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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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FACHGEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft eine Steuerung zum transversalen Bewegen von
Kabeln nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, insbesondere
zum transversalen Bewegen von Kabeln, welche solche Vorrichtungen
betätigen,
wie etwa die Bremse an einem Fahrrad.
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Eine
derartige Steuerung ist in der Druckschrift
US 4,026,390 A gezeigt.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Es
gibt viele patentrechtlich geschützte
Systeme zum Steuern eines Kabels, um Vorrichtungen an einem Fahrrad
zu betätigen.
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Eine
bedeutende Anzahl dieser Patente betrifft Vorrichtungen, welche
zum Ausüben
einer Zugkraft lediglich das Kabel von einem Ende anziehen, um eine
mit dem anderen Ende des Kabels verbundene Vorrichtung zu steuern.
Beispiele von diesem Typ einer Steuerung können in der US-Patentschrift Nr.
2,560,154, in der US-Patentschrift Nr.
US 4,005,613 und in der US-Patentschrift Nr.
US 5,584,210 gefunden werden.
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Ebenso
deckt eine beträchtliche
Anzahl von Patenten solche Vorrichtungen ab, bei welchen zum Erzeugen
von Zugkräften
an beiden Enden eines ersten Kabels ein zweites Kabel verwendet wird,
um bei einem Zwischenpunkt an dem ersten Kabel zu ziehen. Zu dieser
Kategorie gehören
die US-Patentschrift Nr. 4,026,390 und die US-Patentschrift Nr. 4,143,745,
die in 8 der US-Patentschrift Nr. 4,653,613
dargestellte Ausführungsform,
sowie die US-Patentschrift Nr. 5,564,531 und die US-Patentschrift
Nr. 5,582,272. Allerdings betrifft keine dieser Patentschriften
Vorrichtungen, welche ausgelegt sind, das erste Kabel (bei Punkten,
die verschieden von dem Bereich sind, wo das zweite Kabel angreift, und
bei den Enden von solch einem ersten Kabel) in der im wesentlichen
ursprünglichen
Position von solch einem ersten Kabel zu halten.
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In
der US-Patentschrift Nr. 4,245,522 ist lediglich ein erster Betätigungsarm
bzw. Hebelarm vorgesehen, welcher über ein erstes Kabel mit einem zweiten
Betätigungsarm
bzw. Hebelarm verbunden ist, der mit dem Kabel verbunden ist, welches
zu der zu betätigenden
Vorrichtung führt.
Indem ein Betätigungsarm
bewegt wird, wird an einem ersten Ende des Kabels, welches zu der
zu betätigenden
Vorrichtung führt,
durch das nachfolgende Ziehen mit dem zweiten Ende von solch einem
Kabel eine Zugkraft ausgeübt.
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Die
erfindungsgemäße Steuerung
der US-Patentschrift weist einen Hebelarm an jedem oberen Ende von
einem Y-förmigen
Kabel auf, so dass zum Betätigen
einer Vorrichtung eine Zugkraft am Ende des Kabels erzeugen wird,
und zwar indem einer der beiden Hebelarme zum Heranziehen des zugeordneten
Kabelabschnittes verwendet wird.
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Gemäß den Lehren
der US-Patentschrift Nr. 4,901,595 überdeckt eine als "äußeres Kabel" bezeichnete Hülse ein "inneres Kabel". Bei einem Zwischenpunkt ist die Hülse hinsichtlich
ihrer Längsausdehnung
senkrecht geteilt. Der geteilte Abschnitt, der näher an der zu steuernden Vorrichtung
liegt, wird in seiner Lage bzw. Position gehalten, während der
andere Abschnitt von dem Abschnitt, der näher zur Vorrichtung liegt,
weggedreht wird, wodurch an dem inneren Kabel gezogen wird, und
wodurch eine Zugkraft an dem Ende des Kabels erzeugt wird, welche eine
Vorrichtung betätigt.
