltet bzw. aufgebaut, die in zumindest zwei zueinander senkrechten Richtungen auslenkbar ist. Besonders bevorzugt wird eine räumlich auslenkbare Energieführungskette eingesetzt, die aus Kettengliedern zusammengesetzt ist, welche paarweise in zumindest zwei Richtungen gegeneinander schwenkbar verbunden bzw. verkettet sind, insbesondere kardanisch oder kugelgelenkartig. In a preferred embodiment, the first and second flexible longitudinal sections are each designed or constructed continuously over the first and second partial sections from chain links of an energy guide chain which are connected to one another in an articulated manner and which extend in at least two mutually perpendicular directions is deflectable. Particularly preferably, a spatially deflectable energy guide chain is used, which is composed of chain links which are connected or linked in pairs so as to be pivotable relative to one another in at least two directions, in particular in a cardanic or ball-joint manner.
Bei Verwendung derartiger Energieführungsketten kann vorteilhaft die bereichsweise unterschiedliche Flexibilität bzw. Biegesteifigkeit erzielt werden, indem im zweiten Teilabschnitt jeweils ein federelastisches Stützelement vorgesehen ist, welches in der Führungsebene tragend mit der Energieführungskette zusammenwirkt. Im ersten Teilabschnitt ist ein solches Stützelement nicht vorgesehen, sodass der erste Teilabschnitt eine andere, insbesondere höhere Flexibilität und/oder andere insbesondere höhere Freiheitsgrade aufweist. When using such energy guide chains, the different flexibility or flexural rigidity can advantageously be achieved in certain areas by providing a spring-elastic support element in the second section, which interacts with the energy guide chain in a load-bearing manner in the guide plane. Such a support element is not provided in the first section, so that the first section has a different, in particular higher, flexibility and/or other, in particular higher, degrees of freedom.
Der zweite Teilabschnitt kann dank des federelastischen Stützelements jeweils zumindest überwiegend freitragend sein, d.h. ohne Abstützung einen Bereich des Zwischenraums zwischen Wagenkästen überbrücken. Thanks to the spring-elastic support element, the second section can be at least predominantly self-supporting, i.e. it can bridge an area of the space between car bodies without support.
Bevorzugt wird das federelastische Stützelement jeweils innerhalb der räumlich auslenkbaren Energieführungskette aufgenommen bzw. angeordnet . Preferably, the spring-elastic support element is accommodated or arranged within the spatially deflectable energy guide chain.
Das federelastische Stützelement ist bevorzugt so gewählt, dass es - insbesondere bei Auslenkung durch Schwenkbewegung der gekoppelten Wagenkästen - eine selbsttätige Rückstellung der Energieführungskette bewirkt, insbesondere in eine zumindest abschnittsweise im Wesentlichen gerade bzw. gestreckte Stellung der Energieführungskette im zweiten Teilabschnitt. The spring-elastic support element is preferably selected such that it causes - in particular when deflected by pivoting movement of the coupled car bodies - an automatic reset of the energy guide chain, in particular into an at least partially substantially straight or stretched position of the energy guide chain in the second sub-section.
Mittels federelastischer Stützelemente wird eine mechanisch vorteilhafte Leitungsführungseinrichtung erzielt, welche im Betrieb bessert stabilisiert bzw. schwingungsärmer und somit auch verschleißärmer und geräuschärmer ist. By means of spring-elastic support elements, a mechanically advantageous cable guide device is achieved, which is better stabilized and less subject to vibration during operation and is therefore also less prone to wear and noise.
In geeigneter Bauweise ist jedes federelastische Stützelement als stabförmiges Federelement oder als blattfederartiges Federelement ausgeführt, welches in Längsrichtung der Energieführungskette verlaufend angeordnet ist, und insbesondere so dimensioniert ist, dass es innerhalb der Energieführungskette angeordnet werden kann. In a suitable design, each spring-elastic support element is designed as a rod-shaped spring element or as a leaf spring-like spring element which is arranged in the longitudinal direction of the energy guide chain and is in particular dimensioned so that it can be arranged within the energy guide chain.
In bevorzugter Ausgestaltung hat das System eine Tragstütze für den Umlenkabschnitt, welche ungefähr den mittleren Bereich der Leitungsführung bzw. Energieführungskette stützt. In a preferred embodiment, the system has a support for the deflection section, which supports approximately the middle area of the cable guide or energy guide chain.
Die Tragstütze kann dazu dienen, dass an bzw. auf der Tragstütze der Umlenkabschnitt zwischen den flexiblen Längsabschnitten abstützbar bzw. abgestützt ist, insbesondere fixiert oder verschieblich abgestützt ist. The support support can serve to support or support the deflection section between the flexible longitudinal sections, in particular to support it in a fixed or displaceable manner.
An der Tragstütze kann das federelastische Stützelement einseitig bzw. freikragend gehalten sein. In einer geeigneten, flachen Bauform ist die Tragstütze flächig und im Wesentlichen V-förmig oder U-förmig ausgeführt, z.B. als Blechteil. The spring-elastic support element can be mounted on the support column on one side or cantilevered. In a suitable flat design, the support column is flat and essentially V-shaped or U-shaped, e.g., as a sheet metal part.
Der Umlenkabschnitt zwischen den flexiblen Längsabschnitten der Leitungsführungseinrichtung ist bevorzugt mit einem vordefinierten bzw. vorgegebenem Verlauf zumindest abschnittsweise angeordnet, insbesondere starr fixiert. Zur Fixierung kann insbesondere die Tragstütze dienen. Bei dieser Gestaltung ist bevorzugt weiterhin eine Linearführung vorgesehen, mittels welcher der Umlenkabschnitt der Leitungsführungseinrichtung an einem Stützrahmen des Fahrzeugs verschieblich befestigbar ist. In diesem mittleren Bereich erfolgt dann eine Abstützung gegen die Schwerkraft, z.B. an einem Bauteil des mehrgliedrigen Fahrzeugs. The deflection section between the flexible longitudinal sections of the cable guide device is preferably arranged at least in sections with a predefined or predetermined path, in particular rigidly fixed. The support bracket can serve, in particular, for fixing. In this design, a linear guide is preferably also provided, by means of which the deflection section of the cable guide device can be slidably attached to a support frame of the vehicle. In this central region, support against gravity is then provided, e.g., on a component of the multi-unit vehicle.
