DE9203757U1

DE9203757U1 - Spule zum Aufwickeln von Garnen o.dgl.

Info

Publication number: DE9203757U1
Application number: DE9203757U
Authority: DE
Original assignee: Westfalia Kunststoffe 4950 Minden De GmbH
Current assignee: Westfalia Kunststoffe 4950 Minden De GmbH
Priority date: 1992-03-20
Filing date: 1992-03-20
Publication date: 1993-07-15
Anticipated expiration: 2002-03-21

Description

Spule zum Aufwickeln von Garnen oder dergleichen

Die Erfindung betrifft eine Spule zum Aufwickeln von Garnen oder dergleichen mit einem zylindrischen Spulenkernrohr und zwei Flanschen, die axial angeordnete, in die jeweils zugewandte Mündung des Spulenkernrohrs eingesetzte und in ihrer Einbaulage gesicherte Stutzen aufweisen, wobei die Stutzen mit ihrer Außenfläche an der Innenwand des Spulenkernrohrs anliegen und Rastvorsprünge tragen, die in korrespondierende Durchbrüche des Spulenkernrohrs eingreifen .

Bei einer bekannten Spule dieser Art (DE 22 59 364 C2) sind die Stutzen achsparallel geschlitzt. Durch diese Schlitzanordnung erlauben sie beim Einschieben der Stutzen in das Spulenkernrohr ein radial nach innen erfolgendes Einfedern der Rastvorsprünge, bevor diese in ihrer Einschublage in die Durchbrüche des Spulenkernrohrs eingreifen .

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Bei den bekannten Spulen dieser Art war je nach Materialeinstellung des ausgewählten Kunststoffmaterials entweder eine hervorragende Verrastung der Flansche mit dem Spulenkernrohr zu erreichen, also eine besonders sichere und feste Verbindung zwischen den Teilen oder aber eine leichte Demontage der Einzelteile. Das gleichzeitige Erreichen beider Ziele war mit der bekannten Spule nicht möglich. Bei Ausbildung der Flansche und der angeformten Stutzen aus relativ hartem, also wenig elastischem Material, besteht zudem bei der bekannten Spule die Gefahr, daß die die Rastvorsprünge tragenden, durch achsparallele Schlitze voneinander getrennten Stutzenzonen abbrechen konnten.

Eine Lösung dieses Problems wurde darin gesehen (G 90 12 421.9), daß man die geschlitzten Stutzen in ihrer Rastposition durch einen weiteren, als starres Rohrstück ausgebildeten Innenstutzen sichert, der in der Einsetzlage die geschlitzten Bereiche des angeformten Stutzens radial nach außen drückt. Diese Lösung ist deshalb unbefriedigend, weil aus einer dreiteiligen Spule eine fünfteilige Spule wird, der zu treibende Aufwand also zu hoch ist.

Die bekannten Spulen besitzen einen weiteren Nachteil:

Das aufzuspulende Material wird auf dem Spulenkernrohr befestigt und dann aufgewickelt. Beim Aufspulen wird das Wickelmaterial gebremst. Der Antrieb der Spule erfolgt mittels eines Mitnehmers auf einen Spulenflansch, der die Antriebskraft über den Stutzen auf das Spulenkernrohr überträgt. Wenn die beim Aufspulen auf das Wickelmaterial

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ausgeübte Bremskraft zu hoch gewählt werden muß, kann es zu einem Verdrehen zwischen Spulenkernrohr und Stutzen kommen. Die Forderung nach einer besonders stabilen Rastverbindung zwischen Spulenkernrohr und Stutzen konkurriert mit der Forderung nach einer leichten Demontagemöglichkeit im unbewickelten Zustand.

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spule der als bekannt vorausgesetzten Art zu schaffen, welche unter Vermeidung zusätzlicher Bauteile sowohl eine sichere Verrastung der Einzelteile im bewickelten Zustand erlaubt und eine leichte Lösbarkeit bzw. Zusammensteckbarkeit im unbewickelten Zustand schafft, wobei die Rastverbindung ein Durchrutschen zwischen Spulenkernrohr und Stutzen des Flansches beim Bewickeln sicher ausschließen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Stutzen als starre Rohrstücke ausgebildet sind und das Spulenkernrohr von seinen beiden Stirnseiten zum Zentrum weisende, achsparallel verlaufende Schlitze aufweist und die Rastvorsprünge innerhalb der Durchbrüche des Spulenkernrohrs in Achsrichtung verschieblich geführt sind, wobei in der zum Zentrum weisenden Einschubposition das Spulenkernrohr mit seiner Stirnseite am benachbarten Flansch anliegt oder einen geringen Abstand davon einhält, während es in einer zweiten Verschiebeposition einen gegebenenfalls größeren Abstand von der Stirnseite des Flansches einhält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind

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die Durchbrüche mit den Schlitzen verbunden und es erstrecken sich die Schlitze über die Durchbrüche hinaus in Richtung auf das Zentrum des Spulenkernrohrs, wobei an die in die Durchbrüche eintauchenden Rastvorsprünge in Richtung zum Zentrum des Spulenkernrohrs weisende, in die Schlitze eintauchende Rastelemente vorgesehen sind, deren Breite der Breite der Schlitze entspricht, welche geringer ist als die Breite der Durchbrüche, wobei die schmaleren Bereiche der Rastelemente bei ausgezogener Position der Flansche bzw. Stutzen aus den Schlitzen ausgetaucht sind und innerhalb der breiteren Durchbrüche des Spulenkernrohrs liegen.

