DE20012827U1 - Elektrische Leitung für ortsveränderliche elektrische Verbraucher - Google Patents

Description

Elektrische Leitung für ortsveränderliche elektrische Verbraucher Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Leitung für ortsveränderliche elektrische Verbraucher, die entlang eines vorgegebenen Wegs bewegbar sind, in welcher mindestens ein Übertragungselement sowie mindestens ein der Zugentlastungen dienendes, zugfestes Element angeordnet sind.

„Ortsveränderliche Verbraucher" sind beispielsweise industrielle Automaten, Krananlagen, Flugsteigwege, Aufzüge, Stapler in Hochregalen oder Roboter. Die für solche Verbraucher eingesetzten Leitungen werden auch als „Schleppleitungen" bezeichnet. Entsprechende Leitungen sind seit Jahren auf dem Markt erhältlich und vielfältig im Einsatz. Sie werden als in Schleppleitungen horizontal und vertikal bewegt. Dabei sind horizontal Entfernungen von bis zu 100 m überbrückbar, während vertikal beispielsweise Höhenunterschiede von etwa 20 m überbrückt werden können. Während der Bewegung werden die Leitungen in dauerndem Wechsel gebogen und gestreckt. Die Belastung der Leitungen hängt dabei wesentlich von der Geschwindigkeit des bewegten Verbrauchers und von der Beschleunigung ab, mit welcher derselbe aus der Ruhelage herausbewegt und gegebenenfalls wieder abgestoppt wird. Mit der Entwicklung neuer Antriebe, beispielsweise Linearantriebe, werden höhere Geschwindigkeiten möglich. Auch bei den dadurch bedingten erhöhten Belastungen müssen die Leitungen dauerhaft funktionsfähig bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgab^^iugrunde^ie^eingoAg^goschilderte Leitung so zu gestalten, daß sie auch bei erhöhten Anforderungen bezüglich Geschwindigkeit und Beschleunigung bei ihrer Bewegung funktionsfähig bleibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

— daß das Übertragungselement von einer Schutzhülle aus einem Isoliermaterial mit guter Gleitfähigkeit umgeben ist,

— daß auf zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Übertragungselements je ein als zugfestes Element dienendes Seil aus zugfesten Drähten angebracht ist, das von einer Kunststoffschicht umgeben ist,

— daß die Drähte des einen Seils gegenüber den Drähten des anderen Seils mit entgegengesetzter Drallrichtung verseilt sind und

— daß das Übertragungselement und die beiden Seile in einer Ebene liegend in einen gemeinsamen, flachen Isolierkörper eingebettet sind.

Durch die beiden auf zwei unterschiedlichen Seiten des Übertragungselements angebrachten zugfesten Seile ist die Leitung insgesamt mechanisch hoch belastbar. Die flexiblen Elemente „Seile" lassen nicht nur eine dauernde Wechselbeanspruchung durch Biegen und Strecken der ganzen Leitung zu, sondern sie stellen auch einen wirksamen mechanischen Schutz für das Übertragungselement dar. Die Leitung ist durch die beiden Seile auch gegen Verdrallen bzw. Tordieren geschützt, da dieselben entgegengesetzte Drallrichtungen haben. Bei entsprechender Konfektionierung können die Seile an beiden Enden sehr einfach - beispielsweise durch Einhängen - befestigt werden. Die Zugentlastung der Leitung ist dann sofort gegeben. Da das Übertragungselement durch seine Schutzhülle mit guter Gleitfähigkeit in der Leitung eine Eigenbewegung ausführen kann, ist es zusätzlich gegenüber mechanischen Beanspruchungen geschützt, die beim Biegen der Leitung auftreten könnten.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 zwei unterschiedliche Positionen einer Leitung nach der Erfindung an einem Einsatzort.

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Fig. 3 und 4 zwei unterschiedlkOTe^wsfurtPunglformfera'ctetleitung im Schnitt und in vergrößerter Darstellung.

In Fig. 1 ist schematisch eine elektrische Leitung 1 dargestellt, die in Schlaufen zwischen einer ortsfesten Speisestelle 2 und einem mit mindestens einem elektrischen Motor ausgerüsteten Verbraucher 3 verläuft. Der Verbraucher 3 ist auf einem vorgegebenen Weg in Richtung des Doppelpfeils 4 hin und her bewegbar. Bei der Bewegung des Verbrauchers 3 werden die Schlaufen der Leitung 1 in der einen Richtung mit vermindertem Biegeradius dichter zusammengedrückt, während sie in der anderen Richtung - so wie in Fig. 2 angedeutet - mit vergrößertem Biegeradius auseinander gehen. Bei maximaler Entfernung zwischen Speisestelle 2 und Verbraucher 3 kann die Leitung 1 nahezu gestreckt sein. In der Speisestelle 2 ist die Leitung 1 zugfest montiert und mit einer Spannungsquelle einerseits sowie einer Signalquelle andererseits verbunden. Sie ist auch am Verbraucher 3 zugfest angebracht.