Besonders bevorzugt ist zwecks Vereinfachung des Aufbaus, wenn die Leitungsführungseinrichtung zumindest eine vom ersten Längsabschnitt über den Umlenkabschnitt bis zum zweiten Längsabschnitt zumindest überwiegend oder vollständig durchgehende auslenkbare Energieführungskette aufweist, die eine Vielzahl gelenkig miteinander verbundener Kettenglieder umfasst. In order to simplify the structure, it is particularly preferred if the cable guide device has at least one deflectable energy guide chain which is at least predominantly or completely continuous from the first longitudinal section via the deflection section to the second longitudinal section and which comprises a plurality of chain links which are connected to one another in an articulated manner.
Hierbei sind die Kettenglieder in zumindest zwei zueinander im Wesentlichen senkrechten Richtungen gegeneinander schwenkbar, z.B. gemäß der Kettenbauweise aus WO 94/18735 Al oder aber gemäß der Kettenbauweise aus WO 00/63583 Al. In this case, the chain links are pivotable relative to each other in at least two directions which are essentially perpendicular to each other, e.g. according to the chain construction of WO 94/18735 A1 or according to the Chain construction from WO 00/63583 Al.
Besonders bevorzugt wird ein räumlich auslenkbare Energieführungskette genutzt, die sich für Anwendungen an Industrierobotern bewährt hat, z.B. gemäß der Kettenbauweise aus WO 2004/093279 Al. Particularly preferred is a spatially deflectable energy guide chain which has proven itself for applications on industrial robots, e.g. according to the chain design from WO 2004/093279 Al.
Ungeachtet der Freiheitsgrade zwischen den Gliedern sind vorzugsweise die gelenkig miteinander verbundenen Kettenglieder in Längsrichtung der Energieführungskette hintereinander angeordnet, vorzugsweise stirnseitig offen ausgeführt und bilden vorzugsweise mittels radial außenseitiger Mantelelemente zumindest einen Führungskanal für die Versorgungsleitung. Irrespective of the degrees of freedom between the links, the articulated chain links are preferably arranged one behind the other in the longitudinal direction of the energy guide chain, are preferably open at the front and preferably form at least one guide channel for the supply line by means of radially outer casing elements.
Die Kettenglieder können radiale Stege aufweisen, welche zumindest eine Durchführöffnung für ein federelastisches Stützelement umfassen . The chain links can have radial webs which comprise at least one through-opening for a spring-elastic support element.
Bei einer bevorzugten Energieführungskette, z.B. gemäß der Kettenbauweise aus WO 2004/093279 Al, bilden die Kettenglieder zugkräfteauf nehmende Gelenkverbindungen, welche innerhalb der Mantelelemente angeordnet sind und die Kettenglieder in Längsrichtung verkettend verbinden, vorzugweise kugelgelenkartig. Solche Kettenglieder können einen im Wesentlichen kreisrunden radial außenseitigen Mantel bilden, sodass ein Verkanten an sonstigen Bauteilen im Zwischenraum der Wagenkästen vermieden wird . In a preferred energy guide chain, e.g., according to the chain design of WO 2004/093279 A1, the chain links form tensile force-absorbing joints, which are arranged within the casing elements and link the chain links in the longitudinal direction, preferably in the form of a ball joint. Such chain links can form a substantially circular radially outer casing, thus preventing jamming against other components in the space between the car bodies.
Die Kettenglieder können jeweils Mantelelemente aufweisen, die umfänglich zumindest weitgehend geschlossen sind, wobei die Kettenglieder mit in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Mantelelementen ineinandergreifen um eine in Längsrichtung geschlossene Energieführungskette zu bilden. Hierdurch wird ein verbesserter Schutz gegen äußere Einwirkung erzielt. Es können jedoch auch umfangsseitig teilweise offene Kettenglieder verwendet werden, etwa zur Erleichterung des Leitungsaustauschs bei Wartungsbedarf . The chain links can each have sheath elements that are at least largely closed around their circumference, with the chain links interlocking with longitudinally successive sheath elements to form a longitudinally closed energy guide chain. This provides improved protection against external influences. However, chain links that are partially open around their circumference can also be used, for example, to facilitate cable replacement during maintenance.
Bevorzugt wird eine Energieführungskette eingesetzt, deren Glieder jeweils als Kunststoff teile , vorzugsweise als Spritzguss- Kunststoffteile einteilig aus Kunststoff hergestellt sind. Preferably, an energy chain is used whose links each as plastic parts, preferably as injection-molded plastic parts made of one piece plastic.
Zum Vorgeben des Verlaufs um den Umlenkabschnitt kann die Leitungsführungseinrichtung mehrere klammerartige oder schellenartige Befestigungselemente umfassen, mittels welcher die Energieführungskette zumindest an der Tragstütze fixierbar bzw. fixiert ist, wenn eine durchgehende Energieführungskette genutzt wird. Alternativ kann die Leitungsführungseinrichtung jeweils im ersten Längsabschnitt und im zweiten Längsabschnitt zumindest eine auslenkbare Energieführungskette aufweisen, welche im Umlenkabschnitt über eine starre Leitungsführungseinrichtung verbunden sind, d.h. im Umlenkabschnitt muss keine Energieführungskette eingesetzt werden. To define the path around the deflection section, the cable guide device can comprise several clamp-like or clip-like fastening elements, by means of which the energy guide chain can be fixed or secured at least to the support when a continuous energy guide chain is used. Alternatively, the cable guide device can have at least one deflectable energy guide chain in each of the first longitudinal section and the second longitudinal section, which are connected in the deflection section via a rigid cable guide device, i.e., no energy guide chain needs to be used in the deflection section.
Sofern eine größere Anzahl von Leitungen zu führen ist oder die Leitungen größere Querschnitte haben, können in der Leitungsführungseinrichtung zwei oder mehr, vorzugsweise vertikal übereinander angeordnete, Energieführungsketten eingesetzt werden. Diese können jeweils vom ersten Längsabschnitt bis zum zweiten Längsabschnitt zumindest überwiegend oder vollständig durchgehend aus schwenkbar verbundenen Kettengliedern bestehen. If a larger number of cables are to be routed or the cables have larger cross-sections, two or more energy guiding chains, preferably arranged vertically one above the other, can be used in the cable guiding system. These can each consist at least predominantly or entirely of pivotally connected chain links from the first longitudinal section to the second longitudinal section.
