DE2735321A1

DE2735321A1 - Vorrichtung zum steuern des abwickelns von draht u.dgl. von einer spule axial ueber deren eines ende

Info

Publication number: DE2735321A1
Application number: DE19772735321
Authority: DE
Inventors: Joseph John Kovaleski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-17
Filing date: 1977-08-05
Publication date: 1978-03-23
Also published as: FR2364841B3; JPS5337565A; FR2364841A1; CA1059093A; US4055314A

Description

3. August 1977 K 214__.8/|

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SIIDS

«a WImMm · Mmtafor HMm U · PMtfaA 11M· · TcltfMi(«Ma)M»n »iiAFwklMrt^>l«toIWOt--» · Nwk Oht IwJt J»3»37» · Wa-.»IWWM(W

Joseph J. KOVALESKI

RFD 1, Westport Road

Easton, Connecticut 06612, USA

Vorrichtung zum Steuern des Abwickeins von Draht u. dgl. von einer Spule axial Über deren eines find·

Priorität: USA-Patentanmeldung ;

Nr. 725 095 vom 17.September 1976

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern des Ab\Uikelns von Draht u. dgl. von einer Spule axial über deren eines Ende mit einem Träger, einem auf dem Träger abgebrachten, feststehenden ringförmigen Borstenkamm mit sich radial in die Nähe des Umfangsrandes des einen Spulenflansches erstreckenden Borsten und einem auf dem Träger angebrachten, frei drehbaren Rad.

Die bekannten Vorrichtungen dieser Art (DT-AS 16 52 588, US-PS 3 425 647) bieten mit dem feststehenden Borstenkamin und dem drehbaren Rad hohe Wirksamkeit bei der Verhinderung von Lockerung und Kinken des Drahtes, insbesondere bei sich ändernden Bedingungen der Drahtstärke und der Ab-, Ziehgeschwindigkeit.

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DlpL-Phy·. Htinridi S«M· · Patentanwalt · Kmtadttr Htth· t j · Fottfadi 51*5 · «200 WiMkadcn 1 · 9 (· «1 at) 5« 59 «a

Solche Vorrichtungen werden an Spulen mit Durchmesser von 1 Meter und mehr benutzt, die Hunderte von Kilo wiegen. Bisher hat man bei den bekannten Vorrichtungen das Rad einstückig aus Stahl hergestellt. Das Anbringen und Abnehmen solcher Vorrichtungen mit schwerem Rad war häufig für eine Einzelperson schwierig. Außerdem war bei der Benutzung schwerer Räder das Trägheitsmoment oftmals zu groß um bei Beginn des Abziehens von dem Draht oder Strang überwunden zu werden.

Bei hoher Geschwindigkeit verursachte das von einem schweren Strahldraht erzeugte Drehmoment Schwierigkeiten bei plötzlicher Verminderung der Abziehgeschwindigkeit dahingehend, daß das Rad sich fortgesetzt mit hoher Geschwindigkeit über eine kurze Zeitdauer noch drehte und zusätzliches Abwickeln vom Draht von der Spule und damit Lockerung im Draht oder Strang verursachte.

Ferner neigt das Rad manchmal dazu, sich synchron mit dem sich abwickelnden Draht oder Strang zu drehen, besonders unter konstanten Geschwindigkeiten. Dies führt dazu, daß der Draht oder Strang über einen einzigen Kontaktpunkt am Radumfang läuft, wenn er eine gleichzeitige Umlaufbewegung mit dem Rad ausführt. Diese Erscheinung hat ein Aushöhlen oder Verschleiß des Rades an einem einzigen Punkt des Umfanges zur Folge, was zu über-

DipL-Phy·. Heinrich ScMb · Patentanwalt · Biers tadtcr Höh· 15 · Postfach 5105 · 6x00 WkfWtn 1 · φ (· «t 11) 5« η te

mäßigem Verschleiß führt und dazu, daß der Draht oder Strang dazu neigt, sich Jedesmal wieder auf dem Radumfang an diesem verschlissenen oder ausgehöhlten Punkt zu fangen. Solche Beschädigung in einem begrenzten Bereich des Radumfangs machte es bisher notwendig, das gesamte Rad auszuwechseln, was unnötige Kosten und erhebliche Stillstandszeiten zur Folge hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beheben und dabei einfachen Aufbau und hohe Betriebssicherheit über längere Benutzungszeit zu gewährleisten. Dabei soll sich die Vorrichtung außerdem durch geringes Gewicht und leichte Handhabungsfähigkeit auszeichnen um Teile mit einem Mindestmaß an Zeit- und Kraftaufwand auszuwechseln und zu ersetzen.

Schließlich soll die Wirksamkeit der Vorrichtung unter sich ändernden Bedingungen der Abziehgeschwindigkeit durch Verminderung der Lockerung und des Kinkens Draht verbessert werden, wobei das Aushöhlen und unnötiger Verschleiß des Rades vermindert und verbesserte Arbeitsweise und verlängerte Lebensdauer des Rades erzielt werden sollen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Rad aus mindestens zwei getrennten Stücken zusammengesetzt ist, von denen das eine ein scheibenförmiger

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DIpL-Phy·. Heinrich Seid» · Patentanwalt · Bierstadter Höhe 15 · Poitfadi 5105 · 6200 Wiesbaden 1 · βΤ (o 61 n) J« 53

