DE10014329A1 - Geräuscharmes Antriebskabel - Google Patents
Geräuscharmes AntriebskabelInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebskabel (A), das im Betrieb geräuscharm ist. Es umfaßt einen Kern (1), Zähne (2), die von zumindest einem spiralförmig mit gleichem Zwischenwindungsabstand um eine Umfangsfläche des Kerns (1) gewickelten Draht gebildet sind und einen Schlauch (3), der festsitzend spiralförmig zwischen die Zähne (2) gewickelt ist und eine Außenfläche bildet, die sich über die Außenfläche der Zähne (2) hinaus erstreckt, wobei der Außendurchmesser (d2) des Schlauches (3) das 1,2- bis 5fache des Innendurchmessers (d3) des Schlauches (3) ist und der Außendurchmesser (D2) der Wicklung des Schlauches (3) das 1,01- bis 1,1fache des Außendurchmessers (D2) der Wicklung der Zähne (2) ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Antriebskabels (A).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein gezahntes Kabel oder
Antriebskabel, insbesondere ein geräuscharmes Antriebskabel zur
gleitbaren Aufnahme in einer Röhre, wobei das Antriebskabel
durch ein Zahnrad oder ein anderes Antriebskabel hin- und her
bewegbar ist und das zum Öffnen und Schließen eines
Schiebedachs oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs verwendet
werden kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung des Antriebskabels.
Bekannt sind geräuscharme Antriebskabel mit, wie in Fig. 4
gezeigt, einem Kern oder einem Kernelement 101 und einem
Zahnstreifen oder einem gezahnten Element (Wicklung) 102 mit
zumindest einer Metalllitze, die mit denselben Abständen
zwischen den Wicklungen um den Kern gewickelt ist, so daß Zähne
gebildet werden. Der vorstehend erwähnte Kern 101 wird durch
Verdrillung von Metallitzen, üblicherweise mit einem Kerndraht
(oder Mitteldraht) 103, der z. B. aus einem Metalldraht
hergestellt ist, eine erste Wicklungsschicht 104, bei der 4 bis
6 Metalldrähte dicht spiralförmig um den Umfang des
Mitteldrahts 103 gewickelt sind, eine zweite Wicklungsschicht
105, bei der 4 bis 6 Metalldrähte dicht spiralförmig in
entgegengesetzter Richtung um den Umfang der ersten
Wicklungsschicht 104 gewickelt sind, und eine dritte
Wicklungsschicht 106 gebildet.
Ein so aufgebautes Antriebskabel 107 ist flexibel und, wenn es
innerhalb einer Röhre gleitbar aufgenommen ist, greift es in
ein Zahnrad oder ein anderes anzutreibendes Antriebskabel ein.
Das Antriebskabel 107 greift in ein Antriebselement mit seinem
Ende oder Mittelteil ein, so daß es als Fernbedienung
verschiedener anderer Einrichtungen, z. B. zum Öffnen/Schließen
eines Kraftfahrzeugschiebedachs oder zum Herauf- und
Herunterfahren eines Kraftfahrzeugfensters verwendet werden
kann.
Die vorstehend erläuterte Röhre kann flexibel als Spiralrohr
aus Metall und nicht flexibel als einfaches Metallrohr
ausgebildet sein, die allgemein als gebogene Verbindung
zwischen einer Betriebsseite und einer passiven Seite eines
Antriebskabels verwendet wird. Die Zähne des Antriebskabels
gleiten somit an der metallenen Innenwandung der Röhre, wodurch
Geräusche verursacht werden. Insbesondere bei einem gebogenen
Abschnitt der Röhre gleiten die Zähne an der Innenwandung der
Röhre besonders stark, wodurch sehr laute Geräusche erzeugt
werden können.
Um diese Geräusche zu unterdrücken, hat der Anmelder früher
vorgeschlagen, ein geräuscharmes Antriebskabel, das einen Kern
aus Metall, ein gezahntes Element, das durch spiralförmige
Wicklung zumindest eines Metalldrahts um eine Umfangsfläche des
Kerns mit denselben Abständen zwischen den Windungen und einem
hohlen elastischen oder elastomeren Körper der festsitzend
spiralförmig zwischen die Zähne bzw. die Wicklung des
Zahnstreifens gewickelt ist und dessen Außenfläche sich radial
nach außen über die Außenfläche der Zähne erstreckt (siehe
japanische Gebrauchsmuster Offenlegungsschrift Nr. Sho-58-13169
oder japanische Gebrauchsmuster Veröffentlichung Nr.
