WO2016202534A1

WO2016202534A1 - Verfahren zum herstellen eines kunststoffantriebskabels, kunststoffantriebskabel und formzahnrad

Info

Publication number: WO2016202534A1
Application number: PCT/EP2016/061597
Authority: WO
Inventors: Ulrich Schreiber
Original assignee: Webasto SE
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2016-12-22
Also published as: DE102015007779A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffantriebskabels durch Extrudieren eines Kunststoffmaterials, wobei das Kunststoffantriebskabel mit einer Verzahnung zum Eingriff eines Zahnrades gebildet wird, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Kunststoffmaterial (3) durch einen zwischen einem rotierenden Formrad (6) und einem Formstützkörper (8, 53) gebildeten Formspalt (9) hindurchgeführt und dabei von dem Formrad (6) und dem Formstützkörper (8, 53) in einen bandförmigen Rohling (13) geformt wird, wobei das Formrad (6) in dem Rohling (13) zumindest eine Zahnreihe mit Antriebskabelzähnen (45) der Verzahnung zwischen zwei Materialbereichen (34) des Rohlings (13) formt, und dass Formvorgänge oder Trennschnitte an den oderdurch die Materialbereiche (34) ausgeführt werden, die aus dem bzw.vom Rohling (13) ein Kunststoffantriebskabel (2) mit beidseitigen Zahnbegrenzungswänden (44) bilden bzw.abtrennen, wobei das Kunststoffantriebskabel (2) eine Zahnreihe mit zwischen den beiden Zahnbegrenzungswänden (44) geformten Antriebskabelzähnen (45) aufweist und die Zahnbegrenzungswände (44) umfangsseitige Führungsflächen (46) des in einer zugeordneten Kabelführung (47) aufgenommenen Kunststoffantriebskabels (2) enthalten oder an diese angrenzen.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES KUNSTSTOFFANTRIEBSKABELS, KUNSTSTOFFANTRIEBSKABEL UND FORMZAHNRAD

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffantriebskabels durch Extrudieren eines Kunststoffmaterials, wobei das Kunststoffantriebskabel mit einer Verzahnung zum Eingriff eines Zahnrades versehen wird, ein Kunst- stoffantriebskabel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8 sowie ein Formrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 13.

Aus der DE 40 29 01 1 A1 ist eine Kunststoff-Zahnstange mit Zahnstangenzähnen zum Eingriff eines Zahnrades bekannt geworden. Die Außenfläche der Zahnstange ist so geformt, dass die Zahnstange an einer die Zahnstange mindestens auf einem Teil ihres Umfangs umgreifenden Führung nur über einen Teil der Außen- fläche anliegt und die Zahnstangenzähne nicht in Kontakt mit der Führung sind. Es wird vorgeschlagen, die Zahnstange als Spritzgussteil oder als Stranggussteil durch Extrusion herzustellen.

Aus der DE 21 23 902 A1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Profilbändern oder Zahnriemen bekannt geworden, die aus einem extrudierbaren Material mit in Längsrichtung verlaufenden zugfesten Verstärkungssträngen gebildet werden. Eine Formeinheit weist ein eine Verzahnung aufweisendes Formrad und ein an dem Umfang des Formrades geführtes Stahlband zum Formen der der Verzahnung gegenüberliegenden Rückseite des Zahnriemens auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren anzugeben, das eine einfachere und wirtschaftlichere Herstellung eines Kunststoffantriebskabels ermöglicht, ein verbessertes Kunststoffantriebskabel bereitzustel- len sowie ein Formrad zum Herstellen eines solchen eine Verzahnung aufweisenden Kunststoffantriebskabels bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kunststoffmaterial durch einen zwischen einem rotie- renden Formrad und einem Formstützkörper gebildeten Formspalt hindurchgeführt und dabei von dem Formrad und dem Formstützkörper in einen bandförmigen Rohling geformt wird, wobei das Formrad in dem Rohling zumindest eine Zahnreihe mit Antriebskabelzähnen der Verzahnung zwischen zwei Materialbereichen des Rohlings formt, und dass Formvorgänge oder Trennschnitte an den o- der durch die Materialbereiche ausgeführt werden, die aus dem bzw. vom Rohling ein Kunststoffantriebskabel mit beidseitigen Zahnbegrenzungswänden bilden bzw. abtrennen, wobei das Kunststoffantriebskabel eine Zahnreihe mit zwischen den beiden Zahnbegrenzungswänden geformten Antriebskabelzähnen aufweist und die Zahnbegrenzungswände umfangsseitige Führungsflächen des in einer zuge- ordneten Kabelführung aufgenommenen Kunststoffantriebskabels enthalten oder an diese angrenzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch ein Kunststoffantriebskabel mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.

