能量導引鏈的製作方法

2023-06-29 20:43:36 4

專利名稱：能量導引鏈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在固定的基座與運動的推送接頭之間安放和導引管線的能量導引鏈，包括由沿橫向相對的連接板組成的兩個平行的連接板條，連接板藉助於橫撐互相連接，每個連接板條直接相鄰的連接板有搭接的鉸接區，所以它們在鏈彎折時可彼此迴轉以及鏈構成一轉向區，以及，鏈環至少在鏈的一個與推送接頭連接的區域內藉助於至少一個沿鏈的縱向基本上不可延伸的而沿鏈的彎折方向可彎的構件按區段互相抗拉伸地連接。
這種能量導引鏈如今絕大部分用塑料製成。聚醯胺作為優選的塑料。然而，與其他塑料一樣，這種吸溼的材料的缺點是，在很潮溼和熱的環境中有較大的延伸率。
有不同長度和尺寸的能量導引鏈在不同的條件下例如也包括在很潮溼和很熱的室內或廠房內使用。在長鏈中，在鏈移動的情況下由於在鏈內安放的管線而受較大附加載荷時產生大的拉伸和頂推負荷。在很熱的以及空氣溼度高達100％的室內或廠房內，例如使用長鏈的使成堆肥的設備中，由於拉伸負荷造成的長度變化達0．8％。在長度為100m的鏈中，長度變化共計0．8m。
因為管線既固定在固定的基座上也固定在推送接頭上，所以當鏈在拉伸負荷下改變長度時在管線與鏈之間產生長度差，從而使管線受交變應力。這種應力尤其在鏈的轉向區內作用在內部橫撐上。在這種情況下橫撐變形，甚至會斷裂。
當由於推送接頭回移使鏈受頂推負荷時，鏈在上段區內，亦即在彎折的鏈的上部區內有向上抬和疊復的趨勢，縱然在鏈上只作用了較小的方向向上的分力。在這種情況下在疊復的鏈環的鉸接區內產生如此大的彎曲應力，以致鏈很容易在此區域內斷裂。
由DE 2609451 B2已知一種前言所述類型的能量導引鏈。除鉸接裝置外，在鏈環或橫撐下側附加地固定形式上為繩索或鏈的一個或多個不可延伸而沿鏈的彎折方向可彎的構件。這些構件用於阻止鏈逆彎折方向彎曲。因此不再需要用於此目的的止擋，上段的各個鏈環藉助於設置在鏈環下側不可延伸的構件互相壓緊並保持處於伸展狀態。然而，這樣一種懸臂式的上段不適用於有較長移動距離的長鏈中。
為保持上段處於伸展狀態，這種不可延伸的構件必須固定在至少每第二個鏈環上，因為固定的區段較長時將不能防止彎曲。但是不可延伸的構件在至少每第二個鏈環上的固定使製造非常麻煩。此外，在每第二個鏈環上固定不可延伸的構件的不利之處在於，鏈在轉向區不能充分鬆弛。
為保持上段處於伸展狀態還需要沿上段縱向預緊不可延伸的構件。基於這種預緊，尤其在上段頂推運動時，在鏈與不可延伸的構件之間存在應力差，這種應力差導致方向向上的分力。如前言已提及的那樣，這就存在著在頂推鏈時上段的鏈環有向上抬的危險，從而會導致鏈在此區域斷裂。
在鏈與不可延伸的構件之間導致方向向上的分力的應力差尤其可能在鏈環用塑料製造以及還由於塑料熱膨脹時發生。
因此，本發明的目的是創造一種能量導引鏈，其中用比較低的成本避免即使在高溫和高溼度情況下受拉伸負荷時的長度變化以及防止在拉伸負荷時上段的抬升。
在前言所述類型的能量導引鏈中此目的採取下列措施達到，即，在多個至少有三個鏈環的區段內的鏈環和推送接頭按這樣的方式固定在一個或多個不可延伸的構件上，即，通過此固定使傳遞在鏈環上的力大體作用在鏈環迴轉軸的所在高度，以及，一個或多個構件沿鏈縱向的緊度設計為，當鏈被推送接頭頂推或頂推後停止時此緊度趨近於零。
