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Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper für Verseilmaschinen mit
lösbarem Spulenflansch, die auch als Klappspule bezeichnet wird. Derartige Spulen
werden mit Draht vollgewickelt in Verseilmaschinen eingesetzt und liefern den Draht
für den Verseilvorgang. Früher wurden die Spulen mit Draht vollgespult von der Spulerei
geliefert und gingen als Leerspulen an die Spulerei wieder zurück. Heutzutage wird
der Draht auch in sogenannten Paketen, Koils oder KolIis angeliefert, bei denen
der Draht auf eine Papphülse aufgespult ist und durch Bindedrähte zusammengehalten
wird. Diese Drahtpakete werden in die Spulen eingesetzt, wobei ein Flansch der Spule
entfernt und das Paket auf die Spulennabe aufgeschoben wird. Nach Anbringen des
Spulenflansches, der das Paket in axialer Richtung zusammenzudrücken und auf Maß
zu bringen hat, und nach Lösen der Paketbindedrähte ist diese Spule dann für die
Verseilmaschine verwendungsfähig.
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Es sind Spulen für Verseilmaschinen mit lösbarem Spulenflansch bekannt,
bei denen der Spulenflansch mit der Nabe durch Verschraubung lösbar verbunden ist.
Das Einsetzen der Drahtpakete erfordert jedoch bei derartigen Spulen einen beträchtlichen
Zeitaufwand sowohl beim Einsetzen von Hand wie auch beim maschinellen Einsetzen
und erfordert bei letzterem zusätzlich eine komplizierte und aufwendige Vorrichtung
zum Befestigen des Spulenflansches.
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Ferner ist eine Spule aus Metallblech bekannt, deren Nabe einen einstückig
angeformten Wulst an beiden Stirnenden aufweist. Die Spulenflansche sind ihrerseits
mit tiefgezogenen Ringnuten versehen, über die die Spulenflansche unter federnder
Rastarretierung mit den Nabenwulsten verbindbar sind.
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Bei einer deratrigen Ausführung sind die einem Ablösen der Spulenflansche
entgegenwirkenden Rastarretierungskräfte gleich groß wie die zur Anbringung der
Spulenflansche erforderlichen Kräfte und resultieren ausschließlich aus dem Verformungswiderstand
des Spulenmaterials. Dieser ist gering, nimmt infolge Materialermüdung bei Gebrauch
ab und ungeeignet, die in der Praxis hohen Axialkräfte aufzunehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konstruktiv einfachen,
sicher arbeitenden und leicht zu öffnenden und zu schließenden Spulenkörper zu schaffen,
der das Einsetzen der Drahtpakete in diesen auf ein Zeitminimum verkürzt und geeignet
ist, die vom Drahtpaket bei geschlossener Spule auf die Spulenflansche ausgeübten
hohen Axialkräfte aufzunehmen.
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Zu diesem Zweck ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein
Spulenflansch mit federnden, sich radial aus einer Umfangsnut des Flansches in die
Nabenbohrung des Flansches erstreckenden federnden Elementen versehen ist, daß die
Spulennabe mit einer an einem Ende angebrachten, radialen Nut, deren äußere Begrenzungswand
auf einem oder mehreren Umfangssegmenten ausgespart ist, versehen ist und daß in
der Nut eine Drehsicherung angeordnet ist, derart, daß die federnden Elemente den
Spulenflansch von der Nabe nur nach Verdrehen gegen die Federwirkung beim Überwinden
der Drehsicherung in der Nut und beim Fluchten der federnden Elemente mit der oder
den Nutwandaussparung(en) zum Abziehen freigeben.
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Der Spulenkörper nach der Erfindung weist eine zur Aufnahme hoher
Axialkräfte geeignete Verankerung des Spulenflansches auf der Nabe auf, die lediglich
in vorbestimmten Stellungen des Spulenflansches zur Nabe auflösbar, andererseits
jedoch unabhängig von derartigen Stellungen herstellbar ist. Die federnden Elemente
wirken dabei beim Aufziehen des lösbaren Spulenflansches als elastisch ausweichende
Rastglieder, die nach einem Aufziehen starre Riegel bilden.
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Zur möglichst gleichmäßigen Verteilung der Axialkräfte über den Nabenumfang
kann der Spulenflansch mit vier in der radialen Nut mit durch vier Schrauben gehaltenen
und vorgespannten, runddrahtartigen Federelementen und die Spulennabe mit entsprechenden
vier Aussparungen in der Nabennutwand versehen sein. Die Schraubenhalterung der
Federelemente ermöglicht zugleich deren einfache und schnelle Auswechslung. Die
Drehsicherungen können in besonders einfacher Ausgestaltung aus Stiften bestehen,
die in axialer Richtung in der Nabennut so angeordnet sind, daß sie sich mit einem
Teil ihres Durchmessers in die Nut hineinerstrecken.
