具有供应管线的快速运转升降装置和为此的能量引导链的制作方法

本发明涉及一种快速运转升降装置，用于伸长的柔性的体，例如覆盖装置的链节裙(gliederschürzen)、升降门的片状甲门扇(lammellenpanzer-torblatt)或诸如此类，并且通常也用于链或束、尤其是牵引/推动链，用于在机器中的力传递。本发明还涉及用于这种装置的能量引导链。

背景技术：

在此，以最广泛的意义来理解术语“体”。所述体包括链节链(gliederkette)，意思是任意空间构型的链节状元件的连起来的序列，即，不仅但也是传递力的驱动链。在此，出于快速运转特性的目的，元件应在运转方向上足够抗拉和抗压地实施并且能够相对于彼此枢转。然而，术语“体”在此也包括柔性的单件式的束或柔性的单件式的带，尤其用于力传递。

为了缠绕和退绕或者说卷起和开卷，在许多领域中常见的实际应用是，将任意的体(如果该体应出于节省空间的目的而缩回和展开)在滚筒状的轴上缠起或从该轴上展开。对此已知的实施例是用于窗开口的卷帘。然而，该原理带来了不同缺点，尤其由于刚性元件的多边形效应引起的不均匀加载的静力学问题，以及运动学问题、例如与旋转位态相关的升降速度，因为在通常驱动卷轴的轴线时，运转速度随着旋转位态改变。

但尤其在滚筒原理中，一方面由于在体上出现的摩擦力和压力，且另一方面由于附加的惯性、尤其是被缠起的轴或滚筒的惯性，通常强烈地限制了最大地能实现的升降或运转速度。对于长的和/或重的体来说尤其如此。

在用于封闭建筑物开口的快速运转门的领域中，对于相对高的升降速度(快速运转)已经开发出了所谓的涡旋遮盖帘(spiralbeschlag)。所述涡旋遮盖帘在此涉及一类引导装置，其具有：常见的结构类型的线性区段，用于线性地或直线地引导的前进或退后行程或者说所述体的所期望的移动；以及特殊的涡旋区段，其尤其用于缩回到紧凑的存储区域或从该存储区域展开。在此，决定性的是涡旋区段的特别构型，体的一部分或整个体以节省空间的方式接收在该涡旋区段中，即，接收在多个彼此无接触地间隔开的、基本上涡旋形地向内延伸的轨道或卷绕部中。在此，柔性的体的单独的卷绕部或“层”彼此完全无接触地被引导。在这方面，在对置的链节之间不会产生摩擦力或压力。因此，所述体不会以彼此堆叠的卷绕部在自身上卷起或从自身开卷。然而，该解决方案类似地是节省空间的。对此，该解决方案也允许非圆形的或伸长的走向用于所谓的椭圆形涡旋。

这类涡旋引导装置、特别是开发用于快速运转门的涡旋引导装置例如由专利文献ep0531320b1已知。类似的、用于片状甲的涡旋引导装置已经在专利文献gb1172560a中说明。

利用这种类型的无接触的涡旋引导装置能够实现明显更高的速度，尤其在长的和/或重的体的情况下。所述涡旋引导装置在很大程度上避免了滚筒状的缠起和展开装置的已知的问题。当链、束或带状的体的快速运转是必需的或期望的时(所述体应同时节省空间地缩回，例如在牵引/推动链或通常的驱动链的情况下)，这种涡旋引导装置不仅能够用于片状甲或覆盖裙，而且能够用在机械制造的其他领域中。

还已知的是，为了各种目的而给快速运转升降装置配备至少一个供应管线。因此，例如为了快速运转门的安全性，通常在线性区段中设置有光栅，该光栅在有人或物体时会阻止门的关闭。

升降装置的固定部分的管线供应基本上没有问题。一方面由于复杂的运动，并且另一方面由于常规的滚筒的故障或体在该滚筒上的抗扭转的内端的故障，在涡旋引导装置中(不同于滚筒中)，并不能轻易地给移动的体、尤其该体的外端区域装配供应管线。但是，这对于多种应用，对于能量、信号、液体和/或气体的运行燃料能够是期望的。示例性地，例如端侧的传感器(如极限开关endschalter、冲击传感器等)或也用于端侧的消耗器(例如致动器)。