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Schließlich wird
gemäß den Lehren
der US-Patentschrift Nr. 5,540,304 ein erstes Kabel verwendet, welches über eine
erste Umlenkrolle an einem Hebelarm befestigt ist, um solch einen
Hebelarm zu bewegen und um dadurch einen mechanischen Vorteil (eine
mechanische Übersetzung)
zu erzeugen, und zwar indem eine zweite Umlenkrolle bewegt wird,
welche bei einer Position an dem Hebelarm angebracht ist, die von
dem Schwenkpunkt weiter entfernt als in dem Fall der ersten Umlenkrolle
ist. Diese zweite Umlenkrolle zieht dann bei einem Zwischenpunkt
an einem zweiten Kabel. Die Abschnitte des zweiten Kabels müssen allerdings
parallel zueinander verlaufen, wenn sie von der zweiten Umlenkrolle
weglaufen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Kabelsteuerung angegeben, wie sie
im Patentanspruch 1 formuliert ist. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Steuerung sind in den zugehörigen
Unteransprüchen
formuliert.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren angegeben, wie es
im Patentanspruch 12 formuliert ist.
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Wie
bereits der Name impliziert, erzeugt die Kabelsteuerung zum transversalen
Bewegen eines Kabels bzw. transversale Kabelsteuerung eine Zugkraft
an einem oder an beiden Enden eines Kabels, und zwar indem eine
Kraft ausgeübt
wird, die transversal bzw. schräg
zu der Zugbahn des Kabels verläuft,
während
das Kabel in der im wesentlichen ursprünglichen Kabelposition beibehalten
wird (bei Punkten, die verschieden von dem Bereich sind, wo das
zweite Kabel angreift, und die verschieden von den Kabelenden sind).
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In
vorteilhafter Weise bewirkt solch eine transversale Bewegung, dass
zumindest ein Ende des Kabels, genau wie in dem Fall, der aus dem Stand
der Technik bekannten Steuersystemen, in Längsrichtung bzw. longitudinal
näher zur
transversalen Kabelsteuerung herangezogen wird. Indem ermöglicht wird,
dass sich das Kabel in transversaler Richtung näher zu seiner ursprünglichen
Laufbahn bewegt, wird ebenso in vorteilhafter Weise es gestattet,
dass sich solch ein Kabelende weiter von der transversalen Kabelsteuerung
wegbewegt, da – wenn
der Hebelarm von seiner ursprünglichen
Position (Ruhestellung) bewegt wurde – üblicherweise eine gewisse Kraft
auf das Kabel wirkt, welche in Längsrichtung
entlang des Kabels in der Richtung entgegengesetzt zu der mit der
transversalen Bewegung des Kabels bewirkten Bewegung weg von seiner
ursprünglichen
Laufbahn angreift. Ebenso ist die resultierende Wirkung in vorteilhafter
Weise identisch mit der, die mit einem herkömmlichen Steuersystem erzielt
wird.
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Da
die Betätigungskraft
für eine
Vorrichtung nicht erzeugt wird, indem ein Ende des Kabels herangezogen
wird, kann die transversale Kabelsteuerung entweder an einem Ende
des Kabels oder längs
des Kabels bei einer Zwischenposition angeordnet sein.
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Darüber hinaus
ist kein äußeres Kabel
oder eine Hülse
erforderlich, und die Abschnitte des Kabels müssen nicht parallel zueinander
verlaufen, wenn solche Abschnitte von der transversalen Kabelsteuerung
wegführen.
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Auch
kann der mechanische Gewinn bzw. Nutzen der transversalen Kabelsteuerung
einstellbar ausgeführt
sein.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der transversalen Kabelsteuerung, welche sich von der bevorzugten
Ausführungsform
lediglich darin unterscheidet, dass der Drehpunkt der Umlenkrolle,
welche die transversale Kraft zum Kabel überträgt, nicht einstellbar ist.
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2 zeigt
die bevorzugte Ausführungsform der
transversalen Kabelsteuerung.
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3 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der transversalen Kabelsteuerung.
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4 zeigt
die Ausführungsform
von 1, bei welcher ein erstes Ende des Kabels unmittelbar außerhalb
der Ausgangsöffnung
des Hebelarms verankert wurde.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie
in 1 dargestellt, weist die transversale Kabelsteuerung
einen Hebelarm 1 auf, der über einen Drehpunkt 3 an
einer hohlen Basisplatte 2 schwenkbar angebracht ist.
