WO2017182583A1 - Leitungsführungssystem für mindestens eine auf- und abspulbare versorgungsleitung sowie drehführung hierfür - Google Patents

Leitungsführungssystem für mindestens eine auf- und abspulbare versorgungsleitung sowie drehführung hierfür Download PDF

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    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
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    • F16G13/12—Hauling- or hoisting-chains so called ornamental chains
    • F16G13/16—Hauling- or hoisting-chains so called ornamental chains with arrangements for holding electric cables, hoses, or the like
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    • H02G11/02—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using take-up reel or drum
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/34—Handled filamentary material electric cords or electric power cables

Definitions

  • Wiring system for at least one up and downable supply line and rotation guide for this
  • the invention generally relates to a cable routing system for at least one up and downable cable and a rotary guide a line between two relatively rotatable points.
  • the invention particularly relates to a cable routing system for one or more lines with a drum-like
  • Winding device for winding and unwinding the lines, eg.
  • Wiring system further comprises a rotary guide for guiding the line (s) from a first point, typically a fixed fixed point, to one with the rotatable one
  • Winding device rotatably connected second point, i. a point which is rotatable relative to the first point.
  • Rotary guide in this case has a helical course, with one or more first helical layers in which the line (s) helically wound around the axis of rotation / is one or more second helical layers in which the line (s)
  • helically wound around the axis of rotation is / are and with a deflection arc, which connects both oppositely wound spiral layers together, wherein the line (s) is folded over in the deflection arc / are.
  • the special helical course with turn of the line (s) between the two helical Trumen allows a relative rotation of the second point relative to the first point over a large angle of rotation, for example, of several thousand degrees, without typical rotary joints would be required.
  • a special rotary guide is used, e.g. according to the international patent application WO 2011/086198 A2 with a ribbon-like cable guide device, which leads the lines according to the desired helical course.
  • the special helical profile with opposing coils or turns and arranged in between envelope allows to use continuous lines, i. typical
  • a first object of the present invention is thus to develop a cable routing system and a rotary guide of the type mentioned so that they can also be used for cables with large cable cross-sections or for lines with high specific weight.
  • the first object is achieved in particular in that the rotary guide for supporting the
  • Support sleeve (s) is / are coaxial with the axis of rotation of the
  • the rotary guide has a function for rotational decoupling, on the basis of which spirals or helical layers supported on the respective supporting sleeve or decoupled therefrom are decoupled from the rotation of the winding device or are independently rotatable about the axis of rotation.
  • supported on the support sleeve coils or windings are each independent of the rotational movement of the drum-like
  • Winding device to be rotatable about the axis of rotation. In this way it is achieved that some or all of the first helical layers or some or all of the second helical layers may be involved in the rotation of the
  • Wrapping device may participate, but not necessarily have to perform the same rotational movement.
  • the rotary guide can in particular be designed so that this leads the helical layers by suitable components in all directions.
  • the intended relative rotational movement can be transmitted to the respective helical layers and the deflection arc, without unwanted snagging, for example. By rearing or without terminals eg. By constriction.
  • An essential advantage of the arrangement according to the invention is that now also very heavy lines, for example. Power cable for shore power supply of ocean-going vessels, after the
  • the also proposed rotary guide avoids the need for typical rotary feedthroughs, even with heavy lines or large diameter lines. Even such lines can now pass seamlessly between two relatively rotatable points.
  • Energy guiding chain provides an embodiment that an inner tubular support sleeve is provided, which in order
  • Rotary decoupling means of a suitable pivot bearing is rotatable relative to the winding device, in particular about the axis of rotation latter.
  • an outer tubular support sleeve may be provided, which is rotatable relative to the winding device by means of a rotary bearing relative to the winding device and in particular about its axis of rotation for the purpose of rotational decoupling.
  • both support sleeve are individually or jointly freely rotatable or floating with respect to the rotation of the winding device.
  • the support sleeves can have a plurality of circumferentially distributed support rollers (similar to roller conveyors or roller conveyors) on which helical layers that are exciting radially inwards or radially outwards can roll as smoothly as possible.
  • An assembly having an inner and an outer support sleeve which are each freely rotatable about the rotation axis is
  • Cable guide device eg. A suitably designed energy chain, is led / are, offer - as explained below - other ways to realize the functional rotation decoupling.
  • the rotary guide comprises a supporting body bent around the axis of rotation for supporting the deflecting bend.
  • the support body has a in
  • Circumferential or tangentially directed deflection the desired course, in particular to the radius of the
  • Support body is relative to the or intended
  • Support sleeves freely rotatably arranged.
  • the support body can in particular rotate at half the rotational speed of the winding device.
  • a corresponding support body is preferably axially between a radially inner and a radially outer support sleeve
  • the support body preferably at least at its
  • Friction reduction can be provided.
  • the support body ensures on the one hand the desired curvature in the deflection or in the envelope between the oppositely lying helical layers and on the other hand a sufficient distance to avoid friction between the two.
  • the support body can also be used to reduce or to open up the spiral layers radially outward or to
  • the rotary guide comprises a suitably designed cable guide device, in which the line (s) is guided in an envelope corresponding to the desired helical profile. It can the
  • Line guide device for the purpose of the invention
  • Drehentkopplung suitably arranged support rollers which can, for example, roll on one or both support sleeves in the operating position.
  • the cable guide device can be designed as a power transmission chain with pivotally connected chain links.
  • the pivot axis is in each case preferably as radially as possible in the operating state Rotary ash.
  • the chain links each have at least one inner side flap, an outer side flap and a crosspiece which connects the two firmly.
  • one of the following options or the combination of both can be provided for the purpose of rotational decoupling.
  • at least some of the inner side flap, an outer side flap and a crosspiece which connects the two firmly can be provided for the purpose of rotational decoupling.
  • a radially outwardly directed support roller can be provided analogously at least at some of the outer side flaps of the energy guiding chain.
  • Such support rollers can then roll in particular on a support sleeve provided radially on the outside.
  • an energy guide chain with support rollers is the rotational movement
  • provided support sleeves basically irrelevant, i. These may, for example, participate in the rotation of the second point and / or be rotationally fixed to the first point.
  • the routing device alone can reduce the undesirable effects of necking or tightening.
  • a possible embodiment of an energy guiding chain for forming the helical course has at least one radially outer tab strand with the outer side flaps, which in
  • Longitudinal direction has a greater length than a radially inner strap strand with the inner side flaps. This can
  • the rotary guide end may have a first disc-shaped flange. At this first
  • the first point can be arranged stationary.
  • Analog may be provided at the opposite end face of the rotary guide a second disc-shaped flange which is rotatably connected to the drum-like winding device.
  • the second point can be arranged on this second flange.
  • Each inventively provided support sleeve is freely rotatably arranged with respect to both end flanges.
  • the disk-shaped flanges serve to support or as a stop in the axial direction.
  • support sleeves based on a suitable pivot bearing eg. A rolling bearing, freely rotatably mounted on the already provided shaft.
  • a suitable pivot bearing eg. A rolling bearing
  • the winding device can also be rotatably mounted on one of the support sleeves.
  • the winding device of the system can be embodied, in particular, as a drum with an energy guide chain spirally wound thereon, which carries the up and downable longitudinal section of the line (s).
  • a special feature of the proposed cable routing system is that the line can be performed continuously without interruption, and that from the fixed space connection point to the unwindable free end.
  • the continuous line may have a first portion which is wound up or unwound on the winding device and has a corresponding up and down unwindable free end.
  • a second section of the wire with the helical course is in the rotary guide
  • each guided line can pass uninterrupted from the first point to the second point on the drum-type winding device up to the free end that can be wound up and down (without a rotary connector). This proves to be particularly in heavy power cables, such as. Polyphase power cables for shore power supply of vessels advantageous.
  • the cable routing system typically builds considerably larger than systems according to the prior art discussed in the introduction.
  • the rotary guide is arranged at least partially within a hollow-cylindrical interior of the drum-type winding device.
  • the rotation guide can also be completely accommodated within the cavity in the drum-like winding device. This allows a relatively compact design even with long travel distances and large cable cross-sections.
  • the system can be accommodated in a standard container.
  • the proposed cable routing system is particularly suitable for shore power supply of a deep-sea vessel, eg.
  • a deep-sea vessel eg.
  • Container ship e.g. if this is in the port.
  • the invention further relates to the rotary guide taken by itself, regardless of a drum-like winding device.
  • Rotary guide comprises at least one line, which from a first point to this one about an axis of rotation
  • the relatively rotatable second point is guided in the rotary guide.
  • Wendellagen in which the line is wound around the axis of rotation, one or more second helical layers, in which the line is wound in the opposite direction about the axis of rotation, and between a deflection bend connects the two helical layers. In the deflection bend, the line is turned over or changes its direction of rotation.
  • An embodiment is characterized in that the rotary guide an outer tubular support sleeve for
  • An alternative embodiment of the rotary guide (according to claim 17) is characterized in that the rotary guide at least one tubular support sleeve for supporting the helical layers
  • the rotary guide comprises a Budapestly safes-deviation device, in which the line is guided according to the helical course and which radially directed support rollers for the purpose of rotational decoupling by rolling on the at least one support sleeve.
  • the at least one tubular support sleeve can rotate against the rotation of the second point participate.
  • the support sleeve may be replaced by an existing component such as a drive shaft, be formed.
  • the support sleeve can, as explained above, in particular also be provided as an additional component. It can also be provided a radially inner and radially outer support sleeve, in particular, one of both or both are not battingwendkoppelt.
  • a routing device can in particular a
  • Energy supply chain can be used for circuits, which supplemented by corresponding support rollers, e.g. is retrofitted.
  • a rotatable about the axis of rotation shaft for driving a non-rotatable with the second point device in particular a drum-like
  • Winding device be provided, on which roll the support rollers of the cable guide device.
  • no additional inner support sleeve is required.
  • an outer tubular support sleeve may be provided on which further radially directed support rollers of
  • Unroll line guide device which is rotatable decoupled from the rotation of the shaft.
  • support rollers are provided only radially inward on the cable guide device.