13169/1983). Bei diesem Kabeltyp gleitet bei einem geraden
Abschnitt der sich nach außen erstreckende elastische oder
elastomere Körper in der Innenwandung der Röhre, wodurch eine
Geräuschbildung unterdrückt wird. Bei einem gebogenen Abschnitt
wird ferner der elastische oder elastomere Körper weit aus den
Zähnen herausversetzt, so daß auch dort eine Geräuschbildung
unterdrückt wird. Auch bei dem Abschnitt, bei dem die Zähne in
das Zahnrad greifen, wird durch Verdrängung des hohlen
elastischen oder elastomeren Körpers der Eingriff nicht
gestört.
Obwohl die geräuschvermindernden Wirkungen des vorstehend
erläuterten herkömmlichen geräuscharmen Antriebskabels gut sind
und es auch gute Betriebseigenschaften und Haltbarkeit
aufweist, soll die geräuschvermindernde Wirkung weiter
verbessert werden, um den größer werdenden Anforderungen der
Fahrzeugnutzer nach Ruhe innerhalb des Kraftfahrzeugs in den
letzten Jahren Rechnung zu tragen.
Es ist deshalb die Aufgabe
der Erfindung, ein geräuscharmes Antriebskabel bereitzustellen,
bei dem während des Betriebs die Geräuschentwicklung weiter
vermindert ist, ohne die Vorteile beim Betrieb und die
Haltbarkeit des vorstehend erläuterten herkömmlichen
geräuscharmen Antriebskabels zu gefährden.
Diese Aufgabe wird durch ein Antriebskabel mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen
aus den Unteransprüchen ergeben.
Das erfindungsgemäße Antriebskabel umfaßt einen Kern, Zähne,
die von zumindest einem spiralförmig mit gleichem
Zwischenwindungsabstand um die Umfangsfläche des Kerns
gewickelten Draht gebildet sind und einem Schlauchs, der
festsitzend spiralförmig zwischen die Zähne gewickelt ist und
eine Außenfläche bildet, die sich über die Außenfläche der
Zähne hinaus erstreckt, wobei der Außendurchmesser des
Schlauchs das 1,2- bis 5fache des Innendurchmessers des
Schlauches ist und der Wicklungs-Außendurchmesser des Schlauchs
das 1,01- bis 1,1fache des Wicklungs-Außendurchmessers der Zähne
ist.
Vorzugsweise ist der die Zähne bildende Draht aus Metall und
der Schlauch aus Kunstharz oder Gummi. Ferner ist
vorteilhafterweise der Außendurchmesser des Schlauchs das
1,0- bis 1,05fache des Durchmessers des Drahtes, der die Zähne
bildet. Ferner ist vorteilhafterweise die Lücke zwischen
benachbarten Zähnen das 0,9- bis 1fache des Außendurchmessers
des Schlauchs.
Mit einem solchen geräuscharmen Antriebskabel ist der
vorstehend erläuterte Kern vorzugsweise aus verdrillten Litzen
mit einem Mitteldraht oder Drähten und zumindest einer
Wicklungsschicht aus Metall, die durch spiralförmige Wicklung
von Litzen um den Mitteldraht oder die Drähte gebildet ist.
Weiter bevorzugt ist der vorstehend erläuterte Schlauch ein
Preßprodukt aus thermoplastischem Harz oder Gummi. Weiter
bevorzugt haftet der vorstehend erläuterte Schlauch an der
Oberfläche des Kerns. Ferner bevorzugt ist der Außendurchmesser
des geräuscharmen Antriebskabel 3 bis 9 mm.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Antriebskabels wird zumindest ein Draht, vorzugsweise ein
Metalldraht spiralförmig um die Umfangsfläche eines Kerns mit
denselben Abständen zwischen den Windungen zur Bildung von
Zähnen gewickelt, ein Haftmittel auf den Kern aufgebracht und
ein Schlauch, vorzugsweise aus Kunstharz oder Gummi,
festsitzend spiralförmig zwischen diese Zähne gewickelt, wobei
der Schlauch einen größeren Durchmesser als der die Zähne
bildende Draht aufweist oder einen größeren Durchmesser als der
Abstand zwischen den Zähnen aufweist.
