EP0187311A1 - Spule für ein Draht- oder Kabel-Coil - Google Patents
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- EP0187311A1 EP0187311A1 EP85115948A EP85115948A EP0187311A1 EP 0187311 A1 EP0187311 A1 EP 0187311A1 EP 85115948 A EP85115948 A EP 85115948A EP 85115948 A EP85115948 A EP 85115948A EP 0187311 A1 EP0187311 A1 EP 0187311A1
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- B65H2701/50—Storage means for webs, tapes, or filamentary material
- B65H2701/51—Cores or reels characterised by the material
- B65H2701/515—Cores or reels characterised by the material assembled from parts made of different materials
Definitions
- the invention relates to a coil for a wire or cable coil with a coil core and an upper and a lower flange, wherein the shell of the core consists of radially movable, with one of its ends hinged to one of the flanges segments, and wherein the core with the one of the flanges and the other flange are separable.
- wires or cables are usually wound into so-called coils on drums or coils and are also stored, transported and used in this form.
- coils are also stored, transported and used in this form.
- a very large number of coils is required, which also often have to be transported empty, which means a great deal of material and transport costs.
- coils have been developed, one flange of which can be separated from the other flange together with the coil core and in which the diameter of the core is variable by means of radial movement of core segments.
- This can, for. B. the upper flange with the core can be pulled out of the finished wound coil and only the lower flange remains in the manner of a transport pallet under the coil, or the coil can be lifted off after removing the upper flange.
- a coil of the type mentioned in the introduction in which the core has at least one slideway in its interior for spreading out the segments, and in the inside of the core at least one slider which acts to expand the slideways from the outside axially is slidably arranged.
- a spool according to the invention advantageously does not require an expensive and wear-prone lever mechanism.
- the displacement of the slider is a very simple movement in which, with the appropriate design and lubrication of the interacting parts, only very little friction occurs.
- Another advantage for functional reliability and wear reduction is that the interacting parts can be designed so that the force transmission takes place on large areas, so that there is a favorable low specific area load. Because of the mechanically simpler design, the manufacturing and maintenance costs are also significantly reduced.
- the coil is characterized in that the slideways of the segments form an annular surface which is arranged on the inside thereof at the end opposite the articulated end and which narrows in the direction of the center of the coil and that the slider forms a one to the annular surface matching conical surface.
- the segments are spread out in a simple manner by inserting the cone into the ring surface formed by the segment ends, which leads to the desired spreading of the segments, which also withstands high counter-forces.
- the slide in the form of the cone is expediently arranged on the side of the flange adjacent to the ring surface facing the core. In this case, the flange and cone are moved together to spread the segments.
- a second advantageous embodiment of the coil according to the invention consists in that at least one roller is rotatably mounted on the inside of each segment, the plane of rotation of which intersects the longitudinal axis of the coil, and the side of the circumference facing away from the segment is the slideway forms, on which the slider rests.
- this embodiment direct sliding of force-transmitting parts on one another is avoided and replaced by a rolling process.
- At least one roller is rotatably mounted on the outside of the slider for each segment, the plane of rotation of which intersects the longitudinal axis of the coil and whose side of the circumference facing the segment lies against the slideway on the inside of the segment.
- This version also offers the advantage of the rolling movement of the force-transmitting parts against one another. This advantage is offset by a somewhat higher mechanical outlay than the first embodiment requires.
- the sliding piece is advantageously displaced by moving a central axis or rod in the longitudinal direction of the coil. This means that there is only a single operating element and the same displacement of all sliding pieces is ensured.
- a one-piece design of the slide piece in a component with a passage for the central axis or rod is particularly advantageous.
- the displacement of the central axis takes place by turning in at least one central threaded bore, that the axis has a head provided with a stop at its free end has that the axis is rotatably mounted in the flange adjacent to its head with limited axial play sufficient for its displacement and that the threaded bore is arranged on or in the other of the two flanges. So there is no need to exert pressure and tensile forces on the outside of the coil, but only a simple rotation of the axis for both purposes, which can even be done by hand.
- a friction-reducing, pressure-bearing sliding or rolling bearing is advantageously used for the transmission of the forces between the axle and the sliding piece or the flange carrying the sliding piece, which prevents direct sliding of force-transmitting surfaces on one another and the associated high friction and wear values.
- the core of the coil can have stops to limit the inward deflection of the segments. These prevent the segments from pivoting too far inwards for the introduction of the sliding piece.
- the hole expediently has a conical entry, which ensures secure centering of the axis and hole.
- B. a crane rope or hook is achieved by a provided at the upper end of the axis eyelet or similar sling.
- the two flanges expediently have congruent, radial slots and the outer surface of the core is aligned with the slots.
- These allow the passage of packaging bandages, e.g. B. steel strap, for tying the coil.
- packaging bandages e.g. B. steel strap
- the core and the flange separable therefrom advantageously have means for setting and defining a defined angular position relative to one another before they are connected to one another.
- These funds can e.g. B. engaging in the radial slots projecting bolts or lugs.
- the outer surface of the core is at least partially provided with a friction-increasing, elastic material.
- a friction-increasing, elastic material e.g. B. in longitudinally running shallow grooves glued sponge rubber strips, the thickness of which is slightly larger when unloaded than the depth of the grooves.
- Lifting off the coil or pulling out the core and upper flange of the coil after winding the coil is made possible by withdrawing the previously spread segments of the core and thus reducing the diameter.
- a further ease of lifting or pulling out is achieved in that the core is conical and that the core with one flange and the other flanges on the narrow side of the core are separable.
- Another advantage that arises here is that the finished coil lying on the side with the larger winding diameter receives a favorable, stable position.
- the segments of the coil according to the invention are made of cast metal.
