DE3713506C1 - Mehrfachkabel-Drehdurchfuehrung zwischen zwei begrenzt drehbaren Bauteilen - Google Patents
Mehrfachkabel-Drehdurchfuehrung zwischen zwei begrenzt drehbaren BauteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkabel-Drehdurchführung zwischen zwei
koaxialen, gegeneinander begrenzt drehbaren Bauteilen, insbesondere für Welt
raumsatelliten, mit einem das eine Bauteil bildenden Gehäuse mit einem
zylindrischen Gehäusemantel und einer den Gehäuseboden bildenden Platte, auf
der wenigstens ein als Spirale senkrecht zu der Platte verlaufendes Stützband
gleitend abgestützt ist, welches mit seinen beiden Enden an dem Mantel des
Gehäuses einerseits und an einer das andere Bauteil bildenden zylindrischen
Hohlnabe andererseits, die durch das Gehäuse koaxial hindurchragt, tangential
zu diesen festgelegt ist, in welchen jeweils ein axial verlaufender Durchtritt
spalt für die Kabel ausgebildet ist, die entlang des Stützbandes an einer
Seitenfläche desselben übereinander befestigt sind.
Bei einer bekannten Mehrfachkabel-Drehdurchführung (US-PS 45 42 858) für
Weltraumsatelliten sind zwischen zwei parallelen, gegeneinander begrenzt
drehbaren Platten zwei spiralförmige Stützbänder für die Kabel vorgesehen,
wobei die Stützbänder mit ihren ringförmig eingerollten Bandenden unabhängig
voneinander auf an der einen Platte befestigte Stifte bzw. an der anderen
Platte befestigte Stifte aufgesteckt sind. Die Seitenkanten der Stützbänder
gleiten bei der Relativdrehung der Platten unmittelbar auf den Platten. Hier
bei überlagert sich der Bewegung der Stützbänder aufgrund des Zusammen
ziehens oder Auseinandertreibens der Spiralen die Drehbewegung der ange
triebenen Platte, wodurch die an dieser gleitende Seitenkante der Stützbänder
wie auch die Platte besonders verschleißgefährdet sind. Außerdem können
sich die Stützbänder beim Zusammenziehen bzw. Auseinandertreiben der
Spiralen um ihre Befestigungsstifte drehen, so daß die Gefahr besteht, daß
einerseits die Stützbänder miteinander in Berührung kommen und sich wie bei
einer Bandbremse sperren, andererseits die an den Bandenden einlaufenden
bzw. auslaufenden Kabel in Höhe der Befestigungsstifte zusätzliche Biegebe
anspruchungen unterworfen werden. Die Kabel verlaufen bei der bekannten
Ausführungsform gestreckt entlang des jeweiligen Stützbandes und sind an
diesem mittels Kunststoffschlaufen festgelegt. Es besteht daher weiter die
Gefahr, daß die relativ biege-
und torsionssteifen Kabel bei der Bewegung der
Spirale und beim Auftreten von Wärmedehnungen und -schrumpfungen
erheblichen Zugkräften unterworfen werden.
Es ist auch bekannt (US-PS 34 12 951), aus einem Stützband und an dessen
einen Seite verlaufenden Kabeln in einem Gehäuse, in welchem eine drehbare
Trommel angeordnet ist, eine Umkehrschleife zu bilden, deren Schenkel an der
Trommel bzw. dem zylindrischen Gehäusemantel festgelegt sind. Daher wird
das Stützband, welches senkrecht zu dem Gehäuseboden auf diesem gleitend
abgestützt ist, beim Drehen der Trommel entlang des einen Schenkels der Um
kehrschleife auf die Trommel aufgewickelt bzw. von dieser abgewickelt und
mit dem anderen Schenkel der Umkehrschleife von der Innenseite des Ge
häusemantels abgerollt bzw. an diesen angelegt. Da es hierbei zu Relativ
verschiebungen des Stützbandes und der Kabel in deren Längsrichtung kommt,
sind die Kabel in entlang des Stützbandes im Abstand voneinander verteilten
Bügeln lose gehalten. Hierdurch soll auch eine Bewegung der Kabel quer zu der
Seitenfläche des Stützbandes im Bereich des Scheitelbogens der Umkehrschleife
ermöglicht werden. Dennoch sind die Kabel beim Durchlaufen der Umkehr
schleife erheblichen Biegewechseln unterworfen und es kommt auch zu einer
wesentlichen und verschleißanfälligen Bewegung des Stützbandes quer zu dessen
Ebene.
Bei einer anderen bekannten Mehrfachkabel-Drehdurchführung der eingangs
erwähnten Art (DE-PS 6 34 552) soll das Stützband als Feder ausgebildet sein,
die so vorgespannt ist, daß sie das Abwickeln der Leitungen von der Hohlnabe
unterstützt, wobei entlang des Stützbandes Gleiter oder dergleichen verteilt
sein können. Die elektrischen Leitungen können zu einem Flachkabel
zusammengefaßt sein, welches über seine gesamte Breite und Länge hin an dem
Stützband befestigt zu sein scheint. Durch eine derartige Befestigungsart sind
die Kabel bei der Relativbewegung der Bauteile wesentlichen Biegewechseln
unterworfen, was zu entsprechenden Biegewechselbeanspruchungen und auch
Zugwechselbeanspruchungen bei der Relativbewegung der Bauteile führt.
Überdies ist das Stützband nur einseitig an der Bodenplatte des Gehäuses
abgestützt, wodurch der bekannte Vorschlag auf Anwendungsfälle beschränkt
ist, bei denen die Bodenplatte des Gehäuses horizontal verläuft. Ferner wirkt
den Relativbewegungen der Bauteile aufgrund der Vorspannung der von dem
Stützband gebildeten Feder ein zunehmender Federwiderstand entgegen, wenn
sich die Hohlnabe gegenüber dem Gehäuse zunehmend verdreht, wodurch die
Leichtgängigkeit für die Drehverstellung der Bauteile beeinträchtigt wird.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine Mehrfachkabel-Drehdurch
führung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, und so auszubilden, daß bei
möglichst geringem Verschleiß des Stützbandes und der Platte eine
kontrollierte und möglichst zugkraftfreie Kabelführung zwischen den gegen
einander verdrehbaren Bauteilen vorliegt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gehäuse einen als Platte
ausgebildeten, parallel zum Gehäuseboden verlaufenden Deckel aufweist, an
welchem das Stützband ebenfalls gleitend abgestützt ist, daß die Kabel
mittels mehrerer entlang des Stützbandes im Abstand voneinander verteilten
Befestigungsvorrichtungen an dem Stützband befestigt sind, daß die Kabel
einzeln entlang des Stützbandes wellenlinienförmig verlegt sind und von den
Befestigungsvorrichtungen an jedem zweiten Scheitel der Wellenlinie an dem
Stützband festgelegt und an den anderen Scheiteln der Wellenlinien mit be
züglich der Spirale radialem und axialem Bewegungsspiel gehalten sind, und
daß das Stützband in diejenige Spiralform vorgeformt ist, die vorliegt, wenn
die Bauteile um die Hälfte ihres Relativdrehbereiches gegeneinander verdreht
sind.
Da bei der Drehverstellung des einen Bauteils gegenüber dem anderen keine
Relativbewegung zwischen den beiden Platten auftritt, an denen das Stütz
band für die Kabel gleitend abgestützt ist, und da die Stützbandenden an dem
Gehäusemantel bzw. der Hohlnabe tangential zu diesem ohne Bewegungsfrei
heitsgrad festgelegt sind, ist dafür gesorgt, daß die Relativbewegungen der
Seitenkanten des Stützbandes und der Platten in Richtungen quer zu den
Spiralwindungen des Stützbandes und damit die Reibungskräfte zwischen dem
Stützband und den Platten bei der Relativdrehung der Bauteile gering sind.
