DE9218979U1

DE9218979U1 - Verbessertes mechanisches Steuerkabelsystem

Info

Publication number: DE9218979U1
Application number: DE9218979U
Authority: DE
Original assignee: WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2002-12-10
Also published as: DE9218895U1

Description

.-.."42 94

-J -

Bezeichnung der Erfindung
Verbessertes mechanisches Steuerkabelsystem

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf das · Gebiet der mechanischen Steuerkabelsysteme vom Druck-Zug-Typ.

Hintergrund der Erfindung

Mechanische Steuerkabel vom Druck-Zug-Typ sind wohlbekannt. In typischer Weise umfassen sie ein Kabel, welches durch ein einigermaßen flexibles tragendes Gehäuse eingeschlossen ist, welches eine Bewegungsübertragung durch das Kabel um Kurven herum erlaubt. Das Gehäuse bietet ebenfalls einen mechanischen Schutz für das Kabel, verringert stark die Gefahr einer mechanischen Beschädigung an dem Kabel und hält das Kabel in einem saubereren Zustand als wenn es freiliegend wäre.

Y Typische tragende Gehäuse bestehen aus spiralförmig gewundenem Metalldraht sowie gemeinsam hiermit aus einem Flachdraht, welcher es ermöglicht, daß die innere Oberfläche des Gehäuses verhältnismäßig glatt ist. Das tragende Gehäuse erstreckt sich im allgemeinen über die Länge des Kabelsystems, wobei das Kabel lediglich an den »Enden des tragenden Gehäuses freigelegt ist. Es werden sowohl einsträngige als auch mehrsträngige Kabel benutzt. Vorzugsweise werden diese Kabel geschmiert, um die Reibung während des Betriebes zu verhindern und die Lebensdauer des Systems zu erhöhen. An den Systemenden, dort, wo das Kabel freigelegt ist, ist das Schmiermittel Verunreinigungen ausgesetzt, einschließlich Schmutz, Feuchtigkeit, Salz und Schweiß. Die Betätigung des Systems führt dazu, daß Verunreinigung in das Gehäuse hineingetragen wird, wodurch tatsächlich eine erhöhte Reibung, Korrosion, Abnutzung und letztendlich Dehnung oder Brechen des Kabels verursacht werden. Es.ist eine häufige Wartung erforderlich, um diese

42 94

-2-

Probleme zu vermeiden, insbesondere dann, wenn das System laufend in schmutzigen Umgebungen betätigt und betrieben wird. Die Wartung erfordert ein Auseinandernehmen, Reinigen, Schmierung und ein Wiederzusammensetzen.
5

Biegsame, tragende Gehäuse werden oftmals mit biegsamen polymeren rohrförmigen Zwischenlagen ausgestattet, um die während der Betätigung auftretende Reibung sowie die Wartung zu vermindern. Aus denselben Gründen kann das Kabel aber auch zusätzlich noch mit einer polymeren Umhüllung versehen werden.

Bei für Hochleistungsanwendungen vorgesehenen Kabelsystemen, beispielsweise für Fahrräder, ist es erwünscht, daß diese Kabelsysteme ein möglichst geringes Gewicht aufweisen. Für derartige Anwendungen ist es bekannt, biegsame tragende Gehäuse zu verwenden, in bevorzugter Weise mit einer flexiblen, polymeren rohrförmigen Zwischenlage, jedoch nur an den im wesentlichen gekrümmten Abschnitten des Systems, so daß der im wesentlichen gerade gerichtete Abschnitt lediglich einen freigelegten Abschnitt des Kabels umfaßt. Während diese Systemarten ein bedeutend reduziertes Gewicht bieten, leiden sie unter einer erhöhten Verunreinigung, weil sie eine größere Kabellänge aufweisen, die gegenüber der Umgebung freiliegend ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei me~ chanischen Steuerkabelsystemen vom Druck-Zug-Typ, wobei von einem herkömmlichen System ausgegangen wird, welches ein Kabel aufweist, welches durch ein flexibles tragendes Gehäuse mit einer flexiblen polymeren rohrförmigen Zwischenlage eingeschlossen ist, wobei das System mindestens einen im wesentlichen gekrümmten Abschnitt und mindestens einen im wesentlichen geraden Abschnitt aufweist. Die Verbesserung bezieht sich auf den im wesentlichen geraden Abschnitt des mechanischen Steuerkabelsystems, wobei der im wesentlichen gerade Abschnitt im wesentlichen aus dem Kabel besteht, welches durch die flexible polymere rohrförmige Zwischenlage eingeschlossen ist. Für die im