- the core is also cast in one piece and only after mechanical processing, e.g. B. turning, its outer surface and its end faces is divided into the segments. The manufacturing effort is significantly reduced with improved mechanical accuracy of the coil.
- the core of the coil can have an inner gripper for lifting the coil from the lower flange in the embodiment with the core which can be pulled out upwards. It is therefore possible either to pull the core out of the coil, or to lift the core and upper flange together with the coil from the lower flange by activating the inner gripper.
- the coil has an intermediate flange parallel to its two flanges and arranged between them, with a central circular opening for the core and with fastening means for a releasable, preferably variable-distance connection to a of the two flanges.
- Figure 1 shows the state of the coil 1 after the shift, d. H. with segments 3 pivoted outwards, is shown in the right part of FIG. 1.
- the cone 4 is fixedly connected to the core-facing surface 9 'of the upper flange 9.
- the cone or the upper flange 9 is displaced by a central axis 7 which is rotatably mounted in the upper flange 9 in a sliding guide 8.
- the axis 7 is provided with a thread.
- the axis 7 has a stop ring 27 and an eyelet 17 for a crane hook or a crane rope.
- the displacement of the upper flange 9 with the slide 4 designed as a cone takes place by lowering the axis 7 and screwing it into a central one Bore 13 with a thread 13 '.
- the threaded bore 13 is arranged in an attachment 23', which in turn is constructed on a support 23 which is fixedly connected to the lower flange 12.
- the latter has a. Conically narrowing insertion 14.
- return springs preferably steel tension springs, are arranged between the inner sides of the segments 3 and the attachment 23 'with the central threaded bore.
- adjustable stops 21 are provided on the carrier 23 inside the core 2 and projecting outwards therefrom Limit the swiveling movement of the segments 3 under the action of the springs 11 to the inside.
- annular grooves are provided in the surfaces of the two flanges facing the core, in which the ends of the segments 3 engage.
- Such an annular groove 16 is shown by way of example in the side 12 ′ of the lower flange 12 facing the core.
- the outside edge 16 'of the groove 16 forms a stop circle for the lower end 32 of the segments 3 when they move outwards.
- the core-facing side 9 'of the upper flange 9 can be designed in the same way.
- the second embodiment of the coil 1 also consists of a core 2 with an upper flange 9 and a lower flange 12.
- the segments 3, which form the outer jacket of the coil core 2 are at the top Flange 9 hinged in bearings 24.
- Inside the core 2 are on the inside of the segments 3 rolls 5 stored. These rollers 5 run on their side facing away from the segment on a conical slider 4 which is displaceable in the direction of the longitudinal axis 6 of the coil.
- the sliding piece 4 is moved by moving a central axis 7 in a sliding guide 8 in the upper flange 9 up to an adjustable stop 8 1 .
- a roller bearing 10 is inserted between the axis 7 and the slider 4, which reduces the friction during the transmission of the compressive forces.
- the running surfaces for the rollers 5 on the slider 4 are designed in the exemplary embodiment as grooves in which the rollers 5 run. A rotation of the slider 4 with the axis 7 is thus excluded, whereas the axis 7 is easily rotatable.
- Tension springs 11 are arranged below the rollers 5 and the slider 4, one end of which is connected to the inside of a segment 3 and the other end of which is slidably connected to the axis 7. The springs 11 also serve here to retract the segments 3 when the slider 4 moves back in the direction of the upper flange 9 of the coil 1.
- the central axis 7 also has a thread 13 'at its lower end 7' which is used when the axis is rotated 7 engages in the corresponding threaded bore 13 in the lower flange 12. For secure positioning of the lower end 7 'of the axis 7 above the threaded bore 13, this again has a conically narrowing insertion 14.
- the lower flange 12 has on its core-side surface 12 'the annular groove 16, in which the lower ends 32 of the segments 3 engage.
- a corresponding annular groove 15 is also found in this exemplary embodiment on the core-side surface 9 'of the upper bottle 9 for receiving the upper ends 31 of the segments 3.
- FIG. 3 shows a section in a horizontal plane through the core 2 of the coil 1 according to FIG. 2 above the rollers 5.
- the rollers 5 are mounted on the inner sides of the segments 3 and run with their side facing away from the segment on the slide 4. In the center, the rotatable axis 7 for displacing the slide 4 can be seen.
- the slots 18 already mentioned can be seen, which are aligned with the grooves 19 in the outside of the core 2 and are used for the passage of packaging bandages for securing the wound coil.
- the lower flange 12 also has slots which are aligned with the slots 18 of the upper flange 9 and the grooves 19 in the outside 2 'of the core 2 and also serve to carry out packaging bandages.
- FIG. 5 shows a skid 5 'in vertical section.
- These skids 5 ' can be used instead of the rollers 5 in the coil design according to FIGS. 2 and 3.
- the runners 5 ' have a central bore 50, the diameter of which corresponds to the diameter of the bearing bore of the roller 5.
- the runner 5 'advantageously has four sliding surfaces 51, one of which abuts the sliding piece 4. Subsequent wear can be used by turning the skid a new sliding surface without disassembling the coil. Due to the mobility of the runners 5 'around their central bores 50, an optimal surface contact between the runners 5' and the slider 4 is always ensured, so that even very large forces are transferred gently.
- the coil according to the invention can be realized in various designs, which results in a variety of possible uses. So
- the coils can be provided with a core that tapers conically upwards or downwards and with corresponding separation options for the core and one of the flanges.
