Die Erfindung betrifft allgemein eine Drehdurchführung für

mindestens eine elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Leitung, wie z.B. Kabel, Schläuche oder dergleichen, die zwischen relativ zueinander um eine Drehachse drehbaren Anschlusspunkten zu führen ist.

Endlos drehbare Drehkupplungen für Medien bzw. Schlauchleitungen sind aus der Hydraulik und Pneumatik bekannt. Für elektrische Leistung oder Signale sind z.B. Schleifringe bzw. Schleifkontakte zur endlosen Drehübertragung hinlänglich bekannt. Beide Lösungen erfordern eine Unterbrechung der Leitung (en), um die Schnittstellen beidseitig an die Kupplung bzw. den Schleifring anzuschließen.

Zudem sind Drehkupplungen für mehrere verschiedene Betriebsmedien technisch aufwendig.

Die Erfindung betrifft demgegenüber speziell eine

unterbrechungsfreie aber drehwinkelbegrenzte Drehdurchführung für Kreisbewegungen von mindestens einer flexiblen Leitung. Die

Erfindung betrifft also insbesondere eine Drehdurchführung, die einen ggf. begrenzten Drehwinkel ohne Unterbrechung der Leitung (en) ermöglicht .

Ein System dieser Gattung ist bereits bekannt aus dem deutschen Patent DE 10 2012 110 967 B4. Dieses erlaubt es, mehrere Leitungen, auch für verschiedene Medien (Strom, Daten, Gas, Flüssigkeit, usw.) - ohne unterbrechende Drehkopplung - anhand einer einzigen Trommel auf- und abzuspulen. Die Trommel hat hierbei einen um die Drehachse drehbaren Wickelkern mit einer konventionellen Energieführungskette (Engl, „energy guide chain") zur Führung der Leitungen. Das innere Ende der Energieführungskette ist am Wickelkern festgelegt. Durch Drehen des Wickelkerns wird hierbei die Energieführungskette trommelartig auf- und abgespult. Nach dem Prinzip aus DE 10 2012 110 967 B4 aufgebaute Systeme werden unter der Handelsbezeichnung „e-spool" von der Anmelderin (igus GmbH, D 51147 Köln) vertrieben und haben sich bewährt. Dabei wird - zur Vermeidung der für herkömmliche Lösungen typischen Unterbrechung der Leitungen - eine besondere Drehführung verwendet, z.B. gemäß dem Patent

EP 2 526 599 Bl , mit einer bandartigen Leitungsführungseinrichtung (Engl, „line guide device"), welche die Leitungen in einem

wendelförmigen Verlauf mit zwei gegensinnig gewundenen Wendellagen führt. Diese Speziallösung ist unter der Handelsbezeichnung „twister-band" von der Anmelderin erhältlich. Der besondere Verlauf - mit gegenläufig drehenden Wendeln bzw. Windungen und dazwischen angeordnetem, axial verfahrendem Umschlag der Leitung (en) zwischen den beiden wendelförmigen Trumen - erlaubt es, durchgehende

Leitungen einzusetzen, auch über sehr große Drehwinkel, z.B. von mehreren tausend Grad. Drehdurchführungen gemäß DE 10 2012 110 967 B4 und EP 2 526 599 Bl eignen sich gut für kleine bis mittlere Leitungs-Durchmesser und Kettenbeladungen bzw. Füllgewichte.

Allerdings ist in Axialrichtung eine gewisse Baulänge nötig, die mit dem gewünschten Drehwinkel steigt. Das System wird je nach gewünschtem Drehwinkel maßgefertigt.

Demgegenüber hat die Anmelderin auch ein modulares Kreisketten- System entwickelt, das sie unter der Handelsbezeichnung „Multi Rotationsmodul (MRM) " anbietet (igus GmbH, D 51147 Köln) . Das Grundprinzip derartiger, unterbrechungsfreier Drehdurchführungen ist im Patent EP 2 732 519 Bl bzw. US 9,287,694 B2 offenbart.

Hierbei werden einzelne Module mit kreisförmigen Führungsrinnen eingesetzt, in denen die Energieführungsketten seitlich liegend entlang einem kreisbogenförmigen Verfahrweg hin- und herfahren.

Dazu sind RBR-Energieführungsketten erforderlich, um ein Anliegen des inneren Trums am radial inneren Teil der Führungsrinne zu ermöglichen. "RBR" steht für „Rückwärtiger Biege-Radius" (reverse bending radius) , d.h. dass die Energieführungskette in beiden Schwenkrichtungen abgewinkelt werden kann. Der rückwärtige Radius (über die gestreckte Lage hinaus) kann dabei deutlich grösser sein, als der normale Radius bzw. eigentliche Hauptradius im Umlenkbogen. Ein einzelnes MRM-Modul nach dem Prinzip aus EP 2 732 519 Bl bzw.

US 9,287,694 B2 kann Drehwinkel von A 540° erreichen. Dank

modularer Bauweise können die Drehwinkel aber nahezu unbegrenzt erweitert werden. Das MRM-System eignet sich ideal für hohe Füllgewichte bzw. Kettenbeladungen. Es wird in drehbaren

Großmaschinen oder Anlagen eingesetzt, wie z.B. Drehkranen,

Schaufelradbaggern, Tagebau-Absetzern (Stacker) , Windkraftanlagen usw. Es hat typisch Durchmesser von mindestens 1000mm (stets >>4- facher normalen Kettenradius) und ist u.a. wegen der

kreisbogenförmigen, speziellen Führungsrinnen mit gewissem

Herstellungs- und Montageaufwand verbunden.

Ausgehend vom vorstehenden Stand der Technik besteht Bedarf für eine unterbrechungsfreie Drehdurchführung in modular erweiterbarer Bauweise, die axial kompakt ist und/oder für geringere Füllgewichte und/oder Leitungsdurchmesser gut geeignet ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt mithin darin, ein alternatives System für unterbrechungsfreie Kreisbewegungen mindestens einer Leitung vorzuschlagen, das kompakt baut,

insbesondere mit geringer axialer Abmessung, und das modular verwendbar ist. Die Lösung soll zudem in der Herstellung günstig und/oder einfach zu montieren sein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System bzw. eine

Drehdurchführung nach Anspruch 1 bzw. davon unabhängig nach

Anspruch 16.