  • the system and the rotary guide allow several in it
  • FIG.l a partial view in perspective
  • FIGS. 2A-2B cross sections through the rotary guide according to FIG.
  • FIGS.5A-5B a preferred embodiment of a
  • Energy guiding chain as a routing device for use in a rotary guide, e.g. according to FIG.4;
  • FIG. 6 shows a perspective diagram of a cable routing system with a drum-type winding device for winding and unwinding a plurality of lines and with a rotary guide, e.g. according to FIG.l or FIG.4;
  • FIG. 7 shows a cable routing system according to the prior art.
  • FIG. 7 shows a known cable routing system for lines that can be wound up and down, such as, for example, power supply cables and hoses, eg for compressed air or liquid.
  • the cable guide system generally designated 1 in FIG. 7 comprises a drum-type winding device 2 for winding and unwinding a spiral drum
  • the winding device 2 is rotatably supported by a shaft 4 and driven by a drive 5, for example.
  • An electric motor for example.
  • the shaft 4 defines an axis of rotation A.
  • the lines which can be wound up and down with the winding device 2 are continuously passed through from a first stationary point F via a rotary guide, generally designated 6, to a second point R rotatable relatively further to the first point F. the drum of the winding device 2 up to a free end E of the energy chain 3.
  • Wiring device for example, according to WO 2011/086198 A2, can pretend or support this helical course.
  • This course has first helical layers 7, in which the guided
  • Lines about the axis of rotation A of the shaft 4 are helically wound, and axially opposite second helical layers 8, in which the line guide device is wound together with the guided therein lines in the opposite direction of rotation about the axis of rotation A.
  • the two oppositely wound groups of spirals 7, 8 are connected to each other via a deflection arc 9 and thus form separately rotatable dreams
  • Winding device 2 with the second point R with respect to the first point F migrates the deflection arc 9 in the axial direction between the front ends at the respective points F, R and the respective number of coils or windings in the groups of
  • Spiral layers 7, 8 increases or decreases according to the rotation.
  • Wiring system 1 according to FIG. 7 should be referred to the extent here included DE 10 2012 110 967 AI.
  • FIG. 1 An embodiment of a rotary guide 106 according to the invention is illustrated in FIG. Here are some ingredients,
  • a single line 110 for example a multiphase power cable, is exposed (without line guide device or
  • Rotational axis A The helical layers 117, 118 are connected by a deflecting bow 119, in which the conduit 110 is folded over. The function of the helical course with the
  • Wendellagen 117, 118 specifies the maximum angle of rotation (a full coil allows about 600 ° to 720 ° angle of rotation).
  • Total number of full helices is preferably n ⁇ 3.
  • the rotary guide 106 has a supporting body 120, with a deflecting region 121 pointing essentially in the circumferential direction.
  • the deflecting region 121 is intended for
  • Beveled center plane of the support body 120 back and goes in accordance with obliquely inclined side treads 122, which have predominantly in the axial direction and whose tangential surface the axis of rotation A intersects.
  • the deflection region 121 of the support body 120 forms in the example shown a sliding surface whose shape the desired Course of the adjoining bend 119 dictates. It ensures, inter alia, a gentle minimum radius of curvature of the line 110 in the deflecting bow 119.
  • the supporting body 120 extends in the circumferential direction over an angular extent of between 270 ° to almost 360 ° and is freely rotatable about the axis of rotation A.
  • friction-reducing rollers may be provided on the deflection region 121 and / or on the running surfaces 122 of the support body 120.
  • the shape of the Umlenkbogens 119 given and on the other hand ensures that the opposing and relatively rotating helical layers 117, 118 are axially spaced so that no friction between the immediately adjacent turns or coils of the two oppositely extending helical layers 117, 118th arises.
  • the deflecting region 121 and the running surfaces 122 can also, by suitable beveling, rearing up the deflecting arch 119
  • FIG.l further shows a hollow cylindrical inner support sleeve 130 and a hollow cylindrical outer support sleeve 140 which are mounted as additional components coaxial with the axis of rotation A.
  • the support sleeves 130, 140 are tubular, e.g. as blanks of a tube made of sheet steel.
  • the diameter of the outer support sleeve 140 is greater than the diameter of the inner support sleeve 130 by an amount which is slightly more than twice the pipe diameter of the line 110, so
  • Motion play for the line 110 is present in the intermediate space, as shown in FIG.3A-3B.
  • the rotary guide 106 disk-shaped flanges 107, 108 for the axial support of the line 110 on.
  • the flanges 107, 108 avoid u.a. an axial sliding of the helical layers 117, 118 during operation.
  • the mode of operation of the rotary guide 106, in particular of the support sleeves 130, 140 according to FIG. 1, can be seen with reference to FIGS. 2A-3B.
  • the second point R Upon rotation of the second point R in a first direction of rotation relative to the fixed first point F (FIG. 2A, 3A), it laces helical course of the line 110 radially inward.
  • the line 110 comes with at least some or possibly all
  • the helically arranged line 110 spans radially outward and is supported in abutment with the outer support sleeve 140 (FIG. 3B).
  • the additional support sleeves 130, 140 capture the corresponding constriction and thus avoid disturbing effect on the other moving parts, e.g. the shaft (see FIG.7) or the drum (see FIG.5).
  • both the inner support sleeve 130 and the outer support sleeve 140 are each independent of each other and with respect to the other components, in particular with respect to a shaft of the drum-type winding device (see FIG. 5 or 7) freely rotatable, ie decoupled from the predetermined rotation of the second point R.
  • FIG.3A and FIG.3B illustrated effects prevented in a simple manner.
  • Cable guide device 250 eg. An energy guide chain, are performed according to the desired helical course.
  • a routing device 250 eg. An energy guide chain
  • the cable guide device 250 likewise has one or more first helical layers 257 and also in opposite directions
  • the cable guide device 250 may, inter alia, in the axial direction for a favorable helical course
  • a routing device 250 As a routing device 250, a special designed for circular courses
  • Energy guiding chain e.g. be used according to WO 98/31950 AI.
  • an inner support sleeve 230 and an outer support sleeve 240 are provided, which can be freely rotatably mounted in a tubular and coaxial manner with respect to the rotation axis A, for example by means of suitable rotary mounting on a shaft, not shown, of the winding device (see FIG. , In the rotary guide 206, the inner support sleeve 230 compensates for a constriction of the
  • Line guide device 250 radially inwardly and the outer support sleeve 240 clamping the line guide device 250 radially outward.
  • the other components of the rotary guide 206 functionally correspond to those of FIG.l with reference number increased by one hundred, wherein the support body 220 the radius of curvature of
  • Overall dimensioning can be greater, for example, for multiple, longer and / or heavier lines.
  • the support sleeves 230, 240 do not rotate freely when using a cable guide device 250.
  • the rotational movement of the support sleeves 230, 240 may be coupled to that of the second point R or of the first point F, which in the case of particularly large
  • Diameters can be structurally simpler.
  • FIG.3A and FIG.3B can be achieved by a shown in Figures 5A-5B example of a design of a power transmission chain 550 with radially directed support rollers 551, 552nd
  • This alternative to the decoupled rotation of the support sleeves 230, 240 can be on both sides, radially inside and radially outside, or combined in parts, eg with support rollers radially inside and a freely rotatable support sleeve are provided radially outward. in the the latter case, the radially inner support sleeve can be omitted if the line guide device 250 can roll on a shaft.
  • An energy guiding chain 550 according to the invention illustrated only as a small, representative longitudinal section in FIG. 5A-5B for use as a cable guiding device in the structure according to FIG. 4, has a plurality of strands 553 made of individual parts of a modular system comprising side flaps 554 and transverse webs 555
  • the side flaps 554 are composed of two detachable, conjugate flap portions 554A, 554B in the longitudinal direction. A first
  • Tab portion 554A has at one end a fork-shaped receptacle into which the other tab-shaped end of an opposing second flap portion 554B engages. These approximately semicircular ends are pivotally connected pivotably about a pivot axis B via a suitable bolt / bore joint connection.
  • the pivot axis B extends approximately radially or vertically through the axis of rotation A. It is on a suitable and known in the art on the side flaps 554 a
  • Schwenkwinkelbegrenzung (not shown) is provided, which limits the maximum pivot angle of the hinge connection to maintain a minimum radius of curvature in the deflecting bend 259 (FIG.4) of the energy chain 550.
  • cotter pin or pin protrudes, the center and in the main plane of the side flap 554 and possibly also the transverse webs 555 secures.
  • the flap parts 554A, 554B a are perpendicular to the pivot axis B in the main plane.
  • Side flap 554 laterally pivotable through a small angle for the purpose of lateral curvature of the energy guide chain 550, as illustrated in FIG.5A-5B.
  • the spacers 556 have mating interfaces corresponding to the interfaces of the tab members 554A, 554B for connection to the tab members 554A, 554B, as best seen in FIG. 5B.
  • the tab members 554A, 554B may be symmetrical for use in all strands to determine the number of common parts of the strands
  • Cross webs 555 and spacers 556 are preferably made
  • the support rollers 551, 552 can be supported by means of retaining arms, which are integrally formed on one of the two flap parts 554A, 554B.
  • the support rollers 551, 552 are each perpendicular to
  • Main plane of the side flap 554 and are rotatable in the operating position about a tangential axis of rotation, perpendicular to the pivot axis B.
  • the support rollers 551, 552 permit very low-friction unrolling of the energy guiding chain 550, e.g. on the additional support sleeves 230, 240, on a shaft as inner support (see FIG.7) or on the inside of a drum of the winding device (see FIG.6) as an outer support.
  • the function of rotational decoupling for example by means of an energy guiding chain 550 with support rollers 551, 552 as in FIGS. be realized in a structure of FIG.
  • the support rollers 551, 552 may also be provided on retrofittable, separate attachments.
  • FIG. 6 shows, by way of example, a cable management system 600 overall, for a plurality of lines 610 that can be opened and lowered
  • Routing system 600 includes a winding device, e.g. as a drum 602, with large internal cavity, and a rotary guide
  • a suitable energy guiding chain 603, shown schematically in FIG. 6, is spirally wound to wind up and unwind the free end E of the lines 610.
