DE652305C

DE652305C - Outer hose for Bowden cables

Info

Publication number: DE652305C
Application number: DET43200D
Authority: DE
Original assignee: Bowden Engineers Ltd
Current assignee: Bowden Engineers Ltd
Priority date: 1933-04-07
Filing date: 1933-10-29
Publication date: 1937-10-28

Description

Die Außenschläuche von Bowdenzügen müssen bekanntlich in der Lage sein, eine der auf den Innenkabel ausgeübten Zugkraft entsprechende Druckkraft auch in gebogenem Zustand ohne Längenverkürzung aufnehmen zu können. Dieses Ziel läßt sich in vollkommener Weise dadurch erreichen, daß der Außenschlauch aus wenigstens zwei ineinandergeschraubten oder ineinandergewundenen Drahtwickeln von solchem Querschnitt besteht, daß auch bei Krümmungen die mittlere Länge des Außenschlauches die gleiche bleibt, ohne daß sich die Windungen voneinander abheben. Diese Forderung ist erfüllt, wenn der Querschnitt wenigstens eines der die Schlauchhülle bildenden Drähte dreieckig oder trapezförmig ist.As is well known, the outer hoses of Bowden cables must be capable of one of the The tensile force exerted on the inner cable corresponds to the compressive force also in the bent one To be able to record state without shortening the length. This goal can be more perfect Way to achieve that the outer hose consists of at least two screwed into each other or intertwined wire coils of such a cross-section that even with curvatures the middle The length of the outer tube remains the same without the coils from each other lift up. This requirement is met if the cross section of at least one of the wires forming the hose casing is triangular or trapezoidal.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß die Druckfestigkeit solcher Schlauchhüllen, d. h. ihre Widerstandskraft gegen axial wirkende Druckbeanspruchungen in geradem und gekrümmtem Zustand, dadurch ohne Verstärkung des Drahtquerschnittes außerordentlich erhöht werden kann, daß der Spitzenwinkel des oder — wenn zur Herstellung der Schlauchhülle nur Drähte von dreieckigem oder trapezförmigem Querschnitt Verwendung finden — der Drähte an den Berührungsstellen der Drahtwindungen mit den Nachbarwindungen nicht größer als 45 ° ist. Unter Spitzenwinkel ist hierbei der Winkel zu verstehen, um welchen die Seiten des dreieckigen oder trapezförmigen Drahtquerschnittes in ihrem Berührungsbereich mit den Nachbarwindungen zueinander geneigt verlaufen, wie dies auch noch an Hand der Zeichnung erläutert werden wird. Durch die Erfindung wird es also möglich, gleiche Druckbeanspruchungen unter Verwendung bedeutend schwächeren Materials für die Herstellung der Schlauchhülle aufnehmen zu können, als man es bisher für möglich hielt. Dies ist in mehrfacher Hinsicht von Vorteil.The invention is based on the knowledge that the compressive strength of such tubular casings, d. H. their resistance to axially acting pressure loads in straight and curved condition, thereby can be greatly increased without reinforcing the wire cross-section that the Point angle of the or - if only triangular wires to manufacture the tubular casing or trapezoidal cross-section - the wires at the contact points of the wire windings with the neighboring turns is not greater than 45 °. Here, the point angle is the angle to understand which the sides of the triangular or trapezoidal wire cross-section run inclined to one another in their contact area with the neighboring windings, as will also be explained with reference to the drawing. Through the invention It is therefore possible to produce the same compressive stresses using significantly weaker material to be able to accommodate the hose cover than was previously thought possible. This is beneficial in several ways.