Die Versorgungsleitungen sind zunächst nicht als Teil des Systems zur Leitungsführung an sich anzusehen. In bestimmungsgemäßer Anwendung bzw. nach Montage am Fahrzeug umfasst das System jedoch mindestens eine Versorgungsleitung, vorzugsweise mehrere verschiedenartige Versorgungsleitungen, welche innerhalb der Leitungsführungseinrichtung, insbesondere der Energieführungskette, geführt ist bzw. sind, wobei vorzugsweise mindestens eine elektrische Hochvoltleitung vorgesehen ist. The supply lines are not initially considered part of the cable routing system per se. However, when used as intended or after installation on the vehicle, the system comprises at least one supply line, preferably several different types of supply lines, which are routed within the cable routing device, in particular the energy chain, with at least one high-voltage electrical line preferably being provided.
Die Erfindung betrifft ferner auch ein mehrgliedriges Fahrzeug, insbesondere einen Gelenkbus, mit zwei schwenkbeweglich gekoppelten Wagenkästen, umfassend ein erfindungsgemäßes System zur Führung der Leitungen zwischen den Wagenkästen des Fahrzeugs. Hierbei befestigt das erste Endbefestigungsteil ein Ende des ersten Längsabschnitts an einem der beiden Wagenkästen und das zweite Endbefestigungsteil befestigt ein Ende des zweiten Längsabschnitts an dem anderen der beiden Wagenkästen. Es kann ein Stützrahmen vorgesehen sein, an welchem der Umlenkabschnitt der Leitungsführungseinrichtung, insbesondere die Tragstütze abgestützt ist. Die Wagenkästen sind typisch über mindestens einen Faltenbalg verbunden. Die Leitungsführungseinrichtung ist in Anwendung bevorzugt außerhalb des Faltenbalgs, insbesondere außerhalb eines inneren Faltenbalgs, insbesondere vertikal oberhalb des Faltenbalgs, angeordnet. The invention further relates to a multi-unit vehicle, in particular an articulated bus, with two pivotally coupled car bodies, comprising a system according to the invention for guiding the lines between the car bodies of the vehicle. The first end fastening part fastens one end of the first longitudinal section to one of the two car bodies and the The second end fastening part fastens one end of the second longitudinal section to the other of the two car bodies. A support frame may be provided, on which the deflection section of the cable guide device, in particular the support bracket, is supported. The car bodies are typically connected via at least one bellows. In use, the cable guide device is preferably arranged outside the bellows, in particular outside an inner bellows, in particular vertically above the bellows.
Die Erfindung ist besonders geeignet für einen Gelenkbus mit zwei beweglich gekoppelten Wagenkästen, insbesondere einen Gelenkbus, bei dem ein hinterer Wagenkasten gegenüber einem vorderen Wagenkasten um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse drehbar ist, insbesondere über einen Winkelbereich von mindestens 50°, und um eine im Wesentlichen horizontale Nickachse schwenkbar ist, insbesondere über einen Winkelbereich von mindestens 20°. The invention is particularly suitable for an articulated bus with two movably coupled car bodies, in particular an articulated bus in which a rear car body is rotatable relative to a front car body about a substantially vertical axis of rotation, in particular over an angular range of at least 50°, and is pivotable about a substantially horizontal pitch axis, in particular over an angular range of at least 20°.
Derartige Bewegungsbereiche kann ein erfindungsgemäßes System ohne Weiteres überbrücken und hierbei die Leitungen führen und schützen . A system according to the invention can easily bridge such movement areas and guide and protect the cables.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Systems zur Leitungsführung von mindestens einer elektrischen Versorgungsleitung zwischen zwei Wagenkästen in einem mehrgliedrigen Fahrzeug, insbesondere einer Hochvoltleitung in einem Elektro-Gelenkbus . The invention also relates to the use of a system for routing at least one electrical supply line between two car bodies in a multi-unit vehicle, in particular a high-voltage line in an electric articulated bus.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich ohne Beschränkung aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung. Hierbei zeigen: Further details, features, and advantages of the invention will become apparent without limitation from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
FIG.1A-1C: Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Leitungsführung von Versorgungsleitungen in einem Gelenkbus, in Perspektivansicht (FIG.1A) , in Draufsicht (FIG.1B) und in Seitenansicht (FIG. IC) ; FIG.1A-1C: A preferred embodiment of a system for routing supply lines in an articulated bus, in perspective view (FIG.1A), in plan view (FIG.1B) and in side view (FIG.1C);
FIG.2: eine Draufsicht des Systems aus FIG.1A-1C, jedoch ohne Energieführungskette zur Veranschaulichung endseitiger Endbefestigungsteile zum Befestigen derFIG.2: a top view of the system from FIG.1A-1C, but without the energy chain to illustrate end-side End fastening parts for attaching the
Leitungsführungseinrichtung bzw. Energieführungskette an den Wagenkästen sowie einer Tragstütze im mittleren Bereich des Zwischenraums zwischen den Wagenkästen; Cable routing device or energy guiding chain on the car bodies and a support bracket in the middle area of the space between the car bodies;
FIG.3A-3C: eine Teilansicht des Systems aus FIG.1A-1B in Draufsicht (FIG.3A) und in einem vertikalen Längsschnitt gemäß Schnittlinie IIIB-IIIB (FIG.3B) zur Veranschaulichung federelastischer Stützelemente innerhalb einer räumlich auslenkbaren Energieführungskette für das System aus FIG.1A-1C, sowie eine Stirnansicht eines Kettenglieds (FIG.3C) ; FIG.3A-3C: a partial view of the system from FIG.1A-1B in plan view (FIG.3A) and in a vertical longitudinal section according to section line IIIB-IIIB (FIG.3B) to illustrate spring-elastic support elements within a spatially deflectable energy guide chain for the system from FIG.1A-1C, as well as an end view of a chain link (FIG.3C);
FIG.4: einen Querschnitt durch eine räumlich auslenkbare Energieführungskette mit einer alternativen Ausführung eines federelastischen Stützelements; und FIG.4: a cross-section through a spatially deflectable energy chain with an alternative design of a spring-elastic support element; and
FIG.5A-5D: Ansichten unterschiedlicher Schwenkwinkelstellungen und Nickwinkelstellungen zweier gelenkig verbundener Wagenkästen eines mehrgliedrigen Fahrzeugs, wobei der Verlauf eines erfindungsgemäßen Systems zur Leitungsführung schematisch mittels gestrichelter Linien dargestellt ist. FIG.5A-5D: Views of different swivel angle positions and pitch angle positions of two articulated car bodies of a multi-unit vehicle, wherein the course of a system for cable routing according to the invention is shown schematically by means of dashed lines.