Das erfindungsgemäße Antriebskabel kann gleitbar in einer Röhre
aufgenommen werden und von einem Zahnrad oder einem anderen
Antriebskabel angetrieben werden, um so Kraft auf ein
angetriebenes Element zu übertragen. In dieser Anordnung ist
der Außendurchmesser des Schlauchs das 1,2fache oder mehr
seines Innendurchmessers, um eine ausreichende Schlauchdicke
bereitzustellen, um dem Schlauch eine ausreichend große
Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Gleitwiderstand der Röhre
und den Scherkräften des sich bewegenden Kerns zu geben. Es
ergibt sich folglich eine höhere Haltbarkeit. Zugleich ist der
Außendurchmesser des Schlauchs nicht größer als das 5fache
seines Innendurchmessers, so daß eine geeignete Elastizität und
Flexibilität bereitgestellt wird.
Da ferner der Wicklungsdurchmesser des Schlauchs, das 1,01fache
oder mehr des Wicklungsdurchmessers der Zähne ist, erstreckt
sich die Außenfläche des Schlauchs ausreichend über die
Außenfläche der Zähne hinaus. Dadurch können Gleitgeräusche
zwischen den Zähnen und der Röhre unterdrückt werden. Da ferner
der Wicklungsaußendurchmesser des Schlauchs das 1,1fache oder
weniger des Wicklungsdurchmessers der Zähne ist, werden die
Scherkräfte, die an dem Schlauch anliegen, sicher durch die
Unterstützung der Zähne aufgenommen. Hierdurch wird eine
elastische Deformation aufgrund der an dem Schlauch anliegenden
Scherkraft unter so einen niedrigen Pegel gedrückt, daß die
Haltbarkeit des Schlauchs verbessert wird.
Mit dem Antriebskabel, das eine Lücke, deren Größe das 0,9- bis
1fache des Außendurchmessers des Schlauches ist, zwischen
benachbarten Zähnen aufweist, ergibt sich ein starker Eingriff
des Schlauchs, der spiralförmig in die Lücke zwischen diesen
Zähnen gewickelt ist, mit den Zähnen, wobei er elastisch
vertikal deformiert wird. Dadurch wird eine starke Bindung
zwischen dem Schlauch und den Zähnen hergestellt, wodurch
verhindert wird, daß der Schlauch auf dem Mitteldraht gleitet.
Ferner kann sogar die Scherkraft, die an dem Schlauch anliegt,
sicher durch die Unterstützung der Zähne aufgenommen werden. Da
der Schlauch ferner vertikal elastisch deformiert wird, ragt
der, Schlauch ausreichend nach süßen über die Außenfläche der
Zähne hinaus.
Wenn der vorstehend erläuterte Kern aus verdrillten
Mitelllitzen hergestellt ist, die zumindest eine
Metallwicklungsschicht besitzen, die auf einem Mitteldraht oder
Litzen bereitgestellt wird, hat der Kern eine hohe Flexibilität
und ferner eine hohe Zugfestigkeit. Wenn der vorstehend
erläuterte Schlauch an der Kernoberfläche mittels eines
Haftmittels haftet, wird der Schlauch sogar dann, wenn externe
Kräfte anliegen, weder zwischen den Zähnen versetzt, noch zu
sehr deformiert. Folglich wird eine höhere Haltbarkeit
erreicht. Falls der Außendurchmesser des geräuscharmen
Antriebskabels geringer als 3 mm ist, besitzt es eine geringere
Festigkeit, und falls er 9 mm übersteigt, kann er nicht mehr
leicht gebogen werden, so daß der Außendurchmesser vorzugsweise
zwischen 3 und 9 mm liegt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des
erfindungsgemäßen Antriebskabels kann ein Antriebskabel gemäß
der Erfindung effizient hergestellt werden. Da ferner der
Schlauch an dem Kern mit einem Haftmittel haftet, wird der
Schlauch sogar dann, wenn externe Kräfte anliegen, weder
zwischen den Zähnen versetzt, noch zu sehr deformiert.
Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele eines
geräuscharmen Antriebskabels gemäß der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert
werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils,
der ein geräuscharmes Antriebskabel gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht, die das geräuscharme
Antriebskabel im Betriebszustand zeigt;
Fig. 3 ist ein Ablauf-Diagramm, das ein Verfahren zum
Herstellen des garäuscharmen Antriebskabels gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und
Fig. 4 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel eines
geräuscharmen Antriebskabels des Standes der Technik zeigt.