  • the rotary guide 606 can in FIG.6 on the principle of FIG.l, ie with respect to the drum 602 freely rotatable outer
  • Support sleeve 640 and a freely rotatable inner support sleeve 630 (not visible in FIG. 6), or e.g. with a rotation decoupling energy guide chain 550 of FIG.5A-5B in a structure according to FIG.4, wherein support sleeves, e.g. rotate synchronously with the drum 602.
  • the drum 602. instead of separate components, the
  • a rotatably supporting hollow shaft (not visible in Figure 6) may be formed inside the drum 602 and a drum about the axis A rotatably supporting hollow shaft (not visible in Figure 6) may be formed inside the drum 602 and a drum about the axis A rotatably supporting hollow shaft (not visible in Figure 6) may be formed inside the drum 602 and a drum about the axis A rotatably supporting hollow shaft (not visible in Figure 6) may be formed.
  • the lines 610 go from the rotatable point R of
  • Rotary guide 606 over the fixed to the drum 602 end and from there continuously to the free end E of the drum side power transmission chain 603.
  • the lines 610 go through the rotary guide 606 continuously through to the fixed point (not shown) and possibly from there to the respective connection or connection points.
  • the energy guiding chain 550 in the structure according to FIG. 4, or the line 110 in the construction according to FIG. 1, is guided in all directions by the components of the rotary guide 606, so that rotational movement can take place without hooking or jamming.
  • the cable routing system 601 is particularly suitable for heavy lines 610 and / or lines with large cross-sections, for example for power cables for multiphase shore power supply of ocean-going vessels.
  • FIG. 7 (prior art)

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Abstract

Das vorgeschlagenen Leitungsführungssystem (600) für mindestens eine schwere und/oder biegesteife Leitung, z.B. eines Starkstromkabels zur Landstromversorgung eines Schiffs (Engl, alternative maritime power), hat eine um eine Drehachse (A) drehbare Wickelvorrichtung (602) zum auf- und abspulen der Leitung (610) und eine Drehführung (106; 206; 606) der Leitung von einem ersten Punkt (F) zu einem relativdrehbaren zweiten Punkt (R). Die Drehführung zeigt einen wendeiförmigen Verlauf mit ersten Wendellagen (117; 257), in welchen die Leitung um die Drehachse (A) gewunden ist und zweiten Wendellagen (118; 258), in welchen sie im Gegensinn gewunden ist. Ein Umlenkbogen (119; 259) verbindet beide Wendellagen. Gemäß der Erfindung hat die Drehführung (106; 206; 606) koaxial zur Drehachse eine rohrförmige Stützhülse (140; 240; 640; 130; 230), die zum Abstützen der Wendellagen radial nach außen bzw. radial nach innen dient. Ferner ist eine Drehentkopplung vorgesehen die an der Stützhülse abgestützte Wendellagen (117; 257, 118; 258) von der Wickelvorrichtung (602) entkoppelt.

Description

Leitungsführungssystem für mindestens eine auf- und abspulbare Versorgungsleitung sowie Drehführung hierfür
Die Erfindung betrifft allgemein ein Leitungsführungssystem für mindestens eine auf- und abspulbare Leitung sowie eine Drehführung einer Leitung zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Punkten.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Leitungsführungssystem für eine oder mehrere Leitungen mit einer trommelartigen
Wickelvorrichtung zum Auf- und Abspulen der Leitungen, bspw.
Kabeln, Schläuchen oder dergleichen, wobei die Wickelvorrichtung anhand einer Welle um eine Drehachse drehbar ist. Das
Leitungsführungssystem umfasst weiterhin eine Drehführung zur Führung der Leitung (en) von einem ersten Punkt, typischerweise einem unbeweglichen Festpunkt, zu einem mit der drehbaren
Wickelvorrichtung drehfest verbundenen zweiten Punkt, d.h. einem Punkt, welcher relativ zum ersten Punkt drehbar ist. Die
Drehführung weist hierbei einen wendeiförmigen Verlauf auf, mit einer oder mehreren ersten Wendellagen, in welchen die Leitung (en) schraubenartig um die Drehachse gewunden ist/sind, einer oder mehreren zweiten Wendellagen, in welchen die Leitung (en)
gegensinnig zum Drehsinn der ersten Wendellagen ebenfalls
schraubenartig um die Drehachse gewunden ist/sind sowie mit einem Umlenkbogen, welcher beide gegensinnig gewundenen Wendellagen miteinander verbindet, wobei die Leitung (en) im Umlenkbogen umgeschlagen ist/sind.
Der besondere Wendelverlauf mit Umschlag der Leitung (en) zwischen den beiden wendeiförmigen Trumen ermöglicht eine Relativdrehung des zweiten Punkts gegenüber dem ersten Punkt über einen großen Drehwinkel, beispielsweise von mehreren tausend Grad, ohne dass typische Drehdurchführungen erforderlich wären. So können bspw. Schleifkontakte für elektrische Leitungen und/oder Drehkupplungen für Schlauchleitungen zur Versorgung mit gasförmigen oder
flüssigen Medien vermieden werden.
Ein Leitungssystem dieser Gattung ist bereits bekannt aus dem deutschen Patent DE 10 2012 110 967. Diese Lösung erlaubt es ohne typische Drehdurchführungen, mehrere Leitungen, auch für
verschiedene Medien (Strom, Daten, Gas, Flüssigkeit, usw.) und mit unterschiedlichem Durchmesser anhand einer einzigen Trommel auf- und abzuspulen. Diese Bauweise ist dabei u.a. auch platzsparend.
Zur Vermeidung der typischen Drehdurchführungen für die Leitungen wird bei dieser Lösung bspw. eine besondere Drehführung verwendet, z.B. gemäß der internationalen Patentanmeldung WO 2011/086198 A2 mit einer bandartigen Leitungsführungseinrichtung, welche die Leitungen gemäß dem gewünschten wendeiförmigen Verlauf führt. Der besondere wendeiförmige Verlauf mit gegenläufigen Wendeln bzw. Windungen und dazwischen angeordnetem Umschlag erlaubt es, durchgehende Leitungen einzusetzen, d.h. typische
Drehdurchführungen zu vermeiden.
Verschiedene nach dem Prinzip aus der DE 10 2012 110 967 AI aufgebaute Systeme werden unter der Handelsbezeichnung „e-spool" von der Anmelderin (igus GmbH, D-51147 Köln) vertrieben. Diese Leitungsführungssysteme haben sich in der Praxis bereits bewährt. Eine Beschränkung in der Anwendbarkeit dieser Systeme besteht darin, dass nur relativ kleine Leitungsdurchmesser, bspw. bis etwa 20mm, eingesetzt bzw. keine Leitungen mit hohem spezifischen Gewicht (Masse pro Längeneinheit) geführt werden können.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt mithin darin, ein Leitungsführungssystem und eine Drehführung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass diese auch für Leitungen mit großen Leitungsquerschnitten oder auch für Leitungen mit hohem spezifischen Gewicht verwendbar sind.
Diese Aufgabe wird einerseits durch ein Leitungsführungssystem mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst und - unabhängig hiervon - ebenfalls durch eine Drehführung mit den Merkmalen nach Anspruch 16 oder Anspruch 17. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei einem gattungsgemäßen Leitungsführungssystem nach dem
Oberbegriff aus Anspruch 1 wird die erste Aufgabe insbesondere dadurch gelöst, dass die Drehführung zum Abstützen der
Wendellagen, insbesondere in Richtung radial nach außen und/oder in Richtung radial nach innen, eine äußere rohrförmige Stützhülse und/oder eine innere rohrförmige Stützhülse aufweist. Die
Stützhülse (n) ist/sind dabei koaxial zur Drehachse der
trommelartigen Wickelvorrichtung angeordnet. Erfindungsgemäß ist dabei weiterhin vorgesehen, dass die Drehführung eine Funktion zur Drehentkopplung aufweist, aufgrund welcher an der jeweiligen Stützhülse abgestützte bzw. daran im Anschlag anliegende Wendeln bzw. Wendellagen von der Drehung der Wickelvorrichtung entkoppelt bzw. unabhängig um die Drehachse drehbar sind. Mit anderen Worten, an der Stützhülse abgestützte Wendeln bzw. Windungen sollen jeweils unabhängig von der Drehbewegung der trommelartigen
Wickelvorrichtung um die Drehachse drehbar sein. Hierdurch wird erreicht, dass einige oder alle erste Wendellagen bzw. einige oder alle zweite Wendellagen zwar ggf. an der Drehung der
Wickelvorrichtung teilnehmen können, jedoch nicht zwingend die gleiche Drehbewegung ausführen müssen.
Ohne eine entsprechende Entkopplung der Drehbewegung können, bedingt durch den während des Drehbewegungsablaufs veränderlichen Radius der Wendeln, durch Kontakt an angrenzenden Bauteilen - wie beispielsweise einer Antriebswelle der Wickelvorrichtung - sehr hohe Reibungskräfte entstehen. Radial nach innen würde dies ein Einschnüren und, bspw. aufgrund tangentialer Haftreibungskräfte, sehr hohe Zugspannungen verursachen. Versuche zeigten, dass dieses Phänomen insbesondere bei Leitungen mit großem Querschnitt oder hohem spezifischen Gewicht sehr ausgeprägt ist. Es kann ggf. zur Zerstörung der Leitung bzw. einem Blockieren der gewünschten Drehbewegung führen. In der entgegengesetzten Drehrichtung kann das entsprechende Problem durch ein Aufspannen bzw. Aufbäumen radial nach außen entstehen, da der Durchmesser der Wendeln bzw. Windungen sich tendenziell vergrößert.
Aufgrund der Verwendung mindestens einer abstützenden Hülse sowie deren Entkopplung von der Drehung der trommelartigen Wickelvorrichtung lässt sich die vorstehend erläuterte unerwünschte Beanspruchung zumindest in eine Radialrichtung zuverlässig vermeiden, da verursachende Reibung zwischen den relevanten relativbeweglichen Bestandteilen stark reduziert oder ganz vermieden wird.
