Die Erfindung betrifft eine zum Anschluss an einen linear verschiebbaren Energieabnehmer vorgesehene Energiezuführungsvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Linearsystem einschließlich einer solchen Energiezuführungsvorrichtung.

Die DE 10 2014 205 984 A1 offenbart einen Linearantrieb, welcher zwei parallele Schienen umfasst, die jeweils mit einem Pol einer Stromquelle verbindbar sind. Insgesamt weist die Vorrichtung nach der DE 10 2014 205 984 A1 zwei Stromquellen auf, wobei eine Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine der Stromquellen elektrisch mit den Schienen zu verbinden und die jeweils andere Stromquelle elektrisch von den Schienen zu trennen.

Systeme zur Überwachung des Betriebs einer Energieführungskette sind zum Beispiel aus der EP 3 971 445 A1 bekannt. Mögliche Gestaltungen von Kunststoff-Bauteilen für Energieführungsketten sind im Detail in der WO 2021/140162 A1 beschrieben.

Die DE 10 2020 208 593 A1 offenbart ein Linearsystem zum automatischen Transportieren und/oder Montieren von Fahrzeugrädern eines Fahrzeugs. Das Linearsystem nach der DE 10 2020 208 593 A1 umfasst unter anderem eine vertikal ausgerichtete Basissäule sowie eine an der Basissäule angeordnete Führungseinheit, die an der Basissäule verfahrbar ist.

Die DE 10 2017 000 281 A1 beschreibt ein Deckenstativ, welches insbesondere in Zahnarztpraxen verwendbar sein soll. Das Deckenstativ umfasst einen an der Decke montierten Drehkranz, welcher mit einer Linearführung und einem Teleskop kombiniert ist. An dem Deckenstativ kann zum Beispiel eine Arbeitsleuchte oder ein Operationsmikroskop angebracht werden. Weitere Deckenstative, welche zur Nutzung in medizinischen Einrichtungen vorgesehen sind, sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 20 2019 104 435 U1 und DE 20 2020 101 438 U1 beschrieben. Die DE 10 2013 211 385 A1 offenbart verschiedene für bildgebende medizintechnische Systeme konzipierte Stative, welche entweder als Bodenstativ oder als Deckenstativ ausgeführt sein können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Möglichkeiten der Energiezuführung, insbesondere Stromzuführung, zu linear beweglichen Komponenten gegenüber dem genannten Stand der Technik weiter zu entwickelten, wobei ein kompakter, montage- und reinigungsfreundlicher Aufbau angestrebt wird und der Raum um den Verfahrbereich der linear gelagerten Komponenten weitestmöglich freigehalten werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Energiezuführungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Energiezuführungsvorrichtung ist insbesondere als Teil eines Linearsystems nach Anspruch 8 nutzbar.

Die Energiezuführungsvorrichtung ist allgemein zum Anschluss an einen linear verschiebbaren Energieabnehmer vorgesehen und umfasst

- ein zur ortsfesten Installation vorgesehenes Anschlusselement,

- einen am Anschlusselement schwenkbar gelagerten, in einer horizontalen Ebene bewegbaren Dreharm, welcher ein Teleskoprohr umfasst,

- einen mit dem Teleskoprohr gelenkig verbundenen, zum Anschluss an den Energieabnehmer vorgesehenen Vertikalabschnitt,

- eine im Dreharm angeordnete, an den Vertikalabschnitt angeschlossene Energiekette, wobei zum Längenausgleich bei Verschiebungen des Energieabnehmers ein gebogener Abschnitt der Energiekette vorgesehen ist, welcher in mindestens einer halben Windung um die Schwenkachse des Dreharms gelegt ist. Bei dem Energieabnehmer kann es sich insbesondere um eine auf Schienen verfahrbare Plattform oder um eine auf einer solchen Plattform montierte Maschine handeln. In allen Fällen kann sich das ortsfest installierte Anschlusselement über und/oder neben dem verschiebbaren Energieabnehmer befinden. Die Verschiebung des Energieabnehmers kann mit Leistung, die über die Energiezuführungsvorrichtung bereitgestellt wird, oder auf beliebige sonstige Weise erfolgen.

Insbesondere ist das Anschlusselement in der Mitte des Verschiebebereichs des Energieabnehmers - bei seitlicher Ansicht der verschiebbaren, dem Energieabnehmer zuzurechnenden Komponenten - montiert. Der Dreharm, welcher am Anschlusselement gelagert ist, ist um eine ortsfeste Schwenkachse verschwenkbar, typischerweise um nicht mehr als 180°, insbesondere um maximal 150°, womit ein einziger Freiheitsgrad der Schwenkbewegung gegeben ist.

Die Energiekette ist derart in das Teleskoprohr des Dreharms eingebaut, dass eine feste örtliche Relation zumindest zwischen dem vordersten, an den Vertikalabschnitt angeschlossenen Abschnitt des Teleskoprohrs und der Energiekette gegeben ist. Die Bezeichnung „Teleskoprohr“ wird unabhängig von der Querschnittsgestaltung dieses Rohres verwendet. Auch offene, gitterartige, längenverstellbare Elemente, die die Energiekette tragen, werden unter den Begriff „Teleskoprohr“ subsumiert.

Längenänderungen des Teleskoprohrs werden durch die Energiekette mit vollzogen, indem der zumindest teilweise um die Schwenkachse des Dreharms gewundene Abschnitt der Energiekette je nach Einstellung des Teleskoprohrs einen engeren oder weiteren Bogen beschreibt. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass eine Massenkonzentration in der Nähe der Schwenkachse vorliegt. Der Dreharm selbst kann dagegen sehr schlank und reinigungsfreundlich ausgeführt werden. Optional weist der Dreharm seitliche Abdeckbleche auf, die einfach entfernbar sind, um beispielsweise einen Zugang zu den Kabeln der Energieführungskette zu ermöglichen. In vorteilhafter Ausgestaltung ist der gebogene Abschnitt der Energiekette in einem starr mit dem Dreharm verbundenen Gehäuse angeordnet. Auch dieses Gehäuse kann glatte, chemisch resistente Flächen aufweisen, die sehr leicht zu reinigen sind.

Bei dem Anschlusselement kann es sich insbesondere um eine zur Deckenmontage vorgesehene Anschlussplatte handeln, wobei das schwenkbare Gehäuse eine flache, zur Anschlussplatte parallele Form aufweist.

Auch Ausführungsformen mit einem zur Wandmontage vorgesehenen Anschlusselement, insbesondere in Form einer Anschlussplatte, sind möglich. Unabhängig davon, wo das Anschlusselement befestigt ist, kann das zusammen mit dem Dreharm schwenkbare Gehäuse zum Beispiel mittels eines als Axial-Schrägkugellager ausgebildeten Schwenklagers an der Anschlussplatte gelagert sein.

Der Vertikalabschnitt, welcher der Energiezuführungsvorrichtung zuzurechnen ist, kann insbesondere seitlich an der verschiebbaren Plattform befestigt sein. Optional ist der Vertikalabschnitt höhenverstellbar, beispielsweise in der Art eines teleskopartig ausziehbaren Schachtes.

Die Energiekette ist insbesondere zur Zuführung elektrischer Energie zum Energieabnehmer oder zu einer Mehrzahl an Energieabnehmern vorgesehen. Ebenso können Fluide, insbesondere ein Hydraulikmedium und/oder Druckluft, dem mindestens einen Energieabnehmer über die Energiekette zuführbar sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein Linearsystem in einer ersten, mittleren Einstellung in Seitenansicht, Fig. 2 das Linearsystem in der Einstellung nach Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 das Linearsystem in der Einstellung nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 4 das Linearsystem in einer zweiten Einstellung in Seitenansicht,

Fig. 5 das Linearsystem in der Einstellung nach Fig. 4 in Draufsicht,

Fig. 6 das Linearsystem in der Einstellung nach Fig. 4 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 7 das Linearsystem in einer dritten Einstellung in Seitenansicht,

Fig. 8 das Linearsystem in der Einstellung nach Fig. 7 in frontaler Ansicht,

Fig. 9 das Linearsystem in der Einstellung nach Fig. 7 in Draufsicht,

Fig. 10 das Linearsystem in der Einstellung nach Fig. 7 in perspektivischer Ansicht.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Linearsystem umfasst eine Plattform 2, welche auf Schienen 3 verfahrbar ist, wobei der gesamte lineare Verstellbereich der Plattform 2 mit LV angegeben ist. H bezeichnet die Höhe des gesamten Linearsystems 1 einschließlich einer Energiezuführungsvorrichtung 4.

Die Energiezuführungsvorrichtung 4 umfasst einen Horizontalabschnitt 5, welcher kurz auch als Dreharm bezeichnet wird, sowie einen Vertikalabschnitt 6, der an der Platt- form 2 befestigt ist. Der Horizontalabschnitt 5 ist an einer Anschlussplatte 7 mit Hilfe eines Schwenklagers 19 gelagert. Das Schwenklager 19 ist im vorliegenden Fall als mehrreihiges Schrägkugellager gestaltet. Die durch das Schwenklager 19 gegebene vertikale Schwenkachse ist mit SP bezeichnet. Die Anschlussplatte 7 ist im Ausführungsbeispiel zur Deckenmontage vorgesehen.

Der schwenkbare Horizontalabschnitt 5 umfasst ein flaches Gehäuse 8, welches parallel zur Anschlussplatte 7 angeordnet ist. Das Gehäuse 8 befindet sich damit knapp unterhalb der Decke des Raums, in welchem das Linearsystem 1 installiert ist. Entsprechendes gilt für ein Teleskoprohr 12, welches an das Gehäuse 8 anschließt und ebenfalls einen Abschnitt des Dreharms 5 darstellt. Ein zusammen mit dem Gehäuse 8 schwenkbares Trägerelement, an welchem das Teleskoprohr 12 gehalten ist, ist mit 14 bezeichnet.

Im Teleskoprohr 12 befindet sich eine Energiekette 10, die innerhalb des Gehäuses 8, wie aus den Figuren 2, 5, 9 hervorgeht, mindestens eine halbe um die Schwenkachse SP gelegte Windung beschreibt. Im vorliegenden Fall dient die Energiekette 10 der Zuführung elektrischer Energie zu einer Maschine, die auf der Plattform 2 montiert ist. Optional kann die Energiekettel 0 auch zur Zuführung von Hydraulikmedium und/oder Druckluft genutzt werden.

Die Energiekette 10 reicht von einem Befestigungspunkt 9 im Gehäuse 8 bis zu einem Befestigungspunkt 20 am vom Gehäuse 8 abgewandten Ende des Teleskoprohrs 12. Ein im Teleskoprohr 12 befindliche gerader Abschnitt der Energiekette 10 ist mit 13 bezeichnet. Innerhalb des Gehäuses 8 befindet sich ein gebogener Abschnitt 11 der Energiekette 10. Die Länge dieses gebogenen Abschnitts 11 ist, wie aus einem Vergleich der Figuren 2, 5, 9 hervorgeht, variabel. Durch das Gehäuse 8 wird somit ein Ausgleichsraum 17 für die Energiekette 10 bereitgestellt. Innerhalb des Teleskoprohrs 12 behält die Energiekette 10 stets ihre gerade Form. Am Ende des Teleskoprohrs 12 befindet sich ein Drehlager 15, mit welchem eine gelenkige Verbindung zum Vertikalabschnitt 6 hergestellt ist. Die damit gebildete Drehachse ist allgemein mit D bezeichnet. Kabel innerhalb des Vertikalabschnitts 6 sind nicht dargestellt. Am Übergang zwischen dem Horizontalabschnitt 5 und dem Verti- kalabschnitt 6 befindet sich ein Faltenbalg 16. Eine Höhenverstellung 18 ermöglicht eine Anpassung der Höhe des Vertikalabschnitts 6 an die Raumhöhe.

Die Anschlussplatte 7 befindet sich ebenso wie das Gehäuse 8 seitlich neben der verschiebbaren Plattform 2. Der Abstand zwischen der Schwenkachse SP und der nächstgelegenen Schiene 3, in Draufsicht auf das Linearsystem 1 , ist mit DS bezeichnet. Der Abstand DS ist sowohl geringer als der lineare Verstellbereich LV als auch geringer der Abstand zwischen den beiden Schienen 3.

Bezuqszeichenliste

1 Linearsystem

2 Plattform

3 Schiene

4 Energiezuführungsvorrichtung

5 Horizontalabschnitt, Dreharm

6 Vertikalabschnitt

7 Anschlussplatte

8 Gehäuse

9 Befestigungspunkt im Gehäuse

10 Energiekette

11 gebogener Abschnitt der Energiekette

12 Teleskoprohr

13 gerader Abschnitt der Energiekette

14 Trägerelement

15 Drehlager

16 Faltenbalg

17 Ausgleichsraum

18 Höhenverstellung

19 Schwenklager

20 Befestigungspunkt am Teleskoprohr

D Drehachse

DS Dreharm-Schienen-Abstand

H Höhe

LV linearer Verstellbereich

SP Schwenkachse