Das Vorsehen von Schlitzen in dem Spulenkernrohr, welches die erforderliche Radialelastizität der Rastverbindung schafft, hat den Vorteil, daß im bewickelten Zustand der Spule eine besonders feste Verbindung zwischen den Bauteilen entsteht, da die Bewicklung die geschlitzten Endbereiche des Spulenkernrohrs in Richtung auf das Zentrum zieht. Die Bewicklung übernimmt also im bewickelten Zustand die Sicherung gegen ein unerwünschtes radiales Ausweichen, wie dies bei einer der bekannten Lösungen nur durch Vorsehen von Zusatzelementen sichergestellt werden kann. Darüber hinaus schafft die Ausgestaltung der Rastverbindung zwei Bereiche unterschiedlicher Verdrehfestigkeit zwischen Spulenkernrohr und Stutzen bzw. Flansch. Die hohe gewünschte Verdrehfestigkeit ist im am weitesten eingeschobenen Zustand der Stutzen erreicht, wenn also während der Bewicklung die größten Kräfte übertragen werden müssen. Nach dem Abwickeln ist eine leichte Lösbarkeit

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durch Herausziehen der Stutzen aus dem Spulenkernrohr und anschließendes Verdrehen gesichert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß durch die axiale Beweglichkeit der Stutzen bzw. Flansche gegenüber dem Spulenkernrohr Quellerscheinungen des Wickelmaterials durch axiales Wandern der Flansche ausgeglichen werden kann. Ohne die erfindungsgemäß vorgesehene axiale Beweglichkeit kann es bei Quellvorgängen des Wickelmaterials, die große Kräfte freisetzen, zu einem Abreißen der Flansche von den angeformten zentralen Stutzen und damit zu einer Zerstörung der Spule kommen.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 - eine perspektivische, schematische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Flansches mit dem benachbarten Bereich des Spulenkernrohrs,

Figur 2 - eine radiale Draufsicht auf den Rastbereich des Spulenkernrohrs in der Aufwickelposition,

Figur 3 - eine Darstellung analog Figur 2 in der ausgezogenen Position, in der eine Verdrehung zwischen Spulenkernrohr und Stutzen leicht möglich ist,

Figur 4 - einen Schnitt entlang Ebene V-V gemäß Figur 3 bei verdrehter Lage zwischen Stutzen und Spulenkernrohr,

Figur 5 - einen vergrößert dargestellten Teilbereich des Schnitts entlang Ebene V-V in Figur 3.

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Die Zeichnungsfiguren zeigen nur einen Teilbereich der Spule. Das Spulenkernrohr 1 ist im abgeschnittenen Bereich ebenso wie im dargestellten Bereich ausgebildet und es ist ein zweiter Spulenflansch vorgesehen, der gleichachsig mit dem Spulenkernrohr und dem Flansch 2 angeordnet ist und der sich parallel zum gezeichneten Flansch 2 erstreckt.

Ein Spulenkernrohr 1 besitzt an seinen beiden Stirnseiten achsparallel verlaufende Schlitze 3, die am Umfang verteilt angeordnet sind. Etwa im Zentrum der Schlitze sind Durchbrüche 4, welche wesentlich breiter als die Schlitze 3 sind.

Die zentral im Zentrum an die Flansche 2 angeformten Stutzen 2b besitzen einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des Spulenkernrohrs entspricht. In einer der Anordnung der Schlitze 3 und Durchbrüche 4 entsprechenden Verteilung sind am Umfang des Stutzens 2b Rastvorsprünge 2a vorgesehen. Die Rastvorsprünge besitzen in Draufsicht etwa T-förmige Gestalt. Sie besitzen einen Quersteg 2c, dessen Breite der Breite des Durchbruchs 4 entspricht. An den Quersteg 2c schließt sich ein in gleicher Höhe mittig angeformter Längssteg 2e an, dessen Breite der Breite lediglich des Schlitzes 3 entspricht. Zwischen Quersteg 2c und Längssteg 2e befinden sich von der Höhe des Querstegs 2c bzw. Längsstegs 2e bis auf den Umfang des Stutzens 2b abfallend geneigte Flächen 2f.