Daher kann ein leichtgängiger Lauf der Spiralwindungen beim Zusammen
ziehen bzw. Auseinandertreiben der Spirale mit nur geringem Verschleiß der
Spirale und der Platten erreicht werden.
Überdies ist durch das erfindungsgemäße Vorformen des Stützbandes derart,
daß es im unbelasteten Zustand bereits denjenigen Spiralverlauf aufweist,
welcher vorliegt, wenn die Bauteile um die Hälfte des zulässigen maximalen
Drehwinkelbereichs gegeneinander verdreht sind, das Drehmoment, welches
für das Relativdrehen der Bauteile erforderlich ist, über einen großen Teil des
maximalen Drehwinkelbereichs praktisch Null, so daß auch von daher eine
besonders leichtgängige Relativdrehung der Bauteile erreicht wird.
Durch das Festlegen der Stützbandenden an den Bauteilen entstehen außerdem
bei deren Relativdrehung keine Biegewechselbeanspruchungen der Kabel im Be
reich derjenigen Stellen, an denen die Kabel in die Spirale einlaufen bzw. aus
dieser herauslaufen. Dadurch, daß die Kabel entlang des Stützbandes leicht
wellenlinienförmig verlaufen, an diesem nur an jedem zweiten Wellenscheitel
festgelegt sind und an den dazwischenliegenden Wellenscheiteln mit allseitigem
Spiel gehalten sind, ergeben sich keine wesentlichen Biegewechselbean
spruchungen der verhältnismäßig biege- und torsionssteifen Kabel beim Zu
sammenziehen der Spirale bzw. bei deren Auseinandertreiben und keine Zugbe
anspruchungen der Kabel aufgrund von unterschiedlichen thermischen Längen
änderungen der
Kabel und des Stützbandes. Da die Kabel bei der relativen Drehverstellung der
Bauteile keinen wesentlichen Biegewechseln unterworfen werden, wird außerdem
der Widerstand gegen die relative Drehverstellung der Baueile von der verhält
nismäßig hohen Biegesteifigkeit der Kabel nicht wesentlich beeinflußt.
Das Stützband zum Abstützen der Kabel hat eine möglichst hohe Quersteifigkeit
mit nicht zu geringer Biegesteifigkeit, um hierdurch ebenfalls den Widerstand
gegen die relative Drehverstellung der Bauteile möglichst klein zu halten. Als
Material für das Stützband wird ein entsprechendes Kunststofflaminat, insbeson
dere ein Laminat aus Epoxyharz und modifizierten Polyamidfasern wie unter dem
Handelsnamen Keflar bekannten Fasern, insbesondere in Form eines Gewebes
bevorzugt.
Wenngleich es möglich ist, die Befestigungsvorrichtungen zum Befestigen der
Kabel an dem Stützband so zu gestalten, daß die Kabel an dem Stützband einzeln
befestigt sind, sind die Befestigungsvorrichtungen vorzugsweise als mit dem
Stützband einen Spalt begrenzende Leisten ausgebildet, durch welchen mehrere
nebeneinander verlaufende Kabel hindurchgeführt sind.
Das Stützband kann unmittelbar mit seinen Seitenkanten an den Platten gleitend
anliegen. Um jedoch jeden Verschleiß der Stützbandseitenkanten zu vermeiden
und den Verschleiß der Platten zu minimieren, wird es bevorzugt, an dem
Stützband über dessen Seitenkanten vorstehende Gleiter zu befestigen, welche an
der jeweiligen Platte gleitend anliegen. Durch eine geeignete Materialpaarung für
die Gleiter und die Platten und durch möglichst gute selbstschmierende
Eigenschaften des Gleitermaterials kann ein verhältnismäßig geringer
Gleitwiderstand erreicht werden. Gegebenenfalls können anstelle von Gleitern
auch Rollen zur Abstützung des Stützbandes an den Platten verwendet werden.
