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In einer schlauch- oder rohrförmigen Hülle längsverschiebbar gelagertes
Zug- und Druckkraftübertragungskabel Es ist bekannt, zur Übertragung von Zug- und
Druckkräften für Zwecke verschiedener Art Metalldrähte oder auch Drahtseile zu verwenden,
die in Umhüllungen gelagert sind, welche die Aufgabe haben, das eigentliche innenliegende
Organ für die Kraftübertragung zu schützen und außerdem für dieses eine ausreichende
Gleit- und Biegefähigkeit zu gewährleisten.
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Bei diesen bekannten Ausführungsarten hat das innenliegende Organ
jedoch nachteiligerweise die Möglichkeit, bei Übertragung von Druckkräften auszuweichen
und eine kurvenförmige oder irgendwie beliebig gekrümmte Gestalt im Innern der Hülle
anzunehmen, wobei es der Innenwand an einzelnen, durch die jeweiligen Verhältnisse
bedingten beliebigen Punkten anliegt, so daß eine Verringerung der Länge des Innenteils
erfolgt.
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Dementsprechend tritt in gleicher Weise eine Längung des Innenteils
bei Übertragung von Zugkräften auf.
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Infolge dieser Veränderung ergeben sich naturgemäß erhebliche Ungenauigkeiten
in der Wirkungsweise derartiger Einrichtungen.
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Ein Vermeiden dieser Nachteile durch Anliegen des Innenteils an der
Innenwand der Hülle, d. h. Ausführung und Lagerung des Innenteils in der Hülle ohne
Spiel ist nicht möglich, da, wie auch vielseitig die Erfahrung gezeigt hat, bei
einer derartigen Ausführung sowohl bei der Verschiebung des Innenteils bei Übertragung
von Druck- wie auch Zugkräften. die Reibung eine solche Größe erreichen würde, daß
eine Bewegung schon von vornherein unmöglich gemacht wäre und dadurch die gewünschte
Übertragung nicht zustande kommen könnte.
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Das Spiel zwischen Innenteil und Hülle muß so bemessen sein, daß durch
die Biegung des Innenteils bei der Betätigung oder auch durch Veränderungen der
Teile infolge Korrosion od. dgl. keine Beeinträchtigung der Bewegungsmöglichkeit
auftreten kann.
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Bisher war aus diesem Grunde auch Fett- oder Ölschmierung notwendig,
jedoch besteht keine Möglichkeit, bei der Verharzung und Zersetzung der Schmiermittel
diese zu erneuern, da die Hülle beiderseits mit festen Verschlüssen versehen ist.
Dies bedingt häufig Korrosionserscheinungen durch im Fett oder dem sonstigen Schmiermittel
enthaltene Säuren oder andere beigefügte Chemikalien.
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Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, sind bei Steuerkabeln
mit geringem Spiel eingesetzte Innenteile bzw. Stahlkabel verwendet worden, welche
von Kunststoffhüllen umschlossen werden, die ihrerseits von außen durch eine weitere
Hülle aus Metall schützend umschlossen werden.
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Das Innenteil und die Kunststoffhülle oder auch die Kunststoffhülle
und das Außenteil können hierbei wahlweise fest miteinander verbunden sein. Nach
einer gewissen Betriebsdauer zeigen sich bei dieser Ausführungsart jedoch ein erhöhter
Verschleiß und rasche Abnutzung, was seinen Grund in dem bereits geschilderten Ausweichen
des Innenteils hat, das nicht mehr auf der ganzen Fläche, sondern nur noch an einzelnen
Teilen derselben anliegt.
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Diese Mängel lassen sich auch bei auf einem Kunststoffkern gewickelten
Drähten mit entgegengesetzt laufenden wendelförmigen äußeren Verbindungsdrähten
nicht vermeiden.
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Um die Reibung herabzusetzen, sind bereits in die Rillen der Drähte
des Innenteils Kunststoffäden eingelegt worden, deren Profil über die Drähte hinausragt
und der Innenfläche der Hülle mit ihren äußeren Linien anliegt. Diese Stränge müssen
jedoch hierbei von den kraftübertragenden Teilen gestützt werden und erhöhen daher
deren Beanspruchung, ohne deren gegenseitige Reibung zu verringern.