技术实现要素：

因此，本发明的首要任务是提出一种解决方案，该解决方案能够借助供应管线实现对体的可靠的供应，尤其是对所述体的穿过典型的线性区段的外端区域的供应。在此，根据可行性能够设置供应管线的具有高的耐久性的受保护的布置。

为了解决该任务，根据本发明，在根据权利要求1中的前序部分的类型的快速运转升降装置中设置柔性的伸长的体具有用于至少一个供应管线的管线引导装置，其中，该管线引导装置具有：第一子区段，该第一子区段在涡旋区段中、尤其地但不强制性地通过所述体自身的引导装置被引导；和衔接到该第一子区段上的不被引导的第二子区段，该第二子区段尤其不被快速运转引导装置引导或一同引导。第二子区段优选无支撑地实施。

第二子区段能够在其第一端上在端侧与被引导的第一子区段连接，并且以该第二子区段的第二端在端侧与用于至少一个供应管线的旋转导通装置连接。不被引导的第二子区段在任何情况下都将所述旋转导通装置与被引导的第一子区段连接。

管线引导装置的所提出的布置尤其确保了供应管线在下述区域中的限定的走向或受控的运动过程，所述区域在涡旋区段中的引导装置的内端与旋转导通装置的旋转轴线之间。该区域证明在快速运转下是特别关键的，因为(在不考虑管线引导装置的情况下)所述体的内端在这里以到旋转轴线增加或减小的间距进行涡旋形的环绕运动，其速度与外置的端部的前进或后退行程相同。

通过不被引导的第二子区段能够跨接这种穿过管线引导装置的复杂的运动。在此，第二子区段尤其能够以开放的或闭合的弧形区段的方式布置，该弧形区段的假想的圆弧-弦或者说割线的长度根据行程位态而减小或增加。在此，展开的最终位态对应于第二子区段的无支撑的伸展位置。在该体的缩回的最终位态中，第二子区段“卷起”，尤其涡旋形地“卷起”，但并不在涡旋引导装置中被引导。以与旋转导通装置的组合的方式提供管线的可靠的和受保护的引导装置。

以这种方式，供应管线能够保护地、尤其是保护以防弯折地从旋转导通装置向所述体延伸，并且反过来延伸。此外，管线引导装置自身允许内端与旋转导通装置之间的力传递，而无需使供应管线负载。此外，这种布置在引导装置的平面中不要求附加的安装空间。

所述体是伸长的，优选地仅在一个平面中是柔性的并且应该是抗拉和抗推的，即，在纵向方向上不能或仅能略微地延展或压缩。所述体能够具有面状的延展或能够束状地实施。

当第二子区段一方面在涡旋状走向的旋转方向上看具有小的弯曲半径，并且与该旋转方向相反地，即在反转方向上看构型成具有非常大的后方弯曲半径、尤其构型成是直线无支撑时，运动学上实现了有利的情况或良好的力传递。在此，对紧凑的“卷起”有利的是，第二子区段在旋转方向上具有小于或等于涡旋区段的最内部曲率(即最内涡旋卷绕部的端部曲率)的弯曲半径。优选地趋于无穷的、大的后方弯曲半径允许推力传递到该旋转导通装置上并且避免与涡旋旋转方向相反的穿通或转变。第二子区段应该朝一个方向(涡旋的旋转方向)容易地和足够地弯曲，相反地，在相反的方向上不弯曲或仅弯曲明显更小的程度。相反地，由于引导装置，第一子区段和剩余的管线引导装置的弯曲半径无关紧要。

引导装置的涡旋区段实用地在其径向外端处具有到引导装置的剩余部分(尤其是到典型地存在的进行线性引导的区段)的入口或过渡部。在此，第二子区段的长度优选地选择为至少如同在旋转导通装置的旋转轴线与入口的径向位置之间在径向方向上所测量的间距那样大，或优选地更大。原则上，第一子区段的长度无关紧要。该长度能够仅对应于伸长的体的总长度的一部分，然而应该至少对应于涡旋区段的长度。例如如果要对外端进行供应，管线引导装置能够在所述体的整个长度上延伸，并且为此必要时能够包括另外的第三功能区段。