Eine gattungsgemäße Drehdurchführung für drehwinkelbegrenzte

Kreisbewegungen ist dazu bestimmt, mindestens eine flexible

Leitung, wie ein Kabel, Schlauch, usw., zwischen zwei relativ zueinander um eine Drehachse drehbaren Anschlusspunkten

unterbrechungsfrei zu führen. Es umfasst einen ersten um die

Drehachse drehbaren Wickelkern mit einer ersten

Energieführungskette zur Führung der mindestens einen Leitung. Das radial innere Ende der Energieführungskette ist dabei am Wickelkern festgelegt, insbesondere schwenkbar z.B. durch eine Art

Endbefestigung. Durch Drehen des ersten Wickelkerns wird die erste Energieführungskette spiralig entsprechend einer ebenen Spirale auf diesen bzw. von diesem Wickelkern auf- bzw. abgewickelt, je nach Drehrichtung .

Erfindungsgemäß ist zunächst mindestens ein zweiter Wickelkern vorgesehen, der axial benachbart zum ersten Wickelkern, koaxial und drehbar angeordnet ist, insbesondere relativ zum ersten Wickelkern drehbar d.h. zumindest über einen gewissen Winkel unabhängig von diesem drehbar. Ferner hat auch der zweite Wickelkern eine eigene ihm zugeordnete Energieführungskette, als zweite

Energieführungskette bezeichnet, deren inneres Ende am Wickelkern festgelegt ist. Auch der zweite Wickelkern wickelt beim Drehen die zweite Energieführungskette spiralig entsprechend einer ebenen Spirale auf- bzw. ab, je nach Drehrichtung, im Prinzip gleichwertig wie beim erstem Wickelkern. Dies erfolgt entweder gleichsinnig wie beim ersten Wickelkern, oder bevorzugt mit entgegengesetztem

Drehsinn der spiraligen Wicklungen vom ersten zum zweiten

Wickelkern. Jeder Wickelkern kann dabei ein ein- oder mehrteiliger Wickelkörper sein.

Zum Durchführen der mindestens einen Leitung ist ferner zwischen der ersten Energieführungskette und der zweiten

Energieführungskette eine geeignete Verbindung vorgesehen, die z.B. auch das Drehmoment zwischen den Wickelkernen übertragen kann, aber auf deren konkrete Gestaltung es abgesehen von der Leitungsführung grundsätzlich nicht ankommt. Die Verbindung kann zwischen den beiden äußeren Enden, oder zwischen einem äußeren und einem inneren Ende der Energieführungsketten vorgesehen sein.

Die beiden Energieführungsketten haben insbesondere einen Verlauf ähnlich einem Spiralarm, der je nach relativer Drehstellung, mehr oder weniger eng um den jeweiligen Wickelkern gewunden bzw.

gewickelt ist. Dabei wird die Energieführungskette nicht wie in DE 10 2012 110 967 B4 trommelartig auf- oder abgespult. Vielmehr steigt bzw. verringert sich der Windungsabstand, ähnlich einer Spiralfeder, beim auf- oder abwickeln, jedoch ohne dass es dabei auf eine Gleichmäßigkeit der relativen Lage und Abstände zwischen Spiralwindungen bzw. Spiralarmen (in Radialrichtung bzw. im axialen Querschnitt betrachtet) ankommt.

Im Gegensatz zu den eingangs genannten Lösungen, ist hier weder der axial lang bauende schraubenlinienförmige Doppelwendelverlauf mit verfahrendem Umschlag nötig, noch sind spezielle RBR- Energieführungsketten oder Spezial-Führungsrinnen notwendig.

Das spiralige Anordnen der Energieführungsketten in mehreren Ebenen erlaubt sehr große Drehwinkel, z.B. deutlich über 360° pro

Wickelkern. Die Baugröße skaliert zunächst radial mit der gewählten bzw. aufwickelbaren Kettenlänge. Der maximal mögliche Drehwinkel pro Drehebene bzw. Wickelkern ist primär von der einbaubaren, wickelbaren Kettenlänge abhängig, die wiederum durch das Verhältnis Außendurchmesser zu Innendurchmesser des verfügbaren Bauraums bestimmt wird. Ist der radiale Bauraum ausgenutzt kann ggf. in kleinen Schritten mit jeder zusätzlichen Stufe in Axialrichtung, z.B. einem dritten, vierten, usw. Wickelkern der Drehwinkel vergrößert werden. Somit kann die vorgeschlagene Lösung auch bei großen Drehwinkeln, z.B. >> 1000° Grad, axial relativ kompakt bauen. Zudem sind, je nach gewünschtem Drehwinkel pro Modul auch kleinere Radien möglich, als z.B. bei den vorgenannten MRM- Systemen. Ein Minimaldurchmesser ist dadurch vorgegeben, dass die Windungen im aufgewickelten Zustand ohne Windungsabstand

aufeinanderliegen, und die Anzahl Windungen von der gewünschten Kettenlänge bzw. dem Drehwinkel pro Modul abhängt. Die benötigte Radialabmessung kann dementsprechend, insbesondere bei kleinen Leitungsdurchmessern, ebenfalls relativ kompakt sein.

Jede der Energieführungsketten ist mit einer eigenen Bewegungsebene senkrecht zur Drehachse für die jeweilige ebene Spiralbewegung angeordnet .