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Es ist weiter bekannt, bei Bowdenzügen von den beiden aufeinander
gleitenden Flächen die eine aus Metall, die andere aus flexiblem Kunststoff herzustellen,
welcher hinreichend kleine Elastizität und geringe Temperaturabhängigkeit aufweist.
Hierbei sind ebenfalls die Stränge des Innenteils unter sich gleich und ohne Verringerung
der Reibung, so daß die Verschiebungsmöglichkeit der einzelnen Schichten oder Stränge
des Übertragungsorgans und damit die Angleichung an die bei Biegung entstehenden
Kurven der Übertragungseinrichtung nicht gewährleistet ist.
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Es ist auch bereits bekannt, den aus Kunststoff gefertigten Übertragungsorganen
Zusätze beizugeben,
die jedoch lediglich als Füllstoffe dienen.
Soweit als Füllstoff Metallpulver zur Anwendung kommt, wird dieses lediglich bei
Gleitlagern in den Lagerschalen von Lagern für rotierende Wellen od. dgl. verwendet,
nicht jedoch bei längsverschiebbaren Kraftübertragungsorganen.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein in einer schlauch- oder rohrförmigen
Hülle längsverschiebbar gelagertes Zug- und Drückkräftübertragungskabel, das aus
einer Seele und vorzugsweise mehreren mehrdrahtigen metallischen Wickellagen besteht,
bei denen mindestens zwischen den Drähten der äußeren Wikkellage wendelförmige Stränge
aus einem Werkstoff guter Gleiteigenschaften, vorzugsweise Kunststoff, angeordnet
sind, die mit ihren radial außenliegenden Umfangsteilen, die übrigen Drähte der
äußeren Wickellage überragend; an der Innenfläche der Hülle anliegen, wobei erfindungsgemäß
diese Stränge mit guter Gleiteigenschaft im Querschnitt gesehen ringsegmentförmig
ausgebildet sind oder ringsegmentförmig verbreiterte Fußteile aufweisen, hierbei
mit ihrer Innenfläche auf den darunterliegenden Wickellagen liegen und. auf den
verbreiterten Fußteilen die in der gleichen Wickellage mit den betreffenden Strängen
liegenden Drähte lagern.
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Bei übertragungskabeln mit wenigstens vier Wikkellagen sind Stränge
guter Gleiteigenschaften mit verbreiterten Fußteilen auch zwischen den Drähten der
dritten Wickellage von außen angeordnet.
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Die aus Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften bestehenden Stränge
enthalten Metallteile oder Metallstaub, welche gleichmäßig verteilt und mit der
Kunststoffmasse eng verbunden sind, Bei wendelförmig oder ähnlich verlaufender Innenwand
der roter- oder schlauchförmigen Hülle ist die Steigung der wendelförmigen Stränge
des übertragungsorgans von der Steigung der Innenfläche der Außenhülle abweichend
ausgeführt bzw. verläuft in entgegengesetzter Richtung.
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Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.
Es bedeutet F i g.1 die Seitenansicht eines längsverschiebbar gelagerten Zug- und
Druckkraftübertragungskabels mit aufgeschnittenem. Außenmantel, F i g. 2 einen Querschnitt
der Einrichtung nach F i g.1, F i g. 3 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsart
eines Zug- oder Druckkraftübertragungskabels finit aufgeschnittenem Außenmantel,
F i g. 4 einen Querschnitt der Einrichtung nach F i g. 3, 1~' i g. 5 die Seitenansicht
einer weiteren Ausführungsart eines Zug- oder Druckkraftübertragungskabels mit aufgeschnittenem
Außenmantel, F i g. 6 einen Querschnitt der Einrichtung nach Fig.5. F i g. 7 eine
weitere Ausführungsart der Innenteile der Einrichtung nach F i g. 1 im Querschnitt.