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An der Spulennabe können statt dessen in einer radialen Ebene sehnenförmig
angebrachte Nuten vorgesehen sein, derart, daß deren Nutböden gegenüber in der gleichen
Ebene einer gedachten, umlaufenden Nut miteinander Vorsprünge bilden, die als Drehsicherung
vorgesehen sind.
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Vorteilhaft können beide Spulenflansche mit Zentrierbohrungen für
maschinelles Auf- und Abziehen des lösbaren Spulenflansches versehen sein.
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Vorzugsweise können die federnden Elemente gegen ihre Federwirkung
durch die Nabe aus ihrer Ausgangslage radial nach außen verschiebbar sein, so daß
der Spulenflansch in jeder Winkellage zur Spulennabe durch Überwindung der Federwirkung
durch Druck aufziehbar ist.
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Auch kann die Spulennabe mit zwei oder mehreren radialen, im Abstand
voneinander angeordneten, umlaufenden oder sehnenförmigen Nuten versehen sein, um
die lichte Spulenbreite jeweiligen Paketen anpassen zu können.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt, es zeigt F i g. 1 einen Schnitt und eine Ansicht einer Spule gemäß
der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 eine
Ansicht der Spulennabe in Richtung des Pfeiles III in F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt
und eine Ansicht einer Spule gemäß einer anderen Ausführungsform mit einer weiten
Bohrung in der Spulennabe, F i g. 5 eine Ansicht der Spulennabe gemäß F i g. 4 bei
gleicher Blickrichtung wie in F i g. 3, F i g. 6 einen Teilschnitt durch die Spule
mit zwei Nabennuten.
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In der Zeichnung sind allgemein gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen. In F i g. 1 ist der m it der Spulennabe fest verbundene Spulenflansch
mit 1, die Spulennabe als Ganzes mit 2 und der lösbare Spulenflansch als Ganzes
mit 3 bezeichnet.
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Die Spulenflansche 1 und 3 wie auch die Spulennabe sind mit Nuten
4 zur Aufnahme des Bindedrahts beim Einlegen des Drahtpaketes versehen. Je nach
Bedarf können in Spulenflansch und Spulennabe mehrere, beispielsweise vier derartige
Nuten vorgesehen sein, die im betriebsfertigen Zustand der Spule jeweils- miteinander
fluchten. Die Spulennabe besteht im einzelnen aus einer Kernhülse 5 und einem Nabenkopfteil6,
die in zusammengefügtem Zustand eine umlaufende radiale Nut 7 ausbilden. Der Spulenteil
1
und die Kernhülse 5 sind auf ein Drehteil 8 aufgeschoben, das über Steckschrauben
9 mit dem Nabenkopfteil 6verschraubt ist.Spulenflansch 1, Kernhülse 5, Kopfteil
6 und Drehteil 8 bilden dabei eine Einheit.
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Das Drehteil 8 weist einen radialen Flansch 10 auf, der an seinem
äußeren Umfang eine Nut 11 trägt, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten
Bremsriemens vorgesehen ist. Das Nabenkopfteil6 und das Drehteil 8 sind mit zueinander
fluchtenden Bohrungen 12 für die Aufnahme des Zapfens oder der Achse in der Verseilmaschine
versehen.
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Der lösbare Spulenflansch 3 besteht im einzelnen aus einem eigentlichen
Flanschteil 13 in Verbindung mit einem Drehkörper 14, der so ausgestaltet ist, daß
zwischen Flanschteil 13 und Drehkörper 14 eine umlaufende Radialnut 15 ausgebildet
wird, in der mehrere in diesem Falle vier federnde, runddrahtartige Elemente 16
angeordnet und durch die Befestigungsschrauben 17 in ihrer Lage gehalten sind.
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Diese federnden Elemente 16 weisen eine Ausgangslage auf, in der sie
auf einem Teil ihrer Länge in die Bohrung des Spulenflansches 3 hineinragen, sind
jedoch gegen ihre Federwirkung radial nach außen in die Nut 15 verschiebbar. Der
Drehkörper 14 weist an seinem äußeren Umfang ebenfalls eine Nut 11 auf, die wiederum
zur Aufnahme eines nicht dargestellten Bremsriemens vorgesehen ist. Der Spulenflansch
1 und der Flanschteil 13 des lösbaren Spulenflansches 3 sind in den Nuten 4 an ihrem
äußeren Umfang mit Aussparungen 18 versehen, die zur Aufnahme des aufgeschnittenen
Bindedrahtes dienen, der nach außen um die Spulenflansche umgebogen wird, um das
Abspulen des Paketdrahtes nicht zu behindern.