Je nachdem, ob axial aufeinanderfolgende Energieführungsketten gleichsinnig auf den zugeordneten Wickelkern gewickelt sind oder nicht, kann die Verbindung, die zum Durchführen der mindestens einen Leitung einem zwischen den aufeinanderfolgenden

Energieführungsketten vorgesehen wird, entweder das radial äußere Ende der ersten Energieführungskette mit dem radial inneren Ende der zweiten Energieführungskette verbinden, oder aber zwischen beiden radial äußeren Enden der ersten und zweiten

Energieführungskette vorgesehen sein. Letzteres ist in Verbindung mit gegensinniger Wickelrichtung beider Energieführungsketten in einem Modul eine bevorzugte Gestaltung.

Die vorgeschlagene Gestaltung ist bevorzugt modular ausgeführt, wobei ein Modul zumindest einen Wickelkern, die daran endseitig festgelegte Energieführungskette und einen Verbindungskörper zur Drehübertragung umfasst, und mehrere untereinander baugleiche, zueinander passende Module verwendet werden. Der Verbindungskörper kann bspw. drehfest am in Leitungsrichtung darauffolgenden zweiten Wickelkern befestigt sein, oder diesen als Bestandteil umfassen.

Ein Modul kann auch zwei Wickelkerne mit jeweils einer eigenen Energieführungskette umfassen.

Zur Vereinfachung der Modularität, der Drehlagerung einzelner Wickelkern relativ zueinander und/oder der Leitungsführung sieht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel vor, dass mindestens ein

Wickelkern koaxial zur Drehachse eine mittige, axial durchgehende hohlzylindrische Aufnahme aufweist. Diese Aufnahme hat vorzugsweise einen Abschnitt mit kreisrundem Querschnitt und kann so zur

Drehlagerung mit einem Drehlagergegenstück z.B. am axial

angrenzenden Wickelkern bzw. Verbindungskörper Zusammenwirken. Die Aufnahme kann ferner zur Leitungsdurchführung zwischen einzelnen Modulen genutzt werden. Vorzugsweise sind beide oder alle

Wickelkerne baugleich ausgeführt, d.h. weisen jeweils eine mittige hohlzylindrische Aufnahme auf.

Insbesondere bei der letztgenannten Gestaltung kann jeweils ein axial endseitig angeordneter Wickelkern selbst einen der

Anschlusspunkte bilden bzw. mit diesem fest verbunden werden.

Vorzugseise sind alle Wickelkerne und alle Energieführungsketten baugleich ausgeführt. Dies erhöht die Anzahl Gleichteile im System d.h. mindert Herstellungs- und Lagerhaltungskosten. Besonders bevorzugt haben die beiden Energieführungsketten genau eine bzw. nur eine vorgegebene Schwenk- bzw. Krümmungsrichtung bzw. beide können nur in eine vorgegebene Schwenkrichtung abgewinkelt werden. Es handelt sich also vorzugsweise nicht um RBR-Ketten.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist jedoch die Wickelrichtung in einem Modul, bzw. bei zwei axial

aufeinanderfolgenden Energieführungsketten, gegensinnig, d.h. die erste Energieführungskette und zweite Energieführungskette

verlaufen mit entgegengesetztem Drehsinn spiralig um den

zugeordneten Wickelkern, was zumindest im aufgewickelten Zustand gut erkennbar ist. Dabei werden bevorzugt die beiden radial äußeren bzw. vom Wickelkern entfernten Enden der ersten und zweiten

Energieführungskette mittels eines besonderen Verbindungsglieds zum Durchführen der mindestens einen Leitung verbunden. Bei dieser Anordnung besteht ein Grundmodul aus zwei Wickelkernen und zwei Energieführungsketten, d.h. es ist vorzugsweise eine gerade Anzahl von Wickelkernen und Energieführungsketten vorzusehen.

Das Verbindungsglied kann bevorzugt jeweils beidseitig eine Gelenkhälfte aufweisen, die baugleich zu einer Gelenkhälfte eines Kettenglieds ist, wobei die Gelenkhälften axial zueinander um mindestens die Kettenbreite versetzt sind. Insbesondere baugleiche Energieführungsketten lassen sich so ohne weitere Maßnahmen robust verbinden .

Insbesondere aber nicht ausschließlich in bevorzugter

Ausführungsform mit gegensinnigen Windungen kann die Drehbewegung bzw. das Drehmoment vom ersten Wickelkern auf den zweiten

Wickelkern bzw. umgekehrt anhand beider Energieführungsketten übertragen werden. Mit anderen Worten, die Kraft- /Drehmomentübertragung kann innerhalb des Moduls über beide

Energieführungsketten und ggf. das Verbindungsglied erfolgen. Es ist mithin keine spezielle Getriebelösung, Drehmechanik,

Führungsrinnenkopplung oder dgl . erforderlich. Diese konstruktive Vereinfachung wird jedenfalls dann erreicht, wenn die Kraft- und/oder Momentübertragung anhand der dem ersten Wickelkern zugeordneten Leitungsführungseinrichtung und/oder anhand der dem zweiten Wickelkern zugeordneten Leitungsführungseinrichtung selbst erfolgt. Dazu sind Energieführungskette wegen Zug-/Schubfestigkeit inhärent geeignet.

Alternativ kann, insbesondere bei nicht gegensinnigen Windungen, das äußere Ende der erste Energieführungskette über einen radial erstreckten Verbindungskörper, z.B. eine Art Drehteller oder einen Verbindungsarm, mit dem zweiten Wickelkern verbunden sein. Auch damit kann Drehbewegung vom ersten Wickelkern auf den zweiten Wickelkern bzw. umgekehrt durch Kraftübertragung über die erste Energieführungskette und zusätzlich den Verbindungskörper erfolgen. Der Verbindungskörper kann als Hebelarm wirken und z.B. auch durch eine Art Stützscheibe gebildet werden. Vorteil eines Systems mit stets gleichsinnigen Windungen ist, dass jeder Gruppe aus

Wickelkern und Energieführungskette ein Grundmodul bildet und damit auch eine Drehdurchführung mit einer ungeraden Anzahl Wickelstufen einfach herstellbar ist. Auch zum Antreiben über einen

Verbindungskörper sind Energieführungsketten wegen typischer

Festigkeit in Längsrichtung inhärent geeignet.

