DE102005010710A1

DE102005010710A1 - Spule zur Aufnahme von aufwickelbarem Stranggut

Info

Publication number: DE102005010710A1
Application number: DE102005010710A
Authority: DE
Inventors: Manfred Häfner
Original assignee: Haefner and Krullmann GmbH
Current assignee: Haefner and Krullmann GmbH
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: ES2313630T3; EP1855976B1; PL1855976T3; CN101137563A; DE502006001685D1; RU2007137123A; RU2389675C2; US20080230648A1; ATE409673T1; CN101137563B; US7588210B2; EP1855976A1; DE102005010710B4; WO2006094787A1

Abstract

Spule zur Aufnahme von aufwickelbarem Stranggut, mit einem rotationssymmetrischen Spulenkörper, der an beiden axialen Enden Flanschscheiben (16, 18) aufweist und der in einer im Wesentlichen radialen Teilungsfläche in zwei Spulenteile (10, 12) geteilt ist, die angrenzend an die Teilungsfläche (14) parallel zu dieser verlaufende Stirnflächen (36, 38) aufweisen, auf denen sich wenigstens auf einer Seite Rastvorsprünge (48, 50) und wenigstens auf der anderen Seite mit den Rastvorsprüngen des jeweils anderen Spulenteils (10, 12) zusammenwirkende, durch gegenseitige Drehung der Spulenteile (10, 12) nach Art eines Bajonettverschlusses verrastbare Rastausnehmungen (40, 42) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (36, 38) derart ausgebildet sind, dass die auf dem Spulenumfang erscheinende Trennlinie wellenförmig verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spule zur Aufnahme von aufwickelbarem Stranggut, mit einem rotationssymmetrischen Spulenkörper, der an beiden axialen Enden Flanschscheiben aufweist und der in einer im wesentlichen radialen Teilungsfläche in zwei Spulenteile geteilt ist, die angrenzend an die Teilungsfläche parallel zu dieser verlaufende Stirnflächen aufweisen, auf denen sich wenigstens auf einer Seite Rastvorsprünge und wenigstens auf der anderen Seite mit den Rastvorsprüngen des jeweils anderen Spulenteils zusammenwirkende, durch gegenseitige Drehung der Spulenteile nach Art eines Bajonettverschlusses verrastbare Rastausnehmungen befinden.

Eine Spule dieser Art ist beispielsweise aus der EP 404 043 A1 bekannt. Eine ähnliche Lösung zeigt die DE 197 00 185 .

Bei diesen bekannten Spulen verjüngen sich die Spulenteile konisch zur Teilungsfläche hin. Die Teilbarkeit der Spulen in Verbindung mit dieser konischen Verjüngung der Spulenteile hat den Vorteil, dass die Spulen nach Abwickeln des Stranggutes geteilt und aufgrund der konischen Form gestapelt werden können, so dass sie bei Transport und Lagerung nur wenig Platz benötigen.

Während die Teilung der Spulen somit erhebliche Vorteile aufweist, erweist sie sich an bestimmten Stellen als nachteilig. Dies gilt dann, wenn Spulen zum Aufwickeln von sehr feinen Strangmaterialien verwendet werden sollen, beispielsweise von dünnen Drähten ohne Isolierung. Diese feinen Strangmaterialien können sich in die Trennfuge zwischen den beiden Spulenteilen hineinziehen und sich hier so fest verankern, dass sie beim Abziehen des aufgewickelten Materials in der Fuge hängenbleiben und abreißen. Dies kann den Prozeß des Abwickelns des Strangmaterials beeinträchtigen und erfordert im übrigen nachträglichen Arbeitsaufwand, da Reste des Strangguts in jedem Fall vor der Wiederverwendung einer Spule beseitigt werden müssen.

Andererseits hat es sich nicht als möglich erwiesen, die zumeist aus Kunststoff bestehenden Spulenteile so fest zusammen zu spannen, dass praktisch keine Fuge zwischen den beiden Teilen entsteht. Dies gilt auch für die Fälle, in denen in der zum Verbinden der Spulenteile verwendeten Bajonettverbindung geeignete Schrägflächen vorgesehen sind oder das Zusammenspannen mithilfe von gewindeartigen Strukturen erfolgt ( DE 40 01 250 A1 ).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spule der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Fuge zwischen den Spulenteilen derart gestaltet ist, dass ein Eintreten auch feiner Strangmaterialien in die Fuge ausgeschlossen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Spule der obigen Art dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen derart ausgebildet sind, dass die auf dem Spulenumfang erscheinende Trennlinie wellenförmig verläuft.

