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Vorrichtung zum verdrehfesten Verspannen von Spulekörpern Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum verdrehfesten Verspannen von Spulenkörpern mit unterschiedlichen
Querschnittsformen und -größen durch Auseinanderspreizen von vier Spannbügeln, die
auf einer Mittel stange befestigt sind und mittels einer Hebelanordnung durch axialen
Druck gespreizt werden können.
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Es ist bekannt, zum Bespulen rechteckiger oder runder Spulenkörper
in den offenen Spulenkörperquerschnitt von beiden Seiten je einen kegelförmigen
Spannkörper einzupressen.
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Durch die Verkeilung der beiden Kegel an den Außenkanten des Querschnitts
wird eine mehr oder weniger gute verdrehfeste Fixierung erreicht. Als nachteilig
erweist es sich bei diesen Anordnungen, daß Spulenkörper mit über die plane Querschnittsfläche
vorstehenden Lötleisten oder dergleichen nicht ohne Beschädigung verspannt werden
tonnen. Da die Kegel zur guten Fixierung relativ fest zusammengepreßt werden müssen,
können außerdem nur stabile konstruierte Spulenkörper verwendet werden.
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Es ist ferner allgemein bekannt, pneumatisch betriebene Vier-Backen-Futter
zu verwenden bei denen die vier pneumatisch auseinander bewegbaren Backen nur von
einer Seite in den Spulenquerschnitt eingeführt werden. Durch Auseinanderpressen
der Backen wird der Spulenkörper nun nicht nur an den Außenkanten, sondern über
ein Großteil der inneren Querschnittsseitenflächen festgehalten. Derartige Vorrichtungen
gestatten ein sehr schnelles und einfaches Auswechseln der Spulenkörper, die außerdem
auch nur von einer Seite zugänglich zu sein brauchen. Da zur Umstellung
auf
andere Querschnittsformen am Vier-Backen-Futter aufwendigere Einstellarbeiten notwendig
sind und die gesamte Anordnung durch die pneumatische Steuerung relativ kostspielig
ist, ist die Verwendung derartiger Aufspannvorrichtungen nur bei der Verarbeitung
großer Stückzahlen mit jeweils gleichem Querschnitt gerechtfertigt.
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Diese bekannten Vorrichtungen sind also entweder nur für die Verarbeitung
bestimmter Spulenformen oder nur für die Fertigung großer Serien geeignet.
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Aus der deutschen PS 495 418 ist eine verstellbare Haspel bekannt,
bei der der Haspelkorb durch paralleles Verstellen der Holme verschiedenen Anforderungen
angepaßt werden kann.
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Dieses Prinzip wäre an sich für das schnelle Aufspannen von Spulenkörpern
gut geeignet, wenn damit nicht nur die Verspannung großer Spulenquerschnitte möglich
wäre. Außerdem zeigt es sich als besonders nachteilig, daß sich beim Auseinanderspreizen
der Holme dieselben nicht nur senkrecht, sondern auch in axialer Richtung bewegen,
wodurch eine genaue Justierung der Spulenkörper erschwert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Verspannen
von Spulenkörpern zu schaffen, mit der beliebig geformte Spulenkörper mit unterschiedlicher
Querschnittsform und -größe ohne besondere Einstellarbeiten schnell, sicher und
verdrehfest verspannt werden können.
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Gegenstand der Erfindung ist also eine Vorrichtung zum verdrehbaren
Verspannten von Spulenkörpern mit unterschiedlichem Innendurchmesser bzw. Querschnitt,
die aus auseinanderspreizbaren Spannbügeln besteht, auf welche die Spulenkörper
zum Verspannten aufgeschoben werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
vier symmetrisch zu einer längsverschiebbaren Mittelstange angeordnete und an ihr
befestigte Spannbügel
vorgesehen sind, daß die Spannbügel symmetrisch
zur Mittelstange zu zwei Spannbügelpaaren zusammengefaßt sind, von denen ein Paar
drehbar an der Mittelstange befestigt ist, daß die einen Enden der Spannbügel sich
an einer zur Mittelstange senkrecht stehenden Wand abstützen und daß die Spannbügel
über je eine die Spreizung der Spannbügel erlaubende Hebelsanordnung mit der Mittelstange
verbunden sind.
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Zur Verarbeitung auch kleinerer Spulenquerschnitte können die Spannbügel
eine Kröpfung aufweisen, durch die sie bis auf die Mittelstange abgesenkt werden
können. Die Kröpfung befindet sich dabei vorzugsweise an dem der senkrechten Fläche
zugewandten Ende der Spannbügel. Die geraden Spannbügelenden sind außerdem mit Kipphebeln
versehen, deren Lagerpunkte so versetzt sind, daß sie sich schon bei leichtem axialen
Druck aufrichten.