Die Drehführung kann insbesondere so ausgeführt sein, dass diese die Wendellagen durch geeignete Bauteile in alle Raumrichtungen führt. So kann die bestimmungsgemäße relative Drehbewegung auf die jeweiligen Wendellagen und den Umlenkbogen übertragen werden, ohne unerwünschtes Verhaken bspw. durch Aufbäumen oder ohne Klemmen bspw. durch Einschnüren.
Je nach Bauweise ist eine entsprechend entkoppelte
Radialabstützung nur innen, nur außen oder aber beidseitig erforderlich. Dies ist z.B. abhängig davon, ob die Leitung freiliegend in der Drehführung geführt ist, oder eine geeignete Leitungsführungseinrichtung innerhalb der Drehführung genutzt wird .
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, dass nunmehr auch besonders schwere Leitungen, bspw. Starkstromkabel zur Landstromversorgung von Hochseeschiffen, nach dem
gattungsgemäßen Prinzip, d.h. ohne typische Drehdurchführung anhand von Schleifkontakten oder dergleichen, anhand einer trommelartigen Wickelvorrichtung auf- und abgespult werden können.
Ungeachtet einer Trommelanwendung zum auf- und abspulen der gewünschten Leitungslänge vermeidet die ebenfalls vorgeschlagene Drehführung auch bei schweren Leitungen oder Leitungen großen Durchmessers die Notwendigkeit typischer Drehdurchführungen, d.h. auch solche Leitungen können nun unterbrechungsfrei zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Punkten durchgehen.
Insbesondere bei frei geführten Leitungen (d.h. ohne eine diese aufnehmende Leitungsführungseinrichtung wie bspw. eine
Energieführungskette) sieht eine Ausführungsform vor, dass eine innere rohrförmige Stützhülse vorgesehen ist, welche zwecks
Drehentkopplung mittels einer geeigneten Drehlagerung relativ zur Wickelvorrichtung drehbar ist, insbesondere um die Drehachse letzterer . Ergänzend oder alternativ kann eine äußere rohrförmige Stützhülse vorgesehen sein, welche zum Zweck der Drehentkopplung gegenüber der Wickelvorrichtung, mittels einer Drehlagerung relativ zur Wickelvorrichtung und insbesondere um deren Drehachse drehbar ist. In einer Ausführungsform sind beide Stützhülse einzeln oder gemeinsam in Bezug auf die Drehung der Wickelvorrichtung frei drehbar bzw. schwimmend gelagert.
Neben freier Drehbarkeit der vorgesehenen Stützhülse (n) gegenüber der Wickelvorrichtung durch geeignete Drehlagerung, bspw. mittels Wälzlager an einer Welle, liegen andere konstruktive
Möglichkeiten, die Funktion der Drehentkopplung zu realisieren, im Rahmen der Erfindung. Bspw. können die Stützhülsen eine Mehrzahl umfänglich verteilter Stützrollen (ähnlich wie Rollenförderer oder Rollenbahnen) aufweisen, an welchen radial nach innen oder radial nach außen spannende Wendellagen möglichst reibungsfrei abrollen können .
Eine Anordnung mit einer inneren und einer äußeren Stützhülse, welche jeweils frei um die Drehachse drehbar sind, ist
insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Leitung in der Drehführung freiliegend geführt ist. Dabei kann die Leitung je nach
Drehrichtung unmittelbar an der äußeren bzw. an der inneren
Stützhülse anliegen und dort abgestützt sein. Falls die
Leitung (en) hingegen in einer zusätzlichen
Leitungsführungseinrichtung, bspw. einer geeignet gestalteten Energieführungskette, geführt wird/sind, bieten sich - wie unten erläutert - weitere Möglichkeiten, die funktionale Drehentkopplung zu realisieren.
Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bei freiliegend geführten Leitungen sieht eine Ausführungsform vor, dass die Drehführung einen um die Drehachse gebogenen Stützkörper zur Unterstützung des Umlenkbogens umfasst. Der Stützkörper hat dabei einen in
Umfangsrichtung bzw. tangential gerichteten Umlenkbereich, der an den gewünschten Verlauf, insbesondere an den Radius, des
Umlenkbogens zwischen den Wendellagen angepasst ist. Der
Stützkörper ist dabei relativ zu der bzw. den vorgesehenen
Stützhülsen frei drehbar angeordnet. Der Stützkörper kann insbesondere mit der Hälfte der Umdrehungsgeschwindigkeit der Wickelvorrichtung umlaufen.
Ein entsprechender Stützkörper ist vorzugsweise zwischen einer radial inneren und einer radial äußeren Stützhülse axial
verschieblich geführt, insbesondere gleitend gelagert. So können u.a. unerwünschte Radialbewegungen des Stützkörpers unter
Beibehaltung der axialen Beweglichkeit eingeschränkt bzw.
verhindert werden.
Je nachdem, ob die Leitung freiliegend oder in einer zusätzlichen Leitungsführungseinrichtung innerhalb der Drehführung geführt ist, weist der Stützkörper vorzugsweise zumindest an seinem
Umlenkbereich, ggfs. auch an daran anschließenden Laufflächen, eine durchgehende Gleitfläche zur Reibungsverminderung auf.
Alternativ oder ergänzend hierzu können zusätzlich zumindest am Umlenkbereich des Stützkörpers auch Führungsrollen zur
Reibungsverminderung vorgesehen werden.
Der Stützkörper gewährleistet einerseits die gewünschte Krümmung im Umlenkbereich bzw. im Umschlag zwischen den gegensinnig liegenden Wendellagen und andererseits einen hinreichenden Abstand zur Reibungsvermeidung zwischen beiden. Der Stützkörper kann ebenfalls dazu eingesetzt werden, ein Aufspannen bzw. Aufbäumen der Wendellagen radial nach außen zu reduzieren oder zu
verhindern, und ggf. hierzu zusätzliche Führungsteile aufweisen.
Eine weitere Möglichkeit, die Funktion der Drehkopplung zu realisieren, besteht darin, dass die Drehführung eine geeignet gestaltete Leitungsführungseinrichtung umfasst, in welcher die Leitung (en) entsprechend dem gewünschten wendeiförmigen Verlauf mit Umschlag geführt ist. Dabei kann die
Leitungsführungseinrichtung zum Zwecke der erfindungsgemäßen Drehentkopplung geeignet angeordnete Stützrollen aufweisen, welche bspw. an der einen oder an beiden Stützhülsen in Betriebsstellung abrollen können.
In einer solchen Ausführungsform kann die Leitungsführungseinrichtung als Energieführungskette mit schwenkbar verbundenen Kettengliedern ausgeführt sein. Die Schwenkachse liegt dabei im Betriebszustand jeweils vorzugsweise möglichst radial zur Drehasche. Die Kettenglieder haben jeweils zumindest eine innere Seitenlasche, eine äußere Seitenlasche sowie einen beide fest verbindenden Quersteg. Je nachdem, ob vorrangig ein Einschnüren radial nach innen, ein Aufbäumen radial nach außen oder der doppelte Effekt vorliegt, kann zwecks Drehentkopplung eine der nachfolgenden Möglichkeiten oder die Kombination beider vorgesehen werden. Einerseits kann zumindest an einigen der inneren
Seitenlaschen jeweils eine radial nach innen gerichtete Stützrolle vorgesehen werden. Derartige Stützrollen entkoppeln die
Drehbewegung durch Abrollen an der inneren Stützhülse oder bspw. unmittelbar an einer Welle der Wickelvorrichtung bzw. vermeiden eine Haftreibung. Andererseits kann analog zumindest an einigen der äußeren Seitenlaschen der Energieführungskette jeweils eine radial nach außen gerichtete Stützrolle vorgesehen werden.
Derartige Stützrollen können dann insbesondere an einer radial außen vorgesehenen Stützhülse abrollen. Bei Verwendung einer Energieführungskette mit Stützrollen ist die Drehbewegung
vorgesehener Stützhülsen grundsätzlich unerheblich, d.h. diese können bspw. an der Drehung des zweiten Punkts teilnehmen und/oder zum ersten Punkt drehfest sein.
Bei Verwendung einer Leitungsführungseinrichtung innerhalb der Drehführung bildet diese zweckmäßig den gewünschten Verlauf der Wendellagen und ist entsprechend gestaltet diesen Verlauf
weitgehend vorzugeben. Die Leitungsführungseinrichtung kann für sich genommen bereits die unerwünschten Effekte des Einschnürens bzw. des Aufspannens vermindern.
Eine mögliche Ausführungsform einer Energieführungskette zur Bildung des wendeiförmigen Verlaufs hat zumindest einen radial äußeren Laschenstrang mit den äußeren Seitenlaschen, der in
Längsrichtung eine größere Länge aufweist, als ein radial innerer Laschenstrang mit den inneren Seitenlaschen. Dies kann
beispielsweise nach Art eines Baukastenprinzips dadurch realisiert werden, dass jeweils spiegelsymmetrische oder identische
Seitenlaschen in den Laschensträngen verwendet werden, wobei jedoch im längeren, äußeren Laschenstrang jeweils zwischen zwei Paaren schwenkbar verbundener Seitenlaschen mindestens ein zusätzliches Zwischenstück vorgesehen ist. Durch die Anzahl der Zwischenstücke kann die gewünschte Verlängerung in Längsrichtung eingestellt werden. Ebenso kann bspw. eine Energieführungskette mit mehrfacher Unterteilung durch einen zusätzlichen Mittelstrang vorgesehen werden, wobei die Anzahl der Zwischenstücke radial nach außen zunimmt.
Ungeachtet der gewählten Führung der Leitung (en) in der
Drehführung können die nachfolgend erläuterten bevorzugten
Merkmale vorgesehen werden.