42 94

wesentlichen geraden Abschnitte des Systems wird auf das flexible tragende Gehäuse verzichtet. Die flexible polymere rohrförmige Zwischenlage ist zwischen den Enden des mechanischen Kabelsystems kontinuierlich. Irgendwelche im wesentlichen gekrümmten Abschnitte des Systems enthalten ein typisches flexibles metallisches tragendes Gehäuse oder gleichwertige, abgewandelte Ausfuhrungsformen von tragenden Gehäusen, die eine wirksame Bewegungsübertragung durch das mechanische Steuerkabelsystem trotz einer Richtungsänderung ermöglichen.

(&ggr; Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 erläutert ein mechanisches Steuerkabelsystem gemäß dem

Stand der Technik;

Fig. 2A und 2B erläutern andere bekannte Ausführungsformen von

tragenden Gehäusen in der Form einer aus einem Sattel und einer Riemenscheibe oder Rolle bestehenden Abstützung für die im wesentlichen gekrümmten Abschnitte des Systems;

Fig. 3 enthält eine erläuternde Darstellung eines aus Kabel und

tragendem Gehäuse bestehenden Systems nach dem Stand der Technik.

Fig. 4 veranschaulicht ein mechanisches Steuerkabelsystem gemäß

der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 erläutert eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, wobei Dichtungsmittel mit eingeschlossen sind.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 veranschaulicht ein mechanisches Steuerkabelsystem 10 nach dem Stand der Technik. Das System 10 weist im wesentlichen gekrümmte Abschnitte 12 und im wesentlichen gerade Abschnitte 14 auf und enthält

42 94

-4-

ein Kabel 16, welches zumindest über die im wesentlichen gekrümmten Abschnitte 12 durch ein tragendes Gehäuse 18 eingeschlossen ist. Alternativ hierzu sind sowohl die im wesentlichen gekrümmten Abschnitte 12 als auch die im wesentlichen geraden Abschnitte 14 durch einen einzigen Längenabschnitt eines Gehäuses eingeschlossen, welches von dem einen Ende des Systems zu dem anderen kontinuierlich verläuft. Systeme, bei denen die im wesentlichen gerade gerichteten Abschnitte 14 nicht durch ein Gehäuse eingeschlossen sind, werden in jenen Fällen verwendet, in denen Gewicht und Systemreibung minimal gehalten werden müssen, unter Inkaufnahme einer erhöhten Verschmutzung, Abnutzung und Wartung.

In herkömmlicher Weise ist das System mit einer Oberfläche oder einem Rahmenwerk mittels Halterungen 19 befestigt. Wahlweise können auch Endkappen 20 angebracht sein, um die Enden des tragenden Gehäuses 18 abzuschließen. Die Enden des mechanischen Steuerkabelsystems 10 sind durch die Stellen repräsentiert, an welchen die Halterungen 19 an dem tragenden Gehäuse 18 angebracht sind. >

Eine alternative Ausführungsform in Bezug auf den Träger, welcher durch das einschließende tragende Gehäuse 18 für einen im wesentlichen gekrümmten Abschnitt 12 vorgesehen ist, besteht in dem in Fig. 2A gezeigten Sattelträger 21. Dieser Sattelträger 21 besteht im wesentlichen in einer offenen, abgewandelten Ausführungsform eines herkömmlichen Gehäuses 18, welches in Längsrichtung zur Hälfte aufgeschnitten und auf der Innenseite des im wesentlichen gekrümmten Abschnittes angebracht ist. Wie in der Fig. 2B gezeigt, kann eine Rillenscheibe oder Rolle 23 als eine abgewandelte Ausführungsform für einen Sattelträger verwendet werden.