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In einem schlauch oder rohrförmigen Außenrnantel 1 befindet sich ein
inneres Teil 2, das in der Außenhülle verschiebbar ist und aus einer Anzahl von
Einzelsträngen 3 und 3' besteht. Diese Einzelstränge sind wendelförmig nach Art
eines Drahtseils gewickelt und bilden z. B, zusammen einen Kreisquerschnitt, käimen
jedoch auch in jedem beliebigen anderen Querschnitt angeordnet sein. Im Innenteil
2 sind neben den Strängen 3 und 3' zwei weitere .Stränge 4 eingelagert, welche ebenfalls
wendelförmig verlaufen und, wie die Pigureri. zeigen,, hutförmigen Querschnitt besitzen,
so daß sie sich den Strängen 3 und 3' anlegen und von diesen festgehalten werden.
Die Stränge 4 ragen mit ihrer Außenseite, wie auch aus den Figuren ersichtlich ist;
über' die Stränge 3, in. welchen. sie eingebettet sind,, hinaus und berühren die
Innenseite des Außenmantels 1, so daß das ganze Innenteil 2, auf -diese! Weise mittels
der Stränge 4 im Außdnmantel 1 gelagert ist. Die eingelagerten Stränge 4 bestehen
aus einer Gleitmasse bekannter Art, beispielsweise Kunststoff od. ä., mit besonders
guten Gleit- und Elastizitätseigenschaften, so daß, da auch die Außenhülle 1 und
die Stränge 3 und 3' des Innenteils 2 biegsam sind,. die ganze Einrichtung biegsam
und geschmeidig ist.
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Das Innenteil 2 ist in der Hülle 1 längsverschiebbar, wobei. infolge
der linienförmigen Lagerung auf den eingebetteten; aus Gleitmasse bestehenden Strängen
4-reibungsfreier Zustand herrscht und jede besondere Wartung. mittels Schmierung
durch eingelagerte oder einznbririgende Schmiermittel entfällt.
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Wie aus F l g. 3 und 4 ersichtlich ist, kann das Innenteil
5, welches. wiederum von einer roter- oder schlauchartigen Außenhülle 6 umschlossen
ist, zwischen seinen wendelförmig angeordneten. Strängen 7 utid 7' auch drei in
diese eingebettete und ebenfalls wendelförmig verlaufende Stränge 8 aus Gleitmasse
mit hutförmigem Profil enthalten, deren Außenseiten wiedmin der Innenseite der Hülle
6 anliegen und auf diese Weise eine reibungsfreie Lagerung für das verschiebbare
kraftübertragende Innenteil 5 bilden.
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Wie F i g. 5 und 6 zeigen, kann die in F i g. 1 bis 5 dargestellte
Ausführungsweise auch angewendet werden, wenn es "sich uih mehrschichtige, von einer
gemeinsamen roter= oder schlauchartigen Tülle 9 umschlossene Innenteile 10 und 11
handelt, wobei die Außenhülle 9 und die Innenteile 10 und 11 konzentrisch irieinanderliegen.
Die Innenteile 10 und 11 sind nicht nur gegenüber der Außenhülle 9,. sondern auch
gegeneinander selbst ifi gleicher oder entgegengesetzter Richtung verschiebbar,
so daß gleichzeitig oder nxcheinahder Kräfte verschiedener Art und Richtung übertragbar
sind. Das Innenteil 11 setzt sich wieder aus wendelföriirig angeordneten
Strängen 12 und 12' zusammen, in welchd ebenfalls weitere wendelförmig verlaufende
Stränge 13 aus Gleitmasse, wie Kunststoff od. ä., mit hutförmigem Profil eingebettet
sind, deren Außenseite über das kreisförmige Gesamtprofil det Stränge 12 hinausiagt,
so daß das Innenteil 11 auf diese Weise der Innenseite des umschließenden Innenteils
10 anliegt. Auch das Innenteil 10 weist neben seinen wenddlförmigen Strängen 14
und 14' in diese eingebettet hutförmig profilierte und. ebenfalls wendelförmig verlaufende
weitere Stränge 15 aus Gleitmasse auf, deren Außenseiten der Innenseite des Mantels
9 anliegen. Die linienförmige Lagerung so= wohl des Innenteils 11 auf der Außenseite
der Stränge 13 Wie auch des Innenteils 10 auf der Außenseite der Stränge 15 bewirkt
eine reibungs- und wartungsfreie Verschiebung der einzelnen beliebig gegeneinander
beweglichen Schichten 10 und 11 des gesamten Innenteils.