Das in Fig. 1 gezeigte Antriebskabel A weist einen Kern 1 auf
mit einem Metalldraht, einem gezahnten Element oder einem
Zahnstreifen 2, der spiralförmig mit denselben Abständen
(Lücken) S zwischen den Windungen um den Umfang des Kerns 1
gewickelt ist, und einem Schlauch 3 aus Kunstharz, der zwischen
benachbarte Zähne 2 haftend spiralförmig gewickelt ist. Der
Kern 1 besteht aus einem verdrillten Metalldraht, der einen aus
einem Metalldraht hergestellten Mitteldraht 4, eine erste
Wicklungsschicht 5, bestehend aus 3 bis 8 Metalllitzen, die
spiralförmig um den Umfang des Mitteldrahtes 4 gewickelt sind,
und eine zweite Wicklungsschicht 6, bestehend aus 3 bis 8
Metalllitzen, die spiralförmig in die entgegengesetzte Richtung
um den Umfang der ersten Wicklungsschicht 5 gewickelt sind,
aufweist. Es können drei oder mehr Wicklungsschichten
vorgesehen sein. Der Mitteldraht 4 kann aus einem Stahldraht,
einer Klaviersaite oder einem Federstahldraht mit einem
Durchmesser von 0,4 bis 1 mm bestehen. Der Metalldraht, der die
erste Wicklungsschicht bildet, kann ein Federstahldraht sein,
dessen Durchmesser im wesentlichen derselbe ist wie der des
Mitteldrahtes 4 oder ein wenig geringer, z. B. 0,3 bis 0,8 mm.
Der Metalldraht, der die zweite Wicklungsschicht 6 bildet, kann
insbesondere ein Stahldraht, eine Klaviersaite oder ein
Federstahldraht sein, dessen Durchmesser im wesentlichen
derselbe ist wie der des Mitteldrahtes 4. Die Metalllitzen
jeder Wicklungsschicht 5 und 6 sind typischerweise spiralförmig
ohne Zwischenraum gewickelt. Der Außendurchmesser des Kerns 1,
d. h. der Wicklungsdurchmesser D1 der zweiten Wicklungsschicht 6
liegt z. B. zwischen 1,4 und 4,5 mm.
Die vorstehend erläuterten Zähne 2 können von einem Metalldraht
gebildet werden oder aus Drähten, insbesondere von einem
Stahldraht einer Klaviersaite oder einem Federdraht, wobei der
Durchmesser d1 des Metalldrahts das 0,3- bis 0,8fache des
Außendurchmessers D1 des Kerns ist, z. B. 0,4 bis 1,5 mm. Die
Ganghöhe P der die Zähne bildenden Wicklung ist so gewählt, daß
zwischen den Zähnen 2 eine Lücke S von z. B. 2 bis 3 mm
freibleibt, wobei die Lücke S etwas kleiner als der
Außendurchmesser d2 des Schlauchs 3 ist, wenn er sich in einem
natürlichen Zustand befindet. Die Lücke S ist einem solchen
Fall ungefähr das 0,9- bis 1fache, vorzugsweise das 0,92- bis
0,96fache, des Außendurchmessers des Schlauchs 3. Dadurch, daß
eine Lücke S vorgesehen ist, die etwas geringer dimensioniert
ist als der Außendurchmesser des Schlauchs 3, wird der Schlauch
3, wenn er zwischen die Zähne 2 gewickelt ist, vertikal
elastisch deformiert, wobei er auf diese Weise fest in dem
Zwischenraum zwischen den Zähnen sitzt und mit den Zähnen
zusammenstößt. Auf diese Weise wird der Gleitwiderstand, der
zwischen dem Schlauch 3 und der Röhre erzeugt werden kann,
sicher von den Zähnen 2 unterstützt. Der Außendurchmesser D2
der Wicklung der Zähne ist das 1,2- bis 2,5fache, vorzugsweise
1,4- bis 2,0fache, des Außendurchmessers D1 des Kerns 1. Da die
Zähne 2 fest auf dem Kern 1 gewickelt sind, ist der
Außendurchmesser D2 der Wicklung gewöhnlich ungefähr 0,1 bis
1,0 mm kleiner als der Wert, der sich durch zweimalige Addition
des Durchmessers der Zähne 2 plus dem Durchmesser D1 des Kerns
ergeben würde.