通過將在至少含三個鏈環的區段內的鏈環固定在不可延伸的構件上，保證鏈在轉向區充分鬆弛。因為通過此固定使傳遞在鏈環上的力大體作用在鏈環迴轉軸所在高度，所以在鏈和一個或多個不可延伸的構件之間的應力差不會導致方向向上的分力，這種分力令人擔憂會在頂推時克服鏈和管線的重量而使上段抬升。在這裡，一個或多個不可延伸的構件的緊度調整為，在鏈被頂推時或頂推後停止時沒有或只有微小的力作用在鏈環的鉸接裝置上，從而尤其在轉向區內的鏈環迴轉運動不受影響。
雖然已知一些能量導引鏈(DE 9409082 U1、DD 240742 A1、DE1131480 C1)，它們的鏈環藉助於不可延伸而沿鏈彎折方向可彎曲的構件在中部區互相連接。這些不可延伸的構件由於其可彎性在鏈環之間構成鉸接以替代搭接的鉸接區。然而在這些鏈中，不是在至少含三個鏈環的區段內的鏈環和推送接頭固定在一個或多個不可延伸的構件上。由所涉及的這些文件也沒有表明，一個或多個不可延伸的構件沿鏈縱向的緊度設計為，在鏈被推送接頭頂推時或頂推後停止時此緊度趨近於零。
在本發明的一種優選的實施形式中，鏈環相互分區段地固定在一個或多個構件上，這些區段與鏈的至少沿鏈的轉向區180°延伸的弧長相對應。
通過固定使傳遞在鏈環上的力優選地大體作用在鏈環迴轉軸所在高度的一個區域內，這一區域分別在迴轉軸之上和之下四分之一的環節高度延伸。特別有利的是這一區域分別在迴轉軸之上和之下環節高度的六分之一內延伸。
其中的鏈環固定在一個或多個不可延伸的構件上的區段可以長度相同或不同。優選地採用不同的長度，其中朝推送接頭方向的區段較短，因為鏈的拉伸負荷朝推送接頭方向增大。
優選地，區段的數量每50m鏈長在2個與5個之間。
按區段分配的離推送接頭最近的鏈環優選地不是與推送接頭直接連接的那個鏈環，而是設在相隔多個鏈環的距離處結束第一個區段的那個鏈環。
鏈連接在推送接頭上的其中設有一個或多個不可延伸構件的區域，優選地沿在鏈處於移動的中央位置時鏈的全部上段和彎折區延伸到下段內，在此中央位置，上段和下段有大體相等的長度。
優選地這個構件或至少構件之一大體布置在鏈內部的中央。
至少一個構件也可以設在鏈內部靠外地在連接板附近。
尤其是此構件或至少構件之一是鋼索。鋼索的優點是，它們有很小的延伸性以及可以無緊度地彎曲。不過也可以考慮其他任何一種具有此特性的構件。例如也可以使用金屬鏈、水平布置的金屬帶或不能延伸但可彎曲的皮帶。
因為鋼索或另一種恰當的構件在鏈彎折區內的彎弧無緊度地延伸，所以鋼索在此區域內處於鬆動狀態，鏈的彎折將不受此鋼索的影響。在鏈作牽引運動時，在作用有拉力的鏈的上段內，鋼索或相應的構件沿鏈的縱向處於繃緊狀態，所以在鏈中引入拉力時它們可以承受拉應力。
在本發明的優選的實施形式中，設在各區段端部的相鄰鏈環相互地以及這些鏈環離推送接頭最近的那個鏈環與推送鏈環各通過至少一個沿鏈的縱向不可延伸而沿鏈的彎折方向可彎曲的構件抗拉伸地連接。
在各區段端部所設的相鄰鏈環之間以及在這些鏈環離推送接頭最近的那個鏈環與推送接頭之間優選地各設兩根繃緊的繩索或兩個相應的構件。
優選地一個或多個不可延伸的構件抗拉伸地固定在與橫撐分開布置的板條上，這些板條與鏈環彼此相對的連接板連接。
按本發明的一種合乎目的的實施例，通過鏈導引的管線藉助於夾鉗固定在這些板條上，除此以外，板條還有用於鋼索端部或其他相應構件的緊固件。
板條可在其沿鏈橫向的端部有銷子，它們承擔相關鏈環接合樞軸的功能。這意味著板條的銷子形封閉地通過兩個互相對齊的孔插入直接相鄰的鏈環的搭接區內並因而構成這些鏈環的迴轉軸。這一設計允許固定在板條上的管線繞迴轉軸擺動以及將不可延伸的構件隔開。