Im Aufwickelzustand taucht der Längssteg 2e in den zentrumsnahen Bereich des Schlitzes 3 ein (vgl. Figur 2). In

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dieser Position liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel die kreisringförmige Stirnkante 5 des Spulenkernrohrs 1 an der gegenüberliegenden Anlagefläche 2g des Flansches 2 an. In dieser Position ist eine besonders drehfeste Verbindung zwischen Spulenkernrohr 1 und Stutzen 2b bzw. Flansch 2 gewährleistet. Im geleerten Zustand der Spule werden die Flansche so weit auseinandergezogen, daß sich ein Abstand a. zwischen der Stirnkante 5 des Spulenkernrohrs 1 und der Anlagefläche 2g des Flansches ergibt. In dieser ausgezogenen Position ist der Längssteg 2e aus dem zum Zentrum des Spulenkernrohrs weisenden Bereich des Schlitzes 3 ausgetaucht. In dieser ausgetauchten Position lassen sich Spulenkernrohr und Flansch 2 bzw. Stutzen 2b leicht gegeneinander verdrehen und vollständig auseinanderziehen.

In Figur 5 sind die Kräfteverhältnisse an den unterschiedlichen Bereichen der Rastvorsprünge graphisch dargestellt: Die Kräfte, welche für ein Aufweiten des geschlitzten Spulenkernrohrs in radialer Richtung erforderlich sind, sind am gesamten Umfang gleich und haben den Wert Pl. Um den Wert Pl in einem geringeren Abstand von der Mittelachse zu erzeugen, ist die aufzubringende Torsionskraft zwischen Spulenkernrohr und Stutzen größer als in einem größeren Abstand von der Mittelachse. Dies hat seine Ursache darin, daß im gezeichneten Ausführungsbeispiel die parallel zur Achse verlaufende Fläche des Längsstegs 2e mit der Wirkungsrichtung der Aufweitkraft Pl einen Winkel von OCj = 4,6° einschließt, während sie an der größten Breite des Querstegs 2c mit dem Wert Pl einen Winkel von OC? ⁼ 19,5° einschließt. Es ergibt sich damit für die Torsionskraft P2

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ein Wert, der ein Mehrfaches des Wertes P3 beträgt. Der größere Torsionswiderstand ergibt sich also bereits durch die Anordnung der Anlageflächen des Längsstegs 2e in der Nähe der Mittelachse im Vergleich zu der größeren Entfernung der Anlageflächen von Quersteg 2c.

Es gelten die mathematischen Beziehungen:

Pl Pl

P2 P3

tg cf~4 tg 4,6'

Pl Pl

tg cX? ^{tg 19}'⁵°

P2 _ tg 19,5 ^ 0,35

P3 tg 4,6 0,08

&> 4,4

Im dargestellten und beschriebenen Beispiel ist die Torsionskraft P2 also mehr als viermal größer als die Torsionskraft P3 .

Claims

1. Spule zum Aufwickeln von Garnen oder dergleichen mit einem zylindrischen Spulenkernrohr und zwei Flanschen, die axial angeordnete, in die jeweils zugewandte Mündung des Spulenkernrohrs eingesetzte und in ihrer Einbaulage gesicherte Stutzen aufweisen, wobei die Stutzen mit ihrer Außenfläche an der Innenwand des Spulenkernrohrs anliegen und Rastvorsprünge tragen, die in korrespondierende Durchbrüche des Spulenkernrohrs eingreifen,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Stutzen (2b) als starre Rohrstücke ausgebildet sind und das Spulenkernrohr (1) von seinen beiden Stirnseiten zum Zentrum weisende, achsparallel verlaufende Schlitze (3) aufweist und die Rastvorsprünge (2a) innerhalb der Durchbrüche (4) des Spulenkernrohrs (1) in Achsrichtung verschieblich geführt sind, wobei in der zum Zentrum weisenden Einschubposition das Spulenkernrohr (1) mit seiner Stirnseite am benachbarten Flansch (2) anliegt oder einen geringen Abstand (a) davon einhält, während es in einer zweiten Verschiebeposition einen gegebenenfalls größeren Abstand (b) von der Stirnseite des Flansches einhält.

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2. Spule nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Durchbrüche (4¹) mit den Schlitzen (3') verbunden sind und sich die Schlitze über die Durchbrüche hinaus in Richtung auf das Zentrum des Spulenkernrohrs erstrecken, wobei an die in die Durchbrüche eintauchenden Rastvorsprünge in Richtung zum Zentrum des Spulenkernrohrs weisende, in die Schlitze (3') eintauchende Rastelemente vorgesehen sind, deren Breite der Breite der Schlitze entspricht, welche geringer ist als die Breite der Durchbrüche, wobei die schmaleren Bereiche der Rastelemente bei ausgezogener Position der Flansche aus den Schlitzen ausgetaucht sind und innerhalb der breiteren Durchbrüche des Spulenkernrohrs liegen.