DE1243467B - Biegsames Kabel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F16c

Deutsche Kl.: 47 b-32

Nummer: 1243 467

Aktenzeichen: V 24146 XII/47 b

Anmeldetag: 7. Juni 1963

Auslegetag: 29. Juni 1967

Die Erfindung betrifft biegsame Kabel zur Übertragung von Zug- und Druckkräften in Achsrichtung des Kabels mit einer schraubenförmigen Arbeitswicklung, in die ein Zahnrad eingreift, und die aus einer drahtförmigen Seele und mehreren darüber in wechselndem Sinne gewickelte Lagen von Drahtwindungen bestehen, auf welchen die Arbeitswicklung unter Spannung aufgebracht ist.

Derartige Kabel werden zur mechanischen Fernbetätigung von Klappen, Verschlüssen, Fenstern u. dgl. verwendet. Sie sind zu diesem Zweck in Führungen verlegt, die entsprechend der Biegsamkeit des Kabels gekrümmt sein können. Funktionsmäßig stellen solche Kabel eine biegsame Zahnstange dar, die von einem Zahnrad in den Führungen verschoben wird und dabei die zur vorgesehenen Fernbetätigung notwendigen Zug- oder Druckkräfte überträgt. Die Bemessung des Kabels sowie des Zahnrades ist von der Größe der zu übertragenden Kräfte abhängig. Die Größe der Zähne des Zahnrades bestimmt zunächst die Stärke der Arbeitswicklung, die am einfachsten aus einem schraubenförmig über den biegsamen Kern des Kabels gewickelten Runddraht besteht. Aus der Stärke dieser Arbeitswicklung ergibt sich dann in gewissen Grenzen der Windungs-Durchmesser der schraubenförmigen Arbeitswicklung. Innerhalb dieser schraubenförmigen Arbeitswicklung sind die Seele und die darübergewickelten Lagen von Drahtwindungen zur Übertragung der Zug- und Druckkräfte angeordnet. Über diesen biegsamen Kern des Kabels ist die Arbeitswicklung unter hoher Vorspannung aufgewickelt, so daß sie die verschiedenen Lagen von Drahtwindungen zusammenhält und eine solche Haftkraft auf dem Kern besitzt, daß sie auf diesem bei der Kräfteübertragung nicht verschoben werden kann.

Bei den bekannten biegsamen Kabeln dieser Art dienen zur Übertragung der Zugkräfte die Seele, die entweder aus einem glatten Draht oder aus einem Drahtseil bestehen kann, und weiter in der Regel noch eine Lage von mit großem Steigungswinkel gewickelten Drähten, die zweckmäßig die oberste Lage des Kernes bildet. Zur Druckübertragung dienen die zwischen der Seele und der äußeren, die Zugkräfte übertragende Lage angeordnete Lagen von Drahtwindungen, die mit wesentlich kleinerer Steigung gewickelt sind, und die auch die Biegsamkeit des Kabels mitbestimmen.

Dieser bekannte Aufbau solcher biegsamer Kabel hat eine Reihe von Nachteilen, inbesondere für ihre Herstellung. Die Verwendung einer glatten Seele oder eines glatten Drahtseiles ergibt für die weiteren Biegsames Kabel

Anmelder:

VDO Tachometer Werke

Adolf Schindling G. m. b. H.,

Frankfurt/M., Gräfstr. 103;

H. T. Golde G. m. b. H. & Co. K. G.,

Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 338 u. 437

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Hans Förster, Frankfurt/M.

Lagen von Drahtwindungen eine zylindrische Hüllfläche. Die zylindrische Schichtung der Drahtlagen einschließlich der Arbeitswicklung erfordert zur Erzielung der für die Kräfteübertragung notwendigen Haftkraft der einzelnen Lagen aufeinander eine sehr große Vorspannung der Drähte beim Wickeln und den entsprechenden Vorrichtungsaufwand. Während die Haftkraft für die eng gewickelten Zwischenlagen noch verhältnismäßig gut erreicht wird, ist die Erzielung der notwendigen Haftkraft für die mit Abstand gewickelte Arbeitswicklung wesentlich schwieriger. Man kann daher für die oberste Zwischenlage nur ein relativ weiches Drahtmaterial, z. B. Weicheisen, verwenden und hat auch bereits vorgeschlagen, die Arbeitswicklung mit so großer Vorspannung aufzuwickeln, daß die oberste Zwischenlage an den Auflagestellen der Arbeitswicklung verformt wird. Das widerspricht aber der Verwendung dieser Lage als zugkraftübertragende Schicht, für die es vorteilhaft wäre, ein Drahtmaterial mit möglichst hoher Zugfestigkeit, z. B. gehärteten Stahldraht zu verwenden. Eine so hohe Vorspannung beim Wickeln der Arbeitswicklung kann auch ein unregelmäßiges Verbiegen des Kabels zur Folge haben, so daß die Hüllfläche der Arbeitswicklung nicht mehr zylindrisch ist. Ein weiterer erheblicher Nachteil bei der Herstellung der bekannten biegsamen Kabel besteht darin, daß die zugübertragende, sehr steil gewickelte Lage und die druckübertragenden, mit wesentlich geringerer Steigung gewickelten Lagen nicht in einem Arbeitsgang hergestellt werden können, da zum steilen Verseilen der Drähte für die zugübertragende Lage ganz andere Vorrichtungen benötigt werden als für die Herstellung der mit geringer Steigung gewickelten druckübertragenden Lagen. Für die Herstellung der

