DE617930C - Herstellung einer biegsamen Welle - Google Patents

Description

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REICH

AUSGEGEBEN AM
29. AUGUST 1935

Die Erfindung bezieht sich auf biegsame Wellen, deren Seele aus einer Mehrzahl von mit großer Ganghöhe gewickelten Drähien besteht, die von einem schraubenlinienförmig S gewickelten Metallteil mit geringer Ganghöhe und mit Zwischenräumen zwischen den benachbarten Windungen umgeben sind.

Zw^reck der Erfindung ist, die Nachteile solcher biegsamen Wellen zu beheben, die

«o darin bestehen, daß durch die einfache >Übereinanderwicklung von Seele und Umhüllungsmaterial die Welle nur eine verhältnismäßig geringe Widerstandskraft gegen Verdrehung besitzt und keine zufriedenstellende Übertragung von Zug- und Druckkräften zuläßt.

Die Erfindung bezweckt, eine verbesserte biegsame Welle der angegebenen Art zu schaffen, die nicht nur eine starke und leichte Biegung gestattet; sondern gleichzeitig auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verdrehung oder Verkrümmung besitzt, so daß sie mit besonderem Vorteil bei der Übertragung von abwechselnden Zug- und Druckkräften verwendet werden kann.

Die biegsame Welle gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das an der Seele liegende Material des schraubenlinienförmig gewickelten Metallteils in die Zwischenräume zwischen den Drähten der Seele hmeingedrückt ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stoßen die Windungen des schraubenlinienförmig gewickelten Metallteils auf einem Abschnitt der Welle aneinander, während sie auf einem anderen Abschnitt voneinander getrennt sind. Dadurch wird erreicht, daß der eine Abschnitt die hohe Biegsamkeit eines gewöhnlichen Kabels und der andere Abschnitt eine Steifigkeit besitzt, die der einer starren Stange gleichkommt.

Zur Erzielung verschiedener Grade der Biegsamkeit oder Steifigkeit können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Abstände zwischen den Windungen der äußeren Metallhülle an den einzelnen Teilen der Welle verschieden sein.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Welle gemäß der Erfindung in ihrer Entstehung beispielsweise dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Ansicht eines Kabelstücks, das zunächst nur mit einem flachen Metallstreifen umwickelt ist.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Stück der biegsamen Welle in fertigem Zustand.

Fig. 3 zeigt die Welle der Fig. 2 in gebogenem Zustand,

Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht nach Linie 4-4 der Fig. 1,

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht nach Linie 5-5 der Fig. 2, und

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Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht der vollständigen Welle, bei der ein Teil des Umhüllungsbandes weggebrochen ist, um zu zeigen, wie das Material in die Lücken zwisehen den Drähten des Kabels hineingedrückt wurde.

