CH671390A5

CH671390A5 -

Info

Publication number: CH671390A5
Application number: CH391386A
Authority: CH
Inventors: Herbert Isler; Karl Guenter Schmidt; Thomas Zuest
Original assignee: Swil Technik Ag
Priority date: 1986-09-29
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1989-08-31
Also published as: CN87106547A; EP0263787A1; DE3770570D1; EP0263787B1; DK506687D0; DK506687A; CN1012162B

Description

BESCHREIBUNG Energiekabel werden im Herstellerwerk auf Spulen aufgewickelt und schliesslich auf Spulen versandt. Herkömmliche Spulen dieser Art sind verschweisste Stahlkonstruktionen mit zwei Radreifen, die zum Beispiel über Speichen mit inneren Ringen verbunden sind. Die inneren Ringe ihrerseits tragen eine Trommel, auf welche das Kabel aufgewickelt wird, und sind über zwei oder drei Zentralspeichen mit je einem Nabenflansch verbunden. Die Nabenflansche haben eine zentrale Bohrung, mit welcher sie auf einer Welle oder auf konischen Zapfen gelagert werden. Um die axialen Kräfte 5 im letztgenannten Fall aufzunehmen, sind bei den bekannten Spulen die Nabenflansche in den Zentralspeichenebenen diagonal mit den inneren Ringen verstrebt. DESCRIPTION Energy cables are wound on spools in the manufacturer's plant and finally shipped on spools. Conventional coils of this type are welded steel structures with two wheel tires, which are connected to inner rings, for example, by spokes. The inner rings in turn carry a drum on which the cable is wound and are connected to two hub spokes with two or three central spokes. The hub flanges have a central hole with which they are mounted on a shaft or on conical pins. In order to absorb the axial forces 5 in the latter case, in the known coils the hub flanges in the central spoke planes are braced diagonally with the inner rings.

Diese bekannten Spulen werden üblicherweise verzinkt. Sie sind robust und haben sich bewährt. Allerdings haben sie 10 bei der Erstlieferung vom Herstellerwerk zum Spulenhersteller ein grosses Transportvolumen, was den Transport verteuert. Auch sind sie statisch nicht optimal dimensioniert. These known coils are usually galvanized. They are robust and have proven themselves. However, they have a large transport volume for the first delivery from the manufacturing plant to the coil manufacturer, which increases the cost of transportation. They are also not optimally dimensioned statically.

Energiekabel haben in neuerer Zeit oft eine Abschirmung, um die Verluste zu vermindern. Die auf die Abschir-15 mung in der letzten Operation der Kabelherstellung aufgebrachte Isolation braucht nur dünn zu sein. Solch dünne Isolationsschichten werden jedoch bei den bekannten Spulen häufig durch den Schlupf beschädigt, den das Kabel bei der Abkühlung von der Herstelltemperatur auf Raumtempera- . 20 tur unvermeidlich auf der Trommel erleidet. Auch bei sorgfältiger Herstellung sind nämlich die Trommeln und die Seitenwände selten ideal glatt, weil kleine Schweissperlen kaum zu sehen sind und sich beim Verzinken, das heisst beim herausziehen aus dem Zinkbad, unvermeidlich Schlackenteile 25 von der Oberfläche des Zinkbades ablagern. Ausserdem ist der Zinkschicht die abschliessende Wärmebehandlung des Kabels zum Vernetzen der äusseren Isolationsschicht bei etwa 85° C und hoher Luftfeuchtigkeit nicht bekömmlich. Das Zink oxidiert unter diesen Bedingungen relativ rasch und 30 wird pulverig, so dass die Oberfläche der Trommel und der Seitenwände rauh wird. Bei Schlupf des Kabels auf diesen Spulenteilen kann daher die dünne äussere Isolationsschicht, insbesondere im noch nicht vernetzen, relativ weichen Zustand, beschädigt werden. Dadurch geht die innerste Wiekes lung des Kabels verloren, was zu hohen Verlusten führt. Es sind bereits demontierbare Spulen bekannt. Deren Seitenwände sind als Faltensegmente ausgebildet, die sich zwischen einem Radreifen und einem inneren Ring erstrek-ken. Der innere Ring ist wiederum über drei Zentralspeichen 40 mit einem Nabenflansch verbunden. Der Trommelmantel ist ein duchgehender Zylinder, der auf den inneren Ringen zentriert ist. Die gegenüberliegenden Zentralspeichen sind über Zuganker zusammengespannt. Diese bekannte Spule ist schwer und im demontierten Zustand immer noch recht 45 sperrig. Ausserdem weist sie ebenfalls die zuvor ausgeführten Mängel auf. In recent times, energy cables have often been shielded in order to reduce losses. The insulation applied to the shield in the last cable manufacturing operation need only be thin. In the known coils, however, such thin insulation layers are often damaged by the slip that the cable cools from the manufacturing temperature to room temperature. 20 inevitably suffered on the drum. Even with careful manufacture, the drums and the side walls are rarely ideally smooth, because small welding beads are hardly visible and when in galvanizing, that is to say when they are pulled out of the zinc bath, slag parts 25 are inevitably deposited on the surface of the zinc bath. In addition, the zinc layer cannot be digested by the final heat treatment of the cable to cross-link the outer insulation layer at around 85 ° C and high humidity. The zinc oxidizes relatively quickly under these conditions and becomes powdery, so that the surface of the drum and the side walls becomes rough. If the cable slips on these coil parts, the thin outer insulation layer can therefore be damaged, especially in the relatively soft state which has not yet been crosslinked. As a result, the innermost cable is lost, which leads to high losses. Removable coils are already known. Their side walls are designed as fold segments which extend between a wheel tire and an inner ring. The inner ring is in turn connected to a hub flange via three central spokes 40. The drum shell is a continuous cylinder that is centered on the inner rings. The opposite central spokes are clamped together using tie rods. This known coil is heavy and still quite bulky when disassembled. In addition, it also shows the previously mentioned shortcomings.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen umschrie-50 bene Erfindung gelöst. The present invention has for its object to eliminate the above disadvantages of the prior art. This object is achieved by the invention described in the claims.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt: An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Kabelspule Fig. 2 eine Stirnansicht der Spule 55 Fig. 3 und 4 ein Detail einer Schraubverbindung, und Fig. 5 einen Teilschnitt durch ein Trommelsegment. 1 shows an axial section through a cable spool. FIG. 2 shows an end view of the spool 55. FIGS. 3 and 4 show a detail of a screw connection, and FIG. 5 shows a partial section through a drum segment.

In Fig. 1 ist der besseren Übersicht wegen nur ein Teil der Hälfte eines Axialschnittes durch die Spule dargestellt. Die Spule hat beidseits einen Radstreifen 1 mit U-förmigem 60 Querschnitt. Am Reifen 1 sind gleichmässig verteilt 12 radiale Speichen 2 aus C-Profilen angeschweisst. Innen sind sämtliche Speichen 2 mit zwei Nabenflanschen 3 verschweisst, die zentrisch einen tiefgezogenen Ansatz 4 zur Aufnahme eines Lagerzapfens haben. Über je eine Schraubverbindung 5 ist 65 jede Speiche 2 mit einer zylindrischen Trommel 6 verbunden. Die Trommel 6 besteht aus vier Viertelkreissegmenten 7. Die Segmente 7 haben an ihren beiden Längsrändern parallel zur Achsrichtung eine U-förmige abgekantete, aneinander anlie In Fig. 1, for the sake of clarity, only part of half of an axial section through the coil is shown. The coil has a wheel strip 1 on both sides with a U-shaped cross section. 12 radial spokes 2 made of C-profiles are welded evenly to the tire 1. Inside, all spokes 2 are welded to two hub flanges 3, which have a deep-drawn attachment 4 for receiving a bearing journal. Each spoke 2 is connected to a cylindrical drum 6 by a screw connection 5. The drum 6 consists of four quarter-circle segments 7. The segments 7 have a U-shaped folded edge on their two longitudinal edges parallel to the axial direction

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gende Versteifung 8 (Fig. 4) und an ihren beiden Stirnrändern angeschweisste Rippen 9. stiffening 8 (Fig. 4) and ribs 9 welded to their two end edges.

