DD255837A3

DD255837A3 - Teilbare spule zum wickeln von stahldraht

Info

Publication number: DD255837A3
Application number: DD29656286A
Authority: DD
Inventors: Martin Schirn
Original assignee: Rothenburg Draht Seilwerk
Priority date: 1986-11-24
Filing date: 1986-11-24
Publication date: 1988-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine teilbare Spule zum Wickeln von insbesondere duennem Stahldraht, der nach dem Spulen als Coil von der Spule abgenommen wird. Das Ziel, geringe Montagearbeiten bei unterschiedlichen Coilbreiten zu erzielen, wird durch die Loesung der Aufgabe erreicht, dass durch die Erfindung die auftretenden Querspannungen stark reduziert auf die Verbindungselemente abgeleitet werden. Erfindungsgemaess wird dies dadurch geloest, dass einer Kegelpaarung zwischen der Spreizkegelbuchse der Achse und der stirnseitig konischen Durchgangsbohrung des aus einzelnen Segmenten bestehenden Spulenkerns eine Kegelpaarung zwischen einem konischen Bund auf dem Aussendurchmesser der Lagerung des Spulenkerns und einer am Innendurchmesser geneigten Flanke der abnehmbaren Spulenflansche zugeordnet ist. Hierbei werden die beim Spulen von warmen Draht durch das Schrumpfen des Drahtes auftretenden Querspannungen in Radialspannungen und diese wiederum in Querspannungen umgewandelt. Die unterschiedlichen Coilbreiten werden dadurch erreicht, dass die loesbare formschluessige Verbindung zwischen Spulenkern und Spulenflansch ueber entsprechende Distanzbuchsen realisiert werden.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine teilbare Spule zum Wickeln von Stahldraht, dabei vorzugsweise von dünnem Stahldraht, der nach dem Spulvorgang abgebunden und als Coil von der Spule abgezogen wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Auf die Spulen aufzuwickeln ist Draht, der im vorangegangenen Produktionsprozeß gezogen wurde und sich dabei zwangsläufig erwärmt hatte. Nach Aufwickeln des Drahtes auf die Spule kühlt der Draht ab und schrumpft dabei zwangsläufig.

Es sind sowohl einteilige als auch teilbare Spulen für das Aufwickeln von Stahldraht bekannt.

Bei den nicht teilbaren Spulen sind Konstruktionen bekannt, bei denen der Kern mittels Gelenken, Gleitblechen oder Konen durch Zusammenziehen der beiden Spulenflansche gespreizt wird.

Teilbare Spulen sind so ausgebildet, daß die Flansche durch Spannschrauben verbunden sind.

Alle bekannten Konstruktionen haben den Nachteil, daß die aus dem Schrumpfen des Drahtes resultierenden Querspannungen unmittelbar auf die Spannelemente der Spulen wirken, wodurch eine relativ große Zahl von Spannschrauben erforderlich ist, um die Spannungen aufnehmen zu können, und damit gleichzeitig der Montageaufwand wächst.

Weiterhin ist nach der DE-OS 1954626 eine zerlegbare Kabelspule mit einer zentralen Verriegelung bekannt, wobei durch das Eintreiben axialer konischer Klemmringe die Segmente des Wickelkörpers in Wirkstellung gebracht werden, um so das Abnehmen des Spulenflansches und des Bundes zu vereinfachen.

Hierbei werden jedoch die Reibkräfte zwischen Flansch und Verriegelung so hoch, daß eine manuelle Betätigung nicht mehr möglich ist. Beim Einsatz von Konen zum Spreizen der Kernsegmente müssen zum Schrumpfen der Kerne zusätzlich Maschinenelemente, z. B. Federn eingesetzt werden.

Die Mängel im konstruktiven Aufbau der Spulen haben weiterhin dazu geführt, daß das Bedürfnis nach Spulen mit einstellbarer Breite, also zur Realisierung unterschiedlicher Coilbreiten nicht befriedigt werden konnte.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine geteilte Spule für beliebige Coilbreiten zu schaffen, deren Aufbau sehr geringe Montagezeiten erfordert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine teilbare Spule zu schaffen, bei der beliebige Coilbreiten eingestellt werden können und die beim Spulen auftretenden Querspannungen stark reduziert auf die Verbindungselemente abgeleitet werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter Spulenkern, der aus mehreren beweglichen Segmenten besteht, eine Achse aufnimmt, die einerseits konisch zu einem Spreizkegel erweitert ausgebildet ist und andererseits verschiebbar auf der Achse gelagerte Spreizkegelbuchsen aufweist. Die Spreizkegelbuchse steht unter Zwischenschaltung eines Axialrillenlagers mit einer auf der Achse geführten Mutter in Wirkverbindung.

Der Spulenkern besitzt stirnseitig angeordnete Lagerungen, deren Innenwandungen konisch sind, der Konizität der Spreizkegel bzw. Spreizkegelbuchsen entsprechen und deren Außendurchmesser Rillen derart aufweist, daß stirnseitig ein konischer Bund bestehen bleibt. Der Durchmesser des Rillengrundes entspricht dem Durchmesser der darauf gelagerten Spulenflansche. Die Stirnseite des abzunehmenden Spulenflansches weist zum Innendurchmesser hin eine Abschrägung auf, die der Konizität der Flanke entspricht und am Bund der am Spulenkern stirnseitig angeordneten Lagerung mit entsprechender Neigung anliegt.

Gegebenenfalls kann der Außendurchmesser des Spulenkerns der Lagerung der Spulenflansche dienen. Dies geschieht besonders dann, wenn die Spule auf die verschiedenen Coilbreiten einstellbar ausgebildet wird. In diesem Fall steht nicht der Innendurchmesser des Spulenflansches mit der im Außendurchmesser der Lagerung angeordneten Rillen in Verbindung, sondern eine austauschbare, unterschiedlich lange Distanzbuchse, deren einseitiger Innenbund mit geneigter Flanke mit der Rille in Eingriff gebracht wird.

Bei der Montage der Spule können die Segmente des Spulenkerns zunächst in engster Stellung auf die Achse aufgesetzt werden, da sich nur auf einer Seite der Achse ein fester Spreizkegel befindet. Der damit auch engste Durchmesser der Lagerung ermöglicht nunmehr das Aufsetzen der Spulenflansche. Anschließend werden die auf der Achse aufgesetzten Teile axial zusammengeschoben und nach Aufsetzen der Spreizkegelbuchsen und dem Beifügen des Achsialrillenkugellagers mit der abschließenden Mutter weiter axial zusammengedrückt. ' .

Die Konen bewirken nunmehr ein Auseinanderdrücken der Segmente des Spulenkerns bis zwischen dem Innendurchmesser der Flansche und dem Rillengrund der Lagerung eine formschlüssige Verbindung herbeigeführt ist. Ist die Spule im Drahtziehprozeß mit frisch gezogenem Stahldraht bestückt, bauen sich durch Schrumpfen desselben Querspannungen auf. Diese werden vom abnehmbaren Flansch über den Bund, die Spreizkegel bzw. Spreizkegelbuchsen auf die Achse bzw. Mutter abgeleitet (jeweils mit dem Quadrat des Tangens der Abschrägungen), so daß nun eine mühelose Demontage der Spule erfolgen kann.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Die Draufsicht einer Spule ohne Verstellbarkeit nach Schnitt A-A

Fig. 2: Eine Spule ohne Verstellbarkeit nach Schnitt B-B in Fig. 1

Fig.3: die Draufsicht einer Spule mit Verstellbarkeit im Schnitt

Fig.4: Spulenkern in geschrumpften Zustand

Der'Spulenkern 1 der geteilten Spule besteht aus drei Segmenten 2, die innen eine Bohrung zur Aufnahme der Achse 4 aufweisen.

Die Achse 4 ist einerseits zu einem festen Spreizkegel 5 erweitert, während andererseits auf der Achse 4 eine axial verschiebbare Spreizkegelbuchse 6 gelagert ist. Die Verschiebbarkeit der Spreizkegelbuchse 6 erfolgt durch eine auf der Achse 4 geführte Mutter 7 unter Zwischenschaltung eines Axial-Rillenkugellagers 8.

Stirnseitig sind einerseits die Achse 4 auf der Seite des festen Spreizkegels 5 und andererseits die Mutter 7 mit Aufnahmekonen

9 zur Anordnung der Spule im Spuler versehen. .

Bei der geteilten Spule ohne Breitenversteilbarkeit sind am Spulenkern 1 stirnseitig nach außen ragende Lagerungen 20 angebracht. Die Innenwandungen der Lagerungen 20 bilden Konen 3, deren Konizität der des Spreizkegels 5 bzw. der Spreizkegelbuchse 6 entspricht.