Die Kraft-/Drehmomentübertragung von einem Wickelkern zum nächsten demnach anhand einer Energieführungskette und ggf. weiterer

Bauteile erfolgen. Anzumerken ist ferner, dass das vorgeschlagene System gut modular erweiterbar ist, d.h. es kann insbesondere ein dritter um die Drehachse drehbarer Wickelkern mit einer analog spiralig

angeordneten dritten Energieführungskette und vorzugsweise ein vierter um die Drehachse drehbarer Wickelkern mit einer analog spiralig angeordneten vierten Energieführungskette vorgesehen sein. Bevorzugt sind alle Wickelkerne koaxial und relativ zueinander, insbesondere zumindest über einen gewissen Drehwinkel unabhängig voneinander, drehbar. Alle Energieführungsketten haben bevorzugt den o.g. spiraligen Verlauf ähnlich eines Spiralarms mit zunehmend engerem bzw. aufweitendem Verlauf, je nach Drehstellung.

Im Fall bevorzugter Verwendung von Energieführungsketten als

Leitungsführungseinrichtung sind vorzugsweise alle

Energieführungsketten baugleich, insbesondere aus einzelnen relativ zueinander schwenkbaren Kettenglieder aufgebaut. Dies erleichtert die Herstellung, Montage und insbesondere bei abwechselnd

gegensinnigem Spiralverlauf die Verbindung zweier Ketten wegen baugleicher Gelenkhälften.

Es können Energieführungsketten mit Vorspannung der Strecklage in der Schwenkrichtung, welche dem Drehsinn der Spirale um den

Wickelkern entspricht, zum Einsatz kommen. Dies erlaubt es ggf. auch höhere Drehmomente zu übertragen, wenn die

Energieführungsketten einen gestreckten Längsabschnitt bilden, insbesondere in der voll abgewickelten Stellung. Insbesondere bei Gliederketten zur Leitungsführung ist es vorteilhaft wenn der erste und zweite Wickelkern, insbesondere alle Wickelkörper, jeweils einen Anschlussbereich umfassen, welcher zum Anschließen des

Kettenglieds am inneren Ende der Energieführungskette ausgelegt ist und hierzu eine baugleiche Gelenkhälfte aufweist wie ein

Kettenglied der Energieführungskette. Die erleichtert die

Verwendung herkömmlicher Energieführungsketten.

Die Wickelkerne wiederum weisen radial außen vorzugsweise ein umfängliche Anlagefläche für die zugeordnete Energieführungskette auf, welche - im radialen Querschnitt betrachtet - ausgehend vom Anschlussbereich passend zur aufgewickelten Spiralform gestaltet ist, insbesondere einer archimedischen Spirale folgt. Dies erlaubt ein stabiles Anliegen der Windung am Wickelkern in der

aufgewickelten Stellung und kann ungleichmäßige Beanspruchung durch Einschnür-Wirkung der auf dem Wickelkern zusammenziehenden

Windungen in dieser Stellung vermeiden. Die Anlagefläche kann insbesondere einen stetig zunehmenden Radius haben. Dabei sollte der Anfangsradius grösser sein, als der normale Umlenkradius der zugeordneten Energieführungskette .

Hinsichtlich des dynamischen Verlaufs ist die Gestaltung demnach vorzugsweise so gewählt, dass jede Energieführungskette - in einer vollständig aufgewickelten Stellung - mit einem überwiegenden Längenanteil, mit Windungen die ohne Windungsabstand

aufeinanderliegen am Wickelkern anliegt. Dies kann insbesondere erzielt werden, wenn die Energieführungskette entsprechend einer archimedischen Spirale bzw. ohne Windungsabstand verläuft.

Vorzugsweise verlaufen die Energieführungsketten andererseits in einer vollständig abgewickelten Stellung mit einem überwiegenden Längenanteil entsprechend einem vom Wickelkern entfernten

Kreisbogen um die Drehachse. Sie können z.B. in Draufsicht etwa eine J-Form bilden. Dadurch kann ein überwiegender Längenanteil an einem äußeren Mantel bzw. einer zylindrischen Außenwand anliegen und/oder abgleiten, was z.B. die Momentübertragung in dieser

Stellung unterstützt. Vom Kreisbogen zum Wickelkern hin erstreckt sich ggf. ein freitragend gestrecktes Trum, das wie ein Hebelarm wirken kann. Zwischen beiden Stellungen können die

Energieführungsketten, ähnlich verlaufen wie eine Spiralfeder, d.h. dass wie ein enger oder weiter um die Drehachse gewundener

Spiralarm bzw. mit Windungen die beim Aufwickeln „einschnüren" und beim Abwickeln „aufbäumen" .

Vorzugsweise wird ein Gehäuse mit zylindrischer Außenwand

vorgesehen, an welchem ein überwiegender Längenanteil einer vollständig abgewickelten Energieführungskette abgestützt ist.

Bevorzugt sind die vorzugsweise baugleichen Wickelkerne im

mittleren Bereich hohlzylindrisch ausgeführt sind, damit die

Wickelkerne koaxial auf einem gemeinsamen Dreh-Schaft angeordnet werden können. Die zueinander drehbaren Anschlusspunkte können ungeachtet dessen durch die axial äußere bzw. stirnseitige Bereiche von je zwei Wickelkernen gebildet werden bzw. fest mit diesen verbunden sein.

Nicht ausschließlich aber insbesondere bei gegensinnig verlaufenden Leitungsführungseinrichtungen, wird bevorzugt eine gerade Anzahl modular baugleicher Gruppen umfassend mindestens einen Wickelkern mit zugeordneter Energieführungskette vorgesehen.