Schließlich wird die Aufgabe auch durch ein Formrad mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, des Kunststoffantriebskabels wie auch des Formrades sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit in einem Arbeitsgang kontinuierlich ein breiter Rohling oder Kabelrohling hergestellt, in dem quer zu seiner Längserstreckung nebeneinander liegend eine Mehr- oder Vielzahl wie z. B. 10 bis 20 Zahnreihen mit Zähnen einer z. B. zahnstangenartigen Verzahnung eines jeweiligen Kunststoffantriebskabels in einem Arbeitsgang geformt oder geprägt werden. Die in dem Kabelrohling noch einstückig miteinander verbundenen Kunststoffantriebskabel werden durch Form- oder Trennvorgänge oder Trennschnitte oder dergleichen durch einen Materialbereich des Rohlings voneinander getrennt, so dass hierdurch fertiggestellte einzelne Kunststoffantriebskabel bereit- gestellt werden. Beim Herstellen des Kabelrohlings wird die Verzahnungsseite des Kabelrohlings von einem Formrad und die der Verzahnungsseite gegenüberliegende Rückseite von einem Formstützkörper gebildet oder geformt. Das Formrad, das auch als Formrolle bezeichnet werden kann oder ein vergleichbares Formelement sein kann, enthält an seinem Umfang eine Profilierung mit den Formzähnen und kann neben den Formzähnen auch im Querschnitt glattflächige oder gekrümmte Abschnitte aufweisen, die Führungsflächen bilden, mit denen das Kunststoffantriebskabel in einer Kabelführung, in der es gemäß seinem Verwendungszweck aufgenommen ist, in Führungskontakt gleitend abgestützt ist. Somit können eine Vielzahl von Kunststoffantriebskabeln gleichzeitig auf einer Produktionsanlage hergestellt werden. Das Formrad kann z. B. aus einzelnen eine Verzahnung aufweisenden Formscheiben gebildet sein, die jeweils zum Formen eines Kunststoffantriebskabels im Verbund des Rohlings vorgesehen sind und zu einer Formrolle oder einem Formrad miteinander verbunden werden. Als bandförmiger Rohling oder Kabelrohling wird der aus dem Formspalt austretende dreidimensionale längliche und verstärkte Kunststoffstrang bezeichnet.

Das Kunststoffmaterial kann z. B. ein thermoplastischer Kunststoff wie z. B. PU (Polyurethan) sein.

Grundsätzlich kann mit dem Verfahren auch ein Rohling oder Kabelrohling einer solchen geringeren Breite hergestellt werden, aus dem nur ein einzelnes Kunststoffantnebskabel hergestellt wird. Bei der Formung im Formspalt entstehende Kunststoffmaterialüberstände an den beiden Längs- oder Außenseiten des Rohlings werden dann durch Formvorgänge oder Trennschnitte entfernt.

Zweckmäßigerweise prägt das Formrad in den Kabelrohling eine Mehrzahl von zueinander parallelen Zahnreihen mit Zahnbegrenzungswänden, die die jeweiligen Antriebskabelzähne jeweils beidseitig begrenzen oder einschließen, wobei die von den Materialbereichen gebildeten Zahnbegrenzungswände zwischen den Zahnreihen zum Abtrennen einzelner Kunststoffantriebskabel durchtrennt werden. Da zum Abtrennen der einzelnen Kunststoffantriebskabel aus dem Kabelrohling nur die Materialbereiche durchtrennt werden, wird vermieden, dass die geformten oder geprägten Antriebskabelzähne bei einem Schneid- oder Trennvorgang möglicherweise negativ beeinflusst werden oder z. B. Schnittkanten entstehen könnten, die die Funktion der Verzahnung beeinträchtigen könnten. Für die Festigkeit des Kunststoffantriebskabels ist es vorteilhaft, wenn Verstär- kungsmittel oder Verstärkungsstränge in den Formspalt zugeführt und im Formspalt in das Kunststoffmaterial des Rohlings eingebettet werden. Dabei können z. B. einzelne oder mehrere Drähte oder Litzen der Verstärkungsmittel oder Verstärkungsstränge in Zuordnung für jedes einzelne Kunststoffantriebskabel zugeführt und in den Rohling eingebettet werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Formvorgänge oder Trennschnitte beim Prägen des Rohlings insbesondere vom Formrad oder vom Formstützkörper oder nach dem Prägen des Rohlings von einer Form- oder Trennein- richtung vorgenommen werden. Die Trenneinrichtung kann rotierende Trennscheiben mit Schneiden, sägeartige Schneideinrichtungen oder auch Laser- oder Wasserschneideinrichtungen aufweisen. Besonders einfach ist der Verfahrensablauf, wenn die Trennschnitte als Form- oder Prägeschritte vom Formrad oder vom Formstützkörper selbst ausgeführt werden, da dann keine weitere nachgeschalte- te Trenneinrichtungen erforderlich sind. Als Trennschnitt wird daher auch ein Formen während der Herstellung des Rohlings bezeichnet. Gemäß einem besonders bevorzugten Verfahrensschritt wird jeder Antriebskabelzahn durch zwei Formstege oder durch Freischnitte von den beiden Zahnbegrenzungswänden getrennt. Da der Zahnfuß des Antriebskabelzahns in der neutralen Faser des Kunststoffantriebskabels liegt, werden die Antriebskabelzähne hier- durch deutlich weniger auf Biegung belastet, wenn das Kunststoffantriebskabel in einem gebogenen Abschnitt einer Kabelführung geführt ist, und die Antriebskabelzähne selbst werden weniger verformt, so dass die Zahngeometrie auch bei Biegung weitgehend beibehalten wird. Des Weiteren werden hierbei die Dehnungen der Zahnbegrenzungswände nicht nur innerhalb der Zwischenräume zwi- sehen zwei benachbarten Antriebskabelzähnen abgebaut, sondern sie verteilen sich auf dem gesamten gedehnten Bereich. Schließlich sind die von den Zähnen abgetrennten Zahnbegrenzungswände in Kabelquerrichtung biegbar und damit elastisch, wodurch ein Toleranzausgleich und eine Geräuschdämpfung des in einer Kabelführung geführten Kunststoffantriebskabels ermöglicht ist.

