-
Die
Erfindung betrifft eine Spule zum Aufwickeln von strangförmigem
Wickelgut mit einem etwa zylindrischen Kern, Flanschen an den Enden
des Kerns sowie einem Öffnungskanal zur Aufnahme einer
Welle, der sich entlang der Rotationsachse der Spule durch den Kern
erstreckt und zu beiden Enden des Kerns geöffnet ist.
-
Derartige
Spulen sind in ihrer Grundform im wesentlichen bekannt, beispielsweise
aus dem
deutschen
Gebrauchsmuster 20 2008 005 926 der Anmelderin, und dienen
zur Aufnahme von Kabeln, Schläuchen und anderem strangförmigem
Material. Die Form und die Abmessungen der Spule sind zweckmäßigerweise
an das aufzuwickelnde Stranggut angepasst. Es existiert daher eine
große Vielfalt an Spulen mit unterschiedlichen Breiten
und Durchmessern. Ferner können die Flansche unterschiedlich
ausgebildet sein. Etwa als flache scheibenförmige Flansche
oder als konische Flansche, die sich vom Kern ausgehend konisch
nach außen erweitern.
-
Zum
Drehen der Spule kann eine Welle in den Öffnungskanal eingesteckt
werden. Das Ende des Öffnungskanals, in das die Welle eingesteckt wird,
kann konisch erweitert sein, um das Einführen des Wellenendes
zu erleichtern und um einen ebenfalls konischen Basisabschnitt der
Welle aufzunehmen, der sich in die konische Erweiterung des Einsteckendes
des Öffnungskanals einfügt und den Sitz der Welle
verbessert.
-
Wenngleich
der Durchmesser des Öffnungskanals durch Normen weitgehend
standardisiert ist, gilt dies für das konische Basisende
der Welle nur in eingeschränktem Umfang. Es ist daher wünschenswert,
den Öffnungskanal der Spule so auszubilden, dass er auch
Wellen mit unterschiedlichen konischen Basisansätzen vollständig
aufnehmen kann.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Spule der eingangs genannten Art
so weiterzubilden, dass sie verschieden ausgebildete Wellen in ihrem Öffnungskanal
vollständig aufnehmen kann.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass der Öffnungskanal an seinen beiden Enden konisch erweiterte
Abschnitte aufweist, die sich unterschiedlich tief in den Kern erstrecken und
an ihren äußeren Enden unterschiedliche Öffnungsdurchmesser
aufweisen, jedoch im wesentlichen gleiche Öffnungswinkel
aufweisen.
-
Die
konisch erweiterten Abschnitte an den Enden des Öffnungskanals
sind also unterschiedlich ausgebildet. Obwohl sie einen gleichen Öffnungswinkel
haben, erstrecken sie sich unterschiedlich tief entlang der Rotationsachse
in die Spule hinein und bieten auch unterschiedlich große Öffnungen
an den Außenseiten des Kerns. Somit kann der Öffnungskanal
Wellen mit unterschiedlich großen konischen Basisabschnitten,
wie zuvor beschrieben, aufnehmen. Zur Aufnahme eines größeren
Basisabschnitts der Welle wird diese an dem entsprechenden Ende
des Öffnungskanals mit den größeren konisch
erweiterten Endabschnitt eingeführt. Zur Aufnahme einer Welle
mit kleinerem konischen Basisabschnitt wird das gegenüberliegende
Ende des Kanals als Einsteckende verwendet. Die Spule muss also
zum Aufstecken auf unterschiedliche Wellen lediglich gewendet werden.
-
Vorzugsweise
stehen die Öffnungsdurchmesser der konisch erweiterten
Abschnitte des Öffnungskanals etwa in einem Verhältnis
von 1:1,4 zueinander.
-
Beispielsweise
weist ein Ende des Öffnungskanals einen Durchmesser von
34 mm auf, während das andere Ende einen Durchmesser von
24,3 mm aufweist.
-
Der Öffnungswinkel
der beiden konisch erweiterten Endabschnitte des Öffnungskanals
beträgt vorzugsweise etwa zwischen 55° und 65°,
weiter vorzugsweise liegt er bei 60°.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt
das Verhältnis von Flanschdurchmesser zu Kerndurchmesser
etwa zwischen 1:1,4 und 1:1,6, vorzugsweise bei 1:1,5.
-
Weiter
vorzugsweise liegt der Flanschdurchmesser etwa zwischen 280 mm und
320 mm, vorzugsweise bei 295 mm, und der Kerndurchmesser liegt etwa
bei 200 mm.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform beträgt die freie Breite
der Umfangsoberfläche des Kerns zwischen den Flanschen
etwa zwischen 60 mm und 110 mm, vorzugsweise 100 mm.
-
Eine
begrenzte Breite dieser freien Umfangsoberfläche des Kerns
sorgt dafür, dass es beim Abwickeln von empfindlichem Stranggut
nicht zu einer Beschädigung des Strangguts kommt. Ein Beispielfall
hierfür sind Längs- und Querverbinder für Photovoltaikmodule,
bei denen es sich im wesentlichen um flachgewalzte verzinkte Kupferbänder
mit rechteckigem Querschnitt handelt. Diese Bänder sollen
nicht geknickt und möglichst wenig gebogen werden. Die
Wickelbreite auf dem Kern soll daher auch gering gehalten werden,
da der Punkt, von welchem sich das Stranggut beim Abwickeln von
der Spule löst, während des Abwicklungsvorgangs
auf dem Kern hin und her wandert. Dieses seitliche Auswandern wird
durch eine Begrenzung der zur Verfügung stehenden Wickelbreite
eingeschränkt.