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Die ringsegmentförmig verbreiterten Fußteile der gute Gleiteigenschaften
aufweisenden Stränge 4, 8, 13,
15 liegen also mit ihrer Innenfläche auf den
Barunterliegenden. Wickellagen 3', 7',12',14', während sie zu= gleich für die in
der gleichen Wickellage liegenden Drähte 3, 7,12,14 die Lagerung bilden. Auf diese
Weise
wirken sich die Gleiteigenschaften der wendelförmigen Stränge auf alle Wickellagen
aus.
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Selbstredend können die in die Stränge der Innenteile eingebetteten
Gleitmassestränge statt mit hutförmigem Profil auch mit jedem anderen zweckentsprechenden
Profil ausgebildet sein.
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F i g. 7 zeigt beispielsweise eine Ausführung der in die Stränge 16
eingebetteten Gleitmassestiänge 17 mit an den Seiten einwärts gewölbtem Profil,
an welches sich die umgebenden Stränge 16 anlegen, ebenso wie sich die Stränge 3,
3', 7, 7',12,12' und 14,14' an die Wandungen der hutförmig profilierten Gleitmassestränge
4, 8,13 und 15 anlegen.
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Bei der vorgenannten Lagerungsweise der Innenteile wird erreicht,
daß nur die eingelagerten Stränge aus Gleitmasse das ein- oder mehrschichtig ausgeführte
Innenteil tragen und führen, da sie über die Decklage der weiteren Innenteilstränge
vorragen und mit diesen der Innenseite der Außenhülle anliegen, so daß zwischen
Innenteilaußenfläche und Außenmantelinnenfläche ein Abstand entsteht, der entsprechend
den jeweils auftretenden Beanspruchungen und Verhältnissen bemessen wird.
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Ebenso wie die Innenteile kann auch die Außenhülle aus einem oder
mehreren wendelförmig ineinanderliegenden Strängen bestehen. Die Außenhülle und
auch die, wie beschrieben, ein- oder mehrschichtig ausführbaren Innenteile werden
zweckmäßigerweise bei dieser Ausführung mit wendelförmigen Strängen so gestaltet,
daß die Wendeln verschiedene Steigung besitzen oder in entgegengesetzter Richtung
laufen, so daß ein Ineinanderliegen der Einzelstränge vermieden wird.
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Ohne weiteres kann die Einrichtung auch so getroffen werden, daß die
Außenhülle, welche Schlauch-oder rohrartig die Innenteile umschließt, aus Strängen
mit eingelagerten, entsprechend profilierten Strängen aus Gleitmasse ausgebildet
wird, welche nach innen vorstehen, so daß die Stränge der Innenteile dadurch gelagert
sind.
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Die oben beschriebene Einrichtung ist infolge ihrer Gleiteigenschaften
und Biegungsfähigkeit nicht nur zur Übertragung großer Zug- und Druckkräfte, sondern
auch für geringe Kräfte sowie für beliebig große Verschiebungsbewegungen geeignet,
wie sie bei Motoren, Maschinen und Geräten der verschiedensten Art auftreten und
auch bei Steuerorganen aller Anwendungszwecke erforderlich sind. Auch bei längerer
Betriebsdauer und Krümmungen der übertragungsorgane und des umschließenden Schlauches
beliebiger Art tritt weder besondere Abnutzung noch die Notwendigkeit einer Wartung
auf, da die besondere Art der Lagerung der aufeinander gleitenden Teile ein Abnutzen
ausschließt und stetig Reibungs- und Wartungsfreiheit gewährleistet.
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Im Bedarfsfall kann der in die Innenteile der Zug-und Druckübertragungseinrichtung
eingebetteten Gleitmasse Metallstaub oder auch Metallteile zweckentsprechender Form
eingelagert werden, welche die Festigkeit erhöhen und die Reibungs- bzw. Gleiteigenschaften
noch weiter verbessern, so daß auch bei höchsten Beanspruchungen ausreichende Widerstandsfähigkeit
bei der bereits geschilderten Reibungs-und Wartungsfreiheit vorhanden ist.