Der vorstehend erläuterte Schlauch 3 kann ein Preßprodukt aus
thermoplastischen Harzen sein, wie Nylon, Polyurethan,
Polyester-basiertes oder Polyolefin-basiertes thermoplastisches
Harz oder dergleichen sein, oder ein Elastomer davon oder
Gummi, wie Siliziumgummi, Ethylen-Propylengummi und
dergleichen. Wenn ein thermoplastisches Harz oder ein Elastomer
davon verwendet wird, ist seine Härte vorzugsweise ungefähr D30
bis 80, insbesondere D40 bis 60 angegeben als Rockwell-Härte
und für Gummi, ungefähr A60 bis 90, vorzugsweise ungefähr A70
bis 90. Der Außendurchmesser d2 des Schlauchs 3 ist
vorzugsweise ungefähr der gleiche wie der Durchmesser der Zähne
2, bzw. der Durchmesser des die Zähne 2 bildenden Drahtes, oder
größer, vorzugsweise das 1- bis 1,05fache. Selbst wenn er
geringer als dieser Wert ist, kann der Schlauch 3 der
entsprechend elastisch deformiert ist, dadurch, daß die Lücken
zwischen den Windungen des gezahnten Streifens geeignet
verkleinert werden, nach außen über die Außenfläche der Zähne 2
überstehen. Falls jedoch der Schlauch 3 zu stark deformiert
wird, kann seine Verformung nicht mehr ausreichend durch
thermische Behandlung eliminiert werden. Sein Durchmesser ist
deshalb vorzugsweise nicht geringer als dieser Durchmesser.
Wenn er andererseits mehr als das 1,05fache dieses Durchmessers
ist, liegen starke Scherkräfte zwischen den Zähnen 2 und dem
Schlauch 3 an, der einem Gleitwiderstand zu der Röhre
unterworfen ist, so daß seine Haltbarkeit verschlechtert wird.
Auch der Außendurchmesser d2 des Schlauchs 3 ist das 1,2- bis
5fache, vorzugsweise das 1,5- bis 3fache, seines
Innendurchmessers. Falls er geringer als das 1,2fache ist, ist
die Schlauchdicke zu gering, so daß die Haltbarkeit
verschlechtert wird, falls der Schlauch einem starken
Gleitwiderstand ausgesetzt wird. Falls er mehr als das 5fache
ist, kann der Schlauch 3 nicht mehr leicht elastisch oder
elastomer deformiert werden, so daß der minimale
Krümmungsradius des Antriebskabels vergrößert wird. Da auch die
Lücke S zwischen den Zähnen 2 kleiner als der Außendurchmesser
des Schlauchs 3 ist, wird der Schlauch, wenn er in diese Lücke
gewickelt ist, im Hinblick auf seinen Querschnitt vertikal
deformiert. Damit wird der Außendurchmesser D3 der Wicklung des
Schlauchs 3 ungefähr das 1,01- bis 1,1fache des Außendurchmessers
D2 der Wicklung des Drahtes der Zähne 2. Die von dem Schlauch 3
gebildete Außenfläche steht damit beispielsweise um ungefähr
0,03 bis 0,9 mm über.
Das auf diese Weise gebildete Antriebskabel A hat eine
Flexibilität, durch die Schub- und Zugkräfte übertragen werden
können, d. h. bidirektionale Kräfte. Dieses Antriebskabel A wird
in einer Röhre 10 verwendet, wie es z. B. in Fig. 2 dargestellt
ist, die das in die Röhre eingesetzte Kabel zeigt. Als Röhre 10
kann eine herkömmlich bekannte verwendet werden. Die Oberfläche
des Antriebskabels A kann zuvor mit Fett oder einem anderen
Schmiermittel behandelt werden. Die Röhre 10 hat eine Biegung
11 und teilweise einen Schlitz 12. Durch den Schlitz 12 greift
ein Kopplungselement 13 ein, das an dem Antriebskabel in der
Mitte befestigt ist, wobei das Element an einem angetriebenes
Element 14 befestigt ist. Ferner greift das Antriebskabel A in
ein Zahnrad 15 ein, das von einem Motor M angetrieben wird.