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Wenn
der Hebelarm 1 weitest möglichst in die Basisplatte 2 hinein
gedreht wurde, folgt das Kabel 4 seiner ursprünglichen
Laufbahn. Wenn der Hebelarm 1 von der Basisplatte 2 nach
außen
gedreht wurde, wird das Kabel 4 zwischen einer Kabelführung 7 und
einem Ausgang 8 aus dem Hebelarm 1 im wesentlichen
transversal zu der ursprünglichen
Laufbahn des Kabels 4 bewegt, und zwar in bevorzugter Weise
mit einer Umlenkrolle 9, die an dem Hebelarm 1 angeordnet
ist, wobei das Kabel 4 über
diese Umlenkrolle 9 läuft,
obwohl für
diesen Zweck bereits eine einfache Auskragung bzw. ein einfacher
Vorsprung hinreichend wäre,
während
die Kabelführung 7 und der
Ausgang 8 diejenigen Kabelabschnitte, welche außerhalb
der Kabelführung 7 und
des Ausganges 8 liegen, in der im wesentlichen ursprünglichen
Position des Kabels halten. Wenn ein erstes Ende 5 des Kabels 4 verankert
ist, zieht solch eine nach außen gerichtete
Drehung des Hebelarms 1 ein zweites Ende 6 des
Kabels 4 in Längsrichtung
näher zu
der transversalen Kabelsteuerung heran. Selbst wenn allerdings das
erste Ende 5 des Kabels 4 nicht verankert ist,
wird mit dem Kabel 4 innerhalb des Hebelarmes 1 eine
größere Reibungskraft
als innerhalb der Kabelführung 7 bewirkt,
welche drehbar (d.h. schwenkbar) an der Basisplatte 2 angebracht
ist, so dass im allgemeinen nur das zweite Ende 6 des Kabels 4,
und nicht das erste Ende 5 des Kabels 4 näher zu der
transversalen Kabelsteuerung herangezogen wird. (Aus einem praktischen
Gesichtspunkt ist dennoch das erste Ende 5 des Kabels 4 grundsätzlich verankert,
und zwar entweder an dem Ausgang 8 für das Kabel 4 von
dem Hebelarm 1, oder bei irgendeinem Punkt, der weiter
von dem Ausgang 8 entfernt liegt, wenn die Kabelsteuerung
bei einem Fahrrad verwendet wird. In der Tat kann auch auf den Ausgang 8 verzichtet
werden, und es können
aus dem Stand der Technik wohlbekannte Verfahren verwendet werden,
um den Hebelarm zum Befestigen des ersten Endes 5 des Kabels 4 einzurichten,
beispielsweise indem einfach das Kabel 4 über den
Ausgang 8 hinaus außerhalb
des Hebelarmes 1 verlängert wird,
wie es in 4 gezeigt ist.)
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Wenn
es dem Hebelarm 1 gestattet ist, sich in die Basisplatte 2 hineinzudrehen,
wird das Kabel 4 in ähnlicher
Weise transversal näher
zu dem ursprünglichen
Laufweg des Kabels 4 bewegt, so dass es dem zweiten Ende 6 des
Kabels 4 gestattet ist, sich in Längsrichtung weiter von der
transversalen Kabelsteuerung wegzubewegen.
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Die
Stecke, über
welche sich das Kabel 4 bewegt – und demzufolge der mechanische
Nutzen der transversalen Kabelsteuerung – kann erhöht werden, indem entweder die
Umlenkrolle 9 lösbar
an dem Hebelarm 1 angebracht und die ursprüngliche
Umlenkrolle 9 mit einer Umlenkrolle 9 ersetzt
wird, welche einen größeren Durchmesser
als die ursprüngliche Umlenkrolle 9 hat,
oder, was in der bevorzugten Ausführungsform der in 2 gezeigten
transversalen Kabelsteuerung der Fall ist, indem der Drehpunkt 10 der
Umlenkrolle 9 weiter weg von dem Drehpunkt 3 in
den Kanal 26 innerhalb des Hebelarmes 1 bewegt wird,
so dass, wenn der Hebelarm 1 von der Basisplatte 2 weg
nach außen
gedreht wird, die Umlenkrolle 9 von dem ursprünglichen
Laufweg des Kabels 4 weiter entfernt liegt (der Drehpunkt 10 kann
gelöst werden,
innerhalb des Kanals 26 bewegt werden und bei einem anderen
Punkt innerhalb des Kanals 26 lösbar befestigt werden, und
zwar indem Techniken verwendet werden, die aus dem Stand der Technik bekannt
sind.)