In einer Ausführungsform kann die Drehführung endseitig einen ersten scheibenförmigen Flansch aufweisen. An diesem ersten
Flansch kann der erste Punkt ortsfest angeordnet sein. Analog kann am gegenüberliegenden Stirnende der Drehführung ein zweiter scheibenförmiger Flansch vorgesehen sein, welcher drehfest mit der trommelartigen Wickelvorrichtung verbunden ist. Somit kann an diesem zweiten Flansch der zweite Punkt angeordnet werden. Jede erfindungsgemäß vorgesehene Stützhülse ist dabei bezüglich beider Endflansche frei drehbar angeordnet. Die scheibenförmigen Flansche dienen zur Abstützung bzw. als Anschlag in Axialrichtung.
Zum Drehantrieb der Wickelvorrichtung kann insbesondere eine ausgeprägte Welle vorgesehen sein. In diesem Fall können
erfindungsgemäß vorgesehene Stützhülsen anhand einer geeigneten Drehlagerung, bspw. eines Wälzlagers, frei drehbar an der ohnehin vorgesehenen Welle gelagert werden. Dies gewährleistet inhärent die koaxiale Anordnung der Bauteile. Die Wickelvorrichtung kann auch auf einer der Stützhülsen drehbar angeordnet sein.
Die Wickelvorrichtung des Systems kann insbesondere als Trommel mit einer auf dieser spiralig aufgewickelten Energieführungskette, welche den auf- und abspulbaren Längsabschnitt der Leitung (en) führt, ausgeführt sein.
Ein besonderes Merkmal des vorgeschlagenen Leitungsführungssystems besteht darin, dass die Leitung unterbrechungsfrei durchgehend ausgeführt sein kann und zwar vom raumfesten Verbindungspunkt hin bis zum abspulbaren freien Ende. Mithin kann die durchgehende Leitung einen ersten Teilabschnitt aufweisen, welcher auf der Wickelvorrichtung auf- bzw. abgewickelt wird und ein entsprechend auf- und abspulbares freies Ende hat. Ein zweiter Abschnitt der Leitung mit dem wendeiförmigen Verlauf ist in der Drehführung aufgenommen und umfasst das ortsfest am ersten Punkt anzuschließende Ende der Leitung, Somit kann jede geführte Leitung vom ersten Punkt über den zweiten Punkt an der trommelartigen Wickelvorrichtung bis hin zum auf- und abspulbaren freien Ende unterbrechungsfrei durchgehen (ohne Drehverbinder) . Dies erweist sich insbesondere bei schweren Stromversorgungskabeln, wie bspw. Mehrphasen-Starkstromkabeln zur Landstromversorgung von Schiffen als vorteilhaft.
Je nach spulbarer Leitungslänge und Leitungsquerschnitt baut das erfindungsgemäße Leitungsführungssystem typischerweise erheblich größer als Systeme gemäß dem in der Einleitung diskutierten Stand der Technik. Zur Platzeinsparung kann demnach vorgesehen werden, dass die Drehführung in Axialrichtung betrachtet zumindest teilweise innerhalb eines hohlzylindrischen Innenraums der trommelartigen Wickelvorrichtung angeordnet wird. Entsprechend der Dimensionierung der Wickelvorrichtung und/oder dem erforderlichen Relativdrehwinkel kann die Drehführung auch vollständig innerhalb des Hohlraums in der trommelartigen Wickelvorrichtung aufgenommen werden. Dies ermöglicht auch bei langen Verfahrwegen und großen Leitungsquerschnitten eine relativ kompakte Bauweise. So kann das System bspw. in einem Standard-Container untergebracht werden.
Das vorgeschlagene Leitungsführungssystem eignet sich insbesondere zur Landstromversorgung eines Hochseeschiffes, bspw. eines
Containerschiffes, z.B. wenn dieses im Hafen anliegt.
Die Erfindung betrifft ferner die Drehführung für sich genommen, unabhängig von einer trommelartigen Wickelvorrichtung. Die
Drehführung umfasst mindestens eine Leitung, welche von einem ersten Punkt zu einem diesem gegenüber um eine Drehachse
relativdrehbaren zweiten Punkt in der Drehführung geführt ist. Hierbei weist die mindestens eine Leitung in der Drehführung einen wendeiförmigen Verlauf auf mit einer oder mehreren ersten
Wendellagen, in welchen die Leitung um die Drehachse gewunden ist, einer oder mehreren zweiten Wendellagen, in welchen die Leitung im Gegensinn um die Drehachse gewunden ist, und dazwischen einem Umlenkbogen der beide Wendellagen verbindet. Im Umlenkbogen ist die Leitung umgeschlagen bzw. verändert ihren Drehsinn. Eine Ausführungsform (nach Anspruch 16) zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehführung eine äußere rohrförmige Stützhülse zum
Abstützen der Wendellagen radial nach außen und auch eine innere rohrförmige Stützhülse zum Abstützen der Wendellagen radial nach innen aufweist, wobei beide rohrförmigen Stützhülsen von der Drehung des zweiten Punkts entkoppelt drehbar sind.
Eine alternative Ausführungsform der Drehführung (nach Anspruch 17) zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehführung mindestens eine rohrförmige Stützhülse zum Abstützen der Wendellagen
aufweist, und dass die Drehführung eine Leitungsführungs- einrichtung, umfasst, in welcher die Leitung entsprechend dem wendeiförmigen Verlauf geführt ist und welche radial gerichtete Stützrollen aufweist zwecks Drehentkopplung durch Abrollen an der mindestens einen Stützhülse. Die mindestens eine rohrförmige Stützhülse kann drehfest an der Drehung des zweiten Punkts teilnehmen. Die Stützhülse kann durch einen vorhandenen Bauteil, wie z.B. eine Antriebswelle, gebildet sein. Die Stützhülse kann, wie oben erläutert, insbesondere auch als zusätzliches Bauteil vorgesehen werden. Es können auch eine radial innere und radial äußere Stützhülse vorgesehen sein, wobei insbesondere eine von beiden oder beide nicht drehentkoppelt sind. Als Leitungsführungseinrichtung kann insbesondere eine
Energieführungskette für Kreisverläufe eingesetzt werden, welche durch entsprechende Stützrollen ergänzt, z.B. nachgerüstet wird. Bei Verwendung einer Leitungsführungseinrichtung, kann eine um die Drehachse drehbare Welle zum Antrieb einer mit dem zweiten Punkt drehfesten Vorrichtung, insbesondere einer trommelartigen
Wickelvorrichtung, vorgesehen sein, an welcher die Stützrollen der Leitungsführungseinrichtung abrollen. In dieser Ausführungsform ist keine zusätzliche innere Stützhülse erforderlich. Dabei kann eine äußere rohrförmige Stützhülse vorgesehen sein, an welcher weitere radial gerichtete Stützrollen der
Leitungsführungseinrichtung abrollen, oder welche von der Drehung der Welle entkoppelt drehbar ist. Im letztgenannten Fall sind Stützrollen nur radial innen an der Leitungsführungseinrichtung vorgesehen . Das System und die Drehführung erlauben es, darin mehrere
Versorgungsleitungen durchgehend vom ersten Punkt zum zweiten Punkt zu führen, insbesondere auch schwere Leitungen oder
Leitungen mit großem Querschnitt. Die Erfindung wird, ohne Beschränkung der vorstehenden
allgemeineren Beschreibung im Folgenden anhand von in den
Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Hierbei zeigen:
FIG.l: eine Teilansicht in perspektivischer
Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit freiliegend in der Drehführung geführter Leitung;
FIG.2A-2B: Querschnitte durch die Drehführung nach FIG.l bei
Drehung in der einen Drehrichtung (FIG.2A) und in der entgegengesetzten Drehrichtung (FIG.2B);
FIG.3A-3B: Längsschnitte entsprechend den Schnittlinien A-A bzw.
B-B aus FIG.2A-2B mit einer Pfeildarstellung des jeweiligen Drehsinns;
FIG.4: eine Teilansicht in perspektivischer
Explosionsdarstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels einer Drehführung für ein Leitungsführungssystem, mit einer
Leitungsführungseinrichtung, in welcher mindestens eine Leitung geführt ist; FIG.5A-5B: ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
Energieführungskette als Leitungsführungseinrichtung zur Verwendung in einer Drehführung z.B. gemäß FIG.4;
FIG.6: eine Perspektivschema eines Leitungsführungssystems mit einer trommelartigen Wickelvorrichtung zum Auf- und Abspulen mehrerer Leitungen und mit einer Drehführung, z.B. gemäß FIG.l oder FIG.4;
FIG.7: ein Leitungsführungssystem nach dem Stand der Technik
(aus DE 10 2012 110 967 AI, nicht erfindungsgemäß) . FIG.7 zeigt ein bekanntes Leitungsführungssystem für auf- und abspulbare Leitungen wie bspw. Stromversorgungskabel und Schläuche z.B. für Druckluft oder Flüssigkeit. Das in FIG.7 allgemein mit 1 bezeichnete Leitungsführungssystem umfasst eine trommelartige Wickelvorrichtung 2 zum spiraligen Auf- und Abspulen einer
Energieführungskette 3, welche die mehreren Leitungen (nicht gezeigt) parallel führt. Die Wickelvorrichtung 2 ist anhand einer Welle 4 drehbar gelagert und über einen Antrieb 5, bspw. einen Elektromotor, angetrieben. Die Welle 4 definiert eine Drehachse A. Die mit der Wickelvorrichtung 2 auf- und abspulbaren Leitungen gehen ununterbrochen durch von einem ersten, raumfesten Punkt F über eine allgemein mit 6 bezeichneten Drehführung zu einem relativ weiter zum gegenüber dem ersten Punkt F drehbaren zweiten Punkt R an der Trommel der Wickelvorrichtung 2 bis hin zu einem freien Ende E an der Energieführungskette 3.