Zweckmäßigerweise ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass der Formstützkörper eine den Antriebskabelzähnen gegenüber liegende insbesondere konvex gekrümmte Führungsfläche des Kunststoffantriebskabels formt. Weiterhin kann auch schon das Formrad umfangseitig Führungskanten und/oder Führungsflächen zum Führen des Kunststoffantriebskabels in einer zugeordneten Kabelführung formen. Weitere Bearbeitungsschritte zum Herstellen von Führungskanten oder Führungsflächen sind dann nicht erforderlich. Bei einem erfindungsgemäßen Kunststoffantriebskabel mit einer Verzahnung zum Eingriff eines Zahnrades, wobei die Zähne der Verzahnung in Zahnbreitenrichtung beidseits von Zahnbegrenzungswänden des Kunststoffantriebskabels begrenzt sind, so dass die Verzahnung des in einer Kabelführung aufgenommenen Kunststoffantriebskabels kontaktfrei zur Kabelführung ist, weisen gemäß einer ersten Lösung die beiden Zahnbegrenzungswände außenseitige Form-, Trenn- oder Schnittflächen auf. Diese Flächen entstehen beim Abtrennen einzelner Kunst- stoffantriebskabel von einem z. B. durch Kunststoff-Extrusion hergestellten band- oder streifenförmigen Rohling, der mehrere nebeneinander liegende vorgeformte Kunststoffantnebskabel aufweist. Da mit nur einer Formeinheit ein solcher Rohling, der eine Vielzahl vorbereiteter Kunststoffantriebskabel enthält, herstellbar ist, wird der Produktionsprozess vereinfacht und beschleunigt. Gemäß einer zweiten, zur ersten Lösung alternativen oder zusätzlichen Lösung ist vorgesehen, dass die Antriebskabelzähne von den beiden Zahnbegrenzungswänden getrennt sind, insbesondere durch einen jeweiligen Spalt. Damit ergeben sich insbesondere bei gebogenem oder gekrümmtem Kunststoffantriebskabel Vorteile, wie sie oben zu dem entsprechend Verfahrensschritt genannt sind.

Zweckmäßigerweise sind die außenseitigen Form- oder Schnittflächen zueinander parallel. Jedoch können auch hiervon abweichende Form- oder Schnittflächen gebildet werden, die auch als Führungsflächen des Kunststoffantriebskabels in einer Kabelführung mit insbesondere auch gekrümmten Abschnitten vorgesehen sein können.

Die Zahnbegrenzungswände oder deren Form- oder Schnittflächen können um- fangsseitige Führungsflächen aufweisen oder bilden oder an umfangsseitige Führungsflächen angrenzen. In jedem Fall sind die Führungsflächen derart angeord- net, dass die Antriebskabelzähne gegenüber diesen Führungsflächen zurückgesetzt sind und keinen direkten Kontakt mit der Innenseite einer Kabelführung für dieses Kunststoffantriebskabel aufweisen.

Zweckmäßigerweise enthält das Kunststoffantriebskabel ein Verstärkungsmittel und insbesondere zumindest einen Draht oder eine Litze. Hierdurch soll die Zugfestigkeit und ggfs. auch die Druckfestigkeit verbessert werden, wobei eine Biegeverformung erhalten bleiben soll.

Insbesondere ist das Kunststoffantriebskabel gemäß einem Verfahren nach ei- nem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt.

Ein erfindungsgemäßes Formrad einer Vorrichtung zum Herstellen eines eine Verzahnung aufweisenden Kunststoffantriebskabels, das insbesondere bei einem hierin beschriebenen Verfahren eingesetzt wird und mit dem zweckmäßigerweise ein hierin beschriebenes Kunststoffantriebskabel hergestellt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass es an seinem Umfang eine Vielzahl von Formzähnen aufweist, die sich in nebeneinander angeordneten Formzahnreihen über den Umfang erstrecken, und dass jeweils zwei benachbarte Formzahnreihen voneinander durch eine umlaufende Formnut getrennt sind.

Mit dem Formrad wird aus dem plastisch verformbaren Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Thermoplast, zumindest ein Kunststoffantriebskabel oder ein bandförmiger Rohling, aus dem zumindest ein Kunststoffantriebskabel abtrennbar ist, geformt, wobei die Formung auf der dem Formrad zugewandten Seite des Rohlings bzw. des Kunststoffantriebskabels erfolgt und die gegenüberliegende Seite an einem Formstützkörper abgestützt ist und von diesem auch geformt werden kann.