Landscapes
- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
Abstract
Spule für ein Draht- oder Kabel-Coil mit einem Spulenkern und einem oberen und einem unteren Flansch, wobei der Mantel des Kerns aus radial beweglichen, mit einem ihrer Enden an einem der Flansche angelenkten Segmenten besteht und wobei der Kern mit dem einen der Flansche und der andere Flansch voneinander trennbar sind, bei der der Kern (2) in seinem Inneren zur Abspreizung der Segmente (3) je Segment (3) wenigstens eine Gleitbahn (30) aufweist, und bei der im Inneren des Kerns (2) wenigstens ein auf die Gleitbahnen (30) spreizend wirkendes Gleitstück (4) von außen axial verschiebbar angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Spule für ein Draht- oder Kabel-Coil mit einem Spulenkern und einem oberen und einem unteren Flansch, wobei der Mantel des Kerns aus radial beweglichen, mit einem ihrer Enden an einem der Flansche angelenkten Segmenten besteht und wobei der Kern mit dem einen der Flansche und der andere Flansch voneinander trennbar sind.
- Üblicherweise werden Drähte oder Kabel nach ihrer Herstellung zu sogenannten Coils auf Trommeln oder Spulen gewickelt und in dieser Form auch gelagert, transportiert und weiterverwendet. Hierdurch ist eine sehr große Zahl von Spulen erforderlich, die zudem häufig leer transportiert werden müssen, was einen großen Aufwand an Material und Transportkosten bedeutet.
- Um den beschriebenen Aufwand zu verringern, sind Spulen entwickelt worden, deren einer Flansch zusammen mit dem Spulenkern vom anderen Flansch trennbar ist und bei denen der Durchmesser des Kerns mittels radialer Bewegung von Kern-Segmenten variabel ist. Dadurch kann z. B. der Oberflansch mit dem Kern aus dem fertig gewickelten Coil herausgezogen werden und lediglich der Unterflansch verbleibt nach Art einer Transportpalette unter dem Coil, oder es kann nach Abnehmen des oberen Flansches das Coil nach oben abgehoben werden.
- Bekannte Spulen der beschriebenen Art weisen in ihrem Kerninneren eine von außen betätigbare Kniehebel-Mechanik auf, die eine Abspreizung bzw. Zurückziehung der Segmente des Kerns bewirkt. Nachteilig bei derartigen Spulen ist der sehr hohe mechanische Aufwand und die notwendige große Genauigkeit und Spielfreiheit der Gelenke der Kniehebel-Mechanik. Diese sind unbedingt erforderlich, um ein sicheres Bewickeln der Spule mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen, denn Unrundheiten des Kerns würden durch daraus resultierende Zugspannungsschwankungen im Draht oder Kabel zu Qualitätsminderungen führen. Wegen der notwendig hohen Kräfte zur Spreizung der Segmente gegen die beim Umwickeln mit Draht oder Kabel auftretenden Kräfte unterliegen die Gelenke einem starken Verschleiß und erfordern somit einen hohen Wartungs- und Reparaturaufwand. Außerdem neigen derartige Kniehebel-Mechaniken zur Selbsthemmung, d. h. zu Schwergängigkeit oder gar zum Blockieren mit der Folge von Beschädigungen oder gar Zerstörung der Mechanik oder von Teilen davon. Hinzu kommen die hohen Herstellungskosten als weiterer Nachteil.
- Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Spule der eingangs genannten Art zu schaffen, die die angeführten Nachteile vermeidet und insbesondere einen geringeren mechanischen Aufwand erfordert, stabil und verschleißarm ist, einfach zu betätigen ist, eine exakte Rundheit des Kerns gewährleistet, und die vielseitig verwendbar ist.
- Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Spule der eingangs genannten Art, bei der der Kern in seinem Inneren zur Abspreizung der Segmente je Segment wenigstens eine Gleitbahn aufweist, und bei der im Inneren des Kerns wenigstens ein auf die Gleitbahnen spreizend wirkendes Gleitstück von außen axial verschiebbar angeordnet ist.
- Eine Spule gemäß Erfindung kommt vorteilhaft ohne eine aufwendige und verschleißanfällige Hebelmechanik aus. Die Verschiebung des Gleitstückes stellt eine sehr einfache Bewegung dar, bei der bei entsprechender Ausführung und Schmierung der aufeinanderwirkenden Teile nur eine sehr geringe Reibung auftritt. Weiterhin vorteilhaft für Funktionssicherheit und Verschleißminderung ist, daß die aufeinanderwirkenden Teile so ausgeführt werden können, daß die Kraftübertragung auf großen Flächen erfolgt, so daß sich eine günstige geringe spezifische Flächenbelastung ergibt. Wegen der mechanisch einfacheren Gestaltung wird außerdem der Herstellungs- und Wartungsaufwand deutlich vermindert.
- In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich die Spule dadurch aus, daß die Gleitbahnen der Segmente eine auf deren Innenseite an dem dem angelenkten Ende entgegengesetzten Ende angeordnete konisch sich in Richtung zur Spulenmitte gesehen verengende Ringfläche bilden und daß das Gleitstück ein eine zu der Ringfläche passende Außenfläche aufweisender Konus ist. Bei dieser Spule erfolgt die Abspreizung der Segmente auf einfache Weise durch Einschieben des Konus in die von den Segmentenden gebildete Ringfläche, was zu der erwünschten, auch hohen Gegenkräften standhaltenden Abspreizung der Segmente führt. Zweckmäßig ist zur Erzielung eines möglichst einfachen Aufbaues der Spule das Gleitstück in Form des Konus auf der kernzugewandten Seite des der Ringfläche benachbarten Flansches angeordnet ist. In diesem Fall werden also Flansch und Konus gemeinsam zur Abspreizung der Segmente verschoben.
- Eine zweite vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule besteht darin, daß auf der Innenseite der Segmente wenigstens je eine Rolle drehbar gelagert ist, deren Rotationsebene die Spulenlängsachse schneidet, und deren segmentabgewandte Seite .des Umfanges die Gleitbahn bildet, an der das Gleitstück anliegt. Bei dieser Ausgestaltung wird ein unmittelbares Gleiten von kraftübertragenden Teilen aufeinander vermieden und durch einen Abrollvorgang ersetzt.