在另一種優選的設計方案中，板條在其沿鏈橫向的端部有凸塊，它們插入在鉸接區之間鏈環內側上相應設計的槽內。這一設計允許使用和替換按本發明的結構，無需對所涉及的鏈環作其他的改變。在鏈條的所有鏈環內所制的槽也可以用於固定鏈連接板之間的其他零件。
下面藉助附圖進一步說明本發明的實施例。附圖中

圖1第一種實施例剖切側視圖；圖2不可延伸的構件在鏈中的固定部位俯視圖；圖3沿圖2中線Ⅲ-Ⅲ通過鏈的橫截面；圖4第二種實施例中固定部位俯視圖5沿圖4中線Ⅴ-Ⅴ通過鏈的橫截面；圖6第三種實施例中固定裝置俯視圖；圖7第四種實施例中固定部位俯視圖；圖8第五種實施例中當鏈作頂推運動時固定部位俯視圖；圖9在鏈作牽引運動時按圖8的俯視圖；圖10第六種實施例中當鏈作頂推運動時固定部位俯視圖；以及圖11在鏈作牽引運動時按圖10的俯視圖。
在圖1的總圖中表示了一條在固定的基座3與運動的推送接頭4之間用於安放和導引管線2具有兩個平行的由沿橫向相對的連接板5組成的連接板條的能量導引鏈1，連接板5藉助橫撐7互相連接。每個連接板條直接相鄰的連接板5a和5b沿鏈的彎折方向可彼此迴轉。在連接板5a和5b之間的這種迴轉連接可藉助於(在圖中未表示的)設在搭接的鉸接區內的銷子和孔組成。沿彎折方向和逆彎折方向的迴轉半徑通過在連接板5a和5b上配合作用的止擋限制。
此外，由圖1可見，在鏈的一個區域內，這一區域從推送接頭4經鏈的上段、彎折區一直延伸到鏈的下段，設有不可延伸而沿鏈的彎折方向可彎曲的構件6(具體為6a、6b、6c、6d、6e、6f和6g)。這些構件與鏈環7a、7b、7c、7d、7e、7f和7g互相連接，這些鏈環按區段彼此之間以及與推送接頭4之間相隔多個鏈環的距離地設在鏈的相關區內。離推送接頭4最近的那個鏈環7a藉助不可延伸的構件6a與推送接頭4連接。
不可延伸的構件6a、6b、6c、6d、6e、6f和6g設計為鋼索。由圖1的局部放大可見，構件6a的鋼索通過一個圍扣著銷釘9的環8固定在推送接頭4的緊固件10上。管線2同樣通過夾子狀緊固件11裝在推送接頭4上。管線2在鏈中同樣起抗拉伸的構件的作用。它們如鋼索那樣固定在鏈環7a、7b、7c、7d、7e、7f和7g中。
如圖1所示，不可延伸的構件6在水平延伸的鏈環內，尤其在上段中，沿鏈的縱向繃緊地定向。這一情況涉及各構件6a、6b、6c、6d、6e、6f和6g。因此，在推送接頭4牽引運動時，在上段的這些區段內，尤其朝推送接頭4方向逐漸加重地，由不可延伸的構件6承受鏈的拉伸負荷，所以用塑料制的鏈環可以沒有彈性伸長。
在鏈的彎折區，在水平面內直線定向的不可延伸的構件6導致此構件6在此區域內鬆動地設置在鏈的內部。在圖1中這一情況具體涉及構件6e。由於這種鬆動的懸掛，所以此不可延伸的構件6對於鏈的順利彎折沒有影響。
不可延伸的構件6和管線2在鏈環7a、7b、7c、7d、7e、7f和7g上的固定現針對圖2和3中的第一種實施例詳細說明。為了固定，設金屬制的板條12，它在其沿鏈橫向延伸的端部有銷子13，銷子13承擔相關鏈環接合樞軸的功能。為此，銷子14和15形封閉地穿過在直接相鄰的鏈環彼此搭接的鉸接區內的兩個互相對齊的孔，並因而構成它們的迴轉軸。
尤其如圖3所示，板條12有U形剖面，其中，銷子13設在U形剖面的邊16上。邊16可整體成形在板條12的水平部分上，或例如藉助螺釘固定在它上面。
在邊16上藉助於螺釘毗連地固定夾鉗17a、17b和17c，它們夾緊管線2。
此外，在板條12中央設緊固件18用於固定不可延伸的構件6的端部，此鏈環藉助構件6與兩個鄰接區段的兩個相鄰鏈環或與推送接頭4連接。這種連接各由兩根鋼索組成。為了固定鋼索，鋼索總是通過一個如在圖1中所示推送接頭4處那樣的環8裝在沿橫向穿過緊固件18延伸的銷釘9上。在銷釘9端部的徑向擴展段19防止環8側向滑脫。