In bevorzugter Gestaltung weist die bzw. jede Formnut einen z. B. in etwa U- förmig Querschnitt auf und enthält sich gegenüber liegende Seitenflächen, die die Formzähne seitlich begrenzen und insbesondere parallel zueinander oder unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Die bzw. jede Formnut kann an ihrem Nutgrund eine insbesondere mittig angeordnete Erhöhung aufweisen, deren Oberfläche beispielsweise von zwei vom Nutgrund geneigt ausgehenden und in eine gemeinsame mittige Schneide auslaufenden Flächen gebildet ist. Diese geneigten Flächen bilden Abschrägungen an den einzelnen Kunststoffantriebskabeln, insbesondere wenn die einzelnen Kunststoffantriebskabel durch Schnitte, die durch die von den Schneiden gebildeten Rinnen verlaufen, abgetrennt werden.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Formrad aus nebeneinander angeordneten Formscheiben gebildet ist und wenn einzelne Formscheiben jeweils eine Formzahnreihe aufweisen. Eine Formscheibe kann z. B. in der Breite der Formzahnreihe gebildet sein. Eine andere Formscheibe ist mit einem dem Nutgrund der Formnut entsprechenden Durchmesser und Querschnittsprofil gebildet. So können abwechselnd eine Formscheibe mit einer Zahnreihe und eine die Formnut bildende Formscheibe aneinander gesetzt und drehfest miteinander verbunden werden. Des Weiteren kann eine Formscheibe sowohl mit einer Formzahnreihe wie auch mit einem angrenzenden Abschnitt mit einem dem Nutgrund der Formnut entsprechenden geringeren Durchmesser einstückig gebildet sein. Ein Form- rad kann somit bedarfsweise aus unterschiedlichen Formscheiben zusammengesetzt sein, so dass mit einem Formrad auch unterschiedliche Kunststoffantriebskabel herstellbar sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines erfin- dungsgemäßen Verfahrens, eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Antriebskabels sowie eines erfindungsgemäßen Formrades unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung ein erstes Aus- führungsbeispiel einer Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 in einer isometrischen Ansicht eine obere Gegenrolle und ein unteres Formrad einer Formeinheit der Vorrichtung der Fig. 1 und einen in einem Formspalt gebildeten Rohling, der aus einer Vielzahl von nebeneinander liegender und miteinander gebildeter Kunststoffantriebskabel besteht;

Fig. 3 in einer isometrischen Unteransicht die Formrolle und die Gegenrolle mit dem Rohling der Fig. 3;

Fig. 4 in einer Draufsicht das Formrad der Fig. 2 und 3;

Fig. 5 in einer Draufsicht in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt des in Fig. 4 dargestellten Formrades;

Fig. 6 in einer Draufsicht in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt des in Fig. 5 dargestellten Formrades; Fig. 7 in einer Längsschnittansicht die Formeinheit mit einem darin gefertigten Rohling; Fig. 8 in einer Querschnittsansicht einen Ausschnitt eines gefertigten Rohlings;

Fig. 9 in einer isometrischen Ansicht die Zahnseite eines Kunststoffantriebskabels;

Fig. 10 in einer Querschnittsansicht das Kunststoffantriebskabel der Fig. 9;

Fig. 1 1 in einer Querschnittsansicht das in Fig. 10 dargestellte Kunststoffantriebskabel in einer Kabelführung;

Fig. 12 in einer Querschnittsansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Formrades;

Fig. 13 in einer Querschnittsansicht in vergrößerter Darstellung einen Aus- schnitt B des in Fig. 12 dargestellten Formrades;

Fig. 14 in einer Querschnittsansicht in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt des in Fig. 13 dargestellten Formrades; Fig. 15 in einer isometrischen Ansicht die Zahnseite eines mit dem Formrad der Fig. 12 bis 14 hergestellten Ausführungsbeispiels eines Kunststoffantriebskabels;

Fig. 16 in einer Querschnittsansicht das in Fig. 15 dargestellte Kunststoffantriebskabel in einer Kabelführung; Fig. 17 in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 18 in einer Längsschnittansicht die Formeinheit der Vorrichtung der Fig.

17 mit einem darin gefertigten Rohling; und

Fig. 19 in einer isometrischen Ansicht die Formeinheit der in Fig. 18 dargestellten Vorrichtung mit einem darin gebildeten Rohling.

Eine Vorrichtung 1 (siehe Fig. 1 ) zum Ausführen eines Verfahrens zum Herstellen eines Kunststoffantriebskabels 2 (Fig. 9) durch Extrudieren eines beispielsweise thermoplastischen Kunststoffmaterials 3 umfasst eine Formeinheit 4, die ein um eine Drehachse 5 drehbar gelagertes Formrad 6 und einen Stützkörper in Gestalt einer um eine Drehachse 7 drehbar gelagerten Gegenrolle 8 aufweist. Die beiden Drehachsen 5 und 7 sind parallel zueinander ausgerichtet und derart voneinander beabstandet angeordnet, dass zwischen dem Formrad 6 und der Gegenrolle 8 ein Formspalt 9 mit definierter Spalthöhe gebildet ist, der eine vom Formrad 6 und von der Gegenrolle 8 begrenzte Formstrecke darstellt. Die Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Anordnung, bei der das Formrad 6 unterhalb der Gegenrolle 8 angeordnet ist, jedoch sind grundsätzlich auch hiervon abweichende Anordnungen möglich und verwendbar. Das Formrad 6 und die Gegenrolle 8 sind mittels einer Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) in zueinander gegensinnigen Drehrichtungen derart antreibbar, dass sich die Umfangsflächen des Formrades 6 und der Gegenrolle 8 bei der Vorrichtung der Fig. 1 am Formspalt 9 mit derselben Geschwindigkeit nach rechts bewegen.

Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Extrudereinrichtung 10, von der erwärmtes thermoplastisches Kunststoffmaterial 3 über eine Zuführdüse 1 1 an eine Zu- führstelle 12 zwischen das Formrad 6 und die Gegenrolle 8 an den Beginn des Formspaltes 9 zugeführt wird. Das aus der Zuführdüse 1 1 plastisch austretende Kunststoffmaterial 3 wird von dem Formrad 6 und der Gegenrolle 8 in eine defi- nierte Querschnittsform gedrückt und unter Bildung eines band- oder streifenartigen Rohlings 13 durch den Formspalt 9 bewegt.

Die Vorrichtung 1 umfasst des weiteren eine Zuführeinrichtung 14 für ein Verstär- kungsmittel 15 des Kunststoffantriebskabels 2. Das Verstärkungsmittel 15 wird z. B. von dünnen Drähten 16 oder Litzen gebildet, die von einer Rolle 17 abgewickelt werden und derart im Bereich der Zuführdüse 1 1 in den Formspalt 9 eingeführt werden, dass sie in das Kunststoffmaterial 3 und in den sich durch den Formspalt 9 bewegenden Rohling 13 eingebettet und mit diesem aus der Vorrich- tung 1 heraus gefördert werden. Auf der Rolle 17 können mehrere Drähte 16 nebeneinander aufgewickelt sein oder von mehreren Rollen können jeweils einzelne Drähte 16 in den Formspalt 9 nebeneinander zugeführt werden.

Das zylindrische Formrad 6 weist an seinem Umfang eine Vielzahl von Formzäh- nen 18 auf (siehe Fig. 2), die sich jeweils voneinander beabstandet in nebeneinander angeordneten Formzahnreihen 19 über den Umfang erstrecken. Zwei benachbarte Formzahnreihen 19 sind jeweils voneinander durch eine umlaufende vertiefte Formnut 20 getrennt (Fig. 5). Die Formnut 20 hat einen U-förmigen Querschnitt mit annähernd parallelen Seitenflächen 21 , die die Formzähne 18 seitlich begrenzen. Am Nutgrund 22 der Formnut 20 erstreckt sich eine mittig angeordnete Erhöhung 23, die von zwei Flächen 24 begrenzt ist, die vom Nutgrund 22 geneigt ausgehend unter einem spitzen Winkel von z. B. 90° in eine gemeinsame mittige Schneide 25 auslaufen. In einer Formzahnreihe 19 wechseln sich ein Formzahn 18 mit einer Formzahnlücke 26 ab (siehe Fig. 7), wobei die Länge eines Formzahnes 18 in Umfangsrichtung mit der Länge einer Formzahnlücke 26 beispielsweise annähernd übereinstimmt oder auch unterschiedlich gewählt sein kann.

Die zylindrische Gegenrolle 8 weist an ihrem Umfang eine Profilierung 27 auf (Fig. 2), die in Zuordnung zu jeweils einer der Formzahnreihen 19 des Formrandes 6 eine umlaufende rinnenartige Vertiefung 28 mit insbesondere kreisbogenförmigem Querschnitt aufweist. Jeweils zwei benachbarte Vertiefung 28 gehen in eine gemeinsame schneidenartige Erhöhung 29 über. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffantriebskabels näher beschrieben. Erwärmtes thermoplastisches Kunststoffmaterial 3, wie z. B. PU, wird aus der Extrudereinrichtung 10 über die Zuführdüse 1 1 in den Formspalt 9 zugeführt (siehe Fig. 1 ). Gleichzeitig werden die Drähte 16, die durch den Formspalt 9 geführt und darin definiert angeordnet sind, durch den Formspalt 9 bewegt und insbesondere gezogen. Das Formrad 6 und die Gegenrolle 8 werden bevorzugt mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben und die Drähte 16 werden mit einer Geschwindigkeit durch den Formspalt 9 bewegt, die der Vor- Schubgeschwindigkeit des durch das Formrad 6 und die Gegenrolle 8 bewegten Kunststoffmaterials 3 übereinstimmt (in den Fig. 2 und 3 ist die Zuführung des Kunststoffmaterials 3 in den Formspalt 9 nicht dargestellt).