Die Schraubverbindung 5 zwischen Speiche 2 und Rippe 9 ist in Fig. 3 und 4 detaillierter dargestellt: An der Speiche 2 ist ein Auge 14 angeschweisst. In die Bohrung 15 des Auges 14 ist ein Arm 16 mit Nasen 17 an den freien Enden zweier federnder Schenkel 18 eingeschnappt. Dazu ist der der Speiche 2 abgewandte Rand der Bohrung 15 nur geringfügig dik-ker als der Abstand zwischen den Nasen 17. Der Arm 16 hat an seinem gegenüberliegenden Ende ein Vierkantloch 19. Im Loch 19 ist ein Halter 20 aus dünnem Blech eingeschnappt, der eine Vierkantmutter 21 umschliesst. Durch Durchgangsbohrungen 22, 23 in der Speiche 2 und der Rippe 9 ist eine Schraube 24 in die Mutter 21 eingeschraubt. Benachbart den Bohrungen 22, 23 sind Speiche 2 und Rippe 9 mit einem in der Speiche 2 festsitzenden Stift 25 zentriert. Diese Ausbildung der Schraubverbindung 5 ermöglicht eine einfache Montage. Durch die Zentrierung mit dem Stift 25 wird eine exakte Positionierung des Segments 7 erreicht. Nun wird die Mutter 21 mittels des Armes 16 eingeschwenkt und fluchtet damit automatisch mit den Bohrungen 22, 23, so dass die Schraube 24 bequem eingeschraubt werden kann. Beim Anziehen der Schraube 24 wirkt der Arm 16 zudem als Gegen-halteschlüssel. The screw connection 5 between the spoke 2 and the rib 9 is shown in more detail in FIGS. 3 and 4: an eye 14 is welded onto the spoke 2. An arm 16 with lugs 17 is snapped into the bore 15 of the eye 14 at the free ends of two resilient legs 18. For this purpose, the edge of the bore 15 facing away from the spoke 2 is only slightly thicker than the distance between the lugs 17. The arm 16 has a square hole 19 at its opposite end. A holder 20 made of thin sheet metal is snapped into the hole 19, the one Square nut 21 encloses. A screw 24 is screwed into the nut 21 through through bores 22, 23 in the spoke 2 and the rib 9. Spoke 2 and rib 9 are centered adjacent to the bores 22, 23 with a pin 25 stuck in the spoke 2. This design of the screw connection 5 enables simple assembly. By centering with the pin 25, an exact positioning of the segment 7 is achieved. Now the nut 21 is pivoted in by means of the arm 16 and is thus automatically aligned with the bores 22, 23, so that the screw 24 can be screwed in comfortably. When the screw 24 is tightened, the arm 16 also acts as a holding key.

Zwischen der Trommel 6 und der Peripherie des Radreifens 1 sind auf den Speichen 2 sechs Segmente 29 einer Seitenwand 30 mittels Schrauben 32 befestigt. Die Segmente 29 können stattdessen oder zusätzlich mit dem Radreifen 1 und/ oder dem Kern 6 verbunden sein und haben Versteifungsrippen 31 in radialer und in Umfangsrichtung und bestehen aus faserarmiertem Kunststoff oder sind kunststoffbeschichtet. Between the drum 6 and the periphery of the wheel tire 1, six segments 29 of a side wall 30 are fastened to the spokes 2 by means of screws 32. The segments 29 can instead or additionally be connected to the wheel tire 1 and / or the core 6 and have stiffening ribs 31 in the radial and in the circumferential direction and consist of fiber-reinforced plastic or are plastic-coated.

Jedes Kernsegment 7 ist einzeln mit einer thermoplastischen Kunststoffolie 36 bespannt. Wie in Fig. 5 dargestellt, hat die Kunststoffolie 36 längs ihren beiden Längsrändern einen durch eine Schweissnaht 37 gebildeten Saum 38, in den ein Stab 39 zum Beispiel aus Aluminiun oder GFK eingelegt ist. Each core segment 7 is individually covered with a thermoplastic plastic film 36. As shown in Fig. 5, the plastic film 36 has along its two longitudinal edges a seam 38 formed by a weld seam 37, in which a rod 39 is inserted, for example made of aluminum or GRP.

Der Stab 39 ist mit einer Reihe von Federn 40 gegen eine auf das Segment 7 aufgeschweisste Leiste 41 mit einer Serie von Bohrungen 42 abgespannt. The rod 39 is braced with a series of springs 40 against a bar 41 welded onto the segment 7 with a series of bores 42.

Durch die Kunststoffolie 36 und die Kunststoffwand 30 ist das Wickelgut optimal geschützt. Bei Beschädigung der 5 Wand 30 oder der Folie 36 können diese Teile leicht ausgewechselt werden. The winding material is optimally protected by the plastic film 36 and the plastic wall 30. If the wall 30 or the film 36 is damaged, these parts can easily be replaced.