Weiter kann das Stützband zwischen zwei dem Verlauf der Spirale
folgenden Schutzbändern angeordnet sein, wodurch die Befestigungsvorrichtungen zur
Befestigung der Kabel an dem Stützband an einander benachbarten Spiralwindun
gen auch bei einem verhältnismäßig engen Zusammenziehen der Spirale bzw. ver
hältnismäßig weiten Auseinandertreiben nicht aufeinandertreffen können. Die
Schutzbänder sind wie das Stützband mit ihren Bandenden an dem Gehäusemantel
bzw. der Hohlnabe festgelegt. Um außerdem ein Selbstsperren der Spirale bei
deren Zusammenziehen und insbesondere Auseinandertreiben zuverlässig zu ver
meiden, können zwischen wenigstens dem größten Teil der Spiralwindungen an
den Platten um senkrecht zu diesen verlaufende Achsen drehbar gelagerte Füh
rungsrollen verteilt angeordnet sein.
Der Durchtrittsschlitz der Hohlnabe ist an seiner dem spiralinneren
Stützbandende benachbarten Seite vorzugsweise von einem derartigen Kabel
führungskörper begrenzt, dessen dem Durchtrittsschlitz zugekehrte Oberfläche,
gesehen im Querschnitt des Kabelführungskörpers, konvex gekrümmt ist.
Dadurch wird ein knickfreies Einlaufen der Kabel in die Hohlnabe erreicht.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion ist es möglich, Kabel nicht nur an
der einen Seite des Stützbandes, sondern an beiden Seiten desselben zu verlegen,
wodurch die Anzahl der von dem einen Bauteil zu dem anderen geführten Kabel
verdoppelt werden kann. Zur weiteren Vergrößerung der möglichen Kabelanzahl
können auch mehrere als mehrgängige Spirale verlaufende kabeltragende
Stützbänder vorgesehen sein, zwischen denen jeweils ein Schutzband verläuft.
Um zu vermeiden, daß bei Montagearbeiten die aus der Hohlnabe axial
herausgeführten Kabel innerhalb der Hohlnabe auf Zug beansprucht werden
können, können die in die Hohlnabe geführten Kabel an demjenigen Ende der
Hohlnabe, an dem die Kabel herausgeführt sind, insbesondere in einem Kern aus
mehreren mit Abstand ineinander angeordneten Hülsen festgelegt sein, insbe
sondere zwischen den Hülsen vergossen oder eingeklebt sein. Aus ent
sprechendem Grund können die Kabel außerhalb des Gehäusemantels entlang
dessen Umfangs an dem Gehäusemantel festgelegt sein. Dies bietet weiter die
Möglichkeit, die Kabel von unterschiedlichen Umfangsstellen des Gehäuse
mantels aus geordnet zu den jeweiligen Kabelanschlußstellen zu führen, die
insbesondere in Form von Mehrfachsteckbuchsen auf dem Gehäusedeckel verteilt
angeordnet sein können.