Der aus dem Formspalt 9 austretende bandförmige Rohling 13 ist aus einer Mehrzahl von Kunststoffantriebskabeln 2 gebildet, die in dem Herstellungsprozess zunächst in Nebeneinanderlage als einstückiger Rohling 13 gebildet werden (siehe Fig. 8). Der Rohling 13 weist auf seiner Verzahnungsseite 30 die von den Formzähnen 18 der jeweils benachbarten Formzahnreihen 19 gebildeten

Zahnvertiefungen 31 jedes Kunststoffantriebskabels 2 auf. Die der Verzahnungs- seite 30 gegenüberliegende Rückseite 32 des Rohling 13 ist von der Profilierung 27 der Gegenrolle 8 geformt und weist eine im Querschnitt konkave Wölbung 33 auf, die von der rinnenartigen Vertiefung 28 der Profilierung 27 der Gegenrolle 8 gebildet ist. Jeweils ein Draht 16 ist zwischen der Wölbung 33 und der Zahnvertiefung 31 in das Kunststoffmaterial 3 eingebettet und von diesem umschlossen.

Der Rohling 13 enthält jeweils zwischen zwei Reihen von Zahnvertiefungen 31 und zwei benachbarten Drähten 16 einen durchgehenden Materialbereich 34. Der Materialbereich 34 enthält einerseits auf der Verzahnungsseite 30 des Rohlings 13 eine von der Erhöhung 23 des Formrades 6 gebildete Rinne 35 und anderer- seits auf der gegenüberliegenden Rückseite 32 eine zwischen den beiden benachbarten Wölbungen 33 gebildete Rille 36. Durch die Rinne 35 und die Rille 36 jedes Materialbereichs 34 verläuft eine Trenn- oder Schnittebene 37, die sich in Vorschubrichtung oder Längsrichtung des Rohlings 13 senkrecht zu den Drehachsen 5 und 7 des Formrades 6 bzw. der Gegenrolle 8 erstreckt.

Eine Trenneinrichtung 38 zum Abtrennen der Kunststoffantriebskabel 2 vom Roh- ling 13 schließt sich in Förderrichtung des Rohlings 13 an die Formeinheit 4 an (siehe Fig. 1 ). Die Trenneinrichtung 38 weist eine um eine Drehachse 39 drehbar gelagerte Schneidwalze 40 mit einer Vielzahl von ringförmigen Schneidmessern 41 auf. Der Rohling 13 wird auf einer Abstützung 42 an der Trenneinrichtung 38 derart geführt vorbeibewegt, dass die Schneidmesser 41 die Materialbereiche 34 exakt in der jeweiligen Trenn- oder Schnittebene 37 vollständig durchtrennen. Jedes derart abgetrennte Kunststoffantriebskabel 2 enthält zwei zueinander parallele außenseitige Schnittflächen 43 an Zahnbegrenzungswänden 44, die von den durchtrennten Materialbereichen 34 gebildet werden und nach innen hin die Antriebskabelzähne 45 begrenzen oder an diese einstückig angrenzen und nach außen hin Außenflächen bzw. die Schnittflächen 43 des Kunststoffantriebskabels 2 bilden.

Die Antriebskabelzähne 45 sind somit in Längsrichtung jeweils zwischen zwei Zahnvertiefungen 31 gebildet und gehen seitlich in die beiden Zahnbegrenzungs- wände 44 über. Die ebenflächige Verzahnungsseite 30 des Kunststoffantriebskabels 2 begrenzt sowohl die Antriebskabelzähne 45 wie auch die beiden Zahnbegrenzungswände 44, so dass die Antriebskabelzähne 45 in Zahnhöhenrichtung nicht über die benachbarten Zahnbegrenzungswände 44 hinausstehen. Jede Zahnbegrenzungswand 44 des Kunststoffantriebskabels 2 enthält eine Abschrägung als Führungsfläche 46 im Übergang zu der ebenflächigen Verzahnungsseite 30 des Kunststoffantriebskabels 2. Wenn das Kunststoffantriebskabel 2 in einer Kabelführung 47 verschiebbar aufgenommen ist (siehe Fig. 1 1 ), die z. B. von einem Rohr mit zumindest abschnittsweise kreisrundem Innenquerschnitt 48 gebildet ist, so ist das Kunststoffantriebskabel 2 darin nur über die beiden Führungsflächen 46 und die von der Wölbung 33 gebildete Führungsfläche 49 abgestützt, wohingegen auf der Seite der Verzahnung jeder Antriebskabelzahn 45 stets mit Abstand von der Innenfläche 50 der Kabelführung 47 angeordnet ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Antriebskabelzähne 45 des sich in der Kabelführung 47 längs bewegenden Kunststoffantriebskabels 2 keinen Schleifkontakt haben können, der zu Schleif- oder Rattergeräuschen führen könnte. Die Führungsfläche 46 kann ebenflächig oder gekrümmt und an die Innenkontur der Kabelführung 47 angepasst sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Antriebskabelzähne 45 von den sie in Zahnquerrichtung beidseits begrenzenden Zahnbegrenzungswände 44 getrennt. So wird z. B. mittels eines Formschrit- tes oder eines Trenn- oder Freischnitts die Verbindung zur jeweiligen Zahnbegrenzungswand 44 hin unterbrochen. Fig. 16 zeigt in einer Kabelführung 47 ein solches Kunststoffantriebskabel 2, bei dem jeder Antriebskabelzahn 45 durch einen schmalen Spalt 51 von der jeweiligen Zahnbegrenzungswand 44 getrennt ist. Ein solcher Trenn- oder Freischnitt kann mittels der Schneideinrichtung 38 vorgenommen werden. Die Schneidwalze 40 enthält zusätzliche ringförmige Schneidmesser 41 , die einen Schnitt bis zum Zahnfuß der Antriebskabelzähne 45 ausführen und dabei den Spalt 51 ausschneiden. Der Spalt 51 kann auch durch ein Formrad 6' der Formeinheit 4 hergestellt werden, das in den Fig. 12 bis 14 dargestellt ist und das gegenüber dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Formrad 6 dahingehend abgeändert ist, dass es einen schmalen ringförmig umlaufenden Formsteg 52 aufweist. Der Formsteg 52 prägt in das Kunststoffmaterial 3 den Spalt 51 und enthält die Seitenfläche 21 der Formnut 20, in der der Wandbereich 34 gebildet wird, der in die beiden Zahnbegrenzungswände 44 getrennt und aufgeteilt wird. Jeder Formzahn 18 wie auch jede Formzahnlücke 26 sind somit beidseits von jeweils einem Formsteg 52 begrenzt. Fig. 15 zeigt das Kunststoffantriebskabel 2, bei dem jeder Antriebskabelzahn 45 beidseits von der jeweiligen Zahnbegrenzungswand 44 getrennt ist.