Es liegt zunächst auf der Hand, daß durch die Erfindung bei der Herstellung derartiger Schlauchhüllen erheblich an Material gespart werden kann. °Wird beispielsweise für eine bestimmte Druckbeanspruchung und für eine* bestimmte Schlauchlänge eine Materialmenge ι ,7 bei einem Spitzenwinkel von 6o° gleich einem gleichseitigen dreieckigen Drahtquerschnitt gebraucht, SO₁ wird bei einem Spitzenwinkel von 45⁰ gemäß der Erfindung nur noch eine Materialmenge von 1,0 gebraucht. Das bedeutet mit anderen Worten eine Materialersparnis von 40 °/₀. Hiermit ist unmittelbar ein weiterer Vorteil verknüpft. Ein Außenschlauch nämlich, der aus Draht von geringem Durchmesser hergestellt ist, besitzt eine leichtere und größere Biegsamkeit als ein Schlauch, der aus einem stärkeren Drahtquerschnitt hergestellt ist. Diese leichtere Biegsamkeit ge-First of all, it is obvious that the invention makes it possible to save a considerable amount of material in the manufacture of such tubular casings. ° If ι a quantity of material, for example, for a given compressive stress and for a * certain tube length 7 equal to an equilateral triangular wire cross section used in a tip angle of 6o °, SO ₁ is at a peak angle of 45 ^0, according to the invention, only a material amount of 1 0 used. In other words, this means a saving in material of 40 ° / _0th Another advantage is directly linked to this. Namely, an outer hose made of wire with a small diameter has a lighter and greater flexibility than a hose made of a thick wire cross-section. This lighter flexibility

maß der Erfindung kann noch dadurch besonders erhöht werden, daß die Druckbeanspruchung auf zwei oder mehr ineinanderge^J schobene Schläuchhüllen verteilt wird. Jede der Teilschlauchhüllen besitzt einen so ge? ringen Durchmesser der zu ihrer Herstellung verwendeten Drahtquerschnitte, daß hierdurch die Biegsamkeit aufs höchste gesteigert werden kann,measure of the invention can be particularly increased even more by the fact that the compressive stress on two or more ineinanderge ^J is distributed pushed Schläuchhüllen. Each of the partial hose covers has such a ge? ring diameter of the wire cross-sections used for their production, so that the flexibility can be increased to the greatest possible extent,

ίο In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.ίο In the drawings the invention is for example illustrated.

Fig. ι ist ein Querschnitt eines Schlauchteilstückes gemäß der vorliegenden Erfindung, undFig. Ι is a cross section of a hose section according to the present invention, and

Fig- 2 zeigt dieses Teilstück im Querschnitt in gebogener Lage.Fig. 2 shows this section in cross section in a bent position.

Fig. 3 und 4 sind ähnliche Querschnitte einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Figures 3 and 4 are similar cross-sections of another embodiment of the invention.

Wie die Zeichnungen zeigen, besteht der druckfeste biegsame Schlauch, der sich besonders für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eignet, aus zwei ineinandergewickelten Drähten 1 und 2 aus Federstahl oder ähnlichem Material. In Fig. 1 und 2 besitzt einer der beiden Drähte einen trapezförmigen und der andere einen runden Querschnitt, während in Fig. 3 und 4 beide Drähte trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Wie die Fig. 2 und 4 erkennen lassen, bedingt die Wahl eines· dreieckigen oder trapezförmigen Querschnittes für wenigstens einen Draht, daß bei einer Durchbiegung des Schlauches seine Länge an der Außenseite der Biegung um den gleichen Betrag zunimmt, um den sie an der Innenseite verkürzt wird. Die mittlere Länge des Schlauches bleibt infolgedessen die gleiche.As the drawings show, there is the pressure-resistant flexible hose, which is particularly suitable for the purposes of the present invention, of two intertwined Wires 1 and 2 made of spring steel or similar material. In Figs. 1 and 2, one has of the two wires a trapezoidal and the other a round cross-section, while in Figs. 3 and 4, both wires have a trapezoidal cross-section. Like Figs. 2 and 4 can be recognized, requires the choice of a triangular or trapezoidal cross-section for at least one wire that its length increases when the hose bends the outside of the bend increases by the same amount as it does on the inside is shortened. As a result, the mean length of the hose remains the same.

Erfindungsgemäß gelangen nur solche Drähte von dreieckigem oder trapezförmigem Querschnitt zur Verwendung, deren Spitzenwinkel α an den Berührungsstellen mit den Nachbarwindungen nicht größer als 45 ° ist, um hierdurch die einleitend beschriebenen Vorteile zu erreichen. In den Fig. 1 und 3 ist der Spitzenwinkel α für den bzw. für die trapezförmigen Drahtquerschnitte ange-According to the invention, only those wires of triangular or trapezoidal shape get Cross-section for use, the point angle α at the points of contact with the Neighboring turns is not greater than 45 °, in order hereby to the ones described in the introduction To achieve benefits. In Figs. 1 and 3, the tip angle α is for or for the trapezoidal wire cross-sections

* geben. Es ist klar, daß dieser Winkel an den Stellen zu messen ist, an denen die Nachr barwindungen der Drähte miteinander in Berührung stehen. Wurden also die Seiten der trapezförmigen oder dreieckigen Drahtquerschnitte nicht geradlinig, wie in den gezeichneten Ausführungsformen, sondern beispielsweise schwach konvex gekrümmt verlaufen, so würde für die Bestimmung des Spitzenwinkels α derjenige Bereich der gekrümmten Seiten in Frage kommen, über den sich die benachbarten Windungen bei Krümmungen des Schlauches entsprechend den Fig. 2 und 4 gegenseitig verschieben. Dabei muß dann natürlich die Messung des Spitzenwinkels mit Hilfe der an die Berührungspunkte der gekrümmten Seitenflächen gelegten Tangenten gemessen werden. * give. It is clear that this angle is to be measured at the points where the adjacent turns of the wires are in contact with one another. So if the sides of the trapezoidal or triangular wire cross-sections were not straight, as in the drawn embodiments, but for example slightly convexly curved, then that area of the curved sides would come into question for determining the apex angle α, over which the adjacent turns are curved of the hose according to FIGS. 2 and 4 move mutually. In this case, of course, the measurement of the tip angle must then be measured with the aid of the tangents placed at the points of contact of the curved side surfaces.

.. Bei der Herstellung von Schläuchen nach der Erfindung ist darauf zu achten, daß sich der Drahtquer schnitt und damit der Spitzenwinkel <x der konvergierenden Seite beim Wickeln der Drähte ändert. Er wird größer, wenn der Draht mit der Keilgrundfiäche nach innen gewickelt wird, und wird kleiner, wenn der Draht mit der Keilgrundfiäche nach außen gewickelt wird. Der Betrag, um den der Winkel α zu- oder abnimmt, hängt sowohl von der Spannung ab, mit der der Draht gewickelt wird, als auch von dem Querschnitt und Material der Windungen... In the production of hoses according to the invention, care must be taken that the wire cross-section and thus the point angle <x of the converging side changes when the wires are wound. It becomes larger when the wire is wound with the wedge base inward, and becomes smaller when the wire is wound with the wedge base outward. The amount by which the angle α increases or decreases depends both on the tension with which the wire is wound and on the cross-section and material of the turns.

Aus diesem Grunde muß der Drahtquerschnitt, dessen Grundfläche bei der Wicklung nach innen zu liegen kommt, so gewählt werden, daß der Winkel α kleiner ist als der, welcher im Fertigprodukt gewünscht wird, und der keilförmige Draht, der mit der Grundfläche nach außen gewickelt werden soll, muß einen Winkel α aufweisen, der größer ist als der im Fertigfabrikat gewünschte.For this reason, the wire cross-section, its base area during the winding comes to lie inward, be chosen so that the angle α is smaller than that which is desired in the finished product, and the wedge-shaped wire that connects to the base to be wound outwards, must have an angle α which is greater than the one desired in the finished product.

Die Größe der eintretenden Winkeländerung kann leicht durch Versuche festgestellt werden. Wird der Draht mit seiner Grundfläche nach außen gewickelt, so ändert sich der Spitzenwinkel bei handelsüblichen Drahtquerschnitten beispielsweise um einen Betrag, dessen Grenzen zwischen 4 und io° liegen, während sich bei einer Wicklung des Drahtes mit nach innen gerichteter Grundfläche Winkeländerungen von 2 bis 12⁰ ergaben, die bei der Herstellung entsprechend zu berücksichtigen, sind, um Endwinkel zu erhalten, die den erfindungsgemäßen Anforderungen entsprechen.The size of the angle change that occurs can easily be determined by experiments. If the wire is wound with its base facing outwards, the point angle changes with commercially available wire cross-sections, for example, by an amount whose limits are between 4 and 10 °, while when the wire is wound with the base facing inwards, the angle changes from 2 to 12 ⁰ results that have to be taken into account accordingly during manufacture in order to obtain end angles that meet the requirements of the invention.