In den FIG.1-2 sind ein vorderer Wagenkasten 1 und ein hinterer Wagenkasten 2 nur teilweise anhand von Bauteilen eines an sich bekannten Gelenksystems zur Kopplung der eigentlichen Karosserien dargestellt. Die Wagenkästen 1, 2 sind z.B. Bestandteile eines Elektro-Gelenkbusses (nicht gezeigt) und über das nur schematisch dargestellte Artikulationsdrehgelenk 3 um eine vertikale Schwenkachse A relativ zueinander schwenkbar verbunden. Das nicht vollständig dargestellte Gelenksystem umfasst weiterhin ein Gelenkfrontlager 4 für Nickbewegungen der Wagenkästen 1, 2 relativ zueinander um eine horizontale Nickachse B, siehe auch FIG.5A-5D. Das Gelenksystem an sich ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und daher nicht näher beschrieben. In FIGS. 1-2, a front car body 1 and a rear car body 2 are only partially illustrated using components of a known joint system for coupling the actual bodies. The car bodies 1, 2 are, for example, components of an articulated electric bus (not shown) and are pivotally connected relative to one another about a vertical pivot axis A via the only schematically illustrated articulation pivot 3. The joint system, which is not fully illustrated, further comprises an articulated front bearing 4 for pitching movements of the car bodies 1, 2 relative to one another about a horizontal pitch axis B, see also FIGS. 5A-5D. The joint system itself is not the subject of the present invention and is therefore not described in detail.
Von Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist jedoch die in den FIG.5A-5D anhand ausgeschwenkter Relativstellungen veranschaulichte, erforderliche Relativbewegung zwischen den Wagenkästen 1, 2 um die vertikale Schwenkachse A und um die horizontale Nickachse B. In modernen mehrgliedrigen Fahrzeugen, wie beispielsweise Gelenkbussen, sind zwischen den einzelnen Wagenkästen Versorgungsleitungen zu verlegen. Die nicht näher gezeigten Versorgungsleitungen können unterschiedlicher Art sein und umfassen insbesondere elektrische Versorgungsleitungen, beispielsweise Hochvoltleitungen im Falle eines Elektrobusses oder Gleichspannungsleitungen zur Kopplung dachseitig angeordneter Elektrobatterien, aber auch Medienleitungen für Fluide beispielsweise Schläuche für die Klimatisierung. However, of importance for the present invention is the required relative movement between the car bodies 1, 2 around the vertical pivot axis A and around the Horizontal pitch axis B. In modern multi-unit vehicles, such as articulated buses, supply lines must be laid between the individual car bodies. These supply lines, not shown in detail, can be of various types and include, in particular, electrical supply lines, for example, high-voltage lines in the case of an electric bus or DC lines for connecting roof-mounted electric batteries, but also media lines for fluids, such as hoses for air conditioning.
FIG.l bis FIG.4 veranschaulichen ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Führung von Versorgungsleitungen (nicht gezeigt) im Zwischenraum zwischen den schwenkbeweglich gekoppelten Wagenkästen 1, 2. FIG.1 to FIG.4 illustrate a particularly preferred embodiment of a system for guiding supply lines (not shown) in the space between the pivotably coupled car bodies 1, 2.
In besonders bevorzugter Ausführungsform umfasst das System 7 als Leitungsführungseinrichtung zum Führen der Versorgungsleitungen mindestens eine oder, wie hier gezeigt, mehrere räumlich auslenkbare Energieführungsketten 10, die eine an sich bekannte Bauweise beispielsweise gemäß WO 2004/093279 Al haben können. Derartige Energieführungsketten 10 sind insbesondere für Anwendungen an Industrierobotern bereits bekannt. Die Energieführungsketten 10 dienen zum geschützten Führen von Versorgungsleitungen in einem inneren Kanal, sodass die Leitungen (nicht gezeigt) insbesondere gegen unerwünschtes Knicken geschützt sind und stets ein minimaler Krümmungsradius eingehalten bleibt. In a particularly preferred embodiment, the system 7 comprises, as a cable guide device for guiding the supply lines, at least one or, as shown here, several spatially deflectable energy guide chains 10, which may have a known design, for example, according to WO 2004/093279 A1. Such energy guide chains 10 are already known, in particular for applications on industrial robots. The energy guide chains 10 serve to guide supply lines in an inner channel in a protected manner, so that the lines (not shown) are protected, in particular, against undesired kinking and a minimum radius of curvature is always maintained.
Jede der beiden Energieführungsketten 10 ist in Verlauf richtung betrachtet hierbei so angeordnet, dass diese einen flexiblen ersten Längsabschnitt 11, einen flexiblen zweiten Längsabschnitt 12 und einen die beiden Längsabschnitte 11, 12 verbindenden, dazwischenliegenden Umlenkabschnitt 13 aufweist. Jede der Energieführungsketten 10 verläuft dabei in einer im Wesentlichen horizontalen Führungsebene entsprechend der Ebene aus FIG.1B, d. h. senkrecht zur Schwenkachse der Wagenkästen 1, 2, ist jedoch aus dieser Lage entsprechend der Relativbewegung der Wagenkästen 1, 2 flexibel beweglich, wie beispielsweise anhand der FIG.5A-5D veranschaulicht. Wie aus FIG.1B-1C hervorgeht, ist die Anordnung der Energieführungsketten im Wesentlichen symmetrisch zur vertikalen Mittelebene zwischen den Wagenkästen 1, 2 durch die Schwenkachse A des Artikulationsdrehgelenks 3. Each of the two energy guiding chains 10 is arranged in such a way, viewed in the direction of travel, that it has a flexible first longitudinal section 11, a flexible second longitudinal section 12 and an intermediate deflection section 13 connecting the two longitudinal sections 11, 12. Each of the energy guiding chains 10 runs in a substantially horizontal guide plane corresponding to the plane in FIG. 1B, i.e. perpendicular to the pivot axis of the car bodies 1, 2, but is flexibly movable from this position in accordance with the relative movement of the car bodies 1, 2, as illustrated, for example, in FIGS. 5A-5D. As can be seen from FIGS. 1B-1C, the arrangement the energy chains are essentially symmetrical to the vertical center plane between the car bodies 1, 2 through the pivot axis A of the articulation swivel joint 3.