在本发明的范围内，所述体，尤其是专用的链节链(例如牵引/推动链)能够调整成使得所述链节链构成管线引导装置并且为此具有用于至少一个供应管线的管线通道。

替代地，管线引导装置能够独立地、尤其作为能量引导链来实施。在此，所述能量引导链优选地至少在其两个子区段的长度上平行于所述体延伸并且例如能够(除了不被引导的第二子区段)也在所述子区段上被一同引导或总体上在没有独立的、特别配属的引导装置的情况下被引导。

在本发明的范围内也将能量引导链在应用上特殊地匹配到所述体的使用，例如作为牵引/推动链。

已知结构类型的能量引导链具有多个能彼此枢转的、成对地通过铰接连接部彼此连接的链节和用于保护地引导至少一个供应管线(例如电缆、液压软管或气动软管)的管线通道。所述链节尤其能够由塑料制造。

由于其构造方式，能量引导链意外良好地适用于与涡旋引导装置的共同作用或在涡旋区段中的布置，因为该能量引导链能够轻易地在彼此无接触的卷绕部中延伸或者说跟随涡旋形地向内延伸的轨道。

与此对应地，根据其他的独立的方面本发明也涉及一种装置，其具有：用于供应管线的能量引导链；以及快速引导装置，典型地具有常规的结构类型的线性区段以及作为紧凑的存储器的涡旋区段，在该涡旋区段中节省空间地接收链的至少一部分。在涡旋区段中，能量引导链在多个彼此无接触地间隔开的、基本上涡旋形地向内延伸的轨道或卷绕部中移动。此外，设置有用于供应管线的旋转导通装置。在能量引导链构成所述体或反过来的实施方式中，这个链也具有在涡旋区段中被引导的第一子区段和不被引导的、优选无支撑的第二子区段。第二子区段将第一子区段与旋转导通装置连接，并且尤其能够以该第二子区段的第一端在端侧与被引导的第一子区段连接，并且以该第二子区段的第二端与用于至少一个供应管线的旋转导通装置连接。

在一个实施方式中，不被引导的子区段同时用于使力传递到旋转导通装置上，其中，该旋转导通装置具有固定的接口侧和能旋转的接口侧。为了力传递，第二子区段优选地直接机械地与能旋转的接口侧配合，如此构型使得能旋转的接口侧相应于所述体的缩回和展开而随同旋转。在这种实施方式中，不被引导的第二子区段的第二端能够抗扭转地、尤其是传递力地与能旋转的接口侧连接。在此，尤其是在伸展的但至少无支撑的布置中，第二子区段以连杆或推杆的方式起作用，所述连杆或推杆驱动旋转导通装置的能旋转的接口侧。

考虑用于气体或液体的常规旋转联接器、或者用于电功率或信号的滑环组件作为旋转导通装置。

至少一个供应管线(例如线缆、软管或诸如此类)能够不中断地从固定的接口侧经过能旋转的接口侧直到管线引导装置或能量引导链地贯穿。

这通过以下方式实现，旋转导通装置具有涡旋形的走向，所述走向具有：一个或多个第一螺旋层，在第一螺旋层中供应管线围绕旋转轴线卷绕；一个或多个第二螺旋层，在第二螺旋层中供应管线在反转方向上围绕旋转轴线卷绕；和将两个螺旋层连接的转向弧。在该转向弧中，至少一个供应管线在此翻转。相对于常规的旋转导通装置(例如电动滑动触点或液压旋转联接器)的优点一方面在于，完全避免有泄露或有损失的中断，另一方面在于，也能够容易地将多个用于不同的介质或者说信号和电流供应的管线从固定的点引导到旋转的点上。

申请人在专利文献wo2011/086198a2中已经提出了这种类型的合适的旋转导通装置，完全引用该专利文献关于旋转导通装置的结构的内容。在此，这种旋转导通装置的受限的旋转角度能够容易地通过足够数量的螺旋层与所需的总行程相匹配。