Wenn mehrere als mehrgängige Spirale verlaufende kabeltragende Stützbänder
vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Schutzband verläuft, ist es weiter
vorteilhaft, in dem Gehäusemantel nur einen Durchtrittsschlitz für sämtliche
Kabel vorzusehen, wobei die Stützbänder und Schutzbänder mit ihren spiral
äußeren Bandenden an der einen Seite des Durchgangsschlitzes im Gehäusemantel
gemeinsam festgelegt sind. In der Hohlnabe hingegen sind aus Platzgründen und
für ein günstigeres Einleiten einer Vielzahl von Kabeln in den Innenraum der
Hohlnabe vorzugsweise mehrere, an unterschiedlichen Umfangsstellen der
Hohlnabe verteilte Durchgangsschlitze jeweils für die von einem der Stützbänder
ablaufenden Kabel vorgesehen. Hierbei sind das dem jeweiligen Stützband an des
sen spiralinneren Seite benachbarte Schutzband vor dem betreffenden Durch
gangsschlitz, und das dem jeweiligen Stützband an dessen spiraläußeren Seite
benachbarte Schutzband hinter dem betreffenden Durchgangsschlitz an der Hohl
nabe festgelegt, wohingegen das jeweilige Stützband vor oder hinter dem be
treffenden Durchgangschlitz an der Hohlnabe festgelegt ist, je nachdem, ob
durch diesen die Kabel von der spiraläußeren oder spiralinneren Seite des Stütz
bandes in die Hohlnabe eingeführt werden.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Hohlnabe und das Gehäuse
über ein vorgespanntes, spielfreies Lager fliegend aneinander gelagert, welches
an derjenigen Seite des Gehäuses angeordnet ist, an welcher die Hohlnabe aus
dem Gehäuse herausgeführt ist. Hierdurch wird der Gesamtaufbau der erfindungs
gemäßen Mehrfachkabel-Drehdurchführung leichter. Außerdem ist hierdurch auch
bei Abnehmen der dem Lager angewandten Platte vom Gehäuse eine volle
Funktionsprüfung möglich, insbesondere wenn die Stützrollen, sofern sie vor
handen sind, an der dem Lager benachbarten Platte derart gelagert sind, daß sie
auch beim Abnehmen der anderen Platte vom Gehäuse funktionsfähig sind.
Durch die Erfindung ist somit eine Mehrfachkabel-Drehdurchführung zwischen
zwei gegeneinander begrenzt, z. B. um 180-360° drehbaren Bauteilen geschaffen,
die in hohem Maße weltraumtauglich ist, so daß sie besonders für Weltraumsa
telliten geeignet ist. Insbesondere durch die spezielle Nabenkonstruktion ergeben
sich ein geringer Platzbedarf und daher ein geringes Gewicht auch bei einer
großen Anzahl von Kabeln. Durch die hierzu beschriebenen Maßnahmen läßt sich
ein sehr geringes Betriebsdrehmoment erreichen, so daß der Antrieb zum gegen
seitigen Drehen der Bauteile klein und leicht sein kann. Jedoch kann die erfin
dungsgemäße Mehrfachkabel-Drehdurchführung auch für andere Zwecke angewen
det werden, insbesondere wenn es bei diesen auf ein kontrolliertes und zugkraft
freies Führen einer gegebenenfalls großen Mehrzahl von dem einen
auf das andere Bauteil ankommt.
Je nach dem Gesamtaufbau der Konstruktion, in welche die erfindungsgemäße
Mehrfachkabel-Drehdurchführung eingebaut ist, können die Kabel durch die
Hohlnabe zu unterschiedlichen Achsseiten derselben oder gemeinsam zu dersel
ben Achsseite der Hohlnabe hin aus dieser herausgeführt werden. Letzteres ist
bei Weltraumsatellitenkonstruktionen vorteilhaft. Um die Anzahl der von dem
einen Bauteil auf das andere geführten Kabel noch weiter erhöhen zu können,
lassen sich aufgrund des erfindungsemäßen Aufbaus der Mehrfachkabel-Dreh
durchführung mehrere derselben koaxial aneinandersetzen, indem deren Gehäuse
einerseits und deren Hohlnaben andererseits miteinander gekuppelt werden. Auch
hierbei können die Kabel je nach dem Gesamtaufbau der die Drehdurchführungen
enthaltenden Konstruktion zu unterschiedlichen Axialseiten der Hohlnaben hin
oder - vorzugsweise - sämtlich zu derselben Axialseite der Hohlnaben hin
geführt werden, wobei auch die Kabel von der einen Hohlnabe durch die andere
hindurchgeführt sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels
erläutert, welches aus der Zeichnung ersichtlich ist. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Mehrfachkabel-Drehdurchfüh
rung, teilweise im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt der Mehrfachkabel-Durchführung gemäß der Schnittlinie
II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Abschnitt eines Stützbandes der Mehrfachkabel-Drehdurchführung
gemäß den Fig. 1 und 2 mit den auf dem Stützband verlegten Kabeln,
und
Fig. 4 einen Querschnitt der Anordnung aus Fig. 3 gemäß der Schnittlinie
IV-IV.