Durch das seitliche Trennen der Kabelzähne 45 von den beiden Zahnbegrenzungswänden 44 wird die Steifigkeit des Kunststoffantriebskabels 2 reduziert, so dass das Kunststoffantriebskabel 2 auch in stärker gekrümmten Kabelführungen 47 weitgehend geräuschlos geführt werden kann. Beim Biegen des Kunststoffantriebskabels 2 wird eine Verformung der von den beiden Zahnbegrenzungswänden 44 abgekoppelten Antriebskabelzähne 45 vermieden. Eine weitere abgewandelte Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Ausführen eines Verfahrens zum Herstellen eines Kunststoffantriebskabels 2 weist (siehe Fig. 17) eine Formeinheit 4 mit einem Formrad 6 oder 6' gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf (siehe Fig. 4 bis 6 und 12 bis 14). Anstatt einer Gegenrolle weist diese Vorrichtung bzw. Formeinheit 4 ein endloses Formband 53 auf, das mittels dreier Führungsrollen 54, 55 und 56 am Umfang des Formrades 6 um etwa 120° bezüglich der Drehachse 5 des Formrades 6 geführt ist. Das Formband 53 wird mit einer Geschwindigkeit bewegt, die mit der Umfangsgeschwindigkeit des Formrades 6 übereinstimmt. Das Formband 53 ist derart gespannt gehalten, dass es als Abstützung ausreichenden Gegendruck auf das in dem Formspalt zwischen dem Formrad 6 und dem Formband 53 durch die Vorschubbewegung vom Formrad 6 und dem Formband 53 transportierte Kunststoffmaterial 3 ausüben kann. Das Formband 53, das zweckmäßigerweise ein Stahlband oder dergleichen sein kann, kann auch eine Profilierung aufweisen, die eine entsprechende Formung und Profilierung der Rückseite 32 des Rohlings 13 und damit des Kunststoffantriebskabels 2 ermöglicht. Die weitere Gestaltung und Funktion dieser Vorrichtung stimmt im Wesentlichen mit derjenigen der Fig. 1 überein.

Die in der Beschreibung und anhand des Ausführungsbeispiels offenbarten einzelnen Merkmale können in beliebigen technisch zweckmäßigen Anordnungen und Gestaltungen mit dem Erfindungsgegenstand in seiner allgemeinen Form kombiniert werden. Bezugszeichenliste

Vorrichtung 30 Verzahnungsseite

Kunststoffantriebskabel 31 Zahnvertiefung

Kunststoffmaterial 32 Rückseite

Formeinheit 33 Wölbung

Drehachse 34 Material bereich

Formrad 35 Rinne

Drehachse 36 Rille

Gegenrolle 37 Trenn- oder Schnittebene

Formspalt 38 Trenneinrichtung

Extrudereinrichtung 39 Drehachse

Zuführdüse 40 Schneidwalze

Zuführstelle 41 Schneidmesser

Rohling 42 Abstützung

Zuführeinrichtung 43 Schnittfläche

Verstärkungsmittel 44 Zahnbegrenzungswand

Draht 45 Antriebskabelzahn

Rolle 46 Führungsfläche

Formzahn 47 Kabelführung

Formzahnreihe 48 Innenquerschnitt

Formnut 49 Führungsfläche

Seitenfläche 50 Innenfläche

Nutgrund 51 Spalt

Erhöhung 52 Formsteg

Fläche 53 Form band

Schneide 54 Führungsrolle

Formzahnlücke 55 Führungsrolle

Profilierung 56 Führungsrolle

Vertiefung

Erhöhung

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffantriebskabels (2) durch Extrudieren eines Kunststoffmaterials (3), wobei das Kunststoffantriebskabel (2) mit einer Verzahnung zum Eingriff eines Zahnrades gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Kunststoffmaterial (3) durch einen zwischen einem rotierenden Formrad (6) und einem Formstützkörper (8, 53) gebildeten Formspalt (9) hindurchgeführt und dabei von dem Formrad (6) und dem Formstützkörper (8, 53) in einen bandförmigen Rohling (13) geformt wird,