尤其在使用旋转导通装置的上一个所提到的构型时，优选地仅通过链的第二子区段驱动旋转导通装置的与所述体机械连接的能旋转的接口侧。然而，所述链也能够配备有回位弹簧，该回位弹簧在对应于体或链的前进行程的正旋转中张紧，并且在返回行程中，所述接口侧受支持地向后旋转。因此，回位弹簧的张力在完全展开的状态下起作用，该张力支持管线引导装置或能量引导链的第二子区段围绕旋转导通装置的能旋转的接口侧卷起。回位弹簧能够在完全缩回的状态下预紧。在这两种情况下(具有或没有弹簧的情况)，都不需要旋转导通装置的马达式驱动装置。

快速引导装置的简单的构造方式包括两个平行地对置的引导形廓，该引导形廓尤其具有基本上u形的形廓横截面，例如引导轨。该形廓的走向预给定涡旋区段并且必要时预给定一个或多个线性区段。尤其以与这种形廓横截面匹配的方式，第一子区段能够在两侧具有侧向突出的引导销，所述引导销在形廓中能纵向移动地被引导，并且第二子区段没有这种引导销。例如通过在所选出的链节的铰接连接部中的连接栓的超长部能够提供所述引导销，所述引导销固有地处在中性轴线的有利的高度上，或能够以其它方式布置或成型在链节上、尤其在中性轴线的有利的高度上。引导销或诸如此类优选地以均匀的间距设置，必要时设置在每第n个链节上，其中适用n>>2。代替具有销的滑动支承部，在链上或体上能够设置滚子，所述滚子在形廓中滚动。这尤其在高速时是有利的，因为减少了摩擦。

在特别简化的构造方式中，第一子区段被所述体的引导装置一同引导，相反地，无支撑的第二子区段不被引导装置引导。被引导的第一子区段不必强制性地被引导装置一同引导，尤其不必被该引导装置的涡旋区段一同引导。管线引导装置或能量引导链能够例如平行地配属有适当地确定尺寸的附加的引导装置。

涡旋区段能够通常涡旋形地、以至少区段地通向内部的区域突然地或以持续增加的曲率构型。该涡旋区段能够例如以持续弯曲的涡旋形以圆形涡旋的形式实施，或以椭圆形涡旋的方式实施，尤其具有置于其间的直线的或不太强烈弯曲的区段，所述区段将涡旋弧连接。椭圆形涡旋允许当在一个空间方向上扩大安装尺寸时，在另一个、尤其是垂直的空间方向上实现特别紧凑和节省空间的安装尺寸，例如具有仅三倍的覆盖，即具有必要时仅一倍半的环绕。

在能量引导链中能够特别容易地实现曲率限制。一方面这能够例如通过以下方式实现，能量引导链的链节至少在第二子区段中在每个铰接连接部处具有枢转角止挡，选择该枢转角止挡使得第二子区段在涡旋的旋转方向上具有下述弯曲半径，该弯曲半径小于或等于涡旋区段的最内部的曲率。另一方面，链在第二子区段中在每个铰接连接部处具有伸展角止挡，选择该伸展角止挡使得第二子区段与涡旋的旋转方向相反地伸展地延伸。通过在第二子区段中尽可能小的向后弯曲，该第二子区段能够传递推力并且避免与所期望的涡旋旋转方向相反的转变。

在优选的实施方式中，在能量引导链形式的体中，第二子区段的长度也至少对应于旋转轴线与到涡旋区段中的入口的径向位置之间的径向间距。该长度能够被增大旋转导通装置的能旋转的接口侧的至少一半圆周，从而使得能量引导链即使在完全展开的状态下还以第二子区段至少在一半圆周上围绕旋转导通装置。由此，在直至最终位态的前进行程中能够主要通过摩擦锁合在牵引方向上实现力传递到旋转导通装置上。因此使第二端处的拉应力最小化，所述第二端在端侧抗扭转地与旋转导通装置连接。

