DE1003517B

DE1003517B - Vorrichtung zur UEbertragung von Bewegungskraeften, so Lenk- und Steuerkraeften usw.

Info

Publication number: DE1003517B
Application number: DEM18269A
Authority: DE
Inventors: Josef Meessen
Original assignee: VORBRUEGGEN VOFA WERK
Current assignee: VORBRUEGGEN VOFA WERK
Priority date: 1953-04-22
Filing date: 1953-04-22
Publication date: 1957-02-28

Description

Vorrichtung zur Übertragung von Bewegungskräften, so Lenk- und Steuerkräften usw. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen von Bewegungskräften, so Lenk- und Steuerkräften usw., welche aus einer vorzugsweise biegsamen Umhüllung in Rohr- oder Schlauchform und einem in der Umhüllung verschiebbaren biegsamen Kraftübertragungsmittel besteht, wobei zur Bildung des Kraftübertragungsmittels Kunststoff verwandt ist.
Vorrichtungen zum Übertragen von Bewegungskräften, die sich zum Übertragen von Zug- und Druckkräften eignen, sind bereits in den verschiedensten Ausführungsformen bekanntgeworden. So ist es beispielsweise bekannt, zur Bildung des Kraftübertragungsmittels auf einer Drahtlitze miteinander abwechselnd tonnenförmige und stabförmige Glieder vorzusehen und die so bestückte Drahtlitze in einem Führungsschlauch oder einem Führungsrohr unterzubringen. Diese Vorrichtung eignet sich sowohl zum Übertragen von Zugkräften als auch zum Übertragen von Druckkräften, indem die Zugkräfte von der Drahtlitze und die Druckkräfte über die miteinander abwechselnden tonnen- und stabförmigen Glieder übertragen werden.
Andere Vorschläge sehen als Kraftübertragungsmittel eine Drahtlitze vor, die mit einer Lage oder mit mehreren Lagen dicht gewundener Drahtspiralen in satter Anlage auf der Drahtlitze umhüllt ist, wobei das so gebildete Kabel Vorsprünge aufweist, welche aus einer um das Kabel gewundenen Spirale bestehen können, deren Windungsabstände durch die dicht an dicht gewundenen Windungen von umhüllenden Spiralen gesichert werden. Das Kabel ist in einem Führungsschlauch oder einem Führungsrohr untergebracht. Die Vorsprünge sind zum Angriff an einem zu bewegenden Teil bestimmt, der nach Art eines Zahnrades ausgebildet sein kann. Auch mit dieser Vorrichtung lassen sich Zug- und Druckkräfte übertragen.
Die bekannten Vorrichtungen zum Übertragen von Zug- und Druckkräften sind verhältnismäßig teuer und verwickelt. Auch erfährt die Biegefähigkeit der Vorrichtungen durch die Vorkehrungen für das übertragen von Druckkräften eine Beeinträchtigung.
Für die biegsamen Umhüllungen für Vorrichtungen zum Übertragen von Bewegungskräften ist es bekannt, die Umhüllung unter Verwendung von Kunststoff zu bilden. Demgegenüber berührt die Erfindung die Umhüllung nicht, sondern sieht eine besondere Ausbildung des in der Umhüllung verschiebbaren Mittels zur Kraftübertragung vor.
Bei biegsamen Wellen wird zur Bildung der Wellenseele nichtmetallischer Werkstoff verwandt. So wird beispielsweise der innere Kern der biegsamen Welle, welcher der Übertragung der Drehbewegung dient, aus schraubenförmig verwundenem Tierdarm gebildet. Eine andere Ausführungsform sieht eine Wellenseele in Form eines Baumwollkernes aus einzelnen Fasern vor. Die Fasern können miteinander verseilt oder verdrillt sein oder auch parallel zueinander liegen. Ebenso kann eine Kunststoffasser auf der Basis der Polyamide als Mittelfaser des Kernes verwandt werden, wobei billiges Füllmaterial zwischen dem Kern und der Umhüllung vorgesehen sein kann, welche an der Übertragung der Drehbewegung teilnimmt. Auch ist es vorgeschlagen worden, die Seele der Welle aus einander parallelen Glasfasern oder Kunstharzfasern zu bilden und mit einer auf ihr haftenden Umhüllung zu versehen, mit welcher weitere miteinander verklebte Umhüllungen verklebt sind.
Biegsame Wellen lassen sich nicht ohne weiteres mit Einrichtungen zum Übertragen von Bewegungskräften mit einem verschiebbaren Kraftübertragungsmittel zum Übertragen von Zug- und Druckkräften vergleichen.