Da das Strangmaterial stets in Umfangsrichtung auf Spulen der hier interessierenden Art aufgewickelt wird, kann es der wellenförmigen Trennlinie zwischen den Spulenhälften nicht folgen und dementsprechend in keiner Position in die Fuge eintreten.

Es hat sich gezeigt, dass bereits eine relativ flache Wellenform, beispielsweise in Form einer Sinuslinie, zur Erzielung des angestrebten Erfolges ausreicht. Es hat sich ferner gezeigt, dass es durchaus möglich ist, die Spulenteile einer Spule mit wellenförmiger Trennlinie mit Verbindungsmitteln nach dem Bajonettverschlußprinzip zu verbinden, obwohl hier zunächst Bedenken bestehen könnten, da die Wellenform dem gegenseitigen Verdrehen der Spulenteile beim Verbinden entgegenstehen könnte. Beim Verbinden sind die beiden Spulenteile zunächst mit zwei Wellenbergen gegeneinanderzulegen und sodann so weit zu drehen, bis jeweils die Wellenberge und die Wellentäler ineinandergreifen. Die Rastvorsprünge und die Rastausnehmungen müssen naturgemäß entsprechend der Wellenstruktur angeordnet sein. Sie müssen im Verhältnis zueinander eine Schrägführung aufweisen, die dem axialen Abstand zwischen den Wellenbergen und den Wellentälern entspricht.

In der Praxis ist es zweckmäßig, beide Spulenhälften vollständig gleich auszuführen, so dass sie beide mithilfe nur eines Werkzeugs als Kunststoffteil gespritzt werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen daher beide Spulenhälften sowohl Rastvorsprünge als auch Rastausnehmungen auf, die jeweils paarweise korrespondieren. Für die Verbindung der beiden Spulenhälften wäre es jedoch ausreichend, Rastvorsprünge an der einen Spulenhälfte und Rastausnehmungen an der anderen Spulenhälfte vorzusehen. Die Erfindung soll daher auch eine derartige Ausführung einschließen.

Vorzugsweise sind in Zuordnung zu den Rastausnehmungen federnde Zungen vorgesehen, die die Rastvorsprünge in der verbundenen Stellung hintergreifen und ein Zurückdrehen der Bajonettverbindung verhindern. Ein Lösen der Bajonettverbindung ist dementsprechend nur möglich, wenn die federnden Zungen aus der Verriegelungsposition gedrückt werden.

Die Rastvorsprünge können insoweit im weitesten Sinn als pilzförmig bezeichnet werden, als sie einen senkrecht aufragenden Stegbereich und ein Kopfstück aufweisen, das radial in bezug auf den Stegbereich auskragt. Dementsprechend weisen die Rastausnehmungen einen erweiterten Eintrittsbereich auf, an den sich in Umfangsrichtung ein schmalerer Verriegelungsbereich anschließt, dessen seitliche Ränder von dem Kopfstück der Rastvorsprünge hintergriffen werden.

Eine erfindungsgemäße Spule läßt sich insbesondere aus Kunststoff im Spritzverfahren herstellen, und dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, die federnden Zungen unmittelbar an den Rand der Rastausnehmungen anzuspritzen.

Zum Lösen der federnden Zungen sind vorzugsweise verschiebbare Druckstücke vorgesehen, die bei geeigneter Verschiebung die federnden Zungen aus dem Eingriff mit den Rastvorsprüngen herausdrücken. Diese Druckstücke können je nach Anzahl der Rastvorsprünge bzw. Rastausnehmungen als Einzelteile oder auch auf einem drehbar an der rückseitigen Stirnfläche der Spulenteile geführten Ring ausgebildet sein.