Mittels Endbefestigungsteilen 14A, 14B werden die jeweiligen Enden der Längsabschnitte 11, 12 am entsprechenden Wagenkasten 1, 2 fest montiert. Hierzu können die Endbefestigungsteile 14A, 14B beispielsweise aus einem bogenförmigen Tragblech 14C und an sich bekannten Befestigungsschellen 15 für räumlich auslenkbare Energieketten aufgebaut sein. The respective ends of the longitudinal sections 11, 12 are firmly mounted to the corresponding car body 1, 2 by means of end fastening parts 14A, 14B. For this purpose, the end fastening parts 14A, 14B can be constructed, for example, from an arcuate support plate 14C and known fastening clamps 15 for spatially deflectable energy chains.
FIG.2 zeigt weiterhin eine Tragstütze 16 in Form eines in etwa U- förmigen Tragblechs, auf welchem die Umlenkabschnitte 13 angeordnet und getragen sind. Im Umlenkabschnitt 13 sind die Energieführungsketten 10 mittels mehrerer in Verlauf richtung aufeinanderfolgender Befestigungsschellen 15 mit einem fest vorgegebenen ungefähr U-förmigen bzw. Lambda-förmigen Verlauf auf der Tragstütze 16 fixiert. Die Tragstütze 16 ist mittels einer Linearf ührung 17 an einem in FIG.1A nicht vollständig gezeigten Stützrahmen 5 des Gelenksystems verschieblich in der nominalen Mittelebene zwischen den Wagenkästen 1, 2 beweglich gelagert. FIG.2 further shows a support bracket 16 in the form of an approximately U-shaped support plate on which the deflection sections 13 are arranged and supported. In the deflection section 13, the energy guide chains 10 are fixed to the support bracket 16 by means of several fastening clamps 15 arranged successively in the direction of travel, with a predetermined, approximately U-shaped or lambda-shaped path. The support bracket 16 is movably mounted in the nominal center plane between the car bodies 1, 2 by means of a linear guide 17 on a support frame 5 of the articulated system (not shown in full in FIG.1A).
Wie weiter unten erläutert und den FIG.5A-5D veranschaulicht, sind die Energieführungsketten 10 dabei so angeordnet und ausgerüstet, dass jeweils der erste flexible Längsabschnitt 11 und der zweite flexible Längsabschnitt 12 in einem endseitigen ersten Teilabschnitt 11A, 12A zumindest auch in einer Richtung um eine erste Achse parallel zur Führungsebene E gegeneinander schwenkbar verbunden sind. Dies ist bei bevorzugter Verwendung von räumlich auslenkbaren Energieführungsketten 10 ohnehin gewährleistet. As explained further below and illustrated in FIGS. 5A-5D, the energy guiding chains 10 are arranged and equipped such that the first flexible longitudinal section 11 and the second flexible longitudinal section 12 are pivotally connected to one another in a first end section 11A, 12A at least in one direction about a first axis parallel to the guide plane E. This is ensured anyway with the preferred use of spatially deflectable energy guiding chains 10.
Weiterhin sind die Energieführungsketten 10 so angeordnet und ausgerüstet bzw. konfiguriert, dass die flexiblen Längsabschnitte 11, 12 jeweils in einem weiteren zweiten Teilabschnitt 11B, 12B, welcher in den Umlenkabschnitt 13 übergeht oder zumindest an diesen anschließt, Kettenglieder umfassen, die in einer anderen Richtung, nämlich um eine zweite Achse senkrecht zur Führungsebene E gegeneinander schwenkbar verbunden sind. Auch dies ist bei Verwendung von räumlich auslenkbaren Energieführungsketten inhärent gewährleistet. Furthermore, the energy guiding chains 10 are arranged and equipped or configured such that the flexible longitudinal sections 11, 12 each comprise, in a further second subsection 11B, 12B, which merges into the deflection section 13 or at least adjoins it, chain links which are pivotally connected relative to one another in a different direction, namely about a second axis perpendicular to the guide plane E. This is also the case with The use of spatially deflectable energy chains is inherently guaranteed.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der zweite Teilabschnitt 11B, 12B der Energieführungsketten 10 jeweils eine gegenüber dem ersten Teilabschnitt 11A, 12A deutlich reduzierte Flexibilität bzw. deutlich erhöhte Biegesteifigkeit, nämlich insbesondere in Bezug auf ein ansonsten mögliches Durchhängen aus der Führungsebene E heraus nach unten. Wie ein Vergleich der FIG.1A-1C mit FIG.2 zeigt, sind die Energieführungsketten 10 auch im freien Raum zwischen den Endbefestigungsteilen 14A, 14B und der Tragstütze 16 im Wesentlichen freitragend. In the preferred embodiment, the second section 11B, 12B of the energy guiding chains 10 each has a significantly reduced flexibility or significantly increased flexural rigidity compared to the first section 11A, 12A, particularly with respect to an otherwise possible downward sagging out of the guide plane E. As a comparison of FIGS. 1A-1C with FIG. 2 shows, the energy guiding chains 10 are also essentially self-supporting in the free space between the end fastening parts 14A, 14B and the support column 16.
Dies wird in bevorzugter Ausführungsform dadurch realisiert, dass die Energieführungsketten 10 jeweils zumindest ein federelastisches Stützelement, hier in Form eines Federstabs 18, aufweisen, welcher wie in FIG.3B ersichtlich innerhalb der Energieführungskette 10 durch die Kettenglieder 20 erstreckt vorgesehen ist. Es können auch zwei Federstäbe 18 vertikal übereinander vorgesehen sein (FIG.3B) . In a preferred embodiment, this is achieved in that the energy guide chains 10 each have at least one spring-elastic support element, here in the form of a spring bar 18, which, as shown in FIG. 3B, is provided within the energy guide chain 10 extending through the chain links 20. Two spring bars 18 can also be provided vertically one above the other (FIG. 3B).