wobei das Formrad (6) in dem Rohling (13) zumindest eine Zahnreihe mit Antriebskabelzähnen (45) der Verzahnung zwischen zwei Material berei- chen (34) des Rohlings (13) formt, und

dass Formvorgänge oder Trennschnitte an den oder durch die Materialbereiche (34) ausgeführt werden, die aus dem bzw. vom Rohling (13) ein Kunststoffantriebskabel (2) mit beidseitigen Zahnbegrenzungswänden (44) bilden bzw. abtrennen,

wobei das Kunststoffantriebskabel (2) eine Zahnreihe mit zwischen den beiden Zahnbegrenzungswänden (44) geformten Antriebskabelzähnen (45) aufweist und die Zahnbegrenzungswände (44) umfangsseitige Führungsflächen (46) des in einer zugeordneten Kabelführung (47) aufgenommenen Kunststoffantriebskabels (2) enthalten oder an diese angrenzen.

Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass das Formrad (6, 6') eine Mehrzahl von zueinander parallelen Zahnreihen mit die jeweiligen Zähne (45) jeweils beidseitig einschließenden insbesondere sich kontinuierlich erstreckenden Zahnbegrenzungswänden (44) in den Rohling (13) prägt und dass die zwi- sehen den Zahnreihen angeordneten Zahnbegrenzungswände (44) zum Abtrennen einzelner Kunststoffantriebskabel (2) durchtrennt werden.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass Verstarkungsmittel (15) oder Verstärkungsstränge in den Formspalt (9) zugeführt und im Formspalt (9) in das Kunst- stoffmaterial (3) des Rohlings (13) eingebettet werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Formvorgänge oder Trennschnitte beim Prägen des Rohlings (13) insbesondere vom Formrad (6) oder vom Formstützkörper (8, 53) oder nach dem Prägen des Rohlings (13) von einer Formeinrichtung oder einer Trenneinrichtung (38) vorgenommen werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskabelzähne (45) durch Freischnitte oder durch zwei Formstege (52) von den beiden Zahnbegrenzungswänden (44) getrennt werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der Formstützkörper (8, 53) eine den Antriebskabelzähnen (45) gegenüber liegende insbesondere konvex gekrümmte Führungsfläche (33, 49) des Kunststoffantriebskabels (2) formt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass das Formrad (6) umfangseitig Führungskanten und/oder Führungsflächen (46) zum Führen des Kunststoffantriebskabels (2) in einer zugeordneten Kabelführung (47) formt.

Kunststoffantriebskabel mit einer Verzahnung zum Eingriff eines Zahnrades, wobei die Antriebskabelzähne (45) der Verzahnung in Zahnbreitenrichtung beidseits von Zahnbegrenzungswänden (44) des Kunststoffantriebskabels (2) begrenzt sind, so dass die Verzahnung des in einer Kabel- führung (47) aufgenommenen Kunststoffantriebskabels (2) kontaktfrei zur Kabelführung (47) ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden Zahnbegrenzungswände (44) außenseitige Form-, Trenn- oder Schnittflächen (43) aufweisen und/oder

dass die Antriebskabelzähne (45) von den beiden Zahnbegrenzungswänden (44) getrennt sind, insbesondere durch einen jeweiligen Spalt (51 ).

9. Kunststoffantriebskabel nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die außenseitigen Form-, Trenn- oder

Schnittflächen (43) zueinander parallel sind.

Kunststoffantriebskabel nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbegrenzungswände (44) oder deren Form-, Trenn- oder Schnittflächen (43) umfangsseitige Führungsflächen aufweisen oder bilden oder an umfangsseitige Führungsflächen (33, 46, 49) angrenzen.

Kunststoffantriebskabel nach einem der Ansprüche 8 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verstärkungsmittel (15) aufweist, das insbesondere von zumindest einem Draht (16) oder einer Litze gebildet ist.

Kunststoffantriebskabel nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass es gemäß einem Verfahren nach einem der

Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.

Formrad zum Herstellen eines eine Verzahnung aufweisenden Kunststoffantriebskabels (2), insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Herstellen eines Kunststoffantriebskabels (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Formrad (6) an seinem Umfang eine Vielzahl von Formzähnen (18) aufweist, die sich in nebeneinander angeordneten Formzahnreihen (19) über den Umfang erstrecken, und

dass jeweils zwei benachbarte Fornnzahnreihen (19) voneinander durch ei ne umlaufende Formnut (20) getrennt sind.

Formrad nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet, dass die Formnut (20) sich gegenüber liegende Seitenflächen (21 ), die die Formzähne (18) seitlich begrenzen, und an ihrem Nutgrund (22) eine Erhöhung (23), die insbesondere von zwei vom Nutgrund (22) geneigt ausgehenden und in eine gemeinsame mittige Schneide (25) auslaufenden Flächen (24) gebildet ist, aufweist.

Formrad nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet, dass das Formrad (6) aus nebeneinander angeordneten Formscheiben gebildet ist und dass einzelne Formscheiben jeweils eine Formzahnreihe (19) aufweisen.