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Biegsames Gestänge zur Ubertragung von Druck-, Zug- und Drehkräften
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gestänge zur Übertragung von Druck-, Zug- und
Drehkräften, das aus einer Umhüllung, z. B. einem Rohr, einer raumbeweglichen Laschengliederkette
und einer zentralen Seele, die auf Zug gespannt ist, besteht. In den Gelenken sind
zur Herabsetzung der Reibungsverluste Rollen angebracht.
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Es sind biegsame Gestänge bekannt, bei denen an den Gliedern radial
wirkende Rollen angebracht sind, für die besondere Balzen benötigt werden, wobei
die einzelnen Glieder durch Kugelbolzen- bzw. Kugelpfannen ineinandergelagert sind.
Diesel Bauweise ist sehr aufwändig und baut vor allem im Durchmesser so groß, daß
die Anordnung einer zentralen Seele nicht mehr möglich ist. Eine Verlegung des kompletten
Gestänges unter Krümmung des Rohres ist nicht möglich. Verdrehkräfte können nicht
aufgenommen werden.
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Weiter sind biegsame Gestänge bekannt, die aus einer Seele mit Umhüllung
bestehen, mit zwischen Seele und Umhüllung eingeschobenen. Führungskugeln, wobei
die Führungskugeln frei beweglich sind. Da solches Gestänge für hin- und hergehende
Bewegung vorgesehen sind, sind für die Kugeln bzw. Rollen axiale Anschläge angeordnet.
Es hat sich gezeigt, daß hin- und hergebende Wälzkörper in einer solchen Anordnung
am Ende ihres Weges und auch gegen sich selbst gleitend reiben. Es ist eine erhebliche
Zahl solcher Wälzkörper notwendig, die das Gestänge verteuern. Das komplette Gestänge
kann beim Verlegen nicht mehr gekrümmt werden, weiterhin ist es zur Übernahme von
Drehkräften ungeeignet.
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Außerdem sind Gestänge bekannt, bei denen Laschengliederketten verwendet
werden, deren Glieder in zwei Ebenen beweglich sind, die Achsbolzen also um 90°
versetzt angeordnet sind. Bei diesen Laschengliederketten sind jedoch auf jedem
Bolzen je eine ballige Zylinderrolle angeordnet. Solche Gliederketten sind nur anwendbar,
wenn die balligen Zylinderrollen auf dem Größtinnendurchmesser oder Kleinstinnendurchmesser
einer Krümmung und die um 90° versetzten Glieder auf dem mittleren Innendurchmesser
des gekrümmten Rohres laufen. Falls dies nicht geschieht oder aber Schubkräfte in
Bolzenrichtung auf die jeweils auf ihnen angeordneten Rollen wirken, so werden diese
Rollen verzwängt und laufen schwer. Weiterhin sind bei solchen Gestängen keine unter
Vorspannung versetzte Seelen verwandt worden. Sie können auch nicht angeordnet werden,
da ja mittig Zylinderrollen angeordnet sind. Da die vorgespannte Seele fehlt, kann
die Laschengldederkette nicht spielfrei eingebaut werden. Es ist auch nicht möglich,
das vollständige Gestänge noch nachträglich zu biegen, um es z. B. wie eine elektrische
Leitung unter Putz zu legen oder mit einer elastischen Umhüllung zu versehen. Aus
den vorgenannten Gründen können über die Kettenglieder auch Drehkräfte übertragen
werden.
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Das biegsame Gestänge nach der Erfindung stellt alle diese Mängel
ab und bringt eine ganze Reihe von Vorteilen. Die Umhüllung kann ein Panzerschlauch
oder ein Rohr sein. Die Seele besteht aus einem handelsüblichen Draht oder Drahtseil.
Das kräfteübertragende innere Element ist eine Laschengliederkette mit Führungsrollen,
wie sie aus der Rollenfertigung bekannt sind. Es sind dies also Massenteile als
Stanz- oder Automatenteile. Selbstverständlich wird man bei der Verlegung eines
Gestänges nur dort Laschenglieder kleiner Teilung verwenden, wo das vollständige.