Die Verwendung derartiger Federstäbe 18, welche stützend und steifigkeitserhöhend mit der Energieführungskette 10 Zusammenwirken, ist an sich bereits bekannt, beispielsweise aus WO 01/09532 Al, und wird daher vorliegend nur kurz erörtert. Die Federstäbe 18 sind über eine Teillänge, nämlich im zweiten Teilabschnitt 11B, 12B der beiden Längsabschnitte 11, 12, vorgesehen, um hier Biegesteifigkeit gegen ein Durchbiegen oder Durchhängen der Energieführungsketten 10 im freitragenden Bereich zu gewährleisten. Zugleich wird durch die Federstäbe eine selbsttätige Rückstellwirkung und ein relativ symmetrisches Biegeverhalten der Energieführungsketten 11 in Bezug auf Schwenkbewegungen der Wagenkästen 1, 2 erzielt, vgl . Verlauf in FIG.5A-5B. Die Federstäbe sind dabei anhand einer Versteifung durch Gewindestangen 19 zur starren Verbindung mehrerer Kettenglieder 20 im Übergang zum Umlenkabschnitt 13 durch Einschieben in entsprechende Öffnungen der Kettenglieder 20 befestigt aufgrund ihrer konischen spitzzulaufenden Formgebung. Mittels mehrerer Befestigungsschellen 15 wird dieser durch Gewindestangen 19 versteifte Teilabschnitt im Übergang zwischen dem zweiten Teilabschnitt 11B, 12B zum Umlenkabschnitt 13 fest auf der Tragstütze 16 montiert. Dementsprechend sind die federelastischen Federstäbe 18 einseitig freitragend an der Tragstütze 16 und über diese am Mittelrahmen 5 gehalten und befestigt . The use of such spring bars 18, which interact with the energy guide chain 10 to provide support and increase rigidity, is already known per se, for example from WO 01/09532 A1, and will therefore only be discussed briefly here. The spring bars 18 are provided over a partial length, namely in the second partial section 11B, 12B of the two longitudinal sections 11, 12, in order to ensure flexural rigidity against bending or sagging of the energy guide chains 10 in the cantilevered area. At the same time, the spring bars achieve an automatic restoring effect and a relatively symmetrical bending behavior of the energy guide chains 11 with respect to pivoting movements of the car bodies 1, 2, see the course in FIGS. 5A-5B. The spring bars are secured by means of a stiffening by threaded rods 19 for the rigid connection of several chain links 20 in the transition to the deflection section 13 by insertion into corresponding openings of the chain links 20 due to their conical, tapered shape. By means of several fastening clamps 15, this section, stiffened by threaded rods 19, is firmly mounted on the support bracket 16 in the transition between the second section 11B, 12B and the deflection section 13. Accordingly, the resilient spring rods 18 are held and fastened on one side in a cantilevered manner on the support bracket 16 and via this to the central frame 5.
Wie am besten aus dem vertikalen Längsschnitt der FIG.3B zu sehen, definieren die als ein federelastisches Stützelement in die Energieführungsketten 10 eingesetzten Federstäbe 18 die Länge des zweiten Teilabschnitts 11B, 12B der flexiblen Längsabschnitte 11, 12 der Energieführungsketten 10. Die Länge der Federstäbe 18 wird entsprechend gewählt. Wie weiter aus dem vertikalen Längsschnitt der FIG.3B ersichtlich, ist der verbleibende erste Teilabschnitt 11A, 11B ohne Federstäbe 18 ausgeführt und weist entsprechend eine Anzahl räumlich frei zueinander schwenkbarer Kettenglieder 20 auf, hier z.B. ca . 4-5 Kettenglieder die frei schenkbar sind, d.h. der erste Teilabschnitt 11A, 11B eine geringere Steifigkeit bzw. höhere Flexibilität hat als der mit Federstäben 18 versteifte, längere zweite Teilabschnitt. So wird eine günstige Beweglichkeit der Leitungsführung in den endseitigen Bereichen gewährleistet. Durch die Federstäbe 18 wird die Energieführungskette 10 jeweils über einen begrenzten Längsabschnitt 11B, 12B versteift und erhält zudem eine vorteilhafte Rückstellfunktion bzw. eine freitragende Gestaltung . As best seen from the vertical longitudinal section of FIG. 3B, the spring bars 18 inserted into the energy guide chains 10 as a spring-elastic support element define the length of the second section 11B, 12B of the flexible longitudinal sections 11, 12 of the energy guide chains 10. The length of the spring bars 18 is selected accordingly. As can also be seen from the vertical longitudinal section of FIG. 3B, the remaining first section 11A, 11B is designed without spring bars 18 and accordingly has a number of chain links 20 that can be freely pivoted relative to one another, here, for example, approximately 4-5 chain links that can be freely pivoted, i.e., the first section 11A, 11B has lower rigidity or greater flexibility than the longer, second section stiffened with spring bars 18. This ensures favorable mobility of the cable guide in the end areas. The spring bars 18 stiffen the energy guide chain 10 over a limited longitudinal section 11B, 12B and also provide it with an advantageous return function or a self-supporting design.
Die beiden Energieführungsketten 10 sind bevorzugt baugleich ausgeführt, insbesondere jeweils mit Federstäben ausgerüstet, die vertikal übereinanderliegen. Die beiden Energieführungsketten 10 können gemeinsam vertikal übereinander mittels Befestigungsschellen 15 oder anderen geeigneten Befestigungsmitteln an den Endbefestigungsteilen 14A, 14B und auch an der Tragstütze 16 befestigt werden. The two energy guiding chains 10 are preferably of identical construction, in particular each equipped with spring bars that are arranged vertically one above the other. The two energy guiding chains 10 can be fastened together vertically one above the other by means of fastening clamps 15 or other suitable fastening means to the end fastening parts 14A, 14B and also to the support bracket 16.
Alternativ zum Ausführungsbeispiel in FIG.3A-3C zeigt FIG.4 ein federelastisches Stützelement in Form einer blattfederartigen Bandfeder 18 ', welche sich in Längsrichtung durch den Führungskanal im Inneren der Kettenglieder 20 der Energieführungskette 10 erstreckt. Auch andere Typen und unterschiedliche Anordnungen federelastischer Stützelemente, z.B. außenseitig an den Energieführungsketten 10 sind möglich. As an alternative to the embodiment in FIG.3A-3C, FIG.4 shows a spring-elastic support element in the form of a leaf spring-like band spring 18 ', which extends in the longitudinal direction through the Guide channel extends inside the chain links 20 of the energy guide chain 10. Other types and different arrangements of spring-elastic support elements, e.g. on the outside of the energy guide chains 10, are also possible.
Ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt es, als Umlenkbereich 13 keinen durchgehenden Teil der Energieführungsketten 10 zu verwenden, sondern dort eine starre Führung, z.B. in Form gekrümmter Rohre oder freiliegend befestigter Versorgungsleitungen vorzusehen . It is also within the scope of the invention not to use a continuous part of the energy guiding chains 10 as the deflection area 13, but to provide a rigid guide there, e.g. in the form of curved pipes or freely attached supply lines.