Gelegentlich werden Spulen beim Ab- oder Aufwickeln auf konische Zapfen gelagert, die mit einer relativ grossen Kraft gegeneinander pressen. Um diese Kräfte aufnehmen zu 10 können, hat die Spule ein zentrales Achsrohr 47, das mittels zweier Stifte 48 am inneren Nabenflansch 4 positioniert ist. Das Achsrohr 47 kann zusätzlich beidseits einen Endflansch haben und mit den Nabenflanschen 4 verschraubt sein. Mit diesem Achsrohr 47 werden einseitig wirkende Axialkräfte 15 zum Beispiel bei hochkant stehender Spule auf beide Speichenkränze verteilt, so dass die Spule auch als Maschinenspule zum Beispiel beim Verseilen von Kabeln eingesetzt werden kann. Für diesen Anwendungsfall kann auch zusätzlich der in Fig. 1 dargestellte zentrale Speichenkranz 49 mon-20 tiert werden. Das Achsrohr 47 hat mittig einen Mittelflansch 50. Mit dem Mittelflansch 50 sind kürzere Speichen 52 verschraubt. Jede Speiche 52 ist mit einer weiteren Schraubverbindung 5 gemäss Fig. 3 und 4 mit einer Mittelrippe 53 verbunden. Der Speichenkranz 49 stützt die Trommel 6 mittig 25 ab und überträgt einen Teil der Axialkraft auf die Trommel 6, so dass die Spule mit dieser Ergänzung auch bei schwererem Wickelgut als Maschinenspule verwendbar ist. Gelangt sie nur als Transportspule zum Einsatz, so kann das Achsrohr 47 und der Speichenkranz 49 weggelassen und somit 30 das Taragewicht der Spule reduziert werden. Occasionally, spools are stored on conical pins during unwinding or winding, which press against one another with a relatively large force. In order to be able to absorb these forces, the coil has a central axle tube 47, which is positioned on the inner hub flange 4 by means of two pins 48. The axle tube 47 can additionally have an end flange on both sides and can be screwed to the hub flanges 4. With this axle tube 47, axial forces 15 acting on one side, for example with the coil standing upright, are distributed to both spoke rings, so that the coil can also be used as a machine coil, for example when stranding cables. For this application, the central spoke rim 49 shown in FIG. 1 can also be installed. The axle tube 47 has a central flange 50 in the center. Shorter spokes 52 are screwed to the central flange 50. Each spoke 52 is connected to a further screw connection 5 according to FIGS. 3 and 4 with a central rib 53. The spoke ring 49 supports the drum 6 in the middle 25 and transmits part of the axial force to the drum 6, so that the spool with this addition can also be used as a machine spool for heavily wound material. If it is only used as a transport spool, then the axle tube 47 and the spoke ring 49 can be omitted and thus the tare weight of the spool 30 can be reduced.

Durch die beschriebene Ausbildung der Spule wird eine leichte Montier- und Reparierbarkeit erreicht. Die Kraftübertragung von den Lagerzapfen auf die Trommel ist durch die vielen Speichen gut, so dass die Speichen und die Endrip-35 pen der Trommel relativ leicht gebaut werden können. Die Spule beansprucht im demontierten Zustand sehr wenig Raum und kann daher zu Erstverwendung kostengünstig versandt und gelagert werden. The described design of the coil makes it easy to assemble and repair. The power transmission from the bearing journal to the drum is good due to the many spokes, so that the spokes and the end ribs of the drum can be built relatively easily. The coil takes up very little space when disassembled and can therefore be inexpensively shipped and stored for first use.

C C.

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

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1. Coil for a winding material, comprising on both sides a wheel strip (1), several spokes (2) rigidly connected to the wheel strip (1), a hub flange (3) connected to spokes (2), a cylindrical core (6) and on both sides a side wall (30) between the core (6) and the wheel strip (1), characterized in that all spokes (2) are directly rigidly connected to the hub flange (3) and that the core (6) consists of several segments (7 ), which are screwed to at least two spokes (2) using a screw connection (5).

2. Coil according to claim 1, characterized in that the side wall (30) consists of segments (29) which are detachably connected to the spokes (2), the core (6) and / or the tire (1).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Coil according to claim 2, characterized in that the side wall segments (29) consist of plastic or are coated with plastic.

4. Coil according to one of claims 1 to 3, characterized in that the screw connection (5) contains a nut (21) which is rotatably connected to an arm (16) which is pivotally attached to the spoke (2), and that the spoke (2) has a through bore (22) for a screw (24) which is coaxial to the nut (21) in the radially outward pivoting position of the arm (16).

5. Coil according to claim 4, characterized in that adjacent to the through hole (22), the core segment (7) with a pin (25) on the spoke (2) is centered.

6. Coil according to one of claims 1 to 5, characterized in that the core (6) with a plastic film (36) is coated.

7. Coil according to claim 6, characterized in that each core segment (7) is individually covered with the film (36).

8. Coil according to claim 7, characterized in that in a hem (38) on the two longitudinal edges of the film (36) a rod (39) is inserted, which is braced with springs (40) against the inner surface of the core segment (7) .

9. Coil according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the two hub flanges (3) an axle tube (47) is arranged, which is centered on both hub flanges (3) and e.g. screwed to them.

10. Coil according to claim 9, characterized in that between the two hub flanges (3) a central flange (50) is arranged, which is screwed to a central rib (53) of the core segments (7) via further spokes (52).

11. Coil according to one of claims 1 to 10, characterized in that the two longitudinal edges of each core segment (7) are folded into a U-shaped stiffener (8).

12. Coil according to claim 11, characterized in that the stiffeners (8) abut each other.

13. Coil according to claim 11 or 12, characterized in that the core segments (7) have end ribs (9) on both sides, which are welded to the cylindrical part of the core segments (7) and to the stiffening (8).

14. Coil according to one of claims 1 to 14, characterized in that the spokes (2) consist of C-profiles which are open to the outside.