DE4026782C2 - Vorrichtung zum Speichern von dünnem elastischem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spei­ chern von dünnem elastischem Material gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die Übertragung von Signalen oder Medien von einem rela­ tiv feststehenden auf einen rotierenden Bauteil erfolgt bei bekannten Vorschlägen dadurch, daß das mit beiden Bauteilen verbundene Material in einer Vorrichtung ge­ speichert und nach Bedarf ausgegeben wird. Eine entspre­ chende Speicherlänge des Materials ist jeweils vorhanden. Das Aufbewahren der Speicherlänge geschieht dabei auf un­ terschiedliche Art und Weise. Es ist jedoch immer defi­ niert und wird durch geeignete mechanische Hilfsmittel, wie Wickelrillen, Wickeltrommeln mit Antrieben (DE-OS 34 23 342), Spiralfedern (DE-PS 38 08 778, JP 59- 14 92 76), geeigneten Wickelsinn (DE-PS 31 33 842, DE-OS 30 08 544) oder Speicheranordnung (DE-PS 22 31 661) ge­ sichert.

Typisch für alle diese Vorschläge ist, daß stets mechani­ sche Einrichtungen nötig und vorhanden sind, die das Ein­ ordnen und die Lage der Speicherlänge realisieren. Diese Einrichtungen sind kompliziert, störanfällig sowie tech­ nisch aufwendig und beeinflussen die Lebensdauer des je­ weiligen Materials.

Im Rahmen der Bauart der US-PS 31 44 218 ist ein im Quer­ schnitt rundes Kabel über einen ortsfesten Lagerbock stirnseitig in ein in diesem Lagerbock sowie in einem ge­ genüberliegenden weiteren ortsfesten Lagerbock drehbares Gehäuse eingeführt. Das Gehäuse wird von einem zylindri­ schen Stab axial durchsetzt, der mit einem Ende in dem Einführlagerbock verankert und mit dem anderen Ende in einer Stirnplatte des Gehäuses drehbar gelagert ist. Das über einen Stutzen in das Gehäuse eingeführte Ende des Kabels ist neben diesem Stutzen starr mit dem Stab ver­ bunden und umschlingt diesen dann anschließend schrauben­ linienförmig. Am anderen Ende des Stabs ist das Kabel ra­ dial aus dem Gehäuse geführt und außenseitig des Gehäuses befestigt. Von hier umschlingt das Kabel das Gehäuse schraubenlinienförmig, wobei das freie Ende zu einem De­ tektor geführt ist. Die Lage des Kabels auf dem Außenum­ fang des Gehäuses ist durch eine schraubenlinienförmige Nut definiert.

Der Aufbau dieser Vorrichtung und ihre Herstellung sind vergleichsweise kompliziert. Wartungsmaßnahmen erfordern einen groben Zeitaufwand. Dennoch kann nicht vermieden werden, daß das Kabel starken Beanspruchungen, insbe­ sondere umfangsseitig des drehfähig gelagerten Gehäuses, ausgesetzt ist.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Zahl der Nutzumdrehungen gering ist. Grund hierfür ist der Sach­ verhalt, daß die Windungen des Kabels um den mittigen Stab gewickelt werden müssen, damit die Windungen sich nicht ineinander verschachteln können. Sind sie aber ein­ mal verschachtelt, besteht die Gefahr, daß sie anschließend nicht mehr trennbar sind.

Durch die US-PS 30 61 234 wird eine Vorrichtung zum Spei­ chern von dünnem elastischem Material größerer Länge of­ fenbart, bei welcher das Material einen ein Gehäuse axial durchsetzenden und zu diesem relativverdrehbar gelagerten Stab in losen Windungen wendelförmig umschlingt, wobei ein Ende des Materials mit dem Stab drehfest verbunden und an einem Stirnende des Gehäuses aus diesem herausge­ führt und das andere Ende mit dem gegenüberliegenden Stirnende des Gehäuses fest verbunden ist.

Zwar ist der aus einem Vollprofil bestehende Stab in dem Gehäuse relativverdrehbar gelagert und er durchsetzt die­ ses Gehäuse auch, indessen umschlingt das aus einem Elek­ trokabel bestehende Material nicht den Stab. Das Elektro­ kabel umschlingt vielmehr ausgehend von einer Einspann­ stelle an einer Seitenwand des Gehäuses zunächst eine Trommel, die mit der Seitenwand fest verbunden ist. Fer­ ner umschlingt das Elektrokabel eine innere Hülse einer im Durchmesser so großen Speichertrommel, daß sie sich zwischen den Stirnwänden des Gehäuses erstreckend sowohl die Gehäusetrommel als auch die Hülse mit Abstand radial umgreift. Die Hülse ist auf dem Stab relativverdrehbar gelagert und mit der Speichertrommel fest verbunden. Die Speichertrommel speichert einen weiteren Längenabschnitt des Elektrokabels in Form von mehreren Windungen.