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Der Spulenflansch 3 ist in seiner Lage zur Spulennabe 5, 6 verdrehsicher
arretiert, um ein unbeabsichtigtes Lösen des Spulenflansches zu verhindern. Als
Drehsicherungen sind bei der Ausführung nach F i g. 1 und 2 Stifte 19 vorgesehen,
die in axialer Richtung in der umlaufenden Nut 7 so angeordnet sind, daß sie sich
mit einem Teil ihres Durchmessers in die Nut hineinerstrecken.
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In F i g. 3 ist die Lage des federnden Elementes 16 nach Aufschieben
des Spulenflansches 3 gestrichelt dargestellt. Die durch den Nabenkopfteil6 gebildete,
dem rechten Ende der Spulennabe zugekehrte Nutwandung ist, der Zahl der federnden
Elemente 16 entsprechend, an vier Umfangssegmenten ausgespart, so daß der Spulenflansch
3 nach einer Achteldrehung ohne Widerstand von der Spulennabe abgezogen werden kann.
Es ist grundsätzlich möglich, den Spulenflansch 3 auch bei Fluchten der Federelemente
16 mit diesen Nutbandaussparungen aufzuziehen und nach Verdrehen des Spulenflansches
3 um eine Achtelumdrehung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in seine für
das Abspulen des Paketdrahtes verwendungsfertige Lage zu bringen. Im allgemeinen
jedoch wird der Spulenflansch 3 gegen die Wirkung der federnden Elemente von vornherein
in seine verwendungsfertige Lage aufgeschoben, wobei die federnden Elemente 16 in
die Nut 7 einrasten und gegen Verdrehen durch die Stifte 19 gesichert sind.
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F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Spule mit lösbarem Flansch 3, die mit einer großen Bohrung 21 versehen ist, so daß
sie zusammen mit mehreren Spulen nebeneinander zentrisch auf einer drehbar gelagerten
Welle aufsteckbar ist. Die Kernhülse 5 ist mit dem hier einteiligen Spulenflansch
1 fest verbunden, beispielsweise verschweißt. Es ist jedoch auch denkbar, die gesamte
Spule aus Kunststoff herzustellen, wobei Spulenflansch 1 und Kernhülse 5 beispielsweise
einstückig gefertigt sein können. Der lösbare Spulenflansch 3 ist wiederum mit einer
radialen Nut 15 versehen, in der, wie schon zuvor beschrieben, wiederum die federnden
Elemente 16 angeordnet sind. Die Spulennabe ist an ihrem (in der Zeichnung rechten)
-Ende mit sehnenförmig angebrachten Nuten versehen, die in diesem Falle bei vier
federnden Elementen 16 aufeinander senkrecht stehen. Auch hier ist die Nabennutwand
auf mehreren hier vier Umfangssegmenten ausgespart, so daß ein Abziehen des Spulenflansches
3 nach einer Achtelumdrehung ohne Widerstand möglich ist. Die sehnenförmig angeordneten
Nuten sind hier mit 22 bezeichnet, deren Nutböden 23 gegenüber einer in der gleichen
Ebene gedachten umlaufenden Nut 22' miteinander Vorsprünge 23' ausbilden, die, wie
leicht ersichtlich, die axial angeordneten Stifte 19 als Drehsicherungen ersetzen.
Beim Aufschieben des Spulenflansches 3 beispielsweise in seiner verwendungsfertigen
Winkellage zur Spulennabe 2 rasten die federnden Elemente 16 hinter den stehengebliebenen
Nutwandteilen 24 ein, wobei die Federwirkung durch den Druck beim Aufziehen überwunden
wird. Grundsätzlich ist ein Aufschieben des Spulenflansches 3 in jeder Winkellage
zur Spulennabe möglich, die verwendungsfertige Winkellage wird durch eine entsprechende
Drehung hergestellt. Die Spulenflansche 1 und 3 bzw. 13 sind mit Zentrierbohrungen
25 versehen, die es gestatten, beim maschinellen Aufschieben des Spulenflansches
die exakte Winkellage des Spulenflansches 3 zur Spule festzulegen, so daß die in
der Spule zur Aufnahme für die Bindedrähte vorgesehenen Nuten 4 miteinander fluchten.
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Zur Aussparung der Spule an die Breite unterschiedlicher Drahtpakete
sind in F i g. 6 zwei Nabennuten vorgesehen, von denen die zweite mit 26 bezeichnet
ist. Weitere zusätzliche Nabennuten können im Bedarfsfalle jederzeit vorgesehen
werden. Bei schmaleren Paketen wird der Spulenflansch entsprechend bis zur zweiten
Nut oder bis zu weiteren Nuten aufgeschoben, wobei die Aufschub- und Abziehvorgänge
den vorstehend beschriebenen Vorgängen prinzipiell gleich sind.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende beschriebene und in der
Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Abänderungen sind, ohne vom
Erfindungsgedanken abzuweichen, ohne weiteres möglich.