Die Leitung 1 besteht gemäß Fig. 3 und 4 aus zwei zugfesten Seilen 5 und 6 und einem zwischen denselben angeordneten Übertragungselement 7. Seile 5 und 6 sowie Übertragungselement 7 sind in einen gemeinsamen, flachen Isolierkörper 8 eingebettet. Sie liegen in demselben in einer Ebene. Das Übertragungselement 7 kann aus mindestens einer Energieader oder aus mindestens einer Steuerader zur Signalübertragung oder sowohl aus mindestens einer Energieader und mindestens einer Steuerader bestehen. Die Steuerader kann auch zur Übertragung optischer Signale aus Glas oder Kunststoff bestehen. Im folgenden wird statt des Wortes „Übertragungselement" das kürzere Wort „Steuerleitung" verwendet.

Die Seile 5 und 6 bestehen aus zugfesten Drähten, beispielsweise aus nicht rostenden Stahldrähten. Das können verzinkte Drähte oder V2A-Drähte sein. Es kann auch eine Kombination aus Stahldrähten und Kunststoffdrähten zum Aufbau der Seite 5 und 6 verwendet werden. Die Drähte sind in den beiden Seilen 5 und 6 mit entgegengesetzter Drallrichtung verseilt, so daß auf die Leitung 1 einwirkende Drall- bzw. Torsionskräfte kompensiert werden. Die Seile 5 und 6 sollen selbst drallarm sein und eine gute Stabilität gegen Stauchen haben. Über den Seilen 5 und 6 ist jeweils eine Kunststoffschicht 9 bzw. 10 angebracht. Das Material der Kunststoffschichten 9 und 10 wird vorzugsweise so

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gewählt, daß es sich mit dem Merteincl desJsoKerköfpeVS,8*fest verbindet. Das kann beispielsweise durch die Wärme erfolgen, die beim Extrudieren des Isolierkörpers 8 aufgebracht wird. Die Kunststoffschichten 9 und 10 sowie der Isolierkörper 8 bestehen beispielsweise aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE). Es kann aber auch Polyvinylchlorid (PVC) eingesetzt werden. Das Material des Isolierkörpers 8 kann auch flammwidrig ausgeführt sein.

Die Steuerleitung 7 weist im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 vier Energieadern 11 und eine Steuerader 12 auf. Es sollen mindestens eine Energieader und mindestens eine Steuerader 12 vorhanden sein. Die aus isolierten Leitern bestehenden Energieadern 11 sind in der Speisestelle 2 an die Spannungsquelle angeschlossen. Sie dienen zur Stromversorgung des Verbrauchers 3. Die Steuerader hat beispielsweise zwei isolierte Leiter. Sie ist an die Signalquelle der Speisestelle angeschlossen und dient zur Übertragung von Signalen und Steuerbefehlen zwischen derselben und dem Verbraucher 3. Als Materialien für die Isolierungen von Energieadern 11 und Steuerader 12 sind beispielsweise TPE, PVC, Polyethylen, Polypropylen und Fluorpolymere geeignet.

Energieadern 11 und Steuerader 12 können um einen Kern 13 herum verseilt sein, so daß sich eine kreisrunde Steuerleitung 7 ergibt. In bevorzugter Ausführungsform hat die Steuerleitung 7 in allen möglichen Ausführungsformen einen kreisrunden Querschnitt. Über dem Verbund aus Energieadern 11 und Steuerader 12 der Steuerleitung 7 können ein Innenmantel aus Isoliermaterial und ein elektrischer Schirm 14 angebracht sein. Über dem Schirm 14 liegt eine Schutzhülle 15 aus einem Isoliermaterial mit guter Gleitfähigkeit, das sich nicht mit dem Material des Isolierkörpers 8 verbindet. Es könnte zusätzlich auch eine Trennschicht aus geeignetem, gleitfähigem Material über der Schutzhülle 15 angebracht sein. Die Steuerleitung 7 kann sich dadurch beispielsweise beim Biegen innerhalb der Leitung 1 relativ zum Isolierkörper 8 bewegen.

Die Seile 5 und 6 mit ihren Kunststoffschichten 9 und 10 sowie die Steuerader 7 mit ihrer Schutzhülle 15 haben in bevorzugter Ausführungsform den gleichen Außendurchmesser, so wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

Claims (5)

1. Elektrische Leitung für ortsveränderliche elektrische Verbraucher, die entlang eines vorgegebenen Wegs bewegbar sind, in welcher mindestens ein Übertragungselement sowie mindestens ein der Zugentlastungen dienendes, zugfestes Element angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Übertragungselement (7) von einer Schutzhülle (15) aus einem Isoliermaterial mit guter Gleitfähigkeit umgeben ist,

- daß auf zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Übertragungselements (7) je ein als zugfestes Element dienendes Seil (5, 6) aus zugfesten Drähten angebracht ist, das von einer Kunststoffschicht (9, 10) umgeben ist,

- daß die Drähte des einen Seils (5) gegenüber den Drähten des anderen Seils (6) mit entgegengesetzter Drallrichtung verseilt sind und

- daß das Übertragungselement (7) und die beiden Seile (5, 6) in einer Ebene liegend in einen gemeinsamen, flachen Isolierkörper (8) eingebettet sind.

2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten (9, 10) der Seile (5, 6) mit dem Isolierkörper (8) fest verbunden sind.

3. Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (7) einen kreisrunden Querschnitt hat.

4. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten (9, 10) der Seile (5, 6) und die Schutzhülle (15) des Übertragungselements (7) den gleichen Außendurchmesser haben.

5. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seile (5, 6) aus nicht rostenden Stahldrähten bestehen.