Um eine Relativdrehung zwischen den Punkten F und R über einen großen Drehwinkel um die Drehachse A zu ermöglichen, ist in der Drehführung 6 ein wendeiförmiger Verlauf mit Leitungsumschlag vorgesehen. Eine zu diesem Zweck gestaltete
Leitungsführungseinrichtung, bspw. gemäß WO 2011/086198 A2 , kann diesen wendeiförmigen Verlauf vorgeben bzw. unterstützen. Dieser Verlauf hat erste Wendellagen 7, in welchen die geführten
Leitungen um die Drehachse A der Welle 4 schraubenlinienförmig gewunden sind, sowie axial gegenüberliegend zweite Wendellagen 8, in welchen die Leitungsführungseinrichtung mitsamt der darin geführten Leitungen im entgegengesetzten Drehsinn um die Drehachse A gewunden ist. Die beiden gegensinnig gewundenen Gruppen aus Wendeln 7, 8 sind über einen Umlenkbogen 9 miteinander verbunden und bilden somit voneinander getrennt drehbare Trume aus
Windungen. Im Umlenkbogen 9 schlagen die geführten Leitungen um von dem einen Drehsinn in den entgegengesetzten Drehsinn. Als Wendellage 7, 8 wird vorliegend jede Vollumdrehung (Wendel) oder Teilumdrehung (Teilwendel) entlang einer Schraubenlinie um die Drehachse A zwischen den Punkten F, R verstanden, da das
verbleibende Umfangsmaß nahe dem Anschlag an den Punkten F, R jeweils klein wird.
Der in FIG.7 als Momentaufnahme beispielhaft veranschaulichte wendeiförmige Verlauf ändert seine Stellung je nach der relativen Drehwinkellage der Punkten F, R. Bei Relativdrehung der
Wickelvorrichtung 2 mit dem zweiten Punkt R gegenüber dem ersten Punkt F wandert der Umlenkbogen 9 in Axialrichtung zwischen den stirnseitigen Enden an den jeweiligen Punkten F, R und die jeweilige Anzahl Wendeln bzw. Windungen in den Gruppen der
Wendellagen 7, 8 nimmt entsprechend der Drehung zu bzw. ab.
Bezüglich weiterer Einzelheiten zu Funktion und Aufbau des
Leitungsführungssystems 1 nach FIG.7 sei auf die insoweit hier einbezogene DE 10 2012 110 967 AI verwiesen.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Drehführung 106 ist in FIG.l veranschaulicht. Hierbei sind einige Bestandteile,
insbesondere die trommelartige Wickelvorrichtung (s. FIG.5) in FIG.l zur besseren Übersicht nicht dargestellt. In FIG.l ist eine einzige Leitung 110, bspw. ein Mehrphasen-Starkstromkabel, freiliegend geführt (ohne Leitungsführungseinrichtung bzw.
Energieführungskette in der Drehführung 106) . In betriebsbereitem Zustand bildet die Leitung 110, je nach Drehstellung, eine oder mehrere Wendellagen 117 um die Drehachse A sowie eine oder mehrere zweite Wendellagen 118 im entgegengesetzten Drehsinn um die
Drehachse A. Die Wendellagen 117, 118 sind durch einen Umlenkbogen 119 miteinander verbunden, in welchem die Leitung 110 umgeschlagen ist. Die Funktion des wendeiförmigen Verlaufs mit den
gegensinnigen Wendellagen 117, 118 und dem Umlaufbogen 119 entspricht FIG.7. Die Gesamtanzahl an Vollwendeln über die
Wendellagen 117, 118 gibt den maximalen Drehwinkel vor (eine Vollwendel ermöglicht ca. 600° bis 720° Drehwinkel) . Die
Gesamtanzahl an Vollwendeln beträgt vorzugsweise n^3.
Zur Stützung des Umlenkbogens 119 weist die Drehführung 106 einen Stützkörper 120 auf, mit einem im Wesentlichen in Umfangsrichtung weisenden Umlenkbereich 121. Der Umlenkbereich 121 ist zur
Mittelebene des Stützkörpers 120 hin abgeschrägt und geht in entsprechend schräg gestellte seitliche Laufflächen 122 über, die überwiegend in Axialrichtung weisen und deren Tangentialfläche die Drehachse A schneidet.
Der Umlenkbereich 121 des Stützkörpers 120 bildet im gezeigten Beispiel eine Gleitfläche, deren Formgebung den gewünschten Verlauf des daran anliegenden Umlenkbogens 119 vorgibt. Er gewährleistet u.a. einen schonenden minimalen Krümmungsradius der Leitung 110 im Umlenkbogen 119. Der Stützkörper 120 erstreckt sich in Umfangsrichtung über ein Winkelmaß von zwischen 270° bis fast 360° und ist um die Drehachse A frei drehbar angeordnet. Die
Gleitfläche am Umlenkbereich 121 und an den Laufflächen 122 kann eine die Gleitreibung vermindernde Beschichtung oder ein
tribologisch optimiertes Material aufweisen. Alternativ oder ergänzend können reibungsvermindernde Laufrollen am Umlenkbereich 121 und/oder an den Laufflächen 122 des Stützkörper 120 vorgesehen sein. Durch den Stützkörper 120 wird einerseits die Form des Umlenkbogens 119 vorgegeben und andererseits sichergestellt, dass die gegensinnigen und relativ zueinander drehenden Wendellagen 117, 118 axial voneinander beabstandet sind damit keine Reibung zwischen den unmittelbar benachbarten Windungen bzw. Wendeln der beiden gegensinnig verlaufenden Wendellagen 117, 118 entsteht. Der Umlenkbereich 121 und die Laufflächen 122 können zudem durch geeignete Abschrägung ein Aufbäumen des Umlenkbogens 119
verhindern . FIG.l zeigt weiterhin eine hohlzylindrische innere Stützhülse 130 sowie eine hohlzylindrische äußere Stützhülse 140, welche als zusätzliche Bauteile koaxial zur Drehachse A gelagert sind. Die Stützhülsen 130, 140 sind rohrförmig, z.B. als Zuschnitte eines Rohrs aus Stahlblech hergestellt. Der Durchmesser der äußeren Stützhülse 140 ist dabei größer, als der Durchmesser der inneren Stützhülse 130 um einen Betrag der etwas mehr das Doppelte des Leitungsdurchmessers der Leitung 110 beträgt, sodass
Bewegungsspiel für die Leitung 110 im Zwischenraum vorliegt, wie in FIG.3A-3B ersichtlich. An den Stirnenden der Stützhülsen 130, 140 weist die Drehführung 106 scheibenförmige Flansche 107, 108 zur axialen Abstützung der Leitung 110 auf. Die Flansche 107, 108 vermeiden u.a. ein axiales Abgleiten der Wendellagen 117, 118 im Betrieb.
Anhand FIG.2A-3B wird die Funktionsweise der Drehführung 106, insbesondere der Stützhülsen 130, 140 gemäß FIG.l ersichtlich. Bei Drehung des zweiten Punkts R in eine erste Drehrichtung gegenüber dem feststehenden ersten Punkt F (FIG.2A, 3A) schnürt der wendeiförmige Verlauf der Leitung 110 radial nach innen ein. So kommt die Leitung 110 mit zumindest einigen oder ggf. allen
Wendeln (wie hier in FIG.2A-3A gezeigt) radial nach innen in einen abgestützten Anschlag mit der inneren Stützhülse 130. Bei
Relativdrehung des zweiten Punkts R gegenüber dem ersten
raumfesten Punkt F in die entgegengesetzte Drehrichtung (FIG.2B- 3B) tritt der entgegengesetzte Effekt ein. Die wendeiförmig angeordnete Leitung 110 spannt sich dabei radial nach außen auf und liegt abgestützt im Anschlag an der äußeren Stützhülse 140 (FIG.3B) . Die zusätzlichen Stützhülsen 130, 140 fangen die entsprechende Einschnürung bzw. das Aufspannen auf und vermeiden damit störende Auswirkung auf die weiteren beweglichen Teile, z.B. die Welle (vgl. FIG.7) oder die Trommel (vgl. FIG.5) .
Im ersten Ausführungsbeispiel nach FIG.l und FIG.2A-3B sind sowohl die innere Stützhülse 130 als auch die äußere Stützhülse 140 jeweils unabhängig voneinander und in Bezug auf die sonstigen Bauteile, insbesondere in Bezug auf eine Welle der trommelartigen Wickelvorrichtung (s. FIG.5 bzw. 7) frei drehbar, d.h. von der vorgegebenen Drehung des zweiten Punkts R entkoppelt. Hierdurch wird eine unerwünschte Überbeanspruchung bedingt durch die in
FIG.3A bzw. FIG.3B veranschaulichten Effekte auf einfache Weise verhindert .
FIG.4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Drehführung 206. Dieses unterscheidet sich von dem Vorstehenden insbesondere darin, dass in der Drehführung 206 mehrere Leitungen (nicht gezeigt) in einer zusätzlichen
Leitungsführungseinrichtung 250, bspw. einer Energieführungskette, entsprechend dem gewünschten wendeiförmigen Verlauf geführt sind. Durch eine Leitungsführungseinrichtung 250 können Zug- und
Schubbelastungen aufgenommen und deren Auswirkung auf die
Leitungen, insbesondere im Bereich um den Umlenkbogen 259, vermieden werden.
Die Leitungsführungseinrichtung 250 nach FIG.4 weist ebenfalls eine oder mehrere erste Wendellagen 257 sowie gegensinnig
verlaufende Wendellagen 258 und einen diese verbindenden
Umlenkbogen 259 auf. Anhand der Leitungsführungseinrichtung 250 kann ein gewünschter vorbestimmter Wendelverlauf auch bei gemeinsamer Führung von mehreren Leitungen (nicht gezeigt) sichergestellt werden. Die Leitungsführungseinrichtung 250 kann u.a. in Axialrichtung für einen günstigen Wendelverlauf
vorgespannt werden. Als Leitungsführungseinrichtung 250 kann eine besonderes für kreisförmige Verläufe gestaltete
Energieführungskette z.B. gemäß WO 98/31950 AI eingesetzt werden.
Im Ausführungsbeispiel nach FIG.4 sind eine innere Stützhülse 230 und eine äußere Stützhülse 240 vorgesehen, welche rohrförmig und koaxial zur Drehachse A frei drehbar gelagert sein können, bspw. anhand geeigneter Drehlagerung an einer nicht gezeigten Welle der Wickelvorrichtung (s. FIG.7) . In der Drehführung 206 kompensiert die innere Stützhülse 230 ein Einschnüren der
Leitungsführungseinrichtung 250 radial nach innen und die äußere Stützhülse 240 ein Aufspannen der Leitungsführungseinrichtung 250 radial nach außen.