Nach der Erfindung weist das biegsame Kraftübertragungsmittel aus Kunststoff die Form eines gleitfähigen Stabes von einem den Innenquerschnitt der Umhüllung voll ausfüllenden, auch die Übertragung von Druckkräften gestattenden Querschnitt auf. Als Kunststoff kann beispielsweise Kunststoff auf der Basis der Polykondensationsprodukte von Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder mit Diisocyanaten, insbesondere Naphthylen-Diisocyanaten, umgesetzten Glykol-Adipinsäure-Polyester verwandt werden. Hierdurch ist in einfachster Weise eine erstrangige biegsame Bewegungsübertragungseinrichtung geschaffen, mit welcher sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen werden können und bei welcher das Kraftübertragungsmittel auch bei der Führung durch Krümmungen einen nur geringen Bewegungswiderstand besitzt. Die beispielsweise angegebenen Kunststoffe zeichnen sich insbesondere durch große Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit und Gleitfähigkeit aus, vornehmlich, wenn ihnen die Gleitfähigkeit erhöhende Mittel zugesetzt sind. Für die Druckübertragung läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer nicht aufweitbaren biegsamen Leitung vergleichen, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und in deren beiden Enden verschiebbare Kolben vorgesehen sind. Die Vorrichtung ist sowohl beim Übertragen von Druckkräften als auch beim Übertragen von Zugkräften sehr leichtgängig und spielfrei und erfordert keine besondere Wartung, wenn der Kunststoff die Gleitfähigkeit erhöhende Mittel enthält.
In dem biegsamen Kraftübertragungsmittel aus Kunststoff kann eine Drahtlitze, ein Drahtseil oder ein Stahldraht vorgesehen sein. Hierbei kann das Kraftübertragungsmittel in der Weise gebildet werden, daß die Drahtlitze mit Kunststoff umspritzt wird. Es ist aber auch möglich, die Drahtlitze in einen Kunststoffschlauch einzuziehen und den Kunststoffschlauch nach dem Einziehen der Litze auf die Litze aufzuschrumpfen. Letztgenannte Art der Bildung des Kraftübertragungsmittels bietet den Vorteil, daß sich Kunststoffschläuche von beliebigen Längen und verschieden großem Innen- und Außendurchmesser fertig beziehen lassen. Von diesen Schläuchen werden gewünschte Längen abgeteilt. In die abgeteilten Stücke werden die Drahtlitzen mit nachfolgendem Aufschrumpfen eingezogen. Naturgemäß können auch Kunststoffschläuche mit mehreren Schlauchkanälen verwandt werden, wobei in jedem Kanal eine Drahtlitze untergebracht ist.
Ist das Kraftübertragungsmittel mit einer Verzahnung versehen, dann kann die Drahtseele in dem Kraftübertragungsmittel aus Kunststoff nach der der Verzahnung gegenüberliegenden Seite im Kunststoff versetzt liegen, wodurch sich eine zum Einpressen der Verzahnung ausreichende freie Werkstoffmenge ergibt, welche die Bildung von Zähnen genügender Festigkeit zuläßt und nach der Bildung der Zähne noch einen ausreichenden Kunststoffquerschnitt um die Drahtlitze beläßt.
Soll für das Kraftübertragungsmittel ein unrunder Querschnitt vorgesehen werden, dann weist zweckmäßig das Kraftübertragungsmittel einen ovalen Querschnitt auf und ist die Verzahnung in einer der Seiten größten Abstandes von der Achse des Kraftübertragungsmittels vorgesehen.
Zweckmäßig ist die Verzahnung sich in der Breite keilförmig nach dem Zahnlückengrund verringernd im Kunststoff versenkt vorgesehen. In diesem Fall ist das in die Verzahnung eingreifende Zahnrad an den Seiten seiner Zähne geführt und besitzen die Zähne der Verzahnung eine große Festigkeit, da sie seitlich miteinander verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich zum Übertragen von Bewegungskräften aller Art verwenden, so zum Übertragen von Lenk- und Steuerkräften, für die Fernsteuerung von Relais, zur Steuerung von Ventilen, für Steuerungen an Maschinen, zur Betätigung von Fenstern und Entlüftungsklappen, für Starterzüge an Kraftfahrzeugen, für die Luft- und Gaseinstellung von Brennkraftmotoren usw.
Als Führung der Vorrichtung können starre Führungsrohre; Rohre aus Kunststoff, Doppelblockspiralen usw. verwandt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Abb. 1 läßt in Längsansicht einen Teil des Kraftübertragungsmittels der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung erkennen; Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie I-I in Abb. 1; Abb. 3 verdeutlicht in Längsansicht den Teil eines Kraftübertragungsmittels, dessen Drahtlitze versetzt zur Mitte angeordnet ist; Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Abb. 3 ; Abb. 5 gibt in Längsansicht einen Teil einer Drahtlitze in einem aufgeschrumpften Kunststoffschlauch unrunden Querschnitts wieder; Abb. 6 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III in Abb. 5.