Besonders bevorzugt wird jedoch eine Leitungsführung in Form mindestens einer durchgehenden Energieführungskette 10 mit räumlich zueinander schwenkbaren Kettengliedern 20, wie in FIG.1-4 gezeigt. Die Bauweise solcher Energieführungsketten 10 ist an sich bekannt, beispielsweise aus WO 2004/093279 Al, auf deren Lehre hier insoweit vollumfänglich Bezug genommen wird und z.B. für Roboteranwendungen unter der Handelsbezeichnung triflex® R Serie TRC erhältlich von der Anmelderin (igus GmbH, D-51147 Köln) . However, a cable guide in the form of at least one continuous energy guide chain 10 with chain links 20 that can pivot spatially relative to one another is particularly preferred, as shown in FIGS. 1-4. The design of such energy guide chains 10 is known per se, for example from WO 2004/093279 A1, the teachings of which are incorporated herein by reference in their entirety, and are available, for example, for robot applications under the trade name triflex® R Series TRC from the applicant (igus GmbH, D-51147 Cologne).
Solche Energieführungsketten 10 haben jeweils gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder 20, die in Längsrichtung hintereinander verkettet sind, mittels Gelenkelementen 21A, 21B, die eine Kugelgelenkverbindung zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Kettengliedern 20 bilden, vgl . FIG.3B. Mittels der konjugierten Gelenkelemente 21A, 21B sind die Kettenglieder 20 paarweise kugelgelenkartig verbunden und räumlich verschwenkbar . Die Verbindung aus den Gelenkelementen 21A, 21B gemäß WO 2004/093279 Al ist besonders robust gegen Zugkräfte im Vergleich zu anderen räumlich auslenkbaren Energieführungsketten und dennoch bedarfsweise lösbar, z.B. für Wartungs- oder Inspektionszwecke. Such energy guiding chains 10 each have articulated chain links 20, which are linked one behind the other in the longitudinal direction by means of joint elements 21A, 21B, which form a ball-and-socket joint between two consecutive chain links 20, see FIG. 3B. By means of the conjugated joint elements 21A, 21B, the chain links 20 are connected in pairs in a ball-and-socket manner and are spatially pivotable. The connection comprising the joint elements 21A, 21B according to WO 2004/093279 A1 is particularly robust against tensile forces compared to other spatially deflectable energy guiding chains, yet can still be released as needed, e.g., for maintenance or inspection purposes.
Auch eine kardanische Gelenkverbindung zwischen den Kettengliedern 20, sodass diese in zumindest zwei zueinander im Wesentlichen senkrechten Richtungen gegeneinander schwenkbar sind, ist alternativ möglich. Alternatively, a cardanic joint connection between the chain links 20, so that they can be pivoted relative to each other in at least two directions that are essentially perpendicular to each other, is also possible.
Die Kettenglieder 20 haben außenseitige Mantelelemente 22, die imThe chain links 20 have outer casing elements 22, which are
Querschnitt im Wesentlichen kreisrund sind (FIG.3C, FIG.4) und in Längsrichtung ineinandergreifen um einen schlauchförmigen bzw. rohrförmigen im Wesentlichen geschlossenen äußeren Mantel aus Mantelelementen 22 zum Schutz der Leitungen (nicht gezeigt) zu bilden, sodass die Leitungen im System 7 auch für äußeren Einwirkungen geschützt geführt sind. Auch die Gelenkelemente 21A, 21B liegen geschützt innerhalb der Mantelelemente 22 und bilden die neutrale Faser der Energieführungskette 10, da sie die Kettenglieder 20 in Längsrichtung paarweise verkettend verbinden. cross-section are essentially circular (FIG.3C, FIG.4) and in Interlock in the longitudinal direction to form a hose-shaped or tubular, essentially closed outer sheath made of sheath elements 22 to protect the cables (not shown), so that the cables in the system 7 are also protected from external influences. The joint elements 21A, 21B are also protected within the sheath elements 22 and form the neutral fiber of the energy guide chain 10, since they connect the chain links 20 in pairs in the longitudinal direction.
Wie aus FIG.3C und FIG.4 ersichtlich, bilden die kreisbogenförmigen Mantelelemente 22 einen inneren Führungskanal 23 für die Versorgungsleitungen (nicht gezeigt) . Die Mantelelemente 22 sind mit einem Zentralteil 24, an welchem endseitig die Gelenkelementen 21A, 21B vorgesehen sind, über radiale Stege 25 verbunden. Bevorzugt sind die Kettenglieder 20 jeweils als Kunststoff teile , vorzugsweise einteilige Spritzguss- Kunststoffteile hergestellt, z.B. gemäß der Bauweise aus WO 2004/093279 Al. Kettenglieder 20 aus Kunststoff sind leicht und vermeiden elektrisch leitende Teile an der Energieführungskette, was insbesondere bei der Führung von Hochvoltleitungen Vorteile bietet . As can be seen from FIG.3C and FIG.4, the circular-arc-shaped casing elements 22 form an inner guide channel 23 for the supply lines (not shown). The casing elements 22 are connected to a central part 24, on the ends of which the joint elements 21A, 21B are provided, via radial webs 25. The chain links 20 are preferably each manufactured as plastic parts, preferably one-piece injection-molded plastic parts, e.g., according to the design of WO 2004/093279 A1. Chain links 20 made of plastic are lightweight and avoid electrically conductive parts on the energy guide chain, which offers advantages particularly when guiding high-voltage lines.
In der bevorzugten Ausführungsform der Energieführungskette 10 für das System 7 haben die Kettenglieder 20 weiterhin in zumindest einem der radialen Stege 25 jeweils eine Durchführöffnung 26, sodass ein federelastischer Federstab 18 als Stützelement, wie aus FIG.3A-3C ersichtlich, in Längsrichtung der Energieführungskette 10 durch die Kettenglieder 20 geführt werden kann, ohne den Führungskanal 23 und die darin geführten Leitungen zu beeinträchtigen. Als federelastischer Federstab 18 wird bevorzugt ein konisch spitz zulaufender Rundstab, z.B. aus einem geeigneten Faserverbundmaterial eingesetzt. In the preferred embodiment of the energy guide chain 10 for the system 7, the chain links 20 furthermore each have a through-opening 26 in at least one of the radial webs 25, so that a resilient spring rod 18 serving as a support element, as shown in FIGS. 3A-3C, can be guided through the chain links 20 in the longitudinal direction of the energy guide chain 10 without impairing the guide channel 23 and the cables guided therein. A conically tapered round rod, e.g., made of a suitable fiber composite material, is preferably used as the resilient spring rod 18.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zur Aufnahme mehrerer Versorgungsleitungen zwei im Wesentlichen baugleiche Energieführungsketten 10 vertikal übereinander angeordnet und geführt, vgl . FIG.1A-1C. Auch die Verwendung einer einzigen Energieführungskette 10 mit geeignetem Durchmesser liegt jedoch im Rahmen der Erfindung. In the embodiment shown, two essentially identical energy guiding chains 10 are arranged and guided vertically one above the other to accommodate several supply lines, see FIGS. 1A-1C. However, the use of a single energy guiding chain 10 with a suitable diameter is also possible. Scope of the invention.