Die sonstigen Bauteile der Drehführung 206 entsprechen funktionell denjenigen aus FIG.l mit um hundert erhöhten Bezugszeichen, wobei der Stützkörper 220 dem Krümmungsradius der
Leitungsführungseinrichtung 250 um die Drehachse A und dem
Krümmungsradius des Umlenkbogens 259 angepasst ist. Die
Dimensionierung kann insgesamt größer sein, bspw. für mehrere, längere und/oder schwerere Leitungen.
Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, die Stützhülsen 230, 240 bei Verwendung einer Leitungsführungseinrichtung 250 nicht frei drehend auszuführen. In diesem Fall kann die Drehbewegung der Stützhülsen 230, 240 an diejenige des zweiten Punkts R bzw. des ersten Punkts F gekoppelt sein, was bei besonders großen
Durchmessern konstruktiv einfacher sein kann. Die Drehentkopplung der Leitungen bzw. Leitungsführungseinrichtung 250 zur Vermeidung von schädlicher Reibung durch den Einschnürungs- bzw.
Aufspannetfekt (FIG.3A bzw. FIG.3B) kann durch eine in FIG.5A-5B beispielhaft gezeigte Gestaltung einer Energieführungskette 550 mit radial gerichteten Stützrollen 551, 552 erzielt werden. Diese Alternative zur entkoppelten Drehbarkeit der Stützhülsen 230, 240 kann beidseitig, radial innen und radial außen, oder in Teilen kombiniert, z.B. mit Stützrollen radial innen und einer frei drehbaren Stützhülse radial außen vorgesehen werden. Im letztgenannten Fall kann die radial innere Stützhülse entfallen, wenn die Leitungsführungseinrichtung 250 auf einer Welle abrollen kann .
Eine erfindungsgemäße Energieführungskette 550, in FIG.5A-5B nur als kleiner repräsentativer Längsabschnitt veranschaulicht, zur Verwendung als Leitungsführungseinrichtung bspw. im Aufbau nach FIG.4, hat mehrere Stränge 553 aus Einzelteilen eines Baukasten- Systems umfassend Seitenlaschen 554 und Querstege 555. Die
Seitenlaschen 554 und Querstege 555 sind über die Querstege 555 miteinander stabil und etwa parallel verbunden, sodass ein
Aufnahmeraum für die Leitungen dazwischen gebildet wird.
Im mittleren Laschenstrang und im radial äußeren Laschenstrang 553 sind zusätzliche Zwischenstücke 556 vorgesehen, welche die Länge des Strangs so einstellen, dass die Energieführungskette 550 insgesamt seitlich gekrümmt verläuft. Dies ermöglicht den
gewünschten Schraubenlinien- bzw. Wendelverlauf (FIG.4) .
Um wahlweise Zwischenstücke 556 einfügen zu können, sind die Seitenlaschen 554 aus zwei lösbaren, konjugierten Laschenteilen 554A, 554B in Längsrichtung zusammengesetzt. Ein erster
Laschenteil 554A hat an einem Ende eine gabelförmige Aufnahme, in welche das andere laschenförmige Ende eines gegenüberliegenden zweiten Laschenteils 554B eingreift. Diese etwa halbrunden Enden sind über eine geeignete Bolzen-/Bohrung Gelenkverbindung jeweils um eine Schwenkachse B schwenkbar gelenkig verbunden. In
Einbaulage (FIG.4) verläuft die Schwenkachse B jeweils etwa radial bzw. senkrecht durch die Drehachse A. Dabei ist auf geeignete und dem Fachmann bekannte Art an den Seitenlaschen 554 eine
Schwenkwinkelbegrenzung (nicht gezeigt) vorgesehen, welche zur Wahrung eines minimalen Krümmungsradius im Umlenkbogen 259 (FIG.4) der Energieführungskette 550 den maximalen Schwenkwinkel der Gelenkverbindung begrenzt.
An den jeweils zu einer Seitenlasche 554 zusammenzufügenden Enden der Laschenteile 554A, 554B sind etwa E-förmige Schnittstellen mit Verzahnungen vorgesehen, durch deren ineinandergreifende
Vorsprünge der Seitenlasche 554 ein Splint oder Stift (nicht gezeigt) ragt, der mittig und in der Hauptebene der Seitenlasche 554 liegt und ggf. auch die Querstege 555 sichert. Um die Achse des Splints bzw. Stifts, die senkrecht zur Schwenkachse B in der Hauptebene liegt, sind die Laschenteile 554A, 554B einer
Seitenlasche 554 über einen kleinen Winkel seitlich schwenkbar zum Zwecke der seitlichen Krümmung der Energieführungskette 550, wie in FIG.5A-5B veranschaulicht. Die Zwischenstücke 556 haben beidseitig entsprechend zu den Schnittstellen der Laschenteile 554A, 554B passende Schnittstellen zwecks Verbindung mit den Laschenteilen 554A, 554B, wie am besten in FIG.5B ersichtlich. Die Laschenteile 554A, 554B können zur Verwendung in allen Strängen symmetrisch ausgeführt sein, um die Anzahl Gleichteile des
Baukasten-Systems zu erhöhen. Die Laschenteile 554A, 554B,
Querstege 555 und Zwischenstücke 556 sind vorzugsweise aus
Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt. Die Stützrollen 551, 552 können über Haltearme, die an einem der beiden Laschenteile 554A, 554B einstückig angeformt sind, gelagert sein. Die Stützrollen 551, 552 liegen jeweils senkrecht zur
Hauptebene der Seitenlasche 554 und sind in Betriebslage um eine tangentiale Drehachse, senkrecht zur Schwenkachse B drehbar. Die Stützrollen 551, 552 erlauben ein sehr reibungsarmes Abrollen der Energieführungskette 550, z.B. an den zusätzlichen Stützhülsen 230, 240, an einer Welle als innere Stütze (vgl. FIG.7) oder an der Innenseite einer Trommel der Wickelvorrichtung (vgl. FIG.6) als äußere Stütze. Somit kann auch über eine Energieführungskette 550 mit Stützrollen 551, 552 wie in FIG.5A-5B die Funktion der Drehentkopplung, z.B. in einem Aufbau nach FIG.4 realisiert werden. Die Stützrollen 551, 552 können auch an nachrüstbaren, separaten Anbauteilen vorgesehen sein.
FIG.6 zeigt beispielhaft ein Leitungsführungssystem 600 insgesamt, für mehrere auf- und abspulbare Leitungen 610. Das
Leitungsführungssystem 600 umfasst eine Wickelvorrichtung, z.B. als Trommel 602, mit großem innerem Hohlraum, und eine Drehführung
606, welche überwiegend im Hohlraum der Trommel 602 aufgenommen ist zur Platzeinsparung. Auf der Trommel 602 ist eine geeignete Energieführungskette 603, in FIG.6 schematisch gezeigt, zum auf- und abspulen des freien Endes E der Leitungen 610 spiralig aufgewickelt . Die Drehführung 606 kann in FIG.6 nach dem Prinzip aus FIG.l, d.h. mit einer gegenüber der Trommel 602 frei drehbaren äußeren
Stützhülse 640 und einer frei drehbaren inneren Stützhülse 630 (nicht sichtbar in FIG.6) ausgeführt sein, oder z.B. mit einer die Drehung entkoppelnden Energieführungskette 550 nach FIG.5A-5B in einem Aufbau gemäß FIG.4, wobei Stützhülsen z.B. synchron mit der Trommel 602 drehen. Anstelle separater Bauteile können die
Stützhülsen somit bei Verwendung einer Energieführungskette 550 mit Stützrollen 551, 552 (FIG.5A-5B) z.B. auch durch die
Innenseite der Trommel 602 und eine die Trommel um die Achse A drehbar lagernde Hohlwelle (nicht sichtbar in FIG.6) gebildet sein. Die Leitungen 610 gehen vom drehbaren Punkt R der
Drehführung 606 über auf das an der Trommel 602 festgelegte Ende und von dort ununterbrochen zum freien Ende E der trommelseitigen Energieführungskette 603. Andererseits gehen die Leitungen 610 über die Drehführung 606 ununterbrochen durch zum feststehenden Punkt (nicht gezeigt) und ggf. von dort weiter zu den jeweiligen Anschluss- bzw. Verbindungsstellen. Die Energieführungskette 550 im Aufbau nach FIG.4, oder die Leitung 110 im Aufbau nach FIG.l, wird durch die Bauteile der Drehführung 606 in allen Richtungen geführt, sodass Drehbewegung ohne Verhaken oder Klemmen erfolgen kann .
Das erfindungsgemäße Leitungsführungssystem 601 eignet sich besonders für schwere Leitungen 610 und/oder Leitungen mit großen Leitungsquerschnitten, beispielsweise für Starkstromkabel zur mehrphasigen Landstrom-Versorgung von Hochseeschiffen.