由圖2可清楚看出，緊固件18上設兩個銷釘9，兩根分別朝此區段內所設的下一個鏈環延伸的鋼索環形端部固定在緊固件18的兩側。
圖4和5在第二種實施形式中表示了鋼索和管線2在板條上的上述固定。在此實施例中板條20沿鏈橫向的端部設有凸塊21，它們插入鉸接區之間鏈環內側上相應設計的槽22內。尤其由圖5可見，板條20同樣設計成U形，其中凸塊21設在邊16的外側上。除此之外，在圖4和5中表示的結構與在按圖2和3的第一種實施例中的相同。
上述這兩種實施例表示鋼索布置在板條12和20的中央，而在圖6表示的第三種實施例中鋼索相對於鏈的中心對稱地布置在管線2之間。為此，緊固件23設有沿鏈的縱向相對的槽，鋼索的環狀端部在槽中固定在銷釘上。
圖7中表示的實施例是圖6所示實施例的改型，其中鋼索固定在板條20上管線2外側。除此之外此結構與圖6所示實施例的結構完全一致。
在圖8和9以及10和11中表示了另外兩種實施例。在這些實施例中，一根或多根特殊的基本上沿縱向不可延伸的管線2利用來作為不可延伸的構件。
按圖8和9的實施例在結構上與圖2和3中所示的實施例一致。管線2藉助於夾鉗17a、17b和17c固定在一個在其沿鏈橫向的端部有銷子13的板條12上，銷子13承擔兩個相鄰的鏈環的接合樞軸的功能。
為了保護管線2，它們在其被夾鉗17a、17b和17c的固定區用套管24圍繞，管道通過套管置入夾鉗內。套管24在夾鉗的兩個端面處伸出。套管24設計為彈性材料制的縱側開槽的襯套，它們沿槽延伸的邊緣處藉助於螺釘具有預緊力地固定在管線2上。因此，管線2在夾鉗17a、17b、17c內即使受大的拉伸負荷也不會滑動。
圖8表示此結構在鏈沿頂推方向運動時的狀況，也就是說鏈環上沒有拉應力。由圖8可見管線2在鏈中是鬆動的，沒有受到拉伸負荷。
在圖10所示的狀況下鏈沿牽引方向運動，所以管線2由於鏈環的伸展而受拉伸負荷。由於此拉應力使管線沿鏈的縱向繃緊。
圖10和11表示的結構與圖4和5中所示實施例的結構一致。管線2固定在它上面的板條20在其沿鏈橫向的端部有凸塊21，它們插入鉸接區之間鏈環內側上相應設計的槽22內。管線2在板條20上的固定與圖8和9中所示實施例完全相同。
圖10仍表示鏈沿頂推方向(與圖8一樣)運動時的狀況，所以管線2在鏈內是鬆動的。
最後，圖11(與圖9一樣)表示鏈沿牽引方向運動時的狀況，管線2受到由於鏈環伸展傳遞到管線2上的拉力。
符號表1 能量導引鏈 12 板條2 管線 13 銷子3 固定的基座 14 孔4 推送接頭 15 孔5 連接板 16 邊5a、5b 直接相鄰的連接板17 夾鉗6 不可延伸的構件 17a-17c 夾鉗6a-6g 不可延伸的構件 18 緊固件7 橫撐 19 擴展段7a-7g 鏈環 20 板條8 環 21 凸塊9 銷釘 22 槽10 緊固件 23 緊固件11 緊固件 24 套管
權利要求
1．用於在固定的基座(3)與運動的推送接頭(4)之間安放和導引管線(2)的能量導引鏈(1)，包括由沿橫向相對的連接板(5)組成的兩個平行的連接板條，連接板藉助於橫撐(7)互相連接，每個連接板條直接相鄰的連接板(5a、5b)有搭接的鉸接區，所以它們當鏈彎折時可彼此迴轉以及鏈構成一轉向區，以及，鏈環(7a、7b、7c、7d、7e、7f、 7g)至少在鏈的一個與推送接頭(4)連接的區域內藉助於至少一個沿鏈的縱向基本上不可延伸的而沿鏈的彎折方向可彎的構件(6)按區段互相抗拉伸地連接，其特徵為在多個至少含三個鏈環的區段中的鏈環(7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g)和推送接頭(4)按這樣的方式固定在一個或多個構件(6)上，即，通過此固定使傳遞在鏈環上的力大體作用在鏈環迴轉軸的所在高度，以及，一個或多個構件(6)沿鏈縱向的緊度設計為，當鏈被推送接頭(4)推頂或推頂後停止時此緊度趨近於零。