In einer Ausführungsform kann, eine Stützscheibe als axiale

Trennung zwischen je zwei axial aufeinanderfolgenden

Energieführungsketten, insbesondere von zwei kaskadierten Modulen, vorgesehen sein, die mit einem Wickelkern bzw. Wickelkörper drehfest verbunden ist. Die Stützscheibe kann ggf. einen

Verbindungskörper zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung bildet. Eine Stützscheibe kann z.B. je zwischen dem ersten und dem zweiten Wickelkern vorgesehen sein, oder aber an nur einem von zwei

Wickelkernen eines Moduls mit zwei Energieführungsketten.

Zum Herstellen der vorgeschlagenen Drehdurchführung eignen sich auch herkömmliche Energieführungsketten besonders gut. Es ist jedoch auch denkbar, die vorgeschlagene Drehdurchführung für drehwinkelbegrenzte Kreisbewegungen einer Leitung zwischen zwei relativ zueinander um eine Drehachse drehbaren Anschlusspunkten, mit Leitungsführungseinrichtungen auszurüsten, die keine

eigentlichen Gliederketten sind, sondern z.B. sog. Bandketten die zumindest abschnittsweise einteilig ausgeführt sind.

Der Erfindungsgedanke, insbesondere nach Anspruch 16, lässt sich mithin wie folgt zusammenfassen. Es wird ein ersten um die

Drehachse drehbarer Wickelkern mit einer ersten

Leitungsführungseinrichtung zur Führung der Leitung ausgerüstet, welche spiralig am ersten Wickelkern aufwickelbar bzw. von diesem abwickelbar ist.

Erfindungsgemäß wird axial benachbart zum ersten Wickelkern mindestens ein zweiter Wickelkern mit einer zweiten

Leitungsführungseinrichtung zur Führung der Leitung vorgesehen. Ferner ist dabei der zweite Wickelkern koaxial und relativ zum ersten Wickelkern um die Drehachse drehbar ist, um analog die zweite Leitungsführungseinrichtung spiralig am zweiten Wickelkern aufzuwickeln bzw. von diesem abzuwickeln.

Alle vorstehend dargestellten Ausführungsformen lassen sich mit Anspruch 16 kombinieren. Die Erfindung erlaubt ein kompaktes, einfach herzustellendes System zur unterbrechungsfreien

Leitungsversorgung bei drehwinkelbegrenzten Kreisbewegungen, mittels einer Drehdurchführung nach einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass im endfertigen Zustand die mindestens eine Leitung durchgehend bzw. unterbrechungsfrei von der ersten Anschlussstelle zur zweiten Anschlussstelle durch die Drehdurchführung geführt ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden im Folgenden - ohne Beschränkung der Allgemeinheit des Vorstehenden - anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

FIG.1A-1B: perspektivische Ansichten eines Moduls für eine modulare Drehdurchführung gemäß einem bevorzugten ersten

Ausführungsbeispiel, in einer Stellung mit zwei vollständig aufgewickelten Energieführungsketten (FIG.1A) und in einer Stellung mit zwei vollständig abgewickelten

Energieführungsketten (FIG.1B);

FIG.1C-1E: perspektivische Teilansichten zu FIG.1A-1B mit vergrößerten Ansichten aus FIG.1C von jeweils den

Energieführungsketten zugeordneten, drehbaren Wickelkern (FIG. ID) und eines Verbindungsglieds (FIG.1E) zwischen beiden

Energieführungsketten ;

FIG.2A-2B: perspektivische Teilansichten einer Drehdurchführung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, in einer Stellung mit zwei vollständig aufgewickelten Energieführungsketten (FIG.1A) und in einer Stellung mit zwei vollständig abgewickelten

Energieführungsketten (FIG.1B);

FIG.2C: eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht zu FIG.2B zwecks Veranschaulichung der drehbaren Wickelkern in vollständig aufgewickelter Drehstellung; und

FIG.2D-2F: weitere Ansichten einer Drehdurchführung nach FIG.2A- 2B mit einer Draufsicht auf eine Drehstufe (FIG.2D), einer perspektivischen Ansicht (FIG.2E) und einem Querschnitt (FIG.2F) der Drehdurchführung mit zugehörigen Gehäuseteilen.

FIG.1A-1E zeigen ein Grundmodul 10 in zwei Endstellungen der

Drehbewegung. Das Grundmodul 10 bildet einzeln, oder gemeinsam mit weiteren (hier nicht gezeigten) baugleichen Grundmodulen 10 eine Drehdurchführung 1 für drehwinkelbegrenzte Kreisbewegungen von Leitungen. Die Leitungen (nicht gezeigt) sind dabei zwischen zwei Anschlusspunkten A, B ohne Unterbrechung geführt, wobei die

Anschlusspunkte A, B zueinander um eine Drehachse R relativdrehbar sind, bei nur einem Grundmodul 10 z.B. über einen Drehwinkel

A 120° . Natürlich sind auch kompaktere Module mit kleinerem

Drehwinkel möglich.

Das Grundmodul 10 umfasst einen ersten um die Drehachse R drehbaren Wickelkörper bzw. Wickelkern 11a mit einer ersten

Energieführungskette 12a, an sich bekannter Bauart, die endseitig am Wickelkern 11a festgelegt ist (vgl. FIG.1D) . Hierzu ist am Wickelkern 11a ein Endbefestigungsbereich bzw. Anschlussbereich 15 vorgesehen, der eine Gelenkhälfte aufweist, die baugleich ist zur einer Gelenkhälfte eines Kettenglieds der Energieführungskette 12a. Das der Drehachse R zugewandte innere Ende 16a der

Energieführungskette 12a ist mittels des Anschlussbereichs 15 schwenkbar am Wickelkern 11a befestigt, z.B. durch zwei

gegenüberliegende Laschenteile mit Gelenköffnungen für Gelenkzapfen des Kettenglieds, wie FIG.1D schematisch zeigt.