Die Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach den Fig. 1 und 2 enthält im
wesentlichen ein zylindrisches Gehäuse 9 mit zwei dessen Boden bzw. Deckel
bildenden Platten 1, 2 und einem diese miteinander verbindenden Gehäusemantel
10 sowie eine das Gehäuse 9 koaxial zu diesem durchragende Hohlnabe 8, die an
der den Gehäuseboden bildenden Platte 2 des Gehäuses 9 aus diesem herausge
führt ist. Die Hohlnabe 8 und das Gehäuse 9 sind an dessen der Bodenplatte 2
benachbarten Seite über ein vorgespanntes, spielfreies Lager 22 fliegend anein
ander abgestützt und mittels eines (nicht gezeigten) Antriebs, der an einem an
der Hohlnabe 8 festgelegten Mitnehmer 23 einerseits und an dem Gehäuse 9
andererseits angreift, begrenzt gegeneinander verdrehbar.
Zum Führen der Kabel 6 von dem Gehäuse 9 zu der Hohlnabe 8 ist zwischen
diesen eine Mehrfachspirale aus die Kabel 6 tragenden Stützbändern 3 und diese
jeweils beidseitig einfassenden Schutzbändern 17 vorgesehen. Die Kabel 6 sind
an den Stützbändern 3 mittels mehrerer entlang derselben verteilten Befesti
gungsvorrichtungen 7 gehalten, wobei die Kabel 6 beidseitig der Stützbänder 3
entlang diesen verlegt sind. Die Bänder 3, 17 sind mit ihrem spiraläußeren Band
ende 4 gemeinsam an der Innenseite des Gehäusemantels 10 festgelegt und mit
ihren spiralinneren Bandenden 5 an gesonderten Umfangsstellen der Hohlnabe 8
gesondert festgelegt. Die Kabel 6 verlaufen von (nicht gezeigten) Steckern, die
in Ausnehmungen 25 über der den Gehäusedeckel bildenden Platte 1 befestigt
sind, auf den Außenumfang des Gehäusemantels 10, an welchem die Kabel
mittels Leisten 24 befestigt sind, und weiter durch einen axialen Durchtritts
schlitz 11 des Gehäusemantels 10 hindurch in das Gehäuse 9 und in die in dem
einen Rand des Durchtrittsschlitzes 11 festgelegte Spirale ein. Die Kabel 6
laufen in die Hohlnabe 8 durch mehrere axiale Durchgangsschlitze 12 bis 14 hin
durch ein, die jeweils an derjenigen ihrer Seiten, welche dem jeweiligen spiral
inneren Stützbandende benachbart ist, von einem balligen Kabelführungskörper
19 begrenzt sind. Mit diesen wird ein knickfreies Einleiten und Umlenken der
Kabel 6 in die Hohlnabe 8 erreicht. In Höhe des Lagers 22 ist an der Hohlnabe 8
ein Kern 20 aus mehreren ineinandergesteckten Hülsen 21 festgelegt, zwischen
denen die Kabel 6 zugentlastet vergossen sind.