Als Rückseite wird hier die von den Rastvorsprüngen abgewandte Seite der jeweiligen Stirnfläche verstanden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Spule mit zwei Spulenteilen;
2 veranschaulicht in einer Schnittdarstellung die Verbindung der beiden Spulenteile;
3 ist eine Ansicht von der Außenseite eines der Spulenteile auf die Rückseite des Verbindungsbereichs;
4 zeigt die Verbindung in einer Explosionsdarstellung;
5 entspricht 4, zeigt jedoch eine andere Stellung der einzelnen Teile.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Spule mit einem ersten Spulenteil 10 und einem zweiten Spulenteil 12, die miteinander koaxial verbunden sind. Von einer mittleren Teilungsfläche 14 aus, in der die beiden Spulenteile 10, 12 aufeinandertreffen, erweitern sich beide Spulenteile kegelstumpfförmig nach aussen bis zu radial vorspringenden Flanschscheiben 16, 18 an den äußeren Enden. Es ist erkennbar, dass die Teilungsfläche 14 derart ausgebildet ist, dass als äußere Trennfuge auf dem Umfang der Spule eine wellenförmige Linie sichtbar ist.
Im Bereich der Teilungsfläche 14 weisen die beiden Spulenteile 10, 12 Stirnflächen auf, die zumindest als kreisringförmige Flächen vorgesehen sind. Diese Stirnflächen müssen nicht über die gesamte Fläche die Wellenform gemäß 1 verkörpern. Es reicht vielmehr aus, wenn der äußere, umfangsnahe Bereich der beiden Stirnflächen wellenförmig ausgebildet ist, so dass auf dem Umfang eine wellenförmige Trennfuge in Erscheinung tritt:
2 ist eine Schnittdarstellung, die die beiden inneren Enden von zwei verbundenen Spulenteilen 10, 12 wiedergibt. In der helleren Schraffur sind die beiden Spulenteile 10, 12 dargestellt, während die dunklere Schraffur sich auf zwei Ringe bezieht, die von der Innenseite des Konus her mit der Rückseite der beiden Stirnflächen der Spulenteile verbunden und an diesen drehbar geführt sind. Die Ringe sind mit 20, 22 bezeichnet worden. Die Funktion der beiden Ringe 20, 22 sollen später in Verbindung mit 4 und 5 genauer erläutert werden.
3 zeigt einen Blick in den kegelförmigen Hohlraum eines der Spulenteile 10, 12 hinein. Es soll angenommen werden, dass es sich um den Spulenteil 10 handelt. In der Darstellung der 3 ist der drehbare Ring 20 erkennbar. Dieser Ring 20 weist Öffnungen 24, 26, 28 auf, die im Winkel von 120° gleichmäßig über den Umfang des Ringes verteilt sind. In Zuordnung zu diesen öffnungen sind Griffmulden 30, 32, 34 vorgesehen, in die zum Verdrehen des Ringes 20 in bezug auf den Spulenteil 10 mit einem Finger eingegriffen werden kann. Die Verteilung der Öffnungen 24, 26, 28 und der Griffmulden 30, 32, 34 entspricht der Verteilung der Verbindungsmittel zum Verbinden von zwei Spulenteilen 10, 12. Zur Erläuterung dieser Verbindungsmittel soll zusätzlich auf 4 und 5 Bezug genommen werden.
Die Verbindungsmittel umfassen grundsätzlich, wie an sich üblich, Rastausnehmungen in den Stirnflächen 36, 38, in die Rastvorsprünge auf der jeweils anderen Stirnfläche eintreten und in denen diese Rastvorsprünge unter Drehung wie bei einem Bajonettverschluß verrastet werden können. Die Rastausnehmungen sind in 4 und 5 an dem Spulenteil 10 mit 40 und an dem Spulenteil 12 mit 42 bezeichnet worden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind jeweils drei Rastausnehmungen jeweils um 120° versetzt auf dem Umfang verteilt. Entsprechendes gilt für die Rastvorsprünge.
Die Rastausnehmungen 40, 42 können im weitesten Sinn als schlüssellochförmig bezeichnet werden. Sie weisen einen erweiterten Eintrittsbereich auf, der in Umfangsrichtung in einen schmalen, im wesentlichen streifenförmigen Verriegelungsbereich übergeht. Der Eintrittsbereich ist in 4 mit 44, der schmalere Verriegelungsbereich mit 46 bezeichnet. Der Verriegelungsbereich wird beidseitig durch Flächenteile der Stirnfläche begrenzt, die als Schrägflächen ausgebildet sind, wie anschließend näher erläutert werden soll.
Die Rastvorsprünge sind im weitesten Sinn als pilzförmig zu bezeichnen, da sie einen engeren Stilbereich und ein seitlich über den Stilbereich hinaus auskragendes Kopfstück aufweisen. In 4 und 5 sind die Rastvorsprünge mit 48, 50 bezeichnet. Am Beispiel eines der Rastvorsprünge, der in 5 mit 56 bezeichnet ist, ist erkennbar, dass der Rastvorsprung 56 einen in Radialrichtung schmaleren Steg 52 und ein in Radialrichtung auskragendes Kopfstück 54 umfaßt.