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Claims (4)

druckübertragenden Wicklungen, der zugübertragenden Wicklung und der Arbeitswicklung sind daher drei Arbeitsgänge notwendig. Die Erfindung behebt diese Nachteile und vereinfacht und verbilligt die Herstellung solcher Kabel erheblich. Sie gewährleistet ferner eine Sicherung gegen eine axiale Verschiebung der Lagen und erfordert beim Wickeln keine übermäßig hohe Vorspannung der Drähte. Die Erfindung besteht darin, daß die in an sich bekannter Weise aus einem Draht hoher Zugfestigkeit bestehende Seele des Kabels mit der Ganghöhe der Arbeitswicklung und einem sehr großen Steigungswinkel schraubenförmig gewunden ist. Vorteilhaft ist es, die aus einem Runddraht mit einem Durchmesser von mindestens einem Drittel des Durchmessers der Arbeitswicklung bestehende Seele mit einem Steigungswinkel von etwa 80 bis 85° schraubenförmig zu verformen. Durch die Wahl einer relativ starken Seele des Kabels kann diese den hauptsächlichen Anteil an der Zugkraftübertragung übernehmen. Über die Seele werden als Zwischenlagen zwischen Seele und Arbeitswicklung höchstens drei in wechselndem Sinne gewickelte Lagen von Drahtwindungen aus mindestens drei und höchstens sechs parallelen jeweils gleich starken Drähten zur Übertragung der Druckkräfte angeordnet. Die Herstellung solcher biegsamen Kabel und die Lagerhaltung dafür kann noch dadurch vereinfacht werden, daß die über die Seele gewickelten Zwischenlagen aus Drähten mit gleichem Durchmesser bestehen. Durch die Verwendung einer relativ starken Drahtseele hoher Zugfestigkeit kann eine steil verseilte Zwischenlage für die Übertragung der Zugkräfte entfallen und das ganze Kabel ist in einem einzigen Arbeitsgang herstellbar, wobei die einzelnen Lagen nacheinander über die Seele gewickelt werden. Die Seele bildet eine ganz flache Schraubenwindung. Diese flache Schraubenwindung mit einer Ganghöhe gleich der Ganghöhe der Arbeitswicklung überträgt sich auf die Zwischenlagen, und in sie wird die Arbeitswicklung gewickelt. Die flache Wellung der Zwischenlagen verhindert eine Verschiebung sowohl auf der Seele als auch der Lagen untereinander und der Arbeitswicklung auf der äußersten Zwischenlage. Die einzelnen Windungen der Arbeitswicklung sind im richtigen Abstand auf dem Kern des Kabels gehalten und für ihre Aufbringung ist keine übermäßig hohe Vorspannung erforderlich. Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 eine vergrößerte Darstellung des Kabels und in F i g. 2 eine starke Vergrößerung der Seele in einer Seiten- und Schnittansicht. Die Seele des biegsamen Kabels besteht aus einem mit der Ganghöhe H der schraubenförmigen Arbeitswicklung 1 und mit einem sehr großen Steigungswinkel α von etwa 80 bis 85° schraubenförmig gewundenen Draht 2 hoher Zugfestigkeit. Der Draht 2 ist so steil und so schwach schraubenförmig verwunden, daß der Durchmesser der zylindrischen Hüllfläche der Schraubenwindung, wie die Schnittansicht der F i g. 2 zeigt, nur einen Bruchteil größer als der Durchmesser des Drahtes 2 ist, so daß ein durchgehender Zylindrischer Kern verbleibt, der in der Schnittansicht strichliert eingezeichnet ist. Diese flache Schraubenwindung kann nur durch eine Zugkraft gerade gestreckt werden, die der Fließgrenze des Werkstoffes nahekommt. So große Zugkräfte können aber bei dem vorgesehenen Verwendungszweck niemals auftreten; sie würden zuerst das Zahnrad oder die Arbeitswicklung zerstören. Die flache Wellung der Schraubenwindung überträgt sich auf die über den Kerndraht 2 gewickeltea Windungen 3, 4 und 5. Die Wicklung 3 besteht im Beispiel aus vier, die Wicklung 4 aus fünf und die Wicklung 5 aus sechs parallelen Drähten. Über die Lage 5 ist in die flache Schraubenwindung die Arbeitswicklung 1 eingewickelt und durch diese im richtigen Abstand auf dem biegsamen Kern des Kabels gehalten. Patentansprüche:

1. Biegsames Kabel zum Übertragen von Zug- und Druckkräften in Achsrichtung des Kabels mit einer schraubenförmigen Arbeitswicklung, in die ein Zahnrad eingreift, bestehend aus einer drahtförmigen Seele und mehreren darüber in wechselndem Sinne gewickelte Lagen von Drahtwindungen, auf welchen die Arbeitswicklung unter Spannung aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise aus einem Draht hoher Zugfestigkeit bestehende Seele (2) mit der Ganghöhe (H) der Arbeitswicklung (1) und einem sehr großen Steigungswinkel (λ) schraubenförmig gewunden ist.

2. Biegsames Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Runddraht mit einem Durchmesser von mindestens einem Drittel des Durchmessers der Arbeitswicklung (1) bestehende Seele (2) mit einem Steigungswinkel (.χ) von etwa 80 bis 85° schraubenförmig verformt ist.

3. Biegsames Kabel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Seele (2) höchstens drei in wechselndem Sinne gewickelte Lagen (3, 4, 5) von Drahtwindungen aus mindestens drei und höchstens sechs parallelen jeweils gleichstarken Drähten angeordnet sind.

4. Biegsames Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Seele (2) in wechselndem Sinne gewickelten Lagen (3, 4, 5) von Drahtwindungen aus Drähten mit gleichem Durchmesser bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 828 480, 815 785.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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