2．按照權利要求1所述的能量導引鏈，其特徵為鏈環(7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g)相互分區段地固定在一個或多個構件(6)上，這些區段與鏈的至少沿鏈的轉向區180°延伸的弧長相對應。
3．按照權利要求1或2所述的能量導引鏈，其特徵為一個構件(6)或至少構件(6)之一設在鏈內部大體中央。
4．按照權利要求1或2所述的能量導引鏈，其特徵為至少一個構件(6)設在鏈內部靠外在連接板(5)附近。
5．按照權利要求1至4之一所述的能量導引鏈，其特徵為一個構件(6)或至少構件(6)之一是鋼索。
6．按照權利要求3至5之一所述的能量導引鏈，其特徵為按區段排列的相鄰鏈環(7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g)相互之間以及這些鏈環離推送接頭(4)最近的那個鏈環(7a)與推送接頭(4)之間分別藉助於至少一個構件(6)抗拉伸地連接。
7．按照權利要求1至6之一所述的能量導引鏈，其特徵為一個或多個構件(6)抗拉伸地固定在與橫撐分開設置的板條(12；20)上，後者與鏈環彼此相對的連接板連接。
8．按照權利要求7所述的能量導引鏈，其特徵為通過鏈導引的管線(2)藉助於夾鉗(17a、17b、17c)固定在板條(12；20)上，以及，板條(12；20)有用於鋼索端部的緊固件(18；23)。
9．按照權利要求7或8所述的能量導引鏈，其特徵為板條(12)在其沿鏈橫向的端部有銷子(13)，它們形封閉地插入直接相鄰的鏈環兩個互相對齊的孔(14、15)中並構成這些鏈環的迴轉軸。
10．按照權利要求7或8所述的能量導引鏈，其特徵為板條(20)在其沿鏈橫向的端部有凸塊(21)，它們插入在鉸接區之間鏈環內側上相應設計的槽(22)內。
全文摘要
本發明涉及一種用於在固定的基座(3)與運動的推送接頭(4)之間安放和導引管線(2)的能量導引鏈(1),包括由沿橫向相對的連接板(5)組成的兩個平行的連接板條,連接板藉助於橫撐(7)互相連接,每個連接板條直接相鄰的連接板(5a、5b)有搭接的鉸接區,所以當鏈彎折時它們可彼此迴轉。鏈環(7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g)至少在鍵的一個與推送接頭(4)連接的區域內藉助於至少一個沿鏈的縱向基本上不可延伸的而沿鏈的彎折方向可彎的構件(6)按區段互相抗拉伸地連接。為保證尤其在溼熱的環境下鏈能可靠地工作,規定,在多個至少含三個鏈環的區段內的鏈環和推送接頭(4)按這樣的方式固定在一個或多個構件(6)上,即,通過此固定使傳遞在鏈環上的力大體作用在鏈環迴轉軸的所在高度,以及,一個或多個構件(6)沿鏈縱向的緊度設計為,當鏈被推送接頭(4)推頂或推頂後停止時此緊度趨近於零。
文檔編號H02G11/00GK1291264SQ99803092
公開日2001年4月11日 申請日期1999年2月15日 優先權日1998年2月20日
發明者庫爾特·費舍 申請人:Igus工業用注壓件有限公司