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Gegenüber dem Stand der Technik weist die Erfindung eine Reihe von
wesentlichen Vorteilen auf. So ist durch das Kipphebelsystem und die gekröpften
Spannbügel das Aufspannen unterschiedlichster Spulengrößen ohne Justierarbeiten
möglich. Da sich die Spannbügel exakt senkrecht zur Mittelstange auseinanderbewegen,
können die Spulenkörper ierner ohne Nachjustieren genau positioniert werden. Das
auf der Mittelstange drehbar angeordnete Spannbügelpaar sichert letztlich die automatische
Anpassung an die unterschiedlichen Querschnittformen, wodurch auch rechteckige Spulenkörper
mit extremen Seitenverhältnissen verspannt werden können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, bei den alle iür
das Verständnis der Erfindung unwesentlichen Teile weggelassen sind.
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Es zeigen: Fig.1 die erfindungsgemäße Spannvorrichtung in gestreckter
Lage.
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Fig.2 die spannbereite Vorrichtung mit bereits abgeknicktem Kipphebel.
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Fig.3 die gespannte Vorrichtung, Fig. 4 die Spannvorrichtung in maximaler
Spannstellung, Fig.5 ein bei der erfindungsgemässen Vorrichtung versendetes Drehgelenk,
Fig.6 den Schnitt A./.B der Fig.1.
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Fig.1 zeigt einen Spannbügel der Spulenaufnahme in gestreckter Anordnung.
Da die vier Spannbügel symmetrisch zur Mittelachse angeordnet sind und der axialeDruck
bei allen vier Spannbügeln die gleichen Bewegungsabläufe zur Folge hat, wird im
folgenden stellvertretend für die gesamte Anordnung die Funktion nur eines Spannbügelpaares
erläutert.
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Jeder Spannbügel besteht im einzelnen aus einem Holm 3, der im vorliegenden
Beispiel etwa in der Mitte eine Kröpfung 2 aufweist. Der gestreckte Teil 18 des
Holms 3 kann infolge der Kröpfung 26 bis auf die Mittelstange 1 abgesenkt werden,
so dass auch sehr kleine Spulenquerschnitte verarbeitet werden können. Der linke
Teil des Holnis 3, der hier als gekröpfte Seite 19 bezeichnet ist, stösst mit dem
am Holmende befindlichen Kugellager 20 an der Führungsscheibe 2 an.
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Zur undrehbaren Lagerung eines der beiden Spannbügelpaare gleiten
die Kugellager 20 dieser Spannbügel in senkrecht zur Mittelstange 1 angeordneten
Führungsschienen 9. Unter der gekröpften Holmseite i9 ist ein ebenfalls gekrbpfter
Hebel 4 vorgesehen, der einerseits in der Nähe des Kugellagers 20 mit dem Holmteil
19 und andererseits mit einem auf der Mittelstange 1 axial beweglich und verdrehbar
angeordneten Drehgelenk 7 verbunden ist. Über den Kipphebel 6 und den geraden Hebel
5 ist die gestreckte Holmseite 18 des drehbaren Spannbügelpaares mit einem auf der
Mittelstange 1 befestigten Drehgelenk 8 verbunden. Durch die Rückholfeder 10, die
in der Mitte der Holinkröpfung 26 und etwa in der Watte des gekröpften Hebels 4
befestigt ist,
wird die ganze Anordnung unter leichtem Zug in der
gestreckten Lage, d.h. gestreckte Holsiteil 18, Kipphebel 5 parallel zur Mittelstange
1, gehalten.
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Die Drehgelenke 7 und 8 bestehen aus einer Hülse 24 und einem Ring
25. Wie aus Fig.5 ersichtlich, ist der Ring 25 in den beiden ausgesparten Ösen der
Hülse derart gelagert, daß zwar die Lage der Hülse fest fixiert ist, daß andererseits
jedoch einer Drehung des daran befestigten Spannbügel paares bis zu einem Winkel
von etwa 90§ niohts im Wege steht.
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In der gestreckten Stellung der Verspannvorrichtung (Fig.i) kann ein
zu verspannender Spulenkörper 16 bis maximal zur Kröpfung 26 des Holms 3 aufgeschoben
werden. Eine über die plane Querschnittsfläche vorstehende Lötleiste 17 erweist
sich nicht als störend, da der Spulenkörper 16 auf der Holmseite 18 beliebig positioniert
werden kann und auf die Stirnseite der Spulen kein Druck ausgeübt wird.
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Durch axialen Druck auf die Stirnseite der Mittelstange i in Richtung
des Pfeiles 21 wird die Vorrichtung, wie aus Fig.2 ersichtlich, spannbereit gemacht.
Dem Druck ausweichend verschiebt sich dabei die in der Buchse ii der Führungsscheibe
2 gelagerte Mittelstange 1 in Richtung des Pfeiles 21.