Beim Zusammenfügen der beiden Spulenteile werden die Rastvorsprünge 48, 50, 56 in die erweiterten Eintrittsbereiche der Rastausnehmungen 40, 42 eingeführt, und beim anschließenden gegenseitigen Verdrehen der Spulenteile treten die Kopfstücke 54 in die schmaleren Verriegelungsbereiche 46 ein. Die nicht bezeichneten Schrägflächen, die sich beiderseits der schmaleren Verriegelungsbereiche befinden, bewirken, dass die beiden Spulenteile gegeneinander verspannt werden. Zugleich dienen die Schrägflächen dazu, den axialen Höhenunterschied zwischen den Wellenbergen und den Wellentälern der Stirnflächen auszugleichen.
Wie in 4 und 5 in der Darstellung des oberen Spulenteils 10 gezeigt ist, ist jeweils angrenzend an den Eintrittsbereich der Rastausnehmung 40 eine federnde Zunge 58 vorgesehen. Wenn die Rastvorsprünge 50 gemäß 4 und 5 in den erweiterten Eintrittsbereich der Rastausnehmungen in Axialrichtung eingeschoben und die beiden Spulenteile 10, 12 anschließend gegeneinander verdreht werden, wird zunächst die federnde Zunge 58 durch das Kopfstück 54 der Rastvorsprünge hochgedrückt, so dass der Rastvorsprung in den schmaleren Verriegelungsbereich 46 eintreten kann. Wenn der Rastvorsprung diesen Bereich erreicht hat, federt die federnde Zunge 58 zurück oder nach unten in 5 bis in die Stellung gemäß 4. In dieser Stellung greift die federnde Zunge in eine Ausnehmung 60 (5) an der Rückseite des Rastvorsprungs 50 ein, so dass der Rastvorsprung nicht zurückgedreht werden kann und die hergestellte Bajonettverbindung nicht gelöst werden kann.
Zum Lösen der Bajonettverbindung ist es erforderlich, die federnde Zunge 58 nach oben, wie in 5 dargestellt, aus der Ausnehmung 60 an der Rückseite des Rastvorsprungs 50 hinauszudrücken.
Zu diesem Zweck können verschiedene Arten von Druckstücken vorgesehen sein, die verschiebbar an der entsprechenden Spule geführt sind. Erfindungsgemäß sind zu diesem Zweck drehbare Ringe 20, 22 vorgesehen.
An den Rückseiten oder Innenseiten der Stirnflächen 36, 38 sind Ringe 20, 22 drehbar geführt, die ebenso wie die beiden Spulenteile 10, 12 identisch ausgebildet sind, so dass im folgenden der Ring 20 für den in 4 und 5 oberen Spulenteil 10 erläutert werden soll.
An dem oben in 5 gezeigten Ring 20 befindet sich an der Unterseite ein Druckstück 62, das sich nach dem Montieren an dem Spulenteil 10 unterhalb der federnden Zunge 58 bewegt. Diese federnde Zunge 58 besitzt an der unteren Seite eine Schrägfläche 64. Wenn der Ring 20 so gedreht wird, dass sich das Druckstück 62 unterhalb der federnden Zunge 58 von links nach rechts in 5 oben bewegt, wird die federnde Zunge in die Stellung der 5 angehoben, und der Rastvorsprung 50 kann wieder in Öffnungsrichtung der Bajonettverbindung gedreht werden.
Die Druckstücke 62 weisen ein in Richtung des jeweils anderen Spulenteils vorspringendes Mitnehmerteil 66 auf. Dieses Mitnehmerteil 66 wird bei der Trennung der beiden Spulenteile, d. h. beim Verschieben der Rastvorsprünge aus den schmaleren Verriegelungsbereichen 46 in die breiteren Eintrittsbereiche 44 von den Rastvorsprüngen des jeweils anderen Spulenteils mitgenommen. Dadurch werden die Ringe 20, 22 bereits bei der Trennung der beiden Spulenteile 10, 12 wieder in eine Stellung gebracht, die der Verriegelungsstellung entspricht, in der also eine Trennung der Spulenteile nicht möglich ist. Diese Stellung wird beibehalten, wenn die beiden Spulenteile 10, 12 wieder zusammengesetzt werden.
In der vorliegenden Beschreibung und auch bei der Formulierung der Ansprüche ist davon ausgegangen worden, daß sich jeweils korrespondierende Rastvorsprünge und Rastausnehmungen auf beiden Stirnflächen befinden. Natürlich läßt sich auch eine Verbindung herstellen durch die Rastvorsprünge der einen Seite und der Rastausnehmungen der anderen Seite, wenngleich die Verbindung der beiden Spulenteile bei einer derartigen Lösung weniger starr sein mag.
Die erfindungsgemäß vorgesehene doppelseitige Anordnung beider Rastelemente – Rastvorsprünge und Rastausnehmungen – ist daher als bevorzugt anzusehen.
In den Wickelkernflächen der beiden Spulenteile 10, 12 können sich Durchbrüche befinden, die es gestatten, vom Inneren der Spulenteile her ein Behandlungsmedium für das Wickelgut durch dieses hindurchstreichen zu lassen, beispielsweise Warmluft zum Trocknen des Wickelgutes oder ein Gas oder eine Flüssigkeit für eine bestimmte Behandlung des Wickelgutes.