- In Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Spule ist bei einer dritten Ausführung vorgesehen, daß auf der Außenseite des Gleitstückes je Segment wenigstens eine Rolle drehbar gelagert ist, deren Rotationsebene die Spulenlängsachse schneidet und deren segmentzugewandte Seite des Umfanges an der Gleitbahn an der Innenseite des Segmentes anliegt. Diese Ausführung bietet ebenfalls den Vorteil der rollenden Bewegung der kraftübertragenden Teile gegeneinander. Diesem Vorteil steht ein etwas höherer mechanischer Aufwand gegenüber, als ihn die erste Ausführung erfordert.
- Allen Ausführungen gemeinsam ist der Vorteil, daß wesentlich weniger bewegte Einzelteile in der Spule erforderlich sind, und daß nur noch eine gleitende bzw. rollende Relativbewegung der für die Spreizung der Segmente erforderlichen Bauteile auftritt. Gegenüber Spulen gemäß dem Stand der Technik ist der Verschleiß so wesentlich geringer und bei allen Ausführungen der Spule gemäß der Erfindung lassen sich die erforderlichen hohen Kräfte übertragen, ohne daß es zur Klemmung oder Selbsthemmung kommen kann.
- Die Verschiebung des Gleitstückes erfolgt vorteilhaft durch Verschieben einer zentralen in Längsrichtung der Spule durch diese verlaufende Achse oder Stange. Damit ist nur ein einziges Bedienungsorgan vorhanden und weiterhin ist eine gleiche Verschiebung aller Gleitstücke gesichert. Besonders vorteilhaft ist eine einstückige Ausführung des Gleitstückes in einem Bauteil mit einer Durchführung für die zentrale Achse oder Stange.
- Zur gleichzeitigen Erzeugung einer Verbindung von Kern und erstem Flansch mit dem zweiten Flansch und einer Spreizung der Segmente ist vorgesehen, daß die Verschiebung der zentralen Achse durch Verdrehen in wenigstens einer zentralen Gewindebohrung erfolgt, daß die Achse an ihrem freien Ende einen mit einem Anschlag versehenen Kopf aufweist, daß die Achse in dem ihrem Kopf benachbarten Flansch unter begrenztem, für ihre Verschiebung ausreichendem axialen Spiel drehbar gelagert ist und daß die Gewindebohrung an oder in dem anderen der beiden Flansche angeordnet ist. Es ist so keine Ausübung von Druck- und Zugkräften an der Außenseite der Spule erforderlich, sondern nur eine einfache Drehung der Achse für beide genannten Zwecke, die sogar von Hand erfolgen kann.
- Um ein möglichst reibungsarmes Verschieben des Gleitstückes in beide Richtungen zu erreichen, ist vorgesehen, die Achse so mit dem Gleitstück zu koppeln, daß die Achse bei unverdrehbarem Gleitstück leicht rotierbar ist. Hierzu ist vorteilhaft für die Übertragung der Kräfte zwischen Achse und dem Gleitstück oder dem das Gleitstück tragenden Flansch ein reibungsverminderndes, Druckkräfte aufnehmendes Gleit- oder Wälzlager eingesetzt welches ein unmittelbares Gleiten von kraftübertragenden Flächen aufeinander und die damit verbundenen hohen Reibungs- und Verschleißwerte vermeidet.
- Weiter ist vorgesehen, daß im Inneren des Kerns, vorzugsweise zwischen der Achse und den Segmenten elastische, die Segmente aus ihrer Spreizstellung zurückziehende Elemente, z. B. Stahlzugfedern, angeordnet sind. Außerdem wird hierdurch immer ein definierter, dem Verschiebungszustand der Achse bzw. des Gleitstückes entsprechender Außendurchmesser des Kerns erreicht.
- Zusätzlich kann der Kern der Spule Anschläge zur Begrenzung der Auslenkung der Segmente nach innen aufweisen. Diese verhindern ., daß die Segemente für die Einführung des Gleitstückes zu weit nach innen schwenken.
- Nach dem Aufeinandersetzen der beiden Teile der Spule vor der Verbindung beider Teile ist das untere Ende der Achse nicht mehr sichtbar und zugänglich. Dadurch ist eine genaue Positionierung des Endes der Achse über der Gewindebohrung im unteren Flansch sehr erschwert. Zur Abhilfe weist die Bohrung zweckmäßig eine konische Einführung auf, die ein sicheres Zentrieren von Achse und Bohrung gewährleistet.
- Für eine schnelle Bewicklung der Spule, sei es mit ruhender Spule im Bundpacker oder mit rotierender Spule, ist eine exakte Rundheit der Außenfläche des Kerns erforderlich. Diese wird, ergänzend zu den bisher beschriebenen Maßnahmen, dadurch erreicht, daß zumindest der am freien, nicht am Kern angelenkten Ende der Segmente angeordnete Flansch in seiner kernseitigen Fläche eine ringförmige Nut aufweist, in die die Enden der Segmente eingreifen und daß der äußere Nutrand einen Anschlag für die Segmente in abgespreiztem Zustand bildet.
- Zur Sicherung der Gleichzeitigkeit der maximalen Spreizung der Segmente und der festen Verspannung der beiden Teile der Spule bei den Ausführungen mit Rollen im Kern ist zweckmäßig in den dem Kopf der Achse benachbarten Flansch ein in Einschraubrichtung der Achse wirksamer, einstellbarer Anschlagring für den Anschlag am Kopf der Achse eingesetzt.
- Eine einfache Betätigung der zentralen Achse und gleichzeitig eine Möglichkeit zur Anbringung z. B. eines Kranseils oder -hakens wird durch eine am oberen Ende der Achse vorgesehene Öse oder ähnliches Anschlagmittel erreicht.
- Zur Sicherung des Coils vor Abnahme vom Kern der Spule bzw. vor Herausziehen des Kerns aus dem Coil weisen die beiden Flansche zweckmäßig deckungsleiche, radial verlaufende Schlitze und die Außenfläche des Kerns mit den Schlitzen fluchtenden Nuten auf. Diese erlauben eine Hindurchführung von Verpackungsbandagen, z. B. Stahlspannband, zum Abbinden des Coils. Zur Sicherstellung der Flucht von Schlitzen und Nuten weisen der Kern und der von diesem trennbare Flansch vorteilhaft Mittel zur Einstellung und Festlegung einer definierten Drehwinkellage zueinander vor deren Verbindung miteinander auf. Diese Mittel können z. B. in die radialen Schlitze eingreifende vorspringende Bolzen oder Nasen sein.
- Zur Sicherung der ersten Lage des Drahtes oder Kabels auf der Spule zu Beginn des Bewickelns ist die Außenfläche des Kerns wenigstens teilweise mit einem reibungserhöhenden, elastischen Material versehen. Dies können z. B. in längsverlaufenden flachen Nuten eingeklebte Moosgummistreifen sein, deren Dicke unbelastet etwas größer ist, als die Tiefe der Nuten.
- Ein Abheben des Coils bzw. ein Herausziehen von Kern und oberem Flansch der Spule nach dem Wickeln des Coils wird durch die Zurückziehung der zuvor abgespreizten Segmente des Kerns und damit Durchmesserverringerung ermöglicht. Eine weitere Erleichterung des Abhebens bzw. Herausziehens wird dadurch erreicht, daß der Kern konisch geformt ist und daß der Kern mit dem einen Flansch und der andere Flansch an der Schmalseite des Kerns voneinander trennbar sind. Ein weiterer Vorteil, der sich hierbei ergibt, ist, daß das fertige Coil auf der Seite mit dem größeren Wickeldurchmesser liegend eine günstige, stabile Lage erhält.
- Bekannte Spulen werden aus entsprechend geformten Metallplatten durch Verschweißen hergestellt und erfordern einen hohen Zeit- und Arbeitsaufwand. Demgegenüber sind in einer vorteilhaften Ausführung die Segmente der erfindungsgemäßen Spule aus Gußmetall hergestellt. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn zudem der Kern einstückig gegossen ist und erst nach mechanischer Bearbeitung, z. B. Abdrehen, seiner Außenfläche und seiner Stirnflächen in die Segmente geteilt ist. Der Herstellungsaufwand wird bei gleichzeitig verbesserter mechanischer Exaktheit der Spule hierdurch wesentlich verringert.
- Weiterhin kann der Kern der Spule in der Ausführung mit nach oben ausziehbarem Kern einen Innengreifer zum Abheben des Coils vom unteren Flansch aufweisen. Es ist somit die Möglichkeit gegeben, wahlweise entweder den Kern aus dem Coil herauszuziehen, oder aber durch Aktivieren des Innengreifers Kern und oberen Flansch zusammen mit dem Coil vom unteren Flansch abzuheben.
- Schließlich besteht zur Verringerung der Spulenhöhe für die Wicklung von Mindermengen-Coils die Möglichkeit, daß die Spule einen zu ihren beiden Flanschen parallelen und zwischen diesen angeordneten Zwischenflansch mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung für den Kern und mit Befestigungsmitteln für eine lösbare, vorzugsweise abstandsvariable Verbindung mit einem der beiden Flansche aufweist.
- Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spule anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
- Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine Spule gemäß Erfindung in einer ersten Ausführungsform, rechts von der.Mittelachse im Zustand mit abgespreizten Segmenten und links von der Mittelachse im Zustand mit zurückgezogenen Segmenten,
- Figur 2 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Spule, mit Rollen, links von der Mittelachse im Zustand mit abgespreizten Segmenten und rechts von der Mittelachse im Zustand mit zurückgezogenen Segmenten,
- Figur 3 einen Horizontalschnitt durch die Spule gemäß Figur 2 oberhalb der Rollen
- Figur 4 eine Draufsicht auf eine Hälfte eines symmetrischen oberen Flansches und
- Figur 5 einen Vertikalschnitt durch eine anstelle einer Rolle einsetz-* Wie die Figur 1 zeigt, besteht die erfindungsgemäße Spule 1 im wesentlichen aus einem Kern 2 mit einem oberen Flansch 9 und einem unteren Flansch 12. In diesem ersten Ausführungsbeispiel sind am unteren Flansch 12 Segmente 3 in Schwenklagern 24 angelenkt, die den Außenmantel des Spulenkerns 2 bilden. Der Kern 2 der Spule 1 läuft nach oben hin konisch zu. Am oberen Ende 31 der Segmente 3 ist an deren Innenseite eine sich nach unten konisch verengende Gleitbahn 30 angeordnet, auf welcher ein Konus 4 mit einer zu der Ringfläche 30' der Gleitbahnen 30 passenden Außenfläche 40 gleitend verschiebbar ist. Bei dieser Verschiebung des Konus 4 kommt es zu einer Abspreizung der Segmente 3 nach außen. Der Zustand der Spule 1 vor der Verschiebung, d. h. mit nach innen verschwenkten Segmenten 3, ist in der linken Hälfte der * bare Gleitkufe.
- Figur 1 dargestellt, der Zustand der Spule 1 nach der Verschiebung, d. h. mit nach außen verschwenkten Segmenten 3, ist im rechten Teil der Figur 1 dargestellt.
- Wie weiter aus der Figur 1 ersichtlich. ist, ist der Konus 4 fest mit der kernzugewandten Fläche 9' des oberen Flansches 9 verbunden. Die Verschiebung des Konus bzw. des oberen Flansches 9 erfolgt durch eine zentrale Achse 7, die in einer Gleitführung 8 drehbar in dem oberen Flansch 9 gelagert ist. An ihrem unteren Ende 71 ist die Achse 7 mit einem Gewinde versehen. An ihrem oberen Ende 7" weist die Achse 7 einen Anschlagring 27 sowie eine Öse 17 für einen Kranhaken oder ein Kranseil auf. Die Verschiebung des oberen Flansches 9 mit dem als Konus ausgeführten Gleitstück 4 erfolgt durch Absenken der Achse 7 und deren Einschrauben in eine zentrale Bohrung 13 mit einem Gewinde 13'. Die Gewindebohrung 13 ist in einem Aufsatz 23' angeordnet, der seinerseits auf einem Träger 23 aufgebaut ist, der fest mit dem unteren Flansch 12 verbunden ist.
- Wie aus dem Vergleich der beiden Hälften der Figur 1 ersichtlich ist, wird zugleich mit dem Abspreizen der Segmente 3 beim Einschrauben der Achse 7 in die Gewindebohrung 13 auch eine feste Verspannung des oberen Flansches 9 gegen den Kern 2 mit dem unteren Flansch 12 erreicht. Zur Übertragung der bei der Verspannung der beiden Spulenteile 9 bzw. 2 und 12 gegeneinander auftretenden hohen Kräfte dient ein in der Gleitführung 8 angeordnetes Wälzlager 10. Nach dem Einschrauben der Achse 7 kann mittels der Öse 17 an ihrem Kopf 7" die gesamte Spule 1, auch mit einem darauf aufgewickelten Coil, angehoben werden. In ausgeschraubtem Zustand der zentralen Achse 7 und damit vom Kern 2 gelöstem oberen Flansch 9 kann dieser ebenfalls mittels der Öse 17 abgehoben werden. Dies wird dadurch ermöglicht, daß an der Achse 7 unterhalb der Gleitführung 8 ein weiterer Anschlag 271 angeordnet ist, der ein Herausziehen der Achse 7 aus der Gleitführung 8 nach oben verhindert.
- Zur sicheren Einführung des Endes 7' der Achse 7 in die Gewindebohrung 13 weist letztere eine .konisch sich verengende Einführung 14 auf. Zur Gewährleistung der Rückbewegung der abgespreizten Segmente 3 nach innen beim Herausfahren des Konus 4 aus der Gleitbahn 30 sind zwischen den Innenseiten der Segmente 3 und dem Aufsatz 23' mit der zentralen Gewindebohrung 13 Rückholfedern 11, vorzugsweise Stahlzugfedern, angeordnet. Um sicherzustellen, daß der Durchmesser der Ringfläche 30' am oberen Ende 31 der Segmente 3 für die Einführung des Konus 4 ausreichend groß bleibt, sind an dem Träger 23 im Inneren des Kerns 2 von diesem nach außen vorragende, einstellbare Anschläge 21 vorgesehen, die die Schwenkbewegung der Segmente 3 unter Wirkung der Federn 11 nach innen begrenzen. Zur Begrenzung der Bewegung der Segmente nach außen und zur Sicherstellung einer exakten Rundheit der Außenfläche 2' des Kerns 2 sind in den kernzugewandten Flächen der beiden Flansche ringförmige Nuten vorgesehen, in welche die Enden der Segmente 3 eingreifen. Eine solche ringförmige Nut 16 ist beispielhaft in der kernzugewandten Seite 12' des unteren Flansches 12 gezeigt. Die außenseitige Kante 16' der Nut 16 bildet dabei einen Anschlagkreis für das untere Ende 32 der Segmente 3 bei deren Bewegung nach außen. Die kernzugewandte Seite 9' des oberen Flansches 9 kann in der gleichen Weise ausgeführt sein.
- Wie aus der Figur 2 ersichtlich, besteht auch das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spule 1 aus einem Kern 2 mit einem oberen Flansch 9 und einem unteren Flansch 12. In diesem Ausführungsbeispiel sind aber die Segmente 3, die den Außenmantel des Spulenkerns 2 bilden, am oberen Flansch 9 in Lagern 24 angelenkt. Im Inneren des Kerns 2 sind an der Innenseite der Segmente 3 Rollen 5 gelagert. Diese Rollen 5 laufen an ihrer segmentabgewandten Seite auf einem konischen Gleitstück 4, das in Richtung der Spulenlängsachse 6 verschiebbar ist. Die Verschiebung des Gleitstückes 4 erfolgt durch Verschieben einer zentralen Achse 7 in einer Gleitführung 8 im oberen Flansch 9 bis zu einem einstellbaren Anschlag 81. Zwischen der Achse 7 und dem Gleitstück 4 ist ein Wälzlager 10 eingesetzt, das die Reibung bei der Übertragung der Druckkräfte vermindert. Die Laufflächen für die Rollen 5 auf dem Gleitstück 4 sind im Ausführungsbeispiel als Nuten ausgeführt, in denen die Rollen 5 laufen. Eine Verdrehung des Gleitstückes 4 mit der Achse 7 ist somit ausgeschlossen, wogegen die Achse 7 leicht drehbar ist. Unterhalb der Rollen 5 und des Gleitstückes 4 sind Zugfedern 11 angeordnet, deren eines Ende mit der Innenseite eines Segmentes 3 und deren anderes Ende gleitend mit der Achse 7 verbunden ist. Die Federn 11 dienen hier ebenfalls zur Zurückziehung der Segmente 3 bei einem Zurückfahren des Gleitstückes 4 in Richtung zum oberen Flansch 9 der Spule 1. Die zentrale Achse 7 weist an ihrem unteren Ende 7' ebenfalls ein Gewinde 13' auf, das beim Verdrehen der Achse 7 in die entsprechende Gewindebohrung 13 im unteren Flansch 12 eingreift. Zur sicheren Positionierung des unteren Endes 7' der Achse 7 über der Gewindebohrung 13 weist diese wieder eine konisch sich verengende Einführung 14 auf.