Wenn der Motor M sich in eine Richtung dreht, dreht sich das
Zahnrad 15 in eine Richtung, die durch den durchgehenden Pfeil
dargestellt ist, wodurch das Antriebskabel A in eine Richtung,
die durch den Pfeil F angezeigt ist, gedrückt wird. Dadurch
gleitet das Antriebskabel A innerhalb der Röhre 10 in Richtung
des Pfeils F. Über das Kopplungselement 13 wird hierdurch das
angetriebene Element 14 angetrieben. Die Röhre 10 hat eine
Biegung 11, jedoch ist das Antriebskabel A so flexibel, daß es
sich entlang einer Achse bewegen kann, wodurch es seine
Richtung durch den Einfluß der Gegenkraft der Röhre 10 bei der
Biegung 11 ändert. Wenn das Zahnrad 15 in eine Richtung gedreht
wird, die durch den gestrichelten Pfeil angezeigt ist, wird das
Antriebskabel A in eine durch einen Pfeil R angezeigte Richtung
gezogen. Somit kann das Antriebselement 14 gedrückt und gezogen
werden.
Das Antriebskabel A, das sich in der Röhre 10 befindet, kommt
während der vorstehend erläuterten Bewegung nicht direkt oder
nicht stark in Gleitkontakt mit der Innenwandung der Röhre 10,
da wie in Fig. 1 gezeigt, die Außenfläche des Schlauches 3 über
die Außenfläche der Zähne 2 hervorsteht. Auf diese Weise wird
eine Geräuschbildung unterdrückt. Da auch die Lücke zwischen
den Zähnen 2 bei der Innenseite des Radius der Biegung 11
kleiner wird, steht der Schlauch 3 in diesem Abschnitt weiter
nach außen hervor. Auf diese Weise tritt der
geräuschverhindernde Effekt bei dem Antriebskabel A und bei der
Innenseite der Biegung noch mehr zutage.
Da auch in diesem Fall des Antriebskabels A der
Außendurchmesser d2 des Schlauchs 3 allgemein größer als die
Lücke S zwischen den Zähnen ist; ist der Schlauch 3 in festen
Eingriff mit den Zähnen. Dadurch werden Kräfte (Scherkräfte),
die an dem Schlauch 3 in axialer Richtung des Kabels anliegen,
ausreichend von den Zähnen 2 unterstützt, so daß der Schlauch 3
nicht leicht von dem Kern 1 mit seinem an diesem anhaftenden
Teil abgehoben wird, wodurch die Haltbarkeit weiter verbessert
wird.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend
erläuterten Antriebskabels A gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit Bezug zu Fig. 3 erläutert. Der Kern 1 und der
Draht für die Zähne 2 werden zuvor durch ein herkömmliches
Verfahren hergestellt und der Draht für die Zähne 2 wird
spiralförmig mit einem Wickler etc. um den Umfang des Kerns 1
mit einer vorbestimmten Ganghöhe gewickelt, um ein
schlauchloses Antriebskabel 20 bereitzustellen, das dann auf
eine Trommel gewickelt wird. Der Schlauch 3 wird auch zuvor
durch Extrusion mit einer vorbestimmten Größe hergestellt und
auf eine Trommel gewickelt.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird das vorstehend erwähnte
schlauchlose Antriebskabel 20 von der Trommel 21 abgewickelt,
wobei gleichzeitig die Ganghöhe der Zähne 2 mit einem
Ganghöhenmesser 22 gemessen wird. Dann wird ein Haftmittel auf
den Kern 1 und die Zähne 2 mit einer
Haftmittelzuführeinrichtung 23 getropft. Das Haftmittel wird
ausgewählt aus Haftmitteln auf der Basis von α-Cyanoacrylat und
solchen vom Schmelzklebetyp. Der Schlauch 3 wird, wenn er von
der Trommel 24 abgewickelt wird, einem Wickler 25 zugeführt und
wird unmittelbar nachdem das Haftmittel aufgebracht worden ist,
unter Verwendung des Wicklers 25 zwischen die Zähne 2
gewickelt. In diesem Fall greift der Schlauch 3 stark in die
Zähne 2 ein, da eine vorbestimmte Spannung auf den Schlauch 3
ausgeübt wird. In diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß der
Schlauch 3, wenn er von der Trommel 24 abgewickelt wird,
verdreht wird, wobei diese Verdrehung vorzugsweise so weit wie
möglich vermindert werden sollte.