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In 3 ist
eine zweite wesentliche Ausführungsform
der transversalen Kabelsteuerung dargestellt.
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Das
Kabel 11 läuft
durch zwei Kabelführungen 12.
Die Kabelführungen 12 sind
schwenkbar in einem im wesentlichen U-förmigen
Gehäuse 13 angeordnet.
Eine Kabelführung 12 ist
in der Nähe
eines ersten Endes 14 eines ersten Schenkels 15 des U-förmigen Gehäuses 13 schwenkbar
angeordnet. Die andere Kabelführung 12 ist
in der Nähe
eines ersten Endes 16 eines zweiten Schenkels 17 des U-förmigen Gehäuses 13 schwenkbar
angebracht. Die Kabelführungen 12 halten
den Abschnitt des Kabels 11, der außerhalb des Gehäuses 13 liegt,
in der im wesentlichen ursprünglichen
Position des Kabels 11.
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Ein
Hilfskabel bzw. zweites Kabel 18 läuft durch eine Öffnung 19,
und zwar beginnend in dem ersten Ende 20 des U-förmigen Gehäuses 13,
wobei es sich dann in den Zwischenraum zwischen dem ersten Schenkel 15 und
dem zweiten Schenkel 17 des U-förmigen
Gehäuses 13 erstreckt,
bevor es an einem Block 21 befestigt ist. Das Kabel 11 läuft zwischen
dem Befestigungspunkt des zweiten Kabels 18 und einer Umlenkrolle 22 durch
den Block 21 hindurch. (Obwohl Umlenkrollen bevorzugt sind,
da sie die Reibungskraft reduzieren, kann grundsätzlich eine hier erwähnte Umlenkrolle
mit einem stationären Zylinder
oder einer anderen Kabelumlenkeinrichtung ersetzt werden.)
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Wenn
der Block 21 mit dem zweiten Kabel 18 in Richtung
der Öffnung 19 gezogen
wird, wird das Kabel 11 im wesentlichen transversal zu
dem ursprünglichen
Laufweg des Kabels 11 bewegt. Da beide Kabelführungen 12 identisch
zueinander sind, werden sowohl das erste Ende 23 als auch
das zweite Ende 24 des Kabels 11 in Längsrichtung
näher zu dem
U-förmigen
Gehäuse 13 herangezogen.
Wenn nur das erste Ende 23 des Kabels 11 verankert
ist, wird lediglich das zweite Ende 24 des Kabels 11 in Längsrichtung
näher zu
dem U-förmigen
Gehäuse 13 herangezogen.
Genauso wie bei der ersten Ausführungsform
der transversalen Kabelsteuerung kann das erste Ende 23 des
Kabels bei einem ersten Ende 25 der Kabelführung 12 in
dem ersten Schenkel 15 des U-förmigen Gehäuses 13 verankert
sein (oder es kann in einem Fall, wenn auf die Kabelführung 12 in dem
ersten Schenkel 15 verzichtet wird, lediglich mit dem ersten
Schenkel 15 selber bei einem Punkt verankert sein, der
zum Befestigen des Kabels 11 ausgelegt ist), oder es kann
bei irgendeinem Punkt verankert sein, der weiter von dem ersten
Ende 25 der Kabelführung 12 entfernt
liegt.
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Wenn
es dem Block 21 gestattet ist, sich weiter von der Öffnung 19 wegzubewegen,
wird es in ähnlicher
Weise dem Kabel 11 gestattet, sich transversal näher zu dem
ursprünglichen
Laufweg des Kabels 11 zu bewegen, wodurch es dem nicht-verankerten Ende 24 (oder
den nicht-verankerten Enden 23, 24) des Kabels 11 gestattet
wird, sich in Längsrichtung
von dem U-förmigen
Gehäuse 13 weiter
wegzubewegen.
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Solange
das erste Ende 23 und das zweite Ende 24 des Kabels 11 nicht
parallel zueinander verlaufen, wird die Bewegung des Endes 24 oder
der beiden Enden 23, 24 des Kabels 11 umso
größer, je größer der
Durchmesser der Umlenkrolle 22 ist, und demzufolge wird
der mechanische Nutzen der transversalen Kabelsteuerung umso größer.