Radkörper mit einem Lager zum Anbringen auf dem Träger und das andere Stück ein Radflansch mit ringförmiger, zu gleitender Berührung mit dem abzuwickelnden Draht oder Strang ausgebildeter Oberfläche ist, wobei zusammenwirkende Verbindungseinrichtungen zum festen aber leicht lösbaren Befestigen dieser Stücke aneinander vorgesehen sind.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei Verschleiß nur einer der Radteile auszuwechseln ist, im allgemeinen der Radflansch. Dieses Auswechseln kann ohne Entfernung des Borstenkammes oder des Radkörpers vom Träger erfolgen, wodurch solches Auswechseln nur ein Mindestmaß an Stillstandszeit und nur geringe Gesaratkosten verursacht. Durch die Erfindung wird somit eine verbesserte Abziehvorrichtung geschaffen, die insbesondere ein neuartiges Abziehrad mit abnehmbarem Flansch enthält. Diese Vorrichtung ist besonders wirksam um die Stillstandszeit zu vermindern. Außerdem kann auch das Gewicht des Rades wesentlich vermindert werden und dadurch ein Abziehen mit hoher Geschwindigkeit unter Benutzung von Hehrfr.chspulen realisiert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt daher einen wesentlichen Fortschritt und eine wesentliche Verbesserung für Einrichtung zum Abziehen von Draht o. dgl. von Spulen dar. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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DipL-Phyf.Hetaridi Sckb · Patentanwalt · Bierstadter HBh* 15 · Postfach 5105 · 6200 Wiesbaden 1 · V (β «ι ai) j* η «ι Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine verbesserte

Draht-Abziehvorrichtung, die auf dem einen Ende einer mit Flansch ausgebildeten und mit Draht gefüllten Spule angebracht ist; Fig. 2 einen vergrößerten Vertikalschnitt des Abziehrades der Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Rades nach Fig. 2 von rechts; Fig. 4 einen vergrößerten Vertikalschnitt des Abziehrades

nach Fig. 2, der insbesondere die Austauschweise des Flansches wiedergibt, wobei sich dieser Schnitt von demjenigen der Fig. 2 darin unterscheidet, daß der Schnitt nach Fig. 4 durch die eich dieaetral gegenüberliegenden Versteifungsrippen im Radkörper gelegt ist und

Fig. 5 einen Vertikalschnitt einer abgewandelten Abziehvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Draht aufnehmende Spule 10 mit Endflanschen 12, 14, die teilweise mit Draht 16 gefüllt ist. Die Spule wird auf einem geeigneten (nicht gezeigten) Gestell getragen, derart, daß der Flansch 14 angehoben ist um eine Abziehvorrichtung zum Erleichtern des Abwickeins von Draht aufzunehmen. Die Vorrichtung enthält einen Träger, bestehend aus einer Spindel 18 und einer in die Bohrung aufgenommenen zweiteiligen Nabe 20 mit Widerlagerflansch 24, dex die Einführtiefe der Nabe 20 in die Bohrung begrenzt.

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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt ■ Bierstadter Höhe 15 ■ Postfach 5105 ■ 6200 Wiesbaden 1 · 3? (ο 61 ii) 56 53 82

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Die Spindel 18 ist an den Flansch 24 angeschweißt und der letztere an einen Teil der Nabe 20. Das Anbringen der Nabe wird mittels einer Mutter 26 (Fig. 1) vorgenommen, die eine axiale Bewegung eines Schraubenbolzens 27 hervorruft und dadurch ein relatives seitliches Verschieben der Teile der Nabe 20 bewirkt, derart, daß diese Teile kräftig diametral in Eingriff mit den sich gegenüberliegenden Teilen der Spulenbohrung 22 kommen. Ein Paar von Federstahl-Bändern umgreifen die Teile der Nabe 20 um sie während der Zeit zusammenzuhalten, wenn sie nicht in das Ende einer Spule eingesetzt sind.

feststehender Borstenkamm 20 ist nuf der Spindel 18 getragen, der sich radial erstreckende Zinken oder Borsten 30 und eine zentrale Nabe 32 aufweist, die auf einer Buchse 34 sitzt und mittels einer Madenschraube 36 an ihrem Platz gehalten wird. Ein drehbares Rad 40 ist auf einem Kugellager 44 getragen, dessen Innenring auf eine Buchse oder Paßhülse 42 gepreßt ist. Diese Paßhülse 42 hat eine Positionierschulter 47 für den Innenring und ist selbst auf die Spindel 18 gepreßt. Das Rad 40 hat eine Nabe 41 mit durchgehender Bohrung und eine Schulter 43, die in Berührung mit dem Außenring des Lagers 44 ist. Ein geschlitzter Haltering 45 ist in eine Ringnut im Außenring aufgenommen, wie dies Fig. 2 zeigt. Bei der Herstellung wird die Nabe 41, die nus Kunststoff bestehen kann,

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Dipl.-Phy*. Helnridi Seid· · Patentanwalt · Bierttadter Höhe 15 - Postfach 5105 ■ 6x00 Wiesbaden 1 · β" (ο 6ι 21) 56 53 Bx

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um die Lagerung herum geformt, wobei der Ring 45 nach dem Bördeln des Nabenteiles gefangengehalten wird. Mit einer Zwischenlegscheibe 46 ist das Rad 40 axial auf der Spindel 18 ausgerichtet. Eine Abstandsbuchse 48 und eine Einlagescheibe 49 halten das Rad 40 und den Borstenkamm 28 in gegenseitigem Abstand. Die Zinken oder Borsten des Kammes erstrecken sich über den Umfang des Rades hinaus und werden von einem sich zu einer nicht gezeigten Aufnahmevorrichtung erstreckenden Draht