Selbst wenn der Schlauch 3 beim Aufwickeln verdreht ist, wird
die dazugehörige elastische Spannung entspannt. Dann wird er
bei einer vorbestimmten Länge mit einer Schneideeinrichtung 26
geschnitten.
Mit dem vorstehend erläuterten Herstellungsverfahren ist es
möglich, fortlaufend und effizient das vorstehend erläuterte
Antriebskabel A herzustellen.
Obwohl in dem vorstehende erläuterten Ausführungsbeispiel der
Kern 1, zwei Wicklungsschichten hat, die um den Mitteldraht 4
herum vorgesehen sind, kann die Anzahl der Schichten drei oder
mehr sein, oder es kann sogar nur eine Schicht vorgesehen sein.
Die Anzahl und der Durchmesser der Metalllitzen der
Wicklungsschicht können anders als die sein, die speziell in
diesem Ausführungsbeispiel angegeben sind.
Im folgenden werden die Wirkungen beim Betrieb des
geräuscharmen Antriebskabels der vorliegenden Erfindung mit
Bezug zu Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert.
Mit Bezug zu Fig. 1 hat der Anmelder spiralförmig vier
Stahldrähte mit einem Außendurchmesser von 0,36 mm um den
Umfang eines Mitteldrahtes 4 gewickelt, der aus einem
Stahldraht mit einem Außendurchmesser von 0,73 mm bestand, um
eine erste Wicklungsschicht 5 zu bilden, und sechs Stahldrähte
mit einem Außendurchmesser von 0,6 mm in die entgegengesetzte
Richtung gewickelt, um eine zweite Wicklungsschicht 6 zu
bilden, wodurch ein Kern 1 hergestellt wurde. Dann hat der
Anmelder einen Stahldraht mit einem Außendurchmesser von 1,2 mm
spiralförmig so aufgewickelt, daß eine Lücke von 0,94 mm
bereitgestellt wurde und dadurch die Zähne 2 gebildet. Als
nächstes tropfte der Anmelder ein Haftmittel darauf und
wickelte dann in die Lücke zwischen den Zähnen einen
Nylondschlauch mit einem Außendurchmesser von 1,35 mm und einem
Verhältnis des Außendurchmessers zu dem Innendurchmesser von
1,35, wodurch das geräuscharme Antriebskabel A des Beispiels 1
gewonnen wurde. Das Verhältnis (D3/D2) des Außendurchmessers D3
der Wicklung des Schlauchs zu dem Durchmesser D2 der Wicklung
der Zähne war 1,05.
Dieses geräuscharme gezahnte Kabel A wurde in dem in Fig. 2
gezeigten Zustand in eine Röhre mit einen Innendurchmesser von
5,6 bis 6,6 mm und einem Außendurchmesser von 7 bis 8 mm
eingesetzt, um den Geräuschpegel unter diesen Bedingungen bei
einer Geschwindigkeit von 20 mm/s und einer Last von 6 kgf
(59 N) zu messen. Ferner wurde das geräuscharme Antriebskabel
10.000mal hin- und her bewegt, um seine Haltbarkeit zu testen
und den Zustand nach Gebrauch zu überprüfen. Es wird bemerkt,
daß Fett in die Röhre eingebracht worden ist. Die Ergebnisse
des Haltbarkeitstests sind in der Zeile unter der Überschrift
"Performance" in Tabelle 1 gezeigt.
Der Anmelder wickelte je einen Schlauch mit einem
Außendurchmesser/Innendurchmesser-Verhältnis von 4,9 bzw. 1,2
spiralförmig auf je ein Antriebskabel, das denselben Aufbau wie
das des Beispiels 1 hatte, in gleicher Weise wie im Beispiel 1
auf, um auf diese Weise die geräuscharmen Antriebskabel der
Beispiele 2 bzw. 3 herzustellen. Ferner wickelte der Anmelder
spiralförmig einen Schlauch mit einem
Außendurchmesser/Innendurchmesser-Verhältnis von 1,35 in dieser
Weise auf, um ein Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser der
Schlauchwicklung und dem Außendurchmesser der Zahnwicklung von
1,1 bereitzustellen und wobei die anderen Schritte auf dieselbe
Weise durchgeführt wurden, um dadurch das geräuscharme
Antriebskabel des Beispiels 4 herzustellen. Der Anmelder führte
den Haltbarkeitstest 10.000mal mit den Beispielen 2 bis
unter denselben Bedingungen, wie bei denen des vorstehend
erläuterten Beispiels 1 durch. Die Ergebnisse sind nachstehend
in Tabelle 1 gezeigt.