Claims

Spule zur Aufnahme von aufwickelbarem Stranggut, mit einem rotationssymmetrischen Spulenkörper, der an beiden axialen Enden Flanschscheiben (16, 18) aufweist und der in einer im wesentlichen radialen Teilungsfläche in zwei Spulenteile (10, 12) geteilt ist, die angrenzend an die Teilungsfläche (14) parallel zu dieser verlaufende Stirnflächen (36, 38) aufweisen, auf denen sich wenigstens auf einer Seite Rastvorsprünge (48, 50) und wenigstens auf der anderen Seite mit den Rastvorsprüngen des jeweils anderen Spulenteils (10, 12) zusammenwirkende, durch gegenseitige Drehung der Spulenteile (10, 12) nach Art eines Bajonettverschlusses verrastbare Rastausnehmungen (40, 42) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (36, 38) derart ausgebildet sind, dass die auf dem Spulenumfang erscheinende Trennlinie wellenförmig verläuft.
Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmige Trennlinie einer Sinusfunktion folgt.
Spule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Zuordnung zu den Rastausnehmungen (40, 42) federnde Zungen (58) vorgesehen sind, die die Rastvorsprünge (48, 50) in der verbundenen Stellung hintergreifen und ein Zurückdrehen der Bajonettverbindung verhindern.
Spule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorsprünge (48, 50) achsparallel vorspringende Stege (52) und auf diesen befindliche, radial auskragende Kopfstücke (54) umfassen.
Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastausnehmungen (40) ein achsparalleles Einführen der Rastvorsprünge (48, 50) gestattende Eintrittsbereiche (44) umfassen, an die sich in Umfangsrichtung schmalere Verriegelungsbereiche (46) anschließen, die von den Kopfstücken (54) der Rastvorsprünge hintergriffen werden.
Spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rückseitigen Oberflächen angrenzend an die Verriegelungsbereiche (46) schräg ansteigend ausgebildet sind.
Spule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenteile (10, 12) aus Kunststoff gespritzt sind.
Spule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die federnde Zungen (58) an den Randbereich der Rastausnehmungen (40, 42) angespritzt sind.
Spule nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass verschiebbare Druckstücke (62) vorgesehen sind, die die federnde Zungen (58) in einer der Stellung der Druckstücke aus dem Eingriff mit den Rastvorsprüngen (48, 50) drücken.
Spule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (62) an einem Ring (20, 22) ausgebildet sind, der drehbar an der Rückseite der Stirnflächen (36, 38) der Spulenteile (10, 12) geführt sind.
Spule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (62) als Brücken an Ausnehmungen ausgebildet sind, die zur Aufnahme der federnden Zungen (58) vorgesehen sind.
Spule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den federnden Zungen (58) Anschläge ausgebildet sind, die im Zusammenwirken mit den Druckstücken (62) die Drehbewegung der Ringe (20, 22) begrenzen.