Die das Kraftübertragungsmittel aufnehmende Führung der Vorrichtung in Form eines starren oder biegsamen Rohres, eines Schlauches od. dgl. ist nicht besonders dargestellt, da solche Führungen bekannt sind und beliebiger Ausführung sein können.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen liegt eine Drahtlitze 1 in einem biegsamen Stab 2 geeigneter Durchmessergröße aus Kunststoff. Der Stab hat einen solchen Durchmesser, daß er den Innenquerschnitt der nicht dargestellten Umhüllung voll ausfüllt. Die Drahtlitze sitzt fest in dem Stab. Letzterer kann beispielsweise durch Umspritzen der Drahtlitze auf die Drahtlitze aufgebracht sein. Ebenso kann die Litze in einen schlauchartigen Stab eingezogen sein, der nach dem Einziehen aufgeschrumpft ist.
In den Stab sind an entsprechenden Stellen Verzahnungen 3 eingedrückt. Naturgemäß kann der Stab auch auf der ganzen Länge gezahnt sein. Die Verzahnung dient dem Angriff an einem entsprechend verzahnten Glied, welches durch die Vorrichtung bewegt werden soll.
Die Zähne 4 der Verzahnung und der Zahnlückengrund haben bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 bis 4 in Querrichtung zur Achse der Vorrichtung gesehen konvexe Form, derart, daß die Zähne sichelförmig sind, wie es Abb. 2 und 4 erkennen lassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 und 4 ist der die Litze 1 aufnehmende Kanal im Stab nach der dem Zähnescheitel abgewandten Seite zu versetzt, so daß die Litze von dem Kunststoff auf allen Seiten im wesentlichen mit gleicher Stärke umgeben ist.
In Abb. 5 und 6 hat der Kunststoffstab unrunden Querschnitt. Der Querschnitt hat etwa die Form eines Ovals, bei welchem zwei sich gegenüberliegende Seiten einander parallel sind. In die eine Seite ist in Keilform vertieft und versenkt die Verzahnung 6 eingedrückt. In diese Verzahnung können die entsprechende Keilform aufweisenden Zähne eines Zahnrades oder eines Zahnsegments eingreifen, welches aus Kunststoff, aus. mit Kunstharz durchsetztem Fasermaterial od. dgl. besteht. Der die Drahtlitze aufnehmende Hohlraum 7 ist nach der der Verzahnung abgewandten Seite zu versetzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Übertragen von Bewegungskräften, so Lenk- und Steuerkräften usw., welche aus einer vorzugsweise biegsamen Umhüllung in Rohr- oder Schlauchform und einem in der Umhüllung verschiebbaren biegsamen Kraftübertragungsmittel besteht, wobei zur Bildung des Kraftübartragungsmittels Kunststoff verwandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Kraftübertragungsmittel aus Kunststoff die Form eines gleitfähigen Stabes von einem den Innenquerschnitt der Umhüllung voll ausfüllenden, auch die Übertragung von Druckkräften gestattenden Querschnitt aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem biegsamen Kraftübertragungsmittel aus Kunststoff eine Drahtlitze, ein Drahtseil oder ein Stahldraht vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, bei welcher das Kraftübertragungsmittel mit einer Verzahnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtseele in dem Kraftübertragungsmittel aus Kunststoff nach der der. Verzahnung gegenüberliegenden Seite im Kunststoff versetzt liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Kraftübertragungsmittel unrunden Querschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel ovalen Querschnitt aufweist und die Verzahnung in einer der Seiten größten Abstands von der Achse des Kraftübertragungsmittels vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung sich in der Breite keilförmig nach dem Zahnlückengrund verringernd im Kunststoff versenkt vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 49 374, 602 357, 605 472, 610 080; britische Patentschrift Nr. 606107; USA.-Patentschriften Nr. 2 452 752, 2 573 361, 2 550 669, 2 026 459.