Es wurde schon darauf hingewiesen, daß einer der Hauptvorteile der Erfindung darinliegt, daß es möglich ist, die gleiche Druckfestigkeit solcher Schläuche mit einem bedeutend geringeren Materialaufwand, d. h. mit Drähten von kleinerem Querschnitt, als es bisher üblich war, zu erzielen. Es wurde weiterhin schon ausgeführt, daß damit Hand '' in Hand ein weiterer Vorteil geht, nämlich der einer leichten gegenseitigen Verschiebbarkeit der benachbarten Windungen bei Krüm- no mungen des Schlauches entsprechend den Fig. 2 und 4, und daß gerade dieser Vorteil noch dadurch erhöht werden kann, daß man die Druckbeanspruchung auf zwei oder mehr ineinandergeschobene Schlauchhüllen verteilt, von denen dann jede aus Drähten von so geringem Querschnitt hergestellt sein kann, daß hierdurch die Biegsamkeit eines solchen aus mehreren ineinandergeschobenen Einzelschläuchen hergestellten Schlauches bis zu einem außerordentlich hohen Grad gesteigert werden kann.It has already been pointed out that one of the main advantages of the invention is that it is possible to have the same compressive strength of such hoses with one significant lower material costs, d. H. with wires of smaller cross-section than it has hitherto been customary to achieve. It has also been stated that with this hand '' Another advantage goes into hand, namely that of easy mutual displacement of the neighboring turns at Krümno mings of the hose according to FIGS. 2 and 4, and that just this advantage can still be increased by reducing the compressive stress to two or more nested tubular sheaths distributed, each of which then made up of wires of so little Cross-section can be made that thereby the flexibility of such from several nested single hoses produced hose up to can be increased to an extraordinarily high degree.

Zweckmäßig ist es, wenn die Windungen jedes der beiden Drähte, die den Schlauch bilden, annähernd die gleiche Elastizität besitzen, da ja der Gesamtwiderstand des Schlauches gegen Druck von der Widerstandsfähigkeit des schwächsten Drahtes abhängig ist und der größere elastische Widerstand des anderen Drahtes eine Materialverschwendung bedeuten würde. Diese Forderung läßt sich ίο am besten dadurch erfüllen, daß beide Drähte • im wesentlichen den gleichen Querschnitt besitzen. It is useful if the turns of each of the two wires that make up the hose form, have approximately the same elasticity, since the total resistance of the Hose against pressure depends on the resistance of the weakest wire and the greater elastic resistance of the other wire is a waste of material would mean. This requirement can best be met by having both wires • have essentially the same cross-section.

Besteht der Schlauch, wie in Fig. i, aus einem Draht von dreieckigem oder trapezförmigem und einem Draht von rundem Querschnitt, wird der dreieckige oder trapezförmige Draht zweckmäßig mit dem Scheitel nach außen gewickelt.If the hose, as in Fig. I, consists of a wire of triangular or trapezoidal shape and a wire of round cross-section, the triangular or trapezoidal wire is conveniently with the apex wrapped outwards.

Es liegt auf der Hand, daß die erfindungsgemäßen Schläuche auch aus mehr als zwei Drähten hergestellt werden können.It is obvious that the tubes according to the invention also consist of more than two Wires can be made.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen biegsamen Schläuche ist der, daß die Verwendung einer wasserdichten Umhüllung, die das Eintreten von Feuchtigkeit in den Schlauch und dadurch hervorgerufene Oxydationen verhindern soll, nicht länger notwendig ist infolge der kontinuierlichen schraubenförmigen Berührung, die in jeder Lage zwischen^den Windungen besteht.Another advantage of the flexible hoses according to the invention is that the use a waterproof cover that prevents moisture from entering the hose and the resulting oxidation intended to prevent is no longer necessary due to the continuous helical shape Contact which exists in every position between the turns.

Claims

Patent claims:

1. Outer hose for Bowden cables, consisting of at least two tightly interwoven Winding consists of such a cross-section that the mean length of the tubular casing even with bends it remains the same without the neighboring windings moving from one another stand out, and wherein the cross-section of at least one of the interwoven wires triangular or trapezoidal is, characterized in that the point angle («) of the or the Wires of triangular or trapezoidal cross-section at the points of contact with the neighboring windings are not is greater than 45 °.

2. outer hose for Bowden cables according to claim 1, characterized in that two or more tubular casings produced according to claim 1 lie one inside the other and balance the compressive stress among each other.

1 sheet of drawings