Der Anmelder stellte als Vergleichsbeispiel 1 ein geräuscharmes
Antriebskabel unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1
her, außer daß der Außendurchmesser des Schlauchs das 1,1fache
seines Innendurchmessers war. Der Anmelder stellte ferner ein
anderes geräuscharmes Antriebskabel als Vergleichsbeispiel 2
unter denselben Bedingungen wie Beispiel 1 her, außer daß das
Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser der Schlauchwicklung
und dem Außendurchmesser der Zahnwicklung gleich eins war.
Ferner stellte der Anmelder zwei geräuscharme Antriebskabel als
Vergleichsbeispiele 3 und 4 her, bei denen kein Haftmittel
verwendet wurde und die Lücke zwischen den Zähnen jeweils 1,2
mm war. Der Anmelder führte denselben Haltbarkeitstest wie bei
den Beispielen auch mit den geräuscharmen Antriebskabeln der
Vergleichsbeispiele 1 bis 4 durch. Die Messungen der
Geräuschpegel sind nachstehend in Tabelle 2 gezeigt.
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß bei den Beispielen
1 bis 4 ein niedriger Geräuschpegel von 40 bis 42 dB verursacht
wurde, wobei weder ein Abschälen des Schlauches, noch eine
Röhrenabnutzung beobachtet wurden. Die geräuscharmen
Antriebskabel der Vergleichsbeispiele 1 und 2 verursachen im
Gegensatz dazu einen hohen Geräuschpegel von 46 dB bzw. 51 dB,
wobei zusätzlich sogar ein Abschälen des Schlauchs und
Abnutzung an der Innenwandung des Schlauchs beobachtet wurden.
Auch bei den Vergleichsbeispielen 3 und 4 wurde ein Abschälen
des Schlauchs beobachtet. Daraus ergibt sich, daß die
geräuscharmen Antriebskabel gemäß der Erfindung vorbestimmte
geräuschvermindernde Wirkungen sogar in Verbindung mit einer
ausreichenden Haltbarkeit haben.
Claims (8)
1. Antriebskabel (A) mit
einem Kern (1), Zähnen (2), die von zumindest einem
spiralförmig mit gleichem Zwischenwindungsabstand um die
Umfangsfläche des Kerns (1) gewickelten Draht gebildet
sind, und einem Schlauch (3), der festsitzend spiralförmig
zwischen die Zähne (2) gewickelt ist und eine Außenfläche
bildet, die sich über die Außenfläche der Zähne hinaus
erstreckt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser (d2) des Schlauchs (3) das
1,2- bis 5fache des Innendurchmessers (d3) des Schlauches (3)
ist und der Außendurchmesser (D3) der Wicklung des
Schlauchs (3) das 1,01- bis 1,1fache des Außendurchmessers
(D2) der Wicklung der Zähne (2) ist.
2. Antriebskabel (A) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Zähne (2) bildende Draht aus Metall ist
und/oder der Schlauch (3) aus Kunstharz oder Gummi ist.
3. Antriebskabel (A) gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Lücke (S) zwischen benachbarten Zähnen (2) das
0,9- bis 1fache des Außendurchmessers (d2) des Schlauches
(3) ist.
4. Antriebskabel (A) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
der Kern (1) ein verdrillter Metalldraht ist mit zumindest
einer auf einer Metalllitze vorgesehenen
Metallwicklungsschicht.
5. Antriebskabel (A) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlauch (3) ein Preßprodukt aus
thermoplastischem Harz oder Gummi ist.
6. Antriebskabel (A) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlauch (3) an der Oberfläche des Kerns (1)
haftet.
7. Antriebskabel (A) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser des Kabels (A) 3 bis 9 mm ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Antriebskabels (A), bei
dem zumindest ein Metalldraht spiralförmig mit gleichen
Abständen zwischen den Windungen um eine Umfangsfläche
eines Kerns (1) zur Bildung von Zähnen (2) gewickelt wird,
ein Haftmittel auf den Kern (1) aufgebracht wird und
ein Schlauch (3) mit einem größeren Durchmesser (d2) als
der Abstand zwischen den Zähnen festsitzend zwischen die
Zähne (2) spiralförmig gewickelt wird.
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