Entlang der Drehachse R axial unmittelbar benachbart zum ersten Wickelkern 11a hat das Grundmodul 10 einen zweiten Wickelkern 11b, der hier baugleich zum ersten Wickelkern 11a ausgeführt ist. Eine ggf. baugleiche zweite Energieführungskette 12b ist mit ihrem radial inneren Ende 16b entsprechend am Anschlussbereich 15 des zweiten Wickelkerns 11b schwenkbar festgelegt. Wie FIG.1A-1C zeigen, verlaufen die beiden Energieführungsketten 12a, 12b in zwei axial beabstandeten Ebenen um die Drehachse R. Die Wickelkerne 11a, 11b halten dabei die inneren Enden 16a, 16b mit axialem Spiel.

Beide Wickelkerne 11a, 11b sind bzgl. der Drehachse R koaxial und relativ zueinander drehbar angeordnet und hierzu in geeigneter Weise, z.B. auf einem Dreh-Schaft (nicht gezeigt), gelagert. Bei der Relativdrehung um die Drehachse R zwischen einer ersten, vollständig aufgewickelten Drehendstellung (FIG.1A) und einer zweiten, vollständig abgewickelten Drehendstellung (FIG.1B) der Energieführungsketten 12a, 12b wird jede Energieführungskette 12a bzw. 12b jeweils um den zugeordneten Wickelkern 11a bzw. 11 spiralig entsprechend einer ebenen Spirale in einer Ebene auf- bzw. abgewickelt. Die Energieführungsketten 12a, 12b verlaufen

dazwischen in Spiralarmform mit zunehmend enger bzw. weiter werdendem Windungsabstand.

Die aufgewickelte Drehendstellung in FIG.1A zeigt wie beide

Energieführungsketten 12a, 12b kompakt, d.h. mit allen spiraligen Windungen ohne Windungsabstand radial zur Drehachse R

aneinandergrenzend, und eng am Wickelkern 11a bzw. 11b anliegen.

Wie am besten aus FIG.1B-1C ersichtlich, entspricht im Beispiel nach FIG.1A-1E der spiralige Drehsinn bzw. die Wicklungsrichtung der ersten Energieführungskette 12a um den ersten Wickelkern 11a einer ersten Drehrichtung S1 und der spiralige Drehsinn bzw. die Wicklungsrichtung der zweiten Energieführungskette 12b um den zweiten Wickelkern 11b der entgegengesetzten zweiten Drehrichtung S2 um die Drehachse R. Die Wicklungsrichtung der

aufeinanderfolgenden Energieführungsketten 12a, 12b ist FIG.1A-1E also gegensinnig. Beide Energieführungsketten 12a, 12b haben hierbei bevorzugt dieselbe Länge (in Kettenlängsrichtung) bzw. die gleiche Anzahl baugleicher Kettenglieder.

Der erste Wickelkern 11a kann, ausgehend von der Endstellung in FIG.1A, eine Anzahl Umdrehungen, z.B. n h 2 vollständige

Umdrehungen, um die Drehachse R in Drehrichtung S1 relativ zum zweiten Wickelkern 11b ausführen, bis die Endstellung in FIG.1B erreicht ist. Umgekehrt erfolgt die Relativdrehung in

entgegengesetzter Drehrichtung S2 von der abgewickelten Endstellung in FIG.1B bis die Endstellung in FIG.1A wieder erreicht ist.

Natürlich kann gleichwertig der zweite Wickelkern 11b relativ zum ersten Wickelkern 11a in Drehrichtung S1 zur Endstellung in FIG.1A drehen und in Drehrichtung S2 wieder zur Endstellung in FIG.1B, je nachdem, ob und welcher Wickelkern 11a, 11b ggf. an einem

stationären Teil mit einem Anschlusspunkt A, B drehfest ist. Durch längere Energieführungsketten 12a, 12b können noch größere

Drehwinkel erreicht werden, wobei das Grundmodul 10 ggf. gleiche Abmessungen behalten kann.

Zur Abstützung der jeweiligen Energieführungskette 12a bzw. 12b in der Endstellung nach FIG.1A haben beide Wickelkerne 11a, 11b an ihrer Außenseite eine umfängliche zylindrische Anlagefläche 13a.

Die Anlagefläche 13a hat ausgehend vom Anschlussbereich 15 einen zunehmenden Radius, der bevorzugt einer archimedischen Spirale im um die Drehachse R folgt, wie aus FIG.1D ersichtlich.

Wie FIG.1D am besten zeigt sind die Wickelkerne 11a, 11b im mittleren Bereich hohlzylindrisch, mit einer zur Drehachse R konzentrischen, kreiszylindrischen Innenwand als zentrale Aufnahme 13b ausgeführt, u.a. zwecks Anbringen an einem Dreh-Schaft (nicht gezeigt) . Anhand der Aufnahme 13b können beide Wickelkerne 11a, 11b drehbar gelagert werden. Die Aufnahme 13b hat eine

Radialdurchbrechung für die Leitung (en), während in Umfangsrichtung benachbart zum Anschlussbereich 15 eine entsprechende

Radialdurchbrechung bzw. Aussparung in der Anlagefläche 13a vorgesehen ist, um die Leitung (en) von der bzw. zur Drehachse R in bzw. aus der jeweiligen Energieführungskette 12a bzw. 12b zu führen .

Weiterhin hat das Grundmodul 10, wie FIG.1A-1B zeigen,

Gehäuseteile, hier u.a. eine Außenwand 19a zur Abstützung eines kreisbogenförmig verlaufenden Längsabschnitts 14a jeder

Energieführungskette 12a, 12b in der voll abgewickelten Endstellung nach FIG.1B. Dementsprechend ist die Außenwand 19a kreiszylindrisch und koaxial zur Drehachse R angeordnet.