Fig. 3 zeigt eine erläuternde Ansicht eines herkömmlichen tragenden Gehäuses 18. Das biegsame, rohrförmige, metallische Trägergehäuse 23 ist in typischer Weise aus einem spiralförmig gewundenen metallischen Draht hergestellt. Oftmals ist auf der Außenoberfläche des flexiblen rohrförmigen metallischen tragenden Gehäuses 18 eine polymere Umhüllung 25 wahlweise vorgesehen, um die Widerstandsfähigkeit des

42 94

-5-

Gehäuses 18 gegenüber Verschmutzung zu erhöhen und um es mit einer glatteren und in ästhetischer Hinsicht gefälligeren äußeren Oberfläche zu versehen. Gelegentlich werden nicht-metallische tragende Gehäuse verwendet, vorausgesetzt, daß das gewählte Material eine angemessene Festigkeit und Biegsamkeit bietet. In manchen Anwendungsfällen werden beispielsweise polymere tragende Gehäuse mit oder ohne angeformten äußeren tragenden Rippen bzw. Verstärkungsrippen verwendet.

Die Innenoberfläche des biegsamen rohrförmigen metallischen Gehäuses 23 wird häufig mit einer wahlweise vorgesehenen, flexiblen rohrförmigen polymeren Zwischenlage 27 ausgestattet, um die Glattheit und die Schmierfähigkeit der Innenoberfläche zu erhöhen, auf welcher das Kabel gleitet. Polymere, welche meistens für die Zwischenlage benutzt werden, umfassen Polyethylene, Polypropylene, Polyester, Polyamide, Polyvinylchloride und Fluorpolymere, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), fluorierte Ethylenpropylene (FEP) und Perfluoralkoxy (PFA). In typischer Weise ist das Kabel 16 ein einsträngiger oder mehrsträngiger Draht 29 (Litzendraht), welcher gelegentlich mit einer wahlweisen polymeren Umhüllung oder Beschichtung 31 versehen ist. Geeignete polymere Stoffe zur Verwendung als KabelumhüHung oder Kabelbeschichtung sind die gleichen wie diejenigen, die oben als für die polymere Zwischenlage geeignet aufgelistet worden sind. Im Falle von Anwendungen, in welchen insbesondere eine schleifende Abnutzung auftritt, beispielsweise, wenn ein System scharf gekrümmte Abschnitte aufweist, mag es wünschenswert sein, über eine Zwischenlage zu verfugen, welche aus einem härteren, mehr druckbeständigeren Polymer als dasjenige Polymer hergestellt ist, welches für die Kabelumhüllung benutzt wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes mecnanisches Steuerkabelsystem, wie dies durch Fig. 4 veranschaulicht ist.

Dieses stellt eine Verbesserung gegenüber dem leichtgewichtigen System nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 dar, und zwar dadurch, daß es eine kontinuierliche flexible rohrförmige polymere Zwischenlage 33 umfaßt, welche sich kontinuierlich zwischen den Enden des Kabelsystems 10 erstreckt, so daß sowohl die im wesentlichen gekrümmten Abschnitte 12 als auch die im wesentlichen geraden Abschnitte 14 des

-6-

Systems das Kabel 16 mittels der kontinuierlichen Zwischenlage 33 einschließen. Lediglich für die im wesentlichen gekrümmten Abschnitte 12 des Systems 10 wird das biegsame tragende Gehäuse 18 verwendet, um eine wirksame Richtungsänderung der zu übertragenden Kraft zu erlauben.

Das erfindungsgemäße System ergibt die Vorteile des leichten Gewichtes und der geringen Reibung während des Betriebes, wobei aufgrund der kontinuierlichen flexiblen rohrförmigen polymeren Zwischenlage 33 ein Schutz für das Kabel gegenüber Verschmutzung vorgesehen wird. Das Vorhandensein der kontinuierlichen Zwischenlage 33 vermindert wesentlich die Erfordernisse hinsichtlich Wartung, welche sich als eine Folge der Verschmutzung der Systeme nach dem Stand der Technik einstellten, bei denen für die im wesentlichen gerade gerichteten Abschnitte solcher Systeme keine Gehäuse für das Kabel verwendet worden sind.