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Durch die versetste Anordnung der Drehpunkte 22 und 23, an denen der
Kipphebel 6 einerseits mit der gestreckten Holmseite 18 und andererseits mit dem
geraden Hebel 5 verbunden ist, entfernt sich der Drehpunkt 23 von der Mittelstange
i, so dass sich der Kipphebel 6 und der gerade Hebel 5 leicht aufrichten. Durch
die axiale Bewegung der Mittelstange i wird eine Verschiebung des daran befestigten
MitnehmerstifteS 12 bis zum Drehgelenk 7 erreicht, wodurch sich der Spanndruck nun
auch auf das Drehgelenk 7 überträgt. Wird der Druck auf die Mittelstange 1 und damit
auf die Drehgelenke 7 und 8 fortgesetzt, dann werden die gestreckten Holmseiten
18
parallel zur Mittelstange 1 nach außen verschoben.
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Da die gekröpfte Holmseite 19 mit dem Kugellager 20 an der Führungsscheibe
2 anliegen und die Holmenden des unverdrehbaren Spannbügelpaares in den senkrecht
zur Mittelstange 1 angeordneten Führungsschienen 9 gleiten, während die Holmenden
des verdrehbaren Spannbügelpaares infolge der Verspannung ebenfalls senkrecht zur
Mittelstange 1 an der Fübrungsscheibe 2 gleiten, ist die Öffnungsbewegung der Spannbügel
exakt senkrecht zur Mittelachse.
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Damit die Druckkraft über den gekröpften Hebel 4 und den Kipphebel
6 bzw. den geraden Hebel 5 gleichzeitig auf den Holm 3 weitergegeben werden kann,
kann die Mittelstange 1 und damit die Position des Mitnehmerstiftes 12 justiert
und anschliessend mit der Stiftschraube 13 im Drehgelenk 8 fest eingestellt werden.
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Wie aus Fig.3 ersichtlich, liegt der gestreckte Teil t8 des Holms
über die gesamte Länge der Spulenkörperinnenkante genau parallel an. Da eines der
Spannbügelpaare in den Drehgelenken 7 und 8 drehbar gelagert ist, gleiten die Holme
bei rechteckigen Spulenkörpern unabhängig vom Seitenverhältnis exakt in die Ecken
des Querschnitts. Das Verdrehen eines Spulenkörpers ist dadurch nicht mehr möglich.
Bei runden Spulenkörpern sorgt die geriffelte Oberfläche des gestreckten Holmteils
18 für eine entsprechend gute Fixierung.
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Zum Lösen der Vorrichtung wird lediglich der axiale Druck aus der
Richtung des Pfeils 21 weggenommen, wodurch die Spannbügel durch die Rückholfedern
10 wieder in ihre Ausgangslage gezogen werden.
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Fig.4 zeigt das maximale Spannmaß der Anordnung, das wie man sieht,
sehr weitgehend variiert werden kann. Durch einfache konstruktive Abänderungen ist
eine Anpassung an andere Spannmaße jederzeit möglich. Zur Verhinderung von Verletzungen
ist auf beiden Seiten der Spannvorrichtung
je ein Schutzschirm 14
und 15 angedeutet. Der Schutzschirm 14 ist dabei fest mit der Führungsscheibe 2
verbunden.
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Durch besondere Ausgestaltung kann seine Vorderkante zur Begrenzung
des maximalen Spannmaßes verwendet werden. Der Schutzschirm 15 ist dagegen lösbar
ausgeführt, da von seiner Seite aus die Spulenkörper aufgeschoben werden.
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Fig.6 zeigt den Schnitt A./.B der Fig.1, und zwar einmal in gestreckter
und dann in gespannter Lage der Vorrichtung.
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Man erkennt so sehr gut die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung. In
der gestrichelt gezeichneten Ruhelage liegen die beiden Spannbügelpaare rechtwinkelig
zueinander. Die Holmenenden des einen Paares liegen ion den Führungsschienen 9.
Übt man nun in der Richtung des Pfeiles 21 Druck auf die Mittelstange 1 aus, dann
bewegen sich die Holme 3 des vertikal liegenden Spannbügelpaares bis an den stricbpunktiert
angeordneten Spulenkörper 16, wie durch die Pfeile 27 gekennzeichnet ist. Hält der
Druck an, dann gleiten die gestreckten Teile 18 der Holme 3 an der Innenseite des
Spulenkörpers entlang, wie durch die Pfeile 28 angedeutet ist, bis sie die Endlage
erreichen (voll ausgezogene Darstellung). Das Holmpaar macht hierbei eine Drehung
in Richtung des Pfeiles 29. Gleichzeitig mit diesem Bewegungsablauf gleiten die
Enden des horizontal gezeichneten Holmpaares in den Führungsschienen 9 in Richtung
des Pfeiles 30 auseinander bis zu der gezeichneten Endlage.