In abgewickelter Drehendstellung (FIG.1B) liegt jede

Energieführungskette 12a, 12b vorzugsweise mit überwiegender Länge im Längsabschnitt 14a kreisbogenförmig an der Außenwand 19a an bzw. ist gegen diese radial aufgespannt. Der bogenförmige Längsabschnitt 14a geht mit einem Umlenkbogen 14b in einen gestreckten Abschnitt 14c über, welcher zum radial inneren Ende 16a bzw. 16b am

Wickelkern 11a bzw. 11b führt. Der gestreckte Abschnitt 14c kann dabei eine Vorspannung in der Haupt- Krümmungsrichtung des

Umlenkbogens 14b haben. Ferner werden hier Energieführungsketten 12a, 12b verwendet, deren Kettenglieder nur in eine diese

Hauptrichtung zueinander schwenkbar sind (d.h. ohne rückwärtigen Biegeradius) . Vorspannung und/oder Schwenkrichtung können analog zum bestimmungsgemäß minimal zulässigen Hauptradius im Umlenkbogen 14b durch geeignete Winkelanschläge der Kettenglieder gewährleistet werden .

FIG.1A-1B zeigen eine flache Stützscheibe 19b koaxial zur Drehachse R. Die Stützscheibe 19b trennt kaskadierte Grundmodule 10 axial voneinander und stützt somit die Energieführungsketten 12a, 12b in axialer Richtung. Am offen verbleibenden Stirnende (FIG.1A-1B) mehrerer kaskadierender Grundmodule 10 kann eine zusätzliche weitere Stützscheibe (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um das Gehäuse stirnseitig zu schließen. Die Stützscheibe 19b ist frei relativdrehbar um die Drehachse R oder z.B. mit dem zweiten

Wickelkern 11b drehfest, um die Drehachse R zur Außenwand 19a drehbar angeordnet. Ferner kann die Stützscheibe 19b eine zentrale Öffnung haben, um aneinandergrenzende Wickelkerne 11a, 11b von zwei aufeinanderfolgenden Grundmodul 10 drehfest miteinander zu

verbinden. FIG.1E zeigt wie im ersten Ausführungsbeispiel die beiden Energieführungsketten 12a, 12b eines einem Grundmoduls 10 zum Durchführen der Leitung (en) seriell miteinander verkettet sind. Hierzu sind die jeweils radial äußeren Enden 18a, 18b der

Energieführungsketten 12a, 12b durch ein als Sonderteil gestaltetes Verbindungsglied 17 gelenkig aneinander befestigt. Das

Verbindungsglied 17 hat beiderseits in Umfangsrichtung zwei voneinander abgewandte Verbindungsbereiche 17a, 17b passend zu den Energieführungsketten 12a, 12b. Die Verbindungsbereiche 17a, 17b können z.B. als Gelenkhälften passend zu einer Gelenkhälfte der Kettenglieder der baugleichen Energieführungsketten 12a, 12b ausgeführt sein. Die Verbindungsbereiche 17a, 17b sind axial bzw. in Richtung der Drehachse R in versetzten Ebenen angeordnet und mit den Enden 18a, 18b kraftübertragend verkettet. Der Versatz ist etwas grösser als die Breite der Kettenglieder (quer zur

Kettenlängsrichtung bzw. entlang R) , um ein axiales Spiel zu erhalten. Ein innerer Hohlraum 17c im Verbindungsglied 17

überbrückt diesen Axialversatz und erlaubt die Leitungsführung von einer Energieführungskette 12a, 12b in die seriell anschließende. Das Verbindungsglied 17 bildet also eine Art Kettenglied zur axial versetzten Verbindung der beiden Energieführungsketten 12a, 12b. So kann ein Bündel unterschiedlicher Leitungen durchgehend vom

Anschlusspunkt A zum relativdrehbaren Anschlusspunkt B durch die eine Energieführungskette 12a, das Verbindungsglied 17 und die zweite Energieführungskette 12b und innerhalb dieser Bauteile geschützt, insbesondere gegen Knicken geschützt, geführt werden.

FIG.2A-2F zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel, mit mehreren axial kaskadierten Modulen 20A, 20B, 20C. Hier bilden beispielhaft drei Module 20A, 20B, 20C gemeinsam eine Drehdurchführung 2. Jedes Modul 20A, 20B, 20C umfasst einen Wickelkern 21 und eine

zugeordnete Energieführungskette 12, die mit dem inneren Ende 16 am Anschlussbereich 25 des Wickelkerns 11 schwenkbar festliegt. Jeder Wickelkern 21 hat eine äußere Anlagefläche 23a für die

Energieführungskette 12 und eine innere Aufnahme 23b zu Drehlagerung, wie oben. Der Wickelkern 21 in FIG.2A-2F kann dieselbe Bauweise haben wie im ersten Beispiel, und wird nicht wiederholt in Einzelheiten beschrieben.

FIG.2A-2B zeigen die Module 20A, 20B, 20C nur teilweise mit

Wickelkern 21 und Energieführungskette 12, in beiden Dreh- Endstellungen um die Drehachse R, voll aufgewickelt (FIG.2A) und voll abgewickelt (FIG.2B) . Ein Unterschied zum ersten Beispiel besteht darin, dass die Energieführungsketten 12 in allen Modulen 20A, 20B, 20C mit demselben Drehsinn um den zugehörigen Wickelkern 21 verlaufen (vgl. FIG.2A) . In der voll abgewickelten Endstellung (FIG.2B) können alle Energieführungsketten 12 hier räumlich in derselben Lage, jeweils mit einem bogenförmigen Längsabschnitt 14a, einem Umlenkbogen 14b und einem gestreckten Abschnitt 14c, wie in FIG.1B, angeordnet sein. Der bogenförmige Längsabschnitt 14a ist auch hier an einer zylindrischen Außenwand 29 abgestützt.

Ein weiterer Unterschied besteht in der Verbindung zwischen zwei Paaren axial aufeinanderfolgender Module 20A-20B; 20B-20C usw. Wie FIG.2A zeigt, verbleibt bei FIG.2A-2F, in der aufgewickelten

Endstellung jeweils ein gestreckter Abschnitt 14d zwischen dem spiralig auf dem Wickelkern 21 aufgewickelten, vorzugsweise überwiegenden Anteil jeder Energieführungskette 12 und dem radial äußeren Ende 18 der Energieführungskette 12.