Gestänge unter Krümmungen verlegt wird, während bei größeren geraden Stücken feste
Stangen dazwischen angeordnet werden. Die Laschengliederkette wird dadurch raumbeweglich,
daß jedes Glied mit gekreuzten Achsen ausgebildet ist. Die ebene Grundform ist ein
Kreuz, bei dem zwei gegenüberliegende Lappen nach einer Seite und die beiden anderen
Lappen nach der entgegengesetzte Seite gebogen werden. An jedem Gelenkbolzen sind
an den abgesetzten. Zapfenenden je eine ballige Kegelrolle angeordnet, deren Laufflächen
im Umhüllungsrohr zweckmäßig um 90° versetzt sind. Der Durchmesser der balligen
Kegelrollen ist so groß, daß deren Umhüllungskreis um ein beträchtliches Maß kleiner
ist als der Rohrinnendurchmesser. Dadurch ist es dann möglich, daß beim Verlegen
des kompletten Gestänges unter Krümmungen, wobei die Innenrohrwand als Laufwand
elliptisch werden kann, die Kegelrollen immer noch abwälzen.
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Wenn die Laschengliederkette, mit dem zentralen Draht als Seele vorgespannt
;ist, so legt sich die Kette räumlich zickzackförmig und axial spielfrei an die
Außenwand, so, daß also berechtigterweise ein großes Radialspiel vorgesehen -werden
kann.
Abb. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Gestänges in einer Krümmung;
Abb.2 zeigt einen Schnitt durch ein solches Gestänge, wobei die Laschengliederachsen
um 45° versetzt gegenüber der Krümmungsachset des Gestänges verlaufen; Abb.3 zeigt
ein Laschenglied in die Ebene gebogen; Abb. 4 zeigt schematisch ein komplettes Gestänge
für hin- und hergehende Bewegung in axialer und Umfangsrichtung des Gestänges, wobei
eine Wendedose für kleine Krümmung und eine Abzweigdose verwandt wird.
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In Abb. 1 hat das Kettenglied 1 an seinem einen Ende eine innere Breite
B und an seinem anderen um 90° versetzten Ende eine kleinere lichte Breite b. Die
einzelnen Laschenglieder sind durch Bolzen 2 verbunden, so, daß sie untereinander
beweglich sind und der Krümmung der Umhüllung folgen können. Auf den abgesetzten
Enden 3 der Gelenkbolzen 2 sind die Balligen Kegelrollen 4 aufgebracht. Zwischen
dem breiten Laschenende und der Kegelrolle befindet sich eine Scheibe 5, die vorteilhaft
als Tellerfeder ausgebildet sein kann, so daß unter großer Belastung der Kegelrollen
in axialer Richtung diese sich näherkommen können. Zweckmäßig ist an den Absätzen
6 des Gelenkbolzens eine Scheibe aufgesetzt und das Ende des Gelenkbolzens vernietet.
Der Gelenkbolzen 2 ist in der Mitte durchbohrt. Durch diese Bohrung 7 ist die Seele
8 als Stahldraht eingelegt.
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In der Abb. 2 ist zu ersehen, daß sich die Gliederkette in Zickzackform
an die Rohrwandung 11 legt, so daß sich bei dem einen Gliedende an der Stelle 9
das Spiel zeigt, an dem anderen Gliedende jedoch an der Stelle 10. Zweckmäßig ist
die bullige Form der Kegelrolle eine Kugelform mit einem Radius, der etwas kleiner
ist als der kleinstvorkommende Radius der Rohrinnenwand bei starken Krümmungen,
bei denen das Rohr elliptisch werden kann.
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In Abb. 3 ist das Laschenglied in die Ebene gebogen. Die Laschenbreite
ist zweckmäßig für beide Gliedenden gleich dem lichten Laschenabstand b der schmalen
Laschenseite. Die gestrichelten Linien zeigen die Biegekanten. In der zusammengebauten
Gestängeanordnung nach Abb. 4 ist an einem Ende ein Bedienungsgriff 12 vorgesehen,
der verdreht und in Richtung des Gestänges bewegt werden kann. Dieser Griff ist
an einer Stange 13 befestigt, an der gelenkig die Laschenglieder 14 befestigt sind.
Mittels der Mutter 15 wird die Laschengliederkette durch den zentralen Draht 8 unter
Vorspannung gebracht, so daß sich das ganze bewegliche Innenteil 14 an die Rohrwandung
11 anlegt. An einem kleinen Radius ist eine Dose 16 angebracht, in der das Kettenrad
17 mit seinen Zähnen 18 in die balligen Hebelrollen 4 eingreift. In dem geraden
Stück 19 des Gestänges ist zweckmäßig eine Stange 20 eingebaut, um das Gestänge
billiger zu gestalten. Eine weitere Dose 21 ermöglicht es, mittels des Hebels 22
eine Nebenarbeit zu leisten. Das Gestängerohr 11 beginnt an einem festen Teil 23
und endet an einem ebenfalls festen Teil 24. Das Gestänge leistet seine Hauptarbeit
durch den Finger 25, der sich in Pfeilrichtung axial und in Umfangsrichtung bewegt.