- Weiterhin weist der untere Flansch 12 auf seiner kernseitigen Fläche 12' die ringförmige Nut 16 auf, in die die unteren Enden 32 der Segmente 3 eingreifen. Eine entsprechende Ringnut 15 findet sich in diesem Ausführungsbeispiel auch auf der kernseitigen Fläche 9' des oberen Flasches 9 für die Aufnahme der oberen Enden 31 der Segmente 3.
- In der Hälfte der Figur 2 links von der Längsachse 6 der Spule 1 ist der Zustand mit abgespreizten Segmenten 3 dargestellt. Das Gleitstück 4 ist in seine tiefste Stellung durch Verdrehen der zentralen Achse 7 in der Gewindebohrung 13 verschoben. Hierdurch sind über die Rollen 5 die Segmente 3 nach außen abgespreizt und liegen mit ihren oberen Enden 31 bzw. unteren Enden 32 an den äußeren Rändern 15' bzw. 16' der ringförmigen Nuten 15 und.16 an. Die äußeren Ränder 15'und 16' der Nuten 15 und 16 in den Flanschen 9 und 12 bilden einen exakt kreisförmigen Anschlag für die Enden 31 und 32 der Segmente 3 und sorgen so
für eine exakte Rundheit des Kerns 2 der Spule 1, auch bei Rotation mit hoher Drehzahl. - In der Hälfte der Figur 2 rechts von der Spulenlängsachse 6 ist der Zustand mit zurückgezogenen Segmenten 3 dargestellt. Das Gleitstück ist nunmehr in seine oberste Position verfahren und die Federn 11 sorgen für eine Zurückziehung der Segmente 3 in Richtung zur Mitte des Kerns 2. Der Durchmesser des Kerns 2 der Spule 1 wird hierdurch in einem ausreichenden Maße verringert, um den Kern 2 aus dem darum gewickelten Coil herauszuziehen bzw. um ein um den Kern gewickeltes Coil abzuheben. Zur exakten Drehwinkelfestlegung zwischen dem Kern 2 und dem unteren Flansch 12 dienen Mittel am unteren Ende 32 des Segments 3, im Ausführungsbeispiel ein Bolzen 22, der in eine zugehörige Öffnung 22' im unteren Flansch 12 eingreift. Die Auslenkung nach innen wird durch Begrenzungsmittel 21' *
- In der Figur 3 ist ein Schnitt in einer horizontalen Ebene durch den Kern 2 der Spule 1 gemäß der Figur 2 oberhalb der Rollen 5 dargestellt. Die Rollen 5 sind an den Innenseiten der Segmente 3 gelagert und laufen mit ihrer segmentabgewandten Seite auf dem Gleitstück 4. Im Zentrum ist die drehbare Achse 7 zur Verschiebung des Gleitstückes 4 zu erkennen. An der Außenseite des Spulenkerns 2 sind Nuten 19 eingebracht, die mit Schlitzen *begrenzt.
- in den Flanschen 9 und 12 fluchten und zur Durchführung von Verpackungsbandagen dienen. Weiterhin ist beispielhaft eine Auflage eines elastischen, reibungserhöhenden Materials 20, z. B. Moosgummi, dargestellt, das zur Sicherung der untersten Wicklungslage gegen ein Verrutschen dient.
- In der in Figur 4 dargestellten Draufsicht auf eine Hälfte des symmetrischen oberen Flansches 9 sind die bereits erwähnten Schlitze 18 zu sehen, die mit den Nuten 19 in der Außenseite des Kerns 2 fluchten und zur Hindurchführung von Verpackungsbandagen zur Sicherung des gewickelten Coils dienen. Der Unterflansch 12 weist ebenfalls Schlitze auf, die mit den Schlitzen 18 des Oberflansches 9 und den Nuten 19 in der Außenseite 2' des Kerns 2 fluchten und ebenfalls zur Durchführung von Verpackungsbandagen dienen.
- Die Figur 5 schließlich zeigt eine Gleitkufe 5' im Vertikalschnitt. Diese Gleitkufen 5' können anstelle der Rollen 5 in der Spulenausführung gemäß den Figuren 2 und 3 eingesetzt werden. Die Kufen 5' weisen eine zentrale Bohrung 50 auf, deren Durchmesser dem Durchmesser der Lagerbohrung der Rolle 5 entspricht. Vorteilhaft weist die Kufe 5' vier Gleitflächen 51 auf, von denen jeweils eine am Gleitstück 4 anliegt. Nachreren Verschleiß kann durch Verdrehen der Kufe eine neue Gleitfläche ohne Zerlegung der Spule zum Einsatz gebracht werden. Durch die Beweglichkeit der Kufen 5' um ihre Zentralbohrungen 50 ist immer eine optimale Flächenanlage zwischen Kufen 5' und Gleitstück 4 gewährleistet, so daß auch sehr große Kräfte materialschonend übertragen werden.
- Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Spule geschaffen, die sowohl mechanisch einfach aufgebaut als auch stabil und verschleißarm ist. Außerdem läßt sich die erfindungsgemäße Spule in verschiedenen Ausführungen realisieren, wodurch sich vielfältige Verwendungsmöglichkeiten ergeben. So können die Spulen z.B. mit nach oben oder auch nach unten konisch zulaufendem Kern und mit entsprechenden Trennungsmöglichkeiten von Kern und einem der Flansche versehen sein.