Der einzige Kontakt des Elektrokabels mit dem Stab er­ folgt an einer Umlenkung an einer mit dem Stab drehfest verbundenen Scheibe, die zwischen der Gehäusetrommel und der Hülse liegt. Außerdem wird das Elektrokabel von der Hülse aus radial zu der Speichertrommel geführt.

Eine weitere Scheibe neben dem der Gehäusetrommel gegen­ überliegenden Gehäusestirnende ist mit diesem fest ver­ bunden und dient der Begrenzung einer Ausnehmung zwischen der Speichertrommel und dem Gehäusestirnende zur Aufnahme einer Spiralfeder.

Weder die Hülse noch die Gehäusetrommel sind mit dem Stab drehfest verbunden. Drehfest verbunden mit dem Stab ist lediglich die mittig angeordnete Scheibe mit der Umlen­ kung für das Elektrokabel. Dies ist auch ein Wendepunkt im Verlauf des Elektrokabels zwischen den eingespannten Enden mit einem Wechsel der Steigungsrichtung.

Das Elektrokabel ist von der Hülse aus radial durch den Boden der Speichertrommel geführt und in dieser in mehre­ ren Windungen aufgelegt.

Ein Benutzer dieser Vorrichtung hat die Möglichkeit, das Elektrokabel gegen die Kraft der Spiralfeder von der Speichertrommel abzuziehen. Hierbei wird die Spiralfeder gespannt. Gleichzeitig werden die Windungen des Elektro­ kabels auf der Hülse abgewickelt und durch die Umlenkung auf die mit der Stirnwand des Gehäuses fest verbundene Gehäusetrommel gewickelt.

Will der Benutzer das Elektrokabel wieder auf die Spei­ chertrommel auflaufen lassen, so braucht er nach Aus­ schaltung einer Rastvorrichtung lediglich die Zugkraft am Elektrokabel wegzunehmen. Sodann tritt die Rückstellkraft der Spiralfeder in Kraft, wodurch mittels der Umlenkung während des Aufwickelns der Windungen des Elektrokabels auf die Speichertrommel die Windungen des Elektrokabels von der Gehäusetrommel abgehoben und auf die Hülse zu­ rückgewickelt werden.

Es handelt sich demnach um eine baulich aufwendige, weil aus vielen Einzelteilen mit Führungs- und Leitmechanismen bestehende Vorrichtung. Sie hat ferner im Vergleich zu ihrer axialen Länge eine überproportionale radiale Er­ streckung, die ihren Einsatz zwangsläufig beschränkt, wenn ein entsprechender Einbauraum nicht zur Verfügung steht. Das Elektrokabel gelangt sowohl mit der Gehäuse­ trommel, der Umlenkung, der Hülse und der Speichertrommel in schleifenden Kontakt. Es unterliegt damit einem erhöh­ ten Verschleiß. Die Anzahl der Nutzumdrehungen des Stabs ist durch die axiale Länge von Hülse und Gehäusetrommel eingeschränkt.

Durch die DE-PS 7 10 465 und die US-PS 22 19 201 ist es bekannt, ein innerhalb eines Gehäuses angeordnetes spi­ ralförmig oder schraubenlinienförmig verlegtes flexibles Material axial aus dem Gehäuse hinauszuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebenen Art zu schaffen, die unter Erhöhung des Gebrauchswerts durch Verschleißminimierung am eingesetzten Material eine kostengünstigere Herstellung ermöglicht und bei welcher eine größere Anzahl von Nutzumdrehungen des Stabs bei gleichzeitiger Reduzierung der Einbaulänge des elasti­ schen Materials erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufge­ führten Merkmalen.

Hierdurch wird es jetzt möglich, die Speicherlänge von Bandmaterial schonend und sicher in einem Speicherraum aufzunehmen, ohne dazu aufwendige Führungs- und Leitme­ chanismen zu verwenden. Die Speicherung kann dabei auf­ grund der losen regelmäßigen oder unregelmäßigen wendel­ förmigen Windungen des Bandmaterials zwischen dem rota­ tionsfähigen Stab und dem Gehäuse so erfolgen, daß eine Verdrehung des Stabs in beide Drehrichtungen ge­ währleistet ist. Eine verschleißfördernde Beanspruchung des Bandmaterials ist nahezu ausgeschlossen. Außerdem kann bei entsprechender Bemessung des Bandmaterials si­ chergestellt werden, daß es sich nicht ineinander ver­ schachteln kann. Somit beträgt die Zahl der erreichbaren Nutzumdrehungen ein Vielfaches gegenüber der gattungsprä­ genden Bauart.

Dadurch, daß das Bandmaterial zwischen der Innenfläche eines Gehäusestirnendes und einer neben der gegenüberlie­ genden Innenfläche des anderen Gehäusestirnendes sich er­ streckenden, mit dem Stab drehfest verbundenen Scheibe eingespannt ist, wird eine besonders große Funk­ tionssicherheit erzielt. Dabei dient die Scheibe auch dazu, das Bandmaterial einwandfrei in das hohle Ende des Stabs zu überführen, ohne das Bandmaterial in unzulässi­ ger Weise auf Verdrehung zu beanspruchen.

Durch die Anordnung eines während des Vor- oder Zurück­ drehens des Stabs längs desselben frei wandernden Wende­ punkts des Wicklungssinnes des Bandmaterials im Verlauf des Bandmaterials zwischen seinen Einspannstellen wird ferner der Vorteil erzielt, daß für zwei Nutzumdrehungen der Scheibe relativ zum gegenüberliegenden Gehäusestirn­ ende nur eine Windung des sich wendelförmig erstreckenden Bandmaterials erforderlich ist. Dabei wandert der Wende­ punkt während der Relativverdrehung des Gehäusestirnendes und der Scheibe je nach Drehrichtung über die gesamte Länge des Bandmaterials.

Ein typisches Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Lichtwellenleitertechnik.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Gemäß der Darstellung ist in einem Gehäuse 1, welches einen Führungs- und Speicherraum 2 umschließt, ein be­ grenzt rotationsfähiger Stab 3 in Form eines Drehüber­ tragers gelagert. Der Stab 3 kann insgesamt oder nur an einem Ende 4 hohl ausgeführt sein. An dem hohlen Ende 4 ist eine Scheibe 5 auf dem Stab 3 drehfest angeordnet.

Des weiteren ist aus der Darstellung zu erkennen, daß ein bandartiges Material 6 nach Art einer Schraubendrehfeder zwischen der Innenfläche 7 eines Stirnendes 8 des Gehäu­ ses 1 und der neben der gegenüberliegenden Innenfläche 9 des anderen Gehäusestirnendes 10 sich erstreckenden Scheibe 5 eingespannt ist. Es umschlingt dabei den Stab 3 in losen Windungen wendelförmig.

Während das eine Ende 11 des Bandmaterials 6 durch das Gehäusestirnende 8 herausgeführt ist, ist das andere Ende 12 des Bandmaterials 6 von der Scheibe 5 radial in eine Längsbohrung 13 des hohlen Endes 4 eingeführt und über dieses Ende 4 aus dem Gehäuse 1 geführt.

Im Verlauf des Bandmaterials 6 zwischen seinen Einspann­ stellen 11 und 12 ist ein während des relativen Vor- und Zurückdrehens des Stabs 3 längs desselben frei wandernder Wendepunkt 14 des Wicklungssinnes des Bandmaterials 6 vorgesehen.

Bei dieser praxisgerechten Ausführungsform beträgt der Abstand A zwischen der Scheibe 5 und der Innenfläche 7 des Gehäusestirnendes 8250 mm. Der Stab 3 macht 40 Um­ drehungen. Das schraubenlinienförmig angeordnete Bandmaterial 6 weist 20 Windungen auf.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Gehäuse
 2 Führungs- und Speicherraum
 3 Stab
 4 hohles Ende v. 3
 5 Scheibe
 6 Bandmaterial
 7 Innenfläche v. 8
 8 Stirnende v. 1
 9 Innenfläche v. 10
10 Stirnende v. 1
11 Ende v. 6 u. Einspannstelle
12 Ende v. 6 u. Einspannstelle
13 Längsbohrung v. 4
14 Wendepunkt v. 6
A Abstand zw. 5 u. 8

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Speichern von dünnem elastischem Material (6) größerer Länge, das einen ein Gehäuse (1) axial durchsetzenden und zu diesem relativverdrehbar gelagerten Stab (3) in losen Windungen wendelförmig umschlingt, wo­ bei ein Ende (12) des Materials (6) mit dem Stab (3) drehfest verbunden und an einem Stirnende (10) des Gehäu­ ses (1) aus diesem herausgeführt und das andere Ende (11) mit dem gegenüberliegenden Stirnende (8) des Gehäuses (1) fest verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Material (6) bandförmig ist, zwischen dem Stirnende (8) des ortsfesten Gehäuses (1) sowie einer neben der Innenfläche (9) des anderen Gehäu­ sestirnendes (10) sich erstreckenden, mit dem Stab (3) drehfest verbundenen Scheibe (5) eingespannt ist und vom Bereich der Scheibe (5) in das Innere des zumindest ab dort hohl ausgebildeten Stabes (3) geführt ist, und daß im Verlauf des Bandmaterials (6) zwischen den Einspann­ stellen (11, 12) ein während des relativen Vor- oder Zu­ rückdrehens des Stabes (3) längs desselben frei wandern­ der Wendepunkt (14) des Wicklungssinnes des Bandmaterials (6) vorgesehen ist.