Wie besonders aus Fig. 2 ersichtlich, sind zwischen dem größten Teil der
Spiralwindungen an den Platten 1, 2 drehbar gelagerte Führungsrollen 18 verteilt
angeordnet. Die Führungsrollen 18 sind an der den Boden des Gehäuses 9 bilden
den Platte 2 derart gelagert, daß sie auch nach dem Abnehmen der den
Gehäusedeckel bildenden Platte 1 freistehend abgestützt sind. Daher kann nach
dem Abnehmen der den Gehäusedeckel bildenden Platte 1 vom Gehäusemantel
10 eine vollständige Funktionsprüfung der Mehrfachkabel-Drehdurchführung
durchgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, für die Funktionsprüfung an
stelle der Platte 1 eine durchsichtige Scheibe aufzusetzen, durch welche hin
durch die Bewegungen der Spirale beim Drehen des Gehäuses 9 relativ zur Hohl
nabe 8 beobachtet werden können.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Kabel 6 entlang den Stützbändern 3 mit
leicht wellenlinienförmigem Verlauf verlegt. Hierzu sind bei der dargestellten
Ausführungsform die Befestigungsvorrichtungen 7, die entlang der Stützbänder 3
im Abstand voneinander verteilt angeordnet sind, als senkrecht zu der
Längserstreckung des Stützbandes 3 verlaufende, dieses jeweils an den
Wellenscheiteln der wellenlinienförmig verlegten Kabel 6 überquerende Leisten
ausgebildet, welche an ihren verdickten Enden und in ihrem verdickten Bereich
etwas außerhalb ihrer Mitte mit dem Stützband 3 vernietet sind und zwischen
ihren verdickten Teilen mit dem Stützband 3 jeweils einen Spalt 15 bilden, durch
welchen die Kabel 6 hindurchverlaufen. Die Leisten sind entsprechend Fig. 3
mit ihren Spalten entlang des Stützbandes 3 abwechselnd derart versetzt
angeordnet, daß der wellenlinienförmige Verlauf der Kabel zustandekommt.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist die Weite des in der Figur oberen Spalte 15
größer als die Dicke der Kabel 6 und ist die Spaltlänge größer als die Summe
der Dicken der durch diesen Spalt 15 hindurchverlaufenden Kabel 6. In diesem
oberen Spalt 15 sind daher die Kabel 6 senkrecht zur Ebene des Stützbandes 3
und in Querrichtung parallel zu diesem mit Spiel gehalten. In den in Fig. 4
unteren Spalten 15 hingegen sind die durch diese hindurchverlaufenden Kabel 6
spielfrei festgeklebt. In dieser Weise sind die Kabel 6 an jedem zweiten
Wellenscheitel spielfrei und an den jeweils dazwischenliegenden Wellenscheiteln
mit Spiel an dem Stützband 3 befestigt. Hierdurch und durch den wellen
linienförmigen Verlauf der Kabel 6 werden die Biegewechsel des Stützbandes 3
beim Zusammenziehen und Auseinandertreiben der Spirale sowie bei thermischen
Längenänderungen der Kabel 6 gegenüber dem Stützband 3 für die Kabel 6
kompensiert, wodurch die relativ biege- und torsionssteifen Kabel 6 keinen
Wechselbeanspruchungen unterworfen sind.
Zur gleitenden Abstützung der Bänder 3, 17 an den Platten 1, 2 sind an den
Seitenkanten der Bänder 3, 17 entsprechend Fig. 3 eine Mehrzahl von Gleitern
16 verteilt angeordnet, die jeweils gemeinsam mit den Befestigungsleisten 7 mit
dem Stützband 3 vernietet sind. An den Schutzbändern können ebenfalls eine
Mehrzahl von Gleitern angenietet sein.
Claims (12)
1. Mehrfachkabel-Drehdurchführung zwischen zwei koaxialen, gegeneinander
begrenzt drehbaren Bauteilen, insbesondere für Weltraumsatelliten, mit
einem das eine Bauteil bildenden Gehäuse mit einem zylindrischen Ge
häusemantel und einer den Gehäuseboden bildenden Platte, auf der
wenigstens ein als Spirale senkrecht zu der Platte verlaufendes Stützband
gleitend abgestützt ist, welches mit seinen beiden Enden an dem Mantel
des Gehäuses einerseits und an einer das andere Bauteil bildenden
zylindrischen Hohlnabe andererseits, die durch das Gehäuse koaxial hin
durchragt, tangential zu diesen festgelegt ist, in welchen jeweils ein axial
verlaufender Durchtrittsspalt für die Kabel ausgebildet ist, die entlang des
Stützbandes an einer der Seitenflächen desselben übereinander befestigt
sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) einen als Platte (1)
ausgebildeten, parallel zum Gehäuseboden verlaufenden Deckel aufweist,
an welchem das Stützband (3) ebenfalls gleitend abgestützt ist, daß die
Kabel (6) mittels mehrerer entlang des Stützbandes (3) im Abstand von
einander verteilten Befestigungsvorrichtungen (7) an dem Stützband (3)
befestigt ist, daß die Kabel (6) einzeln entlang des Stützbandes (3)
wellenlinienförmig verlegt sind und von den Befestigungsvorrichtungen (7)
an jedem zweiten Scheitel der Wellenlinien an dem Stützband (3) festge
legt und an den anderen Scheiteln der Wellenlinien mit bezüglich der
Spirale radialem und axialen Bewegungsspiel gehalten sind, und daß das
Stützband (3) in diejenige Spiralform vorgeformt ist, die vorliegt, wenn die
Bauteile um die Hälfte ihres Relativdrehbereiches gegeneinander verdreht
sind.
2. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Befestigungsvorrichtungen (7) als mit dem Stützband (3)
einen Spalt (15) begrenzende Leisten ausgebildet sind, durch welchen die
Kabel hindurchgeführt sind.
3. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß an dem Stützband (3) über dessen Seitenkanten vorstehende
Gleiter (16) befestigt sind, welche an der jeweiligen Platte (1, 2) gleitend
anliegen.
4. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützband (3) zwischen zwei dem Verlauf
der Spirale folgenden Schutzbändern (17) angeordnet ist.
5. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß zwischen wenigsens dem größten Teil der
Spiralwindungen an den Platten drehbar gelagerte Führungsrollen (18) ver
teilt angeordnet sind.
6. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsschlitz (12-14) der Hohlnabe (8)
an seiner dem spiralinneren Stützbandende (5) benachbarten Seite von
einem Kabelführungskörper (19) begrenzt wird, dessen dem Durchtritts
schlitz (12-14) zugekehrte Oberfläche, gesehen im Querschnitt des Kabel
führungskörpers (19), konvex gekrümmt ist.
7. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Kabel (6) entlang des Stützbandes (3) zu
beiden Seiten desselben verlegt sind.
8. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die in die Hohlnabe (8) geführten Kabel (6) an
einem Ende der Hohlnabe (8) in einem Kern (20) aus mehreren mit Abstand
ineinanderangeordneten Hülsen (21) festgelegt sind.
9. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kabel (6) außerhalb des Gehäusemantels (10) entlang
dessen Umfang festgelegt sind.
10. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere als mehrgängige Spirale verlaufende kabeltragen
de Stützbänder (3) vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Schutzband
(17) verläuft.
11. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützbänder (3) und Schutzbänder (17) mit ihren spiraläußeren Banden
den (4) an der einen Seite des Durchgangsschlitzes (11) im Gehäusemantel (10)
gemeinsam festgelegt sind und mit ihren spiralinneren Bandenden (5) an
unterschiedlichen Umfangsstellen der Hohlnabe (8) jeweils vor bzw. hinter
einem von mehreren darin ausgebildeten axialen Durchgangsschlitzen (12-14)
festgelegt sind.
12. Mehrfachkabel-Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlnabe (8) und das Gehäuse (9) über ein vorge
spanntes, spielfreies Lager (22) fliegend aneinander gelagert sind.
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DE3713506A DE3713506C1 (de) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | Mehrfachkabel-Drehdurchfuehrung zwischen zwei begrenzt drehbaren Bauteilen |
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ID=6326083
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