在优选的实施方式中，驱动装置(尤其是电动机)在输出侧与所述体机械地作用连接，以便选择性地驱动所述体用于向前和返回行程。在此，旋转导通装置的能旋转的接口侧能够通过管线引导装置或能量引导链驱动，即，旋转导通装置的能旋转的接口侧不需要自身的驱动装置。还能够设想，具有两个同步运转的驱动装置的调节技术上更费事的布置，以避免过度的拉/推应力，例如在特别长的长度或更重的管线负载的情况下。直接在所述体上的驱动装置有利于所期望的快速运转，并且应作用在线性区段上。

根据本发明的装置能够用于实现不同领域中的快速运转，例如，用于在机器中用于推力和/或拉力传递的驱动链、用于机器覆盖装置的链节裙、或用于快速运转升降门的片状甲。

通过必要时以自身已知的构型(例如快速运转升降门)配备具有供应管线的柔性的体(所述供应管线通过根据本发明的管线引导装置或能量引导链保护地被引导)，开辟了不同的在自由外端处的新构型的可能性，例如涉及传感器和/或致动器。

通过紧凑的存储或保存，所提出的构造方式还允许多个体与供应管线在窄的安装空间上同轴地或轴向平行地布置。因此，在本发明的范围中也包括一种具有两个轴向平行地布置的涡旋区段的双快速运转升降装置。

附图说明

由附图得出本发明的其他特征，下面参照附图阐明本发明的实施例，而不限制前述说明的一般性。在附图中，相同的附图标记表示结构相同或功能相同的元件。在此示出：

图1a-1b：具有链节链的快速运转升降装置的竖直截面，其呈现在完全缩回的状态(图1a)中和完全展开的状态(图1b)中；

图2a-2b：在立体视图中的升降装置的实施为管线引导装置的链节链，其处于完全缩回的状态(图2a)和完全展开的状态(图2a)中；

图3：具有旋转导通装置的快速运转升降装置的前视图(和图1b的截面i-i的示图)；

图4：在放大的立体视图中的具有用于管线引导装置的通道的链节链的外端；

图5：图3中的前视图的放大区域，其中，链脱离了引导装置。

具体实施方式

在图1-5中，通常以10表示示例性的快速引导装置。快速引导装置10包括伸长的柔性的体，在此是驱动链12，用于在未详细示出的机器中的推力和/或拉力传递，该驱动链在引导装置14中被引导。引导装置14具有两个通过弧形连接的线性区段16a、16b，驱动链12在所述线性区段中直线地被引导。涡旋区段18具有对应于阿基米德式涡旋的涡旋形走向，即，在该走向中卷绕部间距(径向方向上在卷绕部19之间所测量的间距)是恒定的，这允许驱动链12紧凑地卷起。在此示出的快速引导装置10具有在两个平行地对置的板中的引导形廓40(参见图3)，所述引导形廓预给定了线性区段16a、16b和涡旋区段18的期望的走向。替代地，能够使用例如具有所期望的曲线走向的导轨或类似的滑槽状的引导装置。引导形廓40例如实施为具有近似于u形的形廓横截面(图5)的铣槽。引导销26滑动地并且以能在驱动链12的纵向方向上曲线线性地移动的方式配合到引导形廓40或引导槽中，所述引导销在侧面对置地从驱动链12突出。引导销26以均匀的间隔例如安装在驱动链12的每第n个链节上，并且能够例如通过铰接连接部的延长的支承销来实现。

在涡旋区段18中，以节省空间的方式接收链条12缩回时的主要部分(图1a)。如最佳地由图1a可见，驱动链12在此接收在涡旋区段18中，使得多个彼此相对的卷绕部19基本上涡旋形地向内并且彼此无接触地、即其间具有自由空间地延伸。相对于在此所示的阿基米德式圆形涡旋，替代地，例如也能够设想椭圆形涡旋，例如当应该降低结构高度时。

在图1-5中，链12自身用作供应管线(未示出)的管线引导装置20并且为此具有内部管线通道24，该内部管线通道通过侧部件分界。因此，以能量引导链的形式实施管线引导装置20。管线引导装置20例如能够具有多个能彼此枢转的链节(未示出)，所述链节成对地通过铰接连接部彼此连接并且构成用于保护地引导供应管线的管线通道24。