Bezugszeichenliste FIGS.l, 2A-2B, 3A-3B
106 Drehführung
107, 108 Flanschscheiben
110 Leitung
117 erste Wendellagen
118 zweite Wendellagen
119 Umlenkbogen
120 Stützkörper
121 Umlenkbereich
122 Lauffläche
130 innere Stützhülse
140 äußere Stützhülse
A Drehachse
E freies Ende
F raumfester Punkt
R drehbarer Punkt
FIG.4
206 Drehführung
207, 208 Flanschscheiben
220 Stützkörper
221 Umlenkbereich
222 Lauffläche
230 innere Stützhülse
240 äußere Stützhülse
250 Leitungsführungseinrichtung
257 erste Wendellagen
258 zweite Wendellagen
259 Umlenkbogen
A Drehachse
F raumfester Punkt
R drehbarer Punkt FIG.5A-5B
550 Energieführungskette 551, 552 Stützrollen
554 Seitenlasche
554A, 554B Laschenteile
555 Quersteg
556 Zwischenstück
B Schwenkachse FIG.6
601 Leitungsführungssystem
602 Trommel
603 Energieführungskette 606 Drehführung
608 Flanschscheibe
610 Leitungen
640 äußere Stützhülse A Drehachse
R drehbarer Punkt
FIG.7 (Stand der Technik)
1 Leitungsführungssystem
2 Wickelvorrichtung
3 Energieführungskette 4 Welle
5 Antrieb
6 Drehführung
7 erste Wendellagen
8 zweite Wendellagen 9 Umlenkbogen
A Drehachse
F raumfester Punkt
R drehbarer Punkt

Claims

Leitungsführungssystem für mindestens eine auf- und abspulbare Versorgungsleitung sowie Drehführung hierfür
Ansprüche
Leitungsführungssystem (600) für mindestens eine auf- und abspulbare Leitung, umfassend
eine trommelartige Wickelvorrichtung (602) zum auf- und abspulen mindestens einer Leitung (610), insbesondere eines Kabels, eines Schlauchs oder dergleichen, welche anhand einer Welle um eine Drehachse (A) drehbar ist; und
eine Drehführung (106; 206; 606) zur Führung der mindestens einen Leitung von einem ersten Punkt (F) zu einem mit der Wickelvorrichtung drehfest verbundenen zweiten Punkt (R) , welcher relativ zum ersten Punkt drehbar ist, wobei die
Drehführung einen wendeiförmigen Verlauf aufweist mit einer oder mehreren ersten Wendellagen (117; 257), in welchen die Leitung um die Drehachse (A) gewunden ist, einer oder mehreren zweiten Wendellagen (118; 258), in welchen die Leitung im Gegensinn um die Drehachse gewunden ist, und einem Umlenkbogen (119; 259) der beide Wendellagen verbindet und in welchem die Leitung umgeschlagen ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehführung (106; 206; 606) koaxial zur Drehachse
angeordnet eine äußere rohrförmige Stützhülse (140; 240; 640) und/oder eine innere rohrförmige Stützhülse (130; 230) aufweist, zum Abstützen der Wendellagen radial nach außen bzw. radial nach innen, und dass die Drehführung eine
Drehentkopplung aufweist, aufgrund welcher an der Stützhülse abgestützte Wendellagen (117; 257, 118; 258) von der Wickelvorrichtung (602) entkoppelt um die Drehachse (A) drehbar sind.
Leitungsführungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass eine innere rohrförmige Stützhülse (130; 230) vorgesehen ist, welche zwecks Drehentkopplung mittels einer Drehlagerung relativ zur Wickelvorrichtung und um die Drehachse drehbar ist.
Leitungsführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere rohrförmige Stützhülse (140; 240 ) vorgesehen ist, welche zwecks Drehentkopplung mittels einer Drehlagerung relativ zur Wickelvorrichtung und um die Drehachse drehbar ist.
Leitungsführungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (110) in der Drehführung freiliegend geführt ist und je nach Drehrichtung unmittelbar an der äußeren bzw. inneren Stützhülse (130; 140) abstützt.
Leitungsführungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung einen um die Drehachse (A) gebogenen Stützkörper (120; 220) für den Umlenkbogen (119; 259) umfasst, mit einem in Umfangsrichtung weisenden Umlenkbereich (121; 221), der an den Umlenkbogen angepasst ist, wobei der Stützkörper relativ zu der bzw. den Stützhülse (n) frei drehbar ist, insbesondere mit der halben Umdrehungsgeschwindigkeit der
Wickelvorrichtung .
Leitungsführungssystem nach Anspruch 5, insbesondere nach Anspruch 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Stützkörper (120; 220) zwischen den Stützhülsen (130, 140; 230, 240) axial verschieblich geführt ist, insbesondere gleitend gelagert ist.
Leitungsführungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (120; 220) zumindest an seinem Umlenkbereich (121; 221) zur Reibungsverminderung eine durchgehende Gleitfläche oder Führungsrollen aufweist. Leitungsführungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Drehführung eine Leitungsführungseinrichtung (250; 550) umfasst, in welcher die Leitung entsprechend dem
wendeiförmigen Verlauf geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsführungseinrichtung zwecks Drehentkopplung Stützrollen (551, 552) aufweist.
Leitungsführungssystem nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Leitungsführungseinrichtung als Energieführungskette (550) ausgeführt ist mit schwenkbar verbundenen Kettengliedern, welche jeweils mindestens eine innere Seitenlasche (554), eine äußere Seitenlasche (554) sowie einen die Seitenlaschen verbindenden Quersteg (550) umfassen, wobei zwecks Drehentkopplung
-zumindest an einigen der inneren Seitenlaschen jeweils eine radial nach innen gerichtete Stützrolle (551); und/oder
-zumindest an einigen der äußeren Seitenlaschen jeweils eine radial nach außen gerichtete Stützrolle (552) vorgesehen ist.
Leitungsführungssystem nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Energieführungskette (550) zur
Bildung des wendeiförmigen Verlaufs einen längeren äußeren Laschenstrang (553) und einen kürzeren inneren Laschenstrang
(553) aufweist, wobei der äußere Laschenstrang vorzugsweise jeweils zwischen zwei Paaren schwenkbar verbundener
Seitenlaschenteile (554A, 554B) mindestens ein Zwischenstück
(556) zur Verlängerung in Längsrichtung aufweist.
Leitungsführungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung endseitig einen ersten scheibenförmigen Flansch (107; 207), an welchem der erste Punkt (F) ortsfest angeordnet ist, und einen zweiten scheibenförmigen Flansch (108; 208; 608) aufweist, welcher mit der trommelartigen Wickelvorrichtung (602) drehfest verbunden ist und an welchem der zweite Punkt (R) angeordnet ist, wobei die Stützhülse (n) (130, 140; 230, 240; 640) bezüglich beider Flansche frei drehbar ist bzw. sind.
Leitungsführungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Welle zum Antrieb der Wickelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stützhülse (130, 140; 230, 240; 640) anhand einer Drehlagerung frei drehbar an der Welle gelagert ist.
13. Leitungsführungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Leitung, insbesondere ein Mehrphasen-
Starkstromkabel, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung
(610) einen ersten auf der trommelartigen Wickelvorrichtung (602) aufgewickelten Abschnitt, mit einem auf- und abspulbaren freien Ende (E) , umfasst sowie einen zweiten in der
Drehführung (606) aufgenommenen Abschnitt mit wendeiförmigem
Verlauf und einem ortsfest am ersten Punkt (F) anschließbaren Ende, wobei die Leitung vom ersten Punkt über den zweiten Punkt (R) bis zum auf- und abspulbaren freien Ende (E) unterbrechungsfrei durchgehend ist. 14. Leitungsführungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung (606) in
Axialrichtung zumindest teilweise innerhalb der trommelartigen Wickelvorrichtung (602) angeordnet ist oder vollständig darin aufgenommen ist. 15. Verwendung eines Leitungsführungssystems nach einem der
Ansprüche 1 bis 14 zur Landstromversorgung eines
Hochseeschiffes .
16. Drehführung (106) für ein Leitungsführungssystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend mindestens eine Leitung (110) , welche von einem ersten Punkt (F) zu einem gegenüber dem ersten Punkt um eine Drehachse relativdrehbaren zweiten Punkt (R) in der Drehführung geführt ist, wobei die Leitung in der Drehführung einen wendeiförmigen Verlauf aufweist mit einer oder mehreren ersten Wendellagen (117), in welchen die Leitung um die Drehachse gewunden ist, einer oder mehreren zweiten Wendellagen (118), in welchen die Leitung im Gegensinn um die Drehachse gewunden ist, und dazwischen einem Umlenkbogen (119) der beide Wendellagen verbindet und in welchem die Leitung umgeschlagen ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehführung eine äußere rohrförmige Stützhülse (140) zum Abstützen der Wendellagen radial nach außen und eine innere rohrförmige Stützhülse (130) zum Abstützen der Wendellagen radial nach innen aufweist, und
dass die rohrförmigen Stützhülsen von der Drehung des zweiten Punkts (R) entkoppelt drehbar sind.
Drehführung (206; 606) für ein Leitungsführungssystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend mindestens eine Leitung (610) , welche von einem ersten Punkt zu einem gegenüber dem ersten Punkt um eine Drehachse
relativdrehbaren zweiten Punkt in der Drehführung geführt ist, wobei die Leitung in der Drehführung einen wendeiförmigen Verlauf aufweist mit einer oder mehreren ersten Wendellagen (257) , in welchen die Leitung um die Drehachse gewunden ist, einer oder mehreren zweiten Wendellagen (258), in welchen die Leitung im Gegensinn um die Drehachse gewunden ist, und dazwischen einem Umlenkbogen (259) der beide Wendellagen verbindet und in welchem die Leitung umgeschlagen ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehführung mindestens eine rohrförmige Stützhülse (230, 240, 640) zum Abstützen der Wendellagen radial nach außen oder radial nach innen aufweist, und
dass die Drehführung eine Leitungsführungseinrichtung (250; 550) umfasst, in welcher die Leitung entsprechend dem
wendeiförmigen Verlauf geführt ist und welche radial
gerichtete Stützrollen (551, 552) aufweist zwecks
Drehentkopplung durch Abrollen an der mindestens einen
Stützhülse .
Drehführung nach Anspruch 17, ferner umfassend eine um die Drehachse drehbare Welle zum Antrieb einer mit dem zweiten Punkt (R) drehfesten Vorrichtung, insbesondere einer
trommelartigen Wickelvorrichtung (602), dadurch
gekennzeichnet, dass die Stützrollen (551) an der Welle abrollen .
Drehführung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsführungseinrichtung weitere radial entgegengesetzt gerichtete Stützrollen (552) aufweist, welche an einer äußeren Stützhülse (640) abrollen.
20. Drehführung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere rohrförmige Stützhülse (140, 240, 640) von der Drehung der Welle entkoppelt drehbar ist.
21. Leitungsführungssystem oder Drehführung nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass darin mehrere Versorgungsleitungen (610) durchgehend vom ersten Punkt (F) zum zweiten Punkt (R) geführt werden.
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