Claims (23)
1. Spule für ein Draht- oder Kabel-Coil mit einem Spulenkern und einem oberen und einem unteren Flansch, wobei der Mantel des Kerns aus radial beweglichen, mit einem ihrer Enden an einem der Flansche angelenkten Segmenten besteht und wobei der Kern mit dem einen der Flansche und der andere Flansch voneinander trennbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) in seinem Inneren zur Abspreizung der Segmente (3) je Segment (3) wenigstens eine Gleitbahn (30) aufweist, und daß im Inneren des Kerns (2) wenigstens ein auf die Gleitbahnen (30) spreizend wirkendes Gleitstück (4) von außen axial verschiebbar angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) in seinem Inneren zur Abspreizung der Segmente (3) je Segment (3) wenigstens eine Gleitbahn (30) aufweist, und daß im Inneren des Kerns (2) wenigstens ein auf die Gleitbahnen (30) spreizend wirkendes Gleitstück (4) von außen axial verschiebbar angeordnet ist.
2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahnen (30) der Segmente (3) eine auf deren Innenseite an dem dem angelenkten Ende (31) entgegengesetzten Ende (32) angeordnete konisch sich in Richtung zur Spulenmitte gesehen verengende Ringfläche (30') bilden und daß das Gleitstück (4) ein eine zu der Ringfläche (30') passende Außenfläche (40) aufweisender Konus ist.
3. Spule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (4) in Form des Konus auf der kernzugewandten Seite (9') des der Ringfläche (30') benachbarten Flansches (9) angeordnet ist.
4. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Segmente (3) wenigstens je eine Rolle (5) drehbar gelagert ist, deren Rotationsebene die Spulenlängsachse (6) schneidet, und deren segmentabgewandte Seite des Umfanges die Gleitbahn (30) bildet, an der das Gleitstück (4) anliegt.
5. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Gleitstückes (4) je Segment (3) wenigstens eine Rolle drehbar gelagert ist, deren Rotationsebene die Spulenlängsachse (6) schneidet und deren segmentzugewandte Seite des Umfanges an der Gleitbahn an der Innenseite des Segmentes (3) anliegt.
6. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Gleitstückes (4) durch Verschiebung einer zentralen, in Richtung der Längsachse (6) der Spule (1) verlaufenden Achse (7) folgt.
7. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der zentralen Achse (7) durch Verdrehen in wenigstens einer zentralen Gewindebohrung (13) erfolgt, daß die Achse (7) an ihrem freien Ende (7") einen mit einem Anschlag (27) versehenen Kopf (17) aufweist, daß die Achse (7) in dem ihrem Kopf (17) benachbarten Flansch (9) unter begrenztem, für ihre Verschiebung ausreichendem axialen Spiel drehbar gelagert ist und daß die Gewindebohrung (13) an oder in dem anderen der beiden Flansche (12) angeordnet ist.
8. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Achse (7) und dem Gleitstück (4) oder dem das Gleitstück (4) tragenden Flansch (9) ein reibungsverminderndes, Druckkräfte aufnehmendes Gleit- oder Wälzlager (10) eingesetzt ist.
9. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kerns (2) elastische, die Segmente (3) aus ihrer Spreizstellung zurückziehende Elemente (11) angeordnet sind.
10. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch Anschläge (21) zur Begrenzung der Auslenkung der Segmente (3) nach innen.
ll. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 10.,, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Gewindebohrung (13) eine sich konisch verengende Einführung (14) aufweist.
12. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der am freien, nicht am Kern angelenkten Ende (31, 32) der Segmente (3) angeordnete Flansch (9, 12) in seiner kernseitigen Fläche (9', 12') eine ringförmige Nut (15, 16) aufweist, in die die Enden (31, 32) der Segmente (3) eingreifen und daß der äußere Nutrand (15', 16') einen Anschlag für die Segmente (3) in abgespreiztem Zustand bildet.
13. Spule nach den Ansprüchen 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den dem Kopf (17) der Achse (7) benachbarten Flansch (9) ein in Einschraubrichtung der Achse (7) wirksamer, einstellbarer Anschlagring (8') für den Anschlag (27) am Kopf (17) der Achse (7) eingesetzt ist.
14. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (17) der Achse (7) die Form einer Öse oder eines ähnlichen Anschlagmittels hat.
15. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flansche (9, 12) deckungsgleiche, radial verlaufende Schlitze (18) und die Außenfläche (2') des Kerns mit den Schlitzen (18) fluchtenden Nuten (19) aufweisen.
16. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) und der von diesem trennbare Flansch (9, 12) Mittel (22, 22') zur Einstellung und Festlegung einer definierten Drehwinkellage zueinander vor deren Verbindung miteinander aufweisen.
17. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (2') des Kerns (2) wenigstens teilweise mit einem elastischen, reibungserhöhenden Belag (20) versehen ist.
18. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) konisch geformt ist und daß der Kern (2) mit dem einen Flansch (9; 12) und der andere Flansch (12; 9) an der Schmalseite des Kerns (2) voneinander trennbar sind.
19. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) einstückig aus Gußmetall gegossen ist und erst nach einer mechanischen Bearbeitung seinerAußenfläche (2') in die Segmente (3) geteilt ist.
20. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 19, mit nach oben ausziehbarem Kern (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) einen Innengreifer zum Abheben des Coils vom unteren Flansch (12) aufweist.
21. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1) einen zu ihren beiden Flanschen (9, 12) parallelen und zwischen diesen angeordneten Zwischenflansch mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung für den Kern (2) und mit Befestigungsmitteln für eine lösbare, vorzugsweise abstandsvariable Verbindung mit einem der beiden Flansche (9; 12) aufweist.
22. Spule nach den Ansprüchen 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Rollen 5 Gleitkufen 5' mit je einer an dem Gleitstück 4 anliegenden Gleitfläche 51.
23. Spule nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufen 5' jeweils vier um etwa 90° gegeneinander versetzte, durch Drehung der Kufen 5' um eine zentrale Bohrung 50 in Anlage an das Gleitstück 4 bringbare Gleitflächen 51 aufweisen.
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