Die Außenwandung der Lagerung 20 dient der Aufnahme der Flansche 10; 11. Auf der Seite des festen Spreizkegels 5 erfolgt die axiale Fixierung des Flansches 10 durch einen Sicherungsring 21. Auf der Öffnungsseite der Spule ist am Außenumfang der Lagerung 20 eine Rille 13 so angeordnet, daß stirnseitig ein Bund 14 bestehen bleibt.

Der Rillengrund entspricht dem der Bohrung 12 der Flansche 10; 11. Der Flansch 11 weist auf der Stirnseite eine auf die Bohrung zulaufende Verjüngung auf, so daß geneigte Flanken 15 entstehen.

Wird die Spule montiert, werden die Segmente 2 des Spulenkerns 1 in engster Stellung auf die Achse 4 aufgebracht. Die Achse 4 wird dazu nicht völlig in den Spulenkern 1 eingeführt, so daß die auseinanderdrückende Wirkung des Spreizkegeis 5 noch nicht auftritt.

In dieser Stellung ist das Aufsetzen der Flansche 10; 11 möglich, da bei der engsten Stellung des Spulenkerns 1 die Bohrung 12 der Flansche 10; 11 größer als der Durchmesser des Bundes 14 bzw. Sicherungsringes 21 ist.

Im Anschluß daran werden die Spreizkegelbuchse 6 und unter Beifügung des Axial-Rillenkugellagers 8 die Mutter 7 auf die Achse 4aufgesetzt. Nunmehr kommen die Konen des Spreizkegels 5 und der Spreizkegeibuchse6zur Wirkung, die Segmente 2 werden auseinandergedrückt und die Flansche 10; 11 rasten mit der Bohrung 12 in die Rille 13 des Spulenkerns 1 ein, der Flansch 11 und der Bund 14 sind über die geneigte Flanke 15 formschlüssig verbunden. Im geschrumpften Zustand ist der Durchmesser des Bundes 14kleinerals die Bohrung 12 im Flansch 11.

Dies tritt ein, wenn die Spule mit soeben gezogenem Stahldraht beschickt wurde. Der beim Ziehen erwärmte Draht schrumpft bei der Abkühlung und erzeugt Querspannungen. Diese werden durch die Erfindung überwiegend inaxialwirken.de Kräfte umgewandelt. Dies erfolgt durch den abnehmbaren Flansch 11 über die geneigte Flanke 15 und die Spreizkegel 5 bzw. Spreizkegelbuchse 6 auf die Mutter 7. Dadurch ist ein müheloses Öffnen, d. h. Demontieren der Spule durch Lösen der Mutter 7 gewährleistet.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Spule, die auf verschiedene Coilbreiten einstellbar ist. Bei dieser Ausführung weist der Spulenkern 1 keine nach außen ragenden Lagerungen 20 auf, hier dient der Außendurchmesser des Spulenkerns 1 gleichzeitig als Lagerung für die Flansche 10; 11. Bei dieser Variante steht nicht der abnehmbare Flansch 11 mit der Rille 13 am Außendurchmesser des Spulenkerns 1 in Verbindung, sondern eine auswechselbare Distanzbuchse 16, deren unterschiedliche Größe die Einstellung auf unterschiedliche Coilbreiten sichert. Bei dieser Ausführung rastet der geneigte Innenbund 17 der Distanzbuchse 16 in die Rille 13 des Spulenkerns 1 und das Abbindband 18 in die Markierung 19 ein. Ansonsten sind Aufbau und Wirkungsweise gleich dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Claims

1. Teilbare Spule zum Wickeln von Stahldraht, bestehend aus einem aus mehreren Segmenten zusammengesetzten Spulenkern mit an diesem befestigten Spulenflanschen und ejner Durchgangsbohrung, die an beiden Enden kegelig erweitert ist und eine Achse mit entsprechenden Spreizkegeln aufnimmt, von denen einer verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensierung der beim Wickeln von warmem Draht auftretenden Kräfte der Kegelpaarung zwischen der Spreizkegelbuchse (6) und dem Spulenkern (1) eine Kegelpaarung zwischen dem Spulenkern (1) und dem Spulenflansch (11) zugeordnet ist, wobei der Spulenflansch (11) stirnseitig eine geneigte, an der Flanschbohrung (12) auslaufende Flanke (15) aufweist, die an einem am Spulenkern (T) vorgesehenen Bund (14) mit entsprechender Neigung anliegt.

2. Teilbare Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Spulenflansch (11) eine austauschbare Distanzbuchse (16) mit geneigter stirnseitiger Flanke befestigt ist.