-
Vorzugsweise
sind zumindest an einem Ende des Kerns Eingriffsmittel zur Aufnahme
eines Drehmoment-Übertragungsorgans vorgesehen, die gegenüber
der Rotationsachse versetzt angeordnet sind.
-
Diese
Eingriffsmittel können Sackbohrungen sein.
-
Weiter
vorzugsweise ist der Kern hohl ausgebildet.
-
Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert.
-
1 ist
ein schematischer Schnitt durch eine Spule gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
-
2 ist
ein Schnitt durch eine weitere Spule gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
1 zeigt
eine Spule 10 zum Aufwickeln vom strangförmigem
Wickelgut. Diese Spule 10 umfasst einen zylindrischen Kern 12,
an dessen Enden sich Flansche 14, 16 anschließen,
die gegenüber der freien Umfangsoberfläche 18 des
Kerns 12 radial vorspringen. Die Spule 10 ist
im wesentlichen rotationssymmetrisch um ihre Rotationsachse R, die
in 1 in der Schnittebene liegt. Die Spule 10 ist
dazu vorgesehen, das nicht näher dargestellte Wickelgut
auf der freien Umfangsoberfläche 18 des Kerns 12 zwischen
den Flanschen 14, 16 aufzunehmen.
-
Entlang
der Rotationsachse R erstreckt sich ein Öffnungskanal 20 vollständig
durch den Kern 12 hindurch. Der Öffnungskanal 20 ist
somit zu beiden Seiten der Spule 10, d. h. zu beiden Enden
des Kerns 12 offen. Der Öffnungskanal 20 kann
eine Welle zur Drehung der Spule 10 aufnehmen. An seinen
Enden ist der Öffnungskanal 20 durch konische
Abschnitte 22, 24 trichterförmig erweitert
gegenüber einem mittleren zylindrischen Abschnitt 26 des Öffnungskanals 20,
der die konisch erweiterten Endabschnitte 22, 24 verbindet.
Die Öffnungen des Kanals 20 an beiden Seiten der
Spule sind somit größer als der Durchmesser des
Kanals 20 in seiner Mitte. Diese konischen Erweiterungen
erleichtern das Einführen einer Welle, dienen jedoch insbesondere
dazu, einen ebenfalls konischen Basisabschnitt der Welle aufzunehmen,
der im vollständig eingesteckten Zustand in dem entsprechenden
konisch erweiterten Abschnitt 22, 24 des Öffnungskanals 20 aufgenommen
wird, so dass die Welle vollständig in den Kanal 20 eingepasst
wird.
-
Wie
in 1 deutlich erkennbar, weisen die konisch erweiterten
Abschnitte 22 und 24 an den Enden des Öffnungskanals 20 unterschiedliche Öffnungsdurchmesser
an ihren äußeren Enden, d. h. an den Stirnseiten 28, 30 der
Spule 10 auf und erstrecken sich ferner unterschiedlich
tief von den Stirnseiten 28, 30 aus entlang der
Rotationsachse R in den Kern 12 hinein. Bei der hier dargestellten
Ausführungsform weist der konisch erweiterte Abschnitt 24 auf
der in 1 rechten Seite der Spule 10 einen Öffnungsdurchmesser
D3M von 34 mm auf, während der zweite
konisch erweiterte Abschnitt 22 auf der linken Seite einen Öffnungsdurchmesser
D3B von lediglich 24,3 mm aufweist. Der
mittlere Abschnitt des Öffnungskanals 20 weist
einen Durchmesser von nur 22 mm auf.
-
Die Öffnungswinkel α der
konisch erweiterten Abschnitte 22, 24 sind jedoch
gleich und liegen etwa bei 60°.
-
Die
Flansche 14 und 16 sind kreisförmig ausgebildet
und stehen konzentrisch zum zylindrischen Kern 12. Der
Durchmesser der Flansche 14, 16 liegt bei der
vorliegenden Ausführungsform bei etwa 300 mm, während
der Kerndurchmesser D2 etwa bei 200 mm liegt.
Daraus ergibt sich ein Verhältnis von Flanschdurchmesser
zu Kerndurchmesser von etwa 1:1,5, d. h. der Flanschdurchmesser
D1 beträgt etwa das 1,5-fache des
Kerndurchmessers D2.
-
Die
freie Breite L2 der freien Umfangsoberfläche 18 des
Kerns 12 zwischen den Flanschen 14, 16 beträgt
im vorliegenden Fall etwa 67 mm.
-
Oberhalb
und unterhalb des Öffnungskanals 20 sind an der
rechten Stirnseite 28 des Kerns 12 Sackbohrungen 32, 34 vorgesehen,
in die Zapfen zur Übertragung einer Drehmoments auf die
Spule 10 um die Rotationsachse R eingreifen können.
-
2 zeigt
eine weitere Ausführungsform der Erfindung, nämlich
eine Spule 50 mit einem ebenfalls zylindrischen Kern 12,
jedoch mit scheibenförmigen Flanschen 52, 54.
Der Öffnungskanal 20 mit seinen konisch erweiterten
Endabschnitten 22, 24 ist jedoch ausgebildet wie
bei ersten Ausführungsform und hat die gleichen Abmessungen.
Der Durchmesser der Flansche 52, 54 beträgt
ebenfalls etwa 300 mm, während die freie Breite L2 auf der Umfangsoberfläche 18 des
Kerns 12 zwischen den Flanschen 52, 54 etwa
100 mm beträgt. Der Durchmesser des Kerns 12 beträgt
210 mm.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202008005926
U [0002]