Weiterhin können auch andersartige Energieführungsketten mit unterschiedlichen Schwenkrichtung für den ersten Teilabschnitt 11A, 12A und den zweiten Teilabschnitt 11B, 12B verwendet werden. In Betracht kommt z.B. auch eine Energieführungskette gemäß der Kettenbauweise aus WO 94/18735 Al oder aber gemäß der Kettenbauweise aus WO 00/63583 Al, jeweils der Anmelderin, auf deren Lehre hier insoweit vollumfänglich Bezug genommen wird. Auch bei solchen Ketten mit rechteckigem Querschnitt können ohne weiteres Federstäbe 18 eingesetzt werden, z.B. in der Bauart nach WO 01/09532 Al, auf deren Lehre hier insoweit auch vollumfänglich Bezug genommen. Furthermore, other types of energy guiding chains with different pivot directions can also be used for the first section 11A, 12A and the second section 11B, 12B. For example, an energy guiding chain according to the chain design of WO 94/18735 A1 or according to the chain design of WO 00/63583 A1, both by the applicant, is also possible, and reference is made here to the teachings of these documents in their entirety. Spring bars 18 can also be used with such chains with a rectangular cross-section, e.g., in the design according to WO 01/09532 A1, the teachings of which are also made here to the fullest extent.
FIG.5A-5D veranschaulichen für einen Gelenkbus typische Bewegungen zwischen den Wagenkästen 1, 2. Der hintere Wagenkasten 2 ist gegenüber dem vorderen Wagenkasten 1 um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse A drehbar, nämlich zwischen einer Stellung mit maximalem Linksschwenk (in Fahrtrichtung gesehen) in FIG.5A und einer Stellung mit maximalem Rechtsschwenk (in Fahrtrichtung gesehen) in FIG.5B. Der Schwenkbereich zwischen diesen Endstellungen hat betragsmäßig typisch einen Winkelbereich von mindestens 50° . Weiterhin ist der hintere Wagenkasten 2 gegenüber dem vorderen Wagenkasten, um eine im Wesentlichen horizontale Nickachse B schwenkbar, insbesondere über einen Winkelbereich von mindestens 20°, wie ein Vergleich der beiden Endstellungen der Nickbewegung in FIG.5C und FIG.5D veranschaulicht. FIGS. 5A-5D illustrate typical movements between the car bodies 1, 2 for an articulated bus. The rear car body 2 is rotatable relative to the front car body 1 about a substantially vertical pivot axis A, namely between a position with maximum left pivot (seen in the direction of travel) in FIG. 5A and a position with maximum right pivot (seen in the direction of travel) in FIG. 5B. The pivot range between these end positions typically has an angular range of at least 50°. Furthermore, the rear car body 2 is pivotable relative to the front car body about a substantially horizontal pitch axis B, in particular over an angular range of at least 20°, as a comparison of the two end positions of the pitching movement in FIGS. 5C and 5D illustrates.
Das vorgeschlagene System 7 zur Leitungsführung ist modular an verschiedene Erfordernisse, insbesondere Schwenkbereiche anpassbar. Es erlaubt dank der Flexibilität der Energieführungsketten 10 und variabel einstellbarer Biegsamkeit bzw. einstellbarer Freiheitsgrade auch eine leichte Anpassung an sonstige Anforderungen der Anwendung. Das System 7 erlaubt vielseitige Leitungsbestückungen und eine kompakte Anordnung oberhalb oder unterhalb des Faltenbalgs im Gelenksystem eines mehrgliedrigen Fahrzeugs. Die hier als bevorzugt vorgeschlagenen Energieführungsketten 10 sind erprobt, robust und bieten nebst ausgeprägtem mechani schem Schutz der Leitungen auch eine hoheThe proposed system 7 for cable routing is modular and adaptable to various requirements, particularly pivoting ranges. Thanks to the flexibility of the cable guide chains 10 and variably adjustable flexibility and degrees of freedom, it also allows easy adaptation to other application requirements. System 7 allows for versatile cable configurations and a compact arrangement above or below the bellows in the articulation system of a multi-articulated vehicle. The cable guide chains 10 proposed here as preferred are proven, robust, and offer, in addition to pronounced mechanical protection of the cables and a high
Lebensdauer . Lifespan .
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1, 2 Wagenkasten 1, 2 car body
3 Artikulationsdrehgelenk (für eine schwenkbewegliche Kopplung)3 Articulating swivel joint (for a pivoting coupling)
4 Gelenkfrontlager (für Nickbewegung) 4 articulated front bearings (for pitching movement)
5 Stützrahmen (des Gelenksystems) 5 support frames (of the joint system)
7 System zur Leitungsführung 7 Cable routing system
10 Energieführungskette 10 Energy chain
11A, 11B erster flexibler Längsabschnitt 11A, 11B first flexible longitudinal section
12A, 12B zweiter flexibler Längsabschnitt 12A, 12B second flexible longitudinal section
13 Umlenkabschnitt 13 Deflection section
14A, 14B Endbefestigungsteil 14A, 14B End fastening part
14C Tragblech 14C support plate
15 Befestigungsschelle 15 Mounting clamp
16 Tragstütze 16 Supporting support
17 Linearführung 17 Linear guide
18 Federstab; 18 ' Blattf eder/Federband 18 spring rods; 18 leaf springs/spring bands
19 Gewindestange 19 Threaded rod
20 Kettenglieder (der Energieführungskette) 20 chain links (of the energy chain)
21A, 21B Gelenkelement (Kugelgelenkverbindung) 21A, 21B joint element (ball joint connection)
22 Mantelelement 22 Sheath element
23 Führungskanal (in der Energieführungskette) 23 Guide channel (in the energy chain)
24 Zentralteil; 25 Stege; 26 Durchführöffnung 24 Central part; 25 Webs; 26 Through opening
A Schwenkachse; B Nickachse A swivel axis; B pitch axis
E Führungsebene E Management Level
Claims
Applications Claiming Priority (2)
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