管线引导装置20具有第一子区段21(该第一子区段在缩回时在涡旋区段18中被引导)并且始终包括不被引导的第二子区段22，该第二子区段不与引导装置14的引导形廓40配合，如由图1b可见。

第二子区段22以其第一端23a在端侧与第一子区段21连接。该第二子区段的第二端23b在端侧与用于多个供应管线的旋转导通装置30(图3)连接。不被引导的第二子区段22的在主平面中的自由走向能够简单地通过以下方式实现：第二子区段22(与管线引导装置20的第一子区段21不同)不具有配合到引导形廓40中的引导销26。第二子区段22在涡旋状的走向的旋转方向上小的弯曲半径r1，该弯曲半径选择为小于或等于涡旋区段18的最内部的曲率。

第二子区段22在反转方向上具有选择为非常大、优选地为无穷大的后方弯曲半径r2，使得该第二子区段在完全展开的链12(图1b/2b)的情况下基本上伸展地无支撑地延伸，即，不在反转方向上弯曲。半径r1、r2能够在构造管线引导装置20时根据能量传递链的原理简单地通过对枢转角止挡和后方伸展角止挡的合适的选择和尺寸确定来调节。

在图3中详细示出了旋转导通装置30的优选构型。该旋转导通装置具有固定的接口侧31、限定旋转轴线a的能旋转的轴和能旋转的接口侧32。不被引导的第二子区段22的第二端23b以力传递和抗扭转的方式与所述能旋转的接口侧32连接。旋转导通装置30构成涡旋形的走向，该走向具有两个第一螺旋层34和反向旋转的第二螺旋层35，供应管线在所述第一螺旋层中围绕旋转轴线a卷绕，供应管线在所述第二螺旋层中在相反的旋转方向上围绕旋转轴线a卷绕。螺旋层34、35通过能轴向变化的转向弧36连接，管线在该转向弧中逆转其旋转方向。螺旋层34、35的数量分布根据旋转导通装置30的旋转位态而改变，其中，转向弧36轴向地移位。为了避免重复，完全引用与专利文献wo2011/086198a2的构造相关的相应内容。还应注意，能旋转的接口侧32优选地仅通过驱动链12的不被引导的第二子区段22操作。在返回行程中，不被引导的第二子区段22在空心轴上卷起，该空心轴与轴线a同轴地安装在旋转导通装置30的轴上(图3)。

在此所示的示例中，第二子区段22的(在链的纵向方向上测量的)长度比在旋转导通装置30的旋转轴线a与入口17的径向位置之间的径向间距增加了空心轴在旋转导通装置30的能旋转的接口侧31处的圆周的大约3/4。因此，在完全展开的状态中(图1b/2b)，第二子区段22还缠绕在旋转导通装置30的能旋转的接口侧31上大约270°的周缘(图2b)，从而在主要通过摩擦锁合的前进行程中实现力传递。

图3最佳地示出了驱动装置42(例如电动机)，该驱动装置在从动侧具有齿轮-小齿轮44，该齿轮-小齿轮直接与驱动链12机械地配合并且驱动该驱动链用于向前和返回行程(参见图1b中的双箭头)。旋转轴线轴向平行于旋转导通装置30的旋转轴线a或涡旋区段18的假想中心轴线。

在根据图1-5所示的示例中，传动链12能够用于在机器中的推力和/或拉力传递。然而，具有供应管线的快速运转升降装置的其他应用也是可行的，例如在升降门、链节裙等的情况下。

附图标记列表

10快速引导装置

12驱动链

14引导装置

16a、16b线性区段

17入口

18涡旋区段

19卷绕部(或轨道)

20管线引导装置/能量引导链

21第一子区段

22第二子区段

23a、23b(第二子区段的)端

24管线通道

26引导销

30旋转导通装置

31能旋转的接口侧

32固定的接口侧

34、35螺旋层

36转向弧

40引导形廓

42驱动装置

44齿轮

a旋转轴线

r1、r2弯曲半径。