In FIG.2A-2F ist zwecks Leitungsführung und Drehübertragung zwischen dem äußeren Ende 18 der Energieführungskette 12 eines Moduls 20B bzw. 20C und dem inneren Ende der Energieführungskette 12 eines darauffolgenden Moduls 20A bzw. 20B ein radial erstreckter Verbindungskörper 27, z.B. in Form eines radialen Bereichs einer ersten Stützscheibe 29a vorgesehen, wie FIG.2D-2E in punktierten Linien angedeutet zeigen. Jedes Modul 20A, 20B, 20C hat als dritten wesentlichen Bestandteil neben Wickelkern 21 und zugehöriger

Energieführungskette 12 dementsprechend eine solche erste

Stützscheibe 29a, die den Verbindungskörper 27 bildet, bzw. einen zur Verbindung geeigneten Bereich, aufweist. Ein Vorteil einer tellerartigen Stützscheibe 29a - im Gegensatz zu einem einfachen Radialarm - liegt in der Reduzierung von Unwucht und der axialen Abstützung der Energieführungsketten 12. Zur Gewichtseinsparung und zwecks Inspektion kann die Stützscheibe 29a rotationssymmetrisch gelocht sein (vgl. FIG.2D-2E) . Optional kann zur beidseitigen axialen Abstützung der Energieführungsketten 12 ferner in jedem Modul 20A, 20B, 20C, der ersten Stützscheibe 29a gegenüberliegend, eine ggf. baugleiche zweite Stützscheibe 29b vorgesehen sein (vgl. FIG.2F) . Die zweite Stützscheibe 29b dient nicht zur Verbindung, sie kann am Wickelkörper 21 drehfest sein.

Im Verbindungsbereich bzw. Verbindungskörper 27 wird/werden die Leitung (en) vom jeweils radial äußeren Ende 18 der

Energieführungskette 12 des einen Moduls 20B bzw. 20C nach radial innen zur Drehachse R und axial zum darauffolgenden Wickelkern 21 des nächsten Moduls 20A bzw. 20B geführt (in FIG.2D durch eine gestrichelte Linie angedeutet) , und von dort wieder über das radial innere Ende 16 der in Leitungsrichtung nächsten

Energieführungskette 12 wieder nach außen zu deren äußeren Ende 18 usw. Dementsprechend ist das radial äußere Ende 18 der

Energieführungsketten 12 jeweils an einem Anschlussbereich 27a der zugeordneten ersten Stützscheibe 29a befestigt.

Innerhalb jedes Moduls 20A, 20B, 20C ist die als Verbindung 27 dienende erste Stützscheibe 29a koaxial zur Drehachse R und relativ zum jeweiligen Wickelkern 21 drehbar. Zur Drehübertragung zwischen Modulen 20A, 20B, 20C kann die erste Stützscheibe 29a mit dem Wickelkern 21 des jeweils axial angrenzenden nächsten Moduls 20A, 20B, 20C drehfest verbunden werden, sodass ein Modul das jeweils nächste Modul antreibt und die Drehung stufenweise bzw.

kaskadenartig übertragen wird. Ausgenommen hiervon ist das

stirnseitig erste Modul 20A, wo die erste Stützscheibe 29a einen Anschlusspunkt A bildet oder an diesem drehfest befestigt ist. Am anderen Axialende kann bspw. der Wickelkern 21 des letzten Moduls 20C, z.B. dessen innere Aufnahme 23b, den anderen Anschlusspunkt B bilden bzw. daran drehfest sein.

Wenn die voll aufgewickelte Drehstellung nach FIG.2A erreicht ist, wird innerhalb jedes Moduls 20A, 20B, 20C Drehmoment in die erste Drehrichtung S1 durch Zugkraft von dem Wickelkern 21 über die Energieführungskette 12 auf die erste Stützscheibe 29a übertragen, welche dann den Wickelkern 21 des anschließenden Moduls in

Drehrichtung S1 antreibt. Umgekehrt wird in die zweite Drehrichtung S2 Drehmoment durch Schub vom Wickelkern 21 über die

Energieführungskette 12 auf die Stützscheibe 29a und damit das nächste Modul übertragen. Zu drehfesten Verbindung können am Wickelkern 21 stirnseitig Vorsprünge vorgesehen sein die mit entsprechenden Aussparungen in den Stützscheiben 29a und ggf. 29b formschlüssig zu Drehmomentübertragung Zusammenwirken.

Module 20A-20C wie in FIG.2A-2F können auch mit einer ungeraden Anzahl Energieführungsketten 12 bzw. Drehebenen eine

Drehdurchführung 2 realisieren.

Modulare Drehdurchführung mit Energieführungsketten

Bezugszeichenliste

FIG.1A-1E

A, B Anschlusspunkte

R Drehachse

Sl, S2 Drehrichtung

1 Drehdurchführung

10 Grundmodul

11a, 11b Wickelkern

12a, 12b Energieführungskette

13a Anlagefläche

13b innere Aufnahme

14a bogenförmiger Längsabschnitt

14b Umlenkbogen

14c gestreckter Abschnitt

15 Anschlussbereich

16a, 16b inneres Ende

17 Verbindungsglied

17a, 17b Verbindungsbereiche

18a, 18b äußeres Ende

19a Außenwand (Gehäuse)

19b Stützscheibe

FIG.2A-2F

A, B Anschlusspunkte

R Drehachse

Sl, S2 Drehrichtung

2 Drehdurchführung

12 Energieführungskette 14a bogenförmiger Längsabschnitt 14a 14b Umlenkbogen

14c gestreckter Abschnitt

16 inneres Ende

18 äußeres Ende

20A, 20B, 20C Modul

21 Wickelkern

23a Anlagefläche

23b innere Aufnahme

25 Anschlussbereich

27 Verbindungskörper/Verbindungsbereich 27a Anschlussbereich

29 Außenwand (Gehäuse)

29a Stützscheibe

29b Stützscheibe