Wie sich aus der Einzelheiten zeigenden Schnittansicht gemäß Fig. 5 ergibt, können die Gehäuseenden des erfindungsgemäßen Systems wahlweise Abdichtmittel umfassen, wie beispielsweise eine Lippendichtung

35. Eine solche Dichtung sollte bei einem Kabel 16 mit einer polymeren Umhüllung oder Beschichtung 31 verwendet werden, insbesondere dann, wenn ein mehrsträngiges Kabel benutzt wird. Die polymere Umhüllung oder Beschichtung 31 liefert eine glatte und schmierfähige Oberfläche für das Kabel 16, was die Effektivität der Dichtung 35 steigert, die Reibung während· des Betriebes vermindert und die Lebensdauer der Dichtung erhöht. Die Benutzung einer solchen Dichtung wird 'ferner die

Angreifbarkeit des Systems durch Verschmutzung herabsetzen und infolgedessen weiterhin die Häufigkeit der Wartung vermindern. Die Verwendung von Dichtungen ist als eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems anzusehen, wobei an Systeme gedacht wird, welche zur Anwendung und zum Betrieb in schmutzigen Umgebungen vorgesehen sind, beispielsweise Systeme, welche bei Gebirgs-Fahrrädern, d.h. sogenannten Mountain Bikes (mountain bicycles) benutzt werden.

·>.,· 42 94

Das erfindungsgemäße mechanische Steuerkabelsystem kann dadurch hergestellt werden, daß eine gewünschte Länge eines biegsamen polymeren Rohres zur Benutzung als kontinuierliche Zwischenlage 33 geschnitten wird und daß geeignete Abschnitte des biegsamen rohrförmigen metallischen Gehäuses 18 über der äußeren Oberfläche derjenigen rohrförmigen Zwischenlagen-Abschnitte aufgebracht werden, welche gekrümmt werden müssen. Es sollte eine leichte gegenseitige Beeinflußung zwischen der äußeren Oberfläche der rohrförmigen Zwischenlage und der inneren Oberfläche des biegsamen tragenden Gehäuses erfolgen. Die Zwischenlage kann unter Anwendung eines geeigneten Ausmaßes von Kraft in die Bohrung des Gehäuses eingedrückt werden. Falls erwünscht, kann ein elastisches Klebemittel, wie z.B. ein Silikon-Klebstoff, auf die innere Oberfläche des Gehäuses aufgetragen werden, bevor die Zwischenlage in das Gehäuse eingepaßt oder eingesetzt wird.

Claims

94 hspriiche

1. Verbessertes mechanisches Steuerkabelsystem vom Druck-

Zug-Typ, das ein Kabel aufweist, welches durch ein flexibles tragendes Gehäuse mit einer flexiblen polymeren rohrförmigen Zwischenlage eingeschlossen ist, wobei das genannte mechanische Steuerkabelsystem mindestens einen im wesentlichen gekrümmten Abschnitt und mindestens einen im wesentlichen geraden Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine im wesentlichen gerade Abschnitt des mechanischen Steuerkabelsystems im wesentlichen aus dem durch die flexible polymere rohrförmige Zwischenlage eingeschlossenen Kabel besteht, wobei die flexible polymere rohrförmige Zwischenlage zwischen den Enden des mechanischen Steuerkabelsystems kontinuierlich ist.

2. Mechanisches Steuerkabelsystem nach Anspruch 1, bei

welchem die Länge des Kabels eine polymere Umhüllung aufweist.

3. Mechanisches Steuerkabelsystem nach Anspruch 2, bei

welchem die polymere Umhüllung ein Polymer ist, welches aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenen, Polypropylenen, Polyester, Polyamiden, Polyvinylchloriden und Fluorpolymeren ausgewählt ist.

4. Mechanisches Steuerkabelsystem nach Anspruch 3, bei

welchem das Fluorpolymer aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Polytetrafluorethylen, fluoriertem Ethylenpropylen und Perfluoralkoxy besteht. '

5. Mechanisches Steuerkabelsystem nach Anspruch 1, bei

welchem die polymere Zwischenlage ein Polymer ist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylenen, Polypropylenen, Polyestern, Polyamiden, Polyvinylchloriden und Fluorpolymeren besteht.

6. Mechanisches Steuerkabelsystem nach Anspruch 5, bei

r I It** * li",

42 94

welchem das Fluorpolymer aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Polytetrafluorethylen, fluoriertem Ethylenpropylen und Perfluoralkoxy besteht.

7. Mechanisches Steuerkabelsystern nach Anspruch 1, bei

welchem die Enden der Zwischenlage Mittel zum Abdichten gegenüber Verunreinigungen zwischen der Oberfläche des Kabels und den Enden der Zwischenlage umfassen.

8. Mechanisches Steuerkabelsystem nach Anspruch 7, bei

welchem die Mittel zum Abdichten eine Lippendichtung sind.