Ein Stück Kabel ι mit Abmessungen, die dem besonderen beabsichtigten Verwendungszweck angepaßt sind, wird zunächst ίο mit Draht 2 wendelförmig umwickelt, der voi ζugsweise flachen Querschnitt besitzt; die Steigung der Wicklung ist so, daß der Spiralenzwischenraum 3 zwischen den Windungen frei bleibt. Da der Biegungsgrad der fertigen Welle von der größten Weite dieses Spiralzwischenraums 3 abhängt, und da die Biegsamkeit von der zusammenziehenden Spannkraft, mit der die Windungen auf der Seele liegen, abhängt, und da diese beiden Faktoren von der Behandlung abhängen, der die Windungen unterworfen werden, wie dies im folgenden auseinandergesetzt wird, so muß eine entsprechende Toleranz zur Begrenzung der Weite des Zwischenraums geschaffen werden. Mit anderen Worten, der Zwischenraum muß genügend breit sein, damit, wenn der Wickeldraht einem Druck unterworfen wird, wie dies weiter unten beschrieben wird, seine äußerste Breite ausreicht, um die Durchbiegung in dem gewünschten Maße zu ermöglichen; gleichzeitig muß die Biegsamkeit groß genug sein, um den fertigen Gegenstand als biegsame Welle verwenden zu können. Das Drahtmaterial kann weich oder in hohem Maße nachgiebig sein oder je nach dem besonderen Verwendungszweck irgendeinen Grad von Elastizität zwischen diesen beiden Bedingungen besitzen. Die nächste Herstellungsstufe umfaßt die Einwirkung von Kräften auf das bewegliche Kabel (s. Fig. 1), die die gewünschte zusammenziehende Spannkraft des Wickeldrahts hervorrufen. Das Maß dieser Spannkraft kann von demjenigen, bei dem der Wickeldraht nur in die Form gebracht wird, die er auf dem Kabel annimmt, gegebenenfalls ■ mit einem kleinen Druck auf das Kabel, bis zu demjenigen gehen, bei dem das Material des Wickeldrahts in die Zwischenräume zwisehen den Drähten des Kabels fließt oder hineingedrückt wird. Gleichzeitig mit dem Fließen oder Hineindrücken des Materials des Wickeldrahts in die Zwischräume zwischen den Drähten findet ein Fließen dieses Materials längs des Kabels statt, und es kann in irgendeinem Ausmaß bewirkt werden von demjenigen, bei dem nur eben der Spiralenzwischenraum 3 verschlossen wird, wie dies in dem bei A angegebenen Teil der Fig. 2 dargestellt ist, bis zu demjenigen in dem mit B bezeichneten Teil. Das Fließen kann auch abgestuft werden, um stufenweise eine Veränderung des Zwischenraums der Windüngen zu erzielen) siehe Teil C in Fig. 2. Der Teil A kann zu einer Kurve gebogen werden, die dadurch begrenzt ist, daß sich auf der Innenseite der Kurve benachbarte Windungen berühren (s. Fig. 3, A'). Das gleiche trifft auch auf den Teil C zu, der zu einer anderen Kurve gebogen sein kann (s. Fig. 3). Der Teil B ist wie ein steifer Stab zu denken, da die Windungen von vornherein miteinander in Berührung stehen. Das besondere Wellenstück, das in Fig. 2 dargestellt ist, ist daher aus einem starren Teil B, dem gleichförmig biegsamen Teil A und aus dem Teil C, der in verschiedenem Maße gebogen werden kann, hergestellt. Der besondere Wert des abgestuften Teils C ist in der Tatsache begründet, daß er die Bildung scharfer Windungen verhindert, die unerwünscht sein wurden, wenn der Gegenstand zur Kraftübertragung in einer biegsamen Wellenleitung verwendet wird. Der starre Teil B kann zweckmäßigerweise folgenden Zwecken dienen. Beispielsweise als Mittel zur Befestigung eines Handgriffs, eines Klemmfutters oder anderer geeigneter \"orrichtungen, um den biegsamen Teil der Welle in eine Röhre hineinzustecken. Dieser starre Teil kann mit Schraubengewinde versehen werden oder passend gemacht werden oder einen anderen zweckmäßigen Querschnitt erhalten, um Befestigungsteile und entsprechende Vorrichtungen zur Handhabung anzubringen. ö5

In Fig. 6 sind Teile der Hülle weggebrochen, um zu zeigen, wie das Material der Hülle sich in die Zwischenräume zwischen den äußeren Drähten des Kabels hineindrückt. Man sieht ganz deutlich, daß dadurch benachbarte Windungen gegen Verdrehung gegeneinander gesichert werden, eine Wirkung, die dazu dient, den Kräften, die die Konstruktion zu verdrehen suchen, entgegenzuwirken. Eine biegsame Welle, die nach Fig. 6 ausgeführt ist, enthält daher einerseits die Vorteile der Steifheit, anderseits die Vorteile der Biegsamkeit und außerdem ein hohes Maß von Widerstandskraft gegen Torsionskräfte.

Das Wort Kabel, das· in der Beschreibung benutzt wurde, ist so zu vorstehen, daß es irgendeine Seele aus einem aus einer Mehrzahl von Drähten bestehenden Drahtseil, wie etwa ein Seil, eine Litze o. dgl., einschließt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Biegsame Welle mit einer Seele oder einem Kabel aus einer Mehrzahl von mit großer Ganghöhe gewickelten

   Drähten, die von einem schraubenlinienförmig gewickelten Metallteil mit geringer Ganghöhe und mit Zwischenräumen zwischen den benachbarten Windungen umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Seele liegende 'Material des schraubenlinienförmig gewickelten Metallteils in die Zwischenräume zwischen den Drähten der Seele hineingedrückt ist.

   ■ 2. Biegsame Welle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen des schraubenlinienförmig gewickelten Metallteils auf einem Abschnitt der Welle aneinanderstoßen und auf einem anderen Abschnitt voneinander getrennt sind.

   3. Biegsame Welle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Windungen der äußeren Metallhülle an den einzelnen Teilen der Welle zur Erzielung verschiedener Grade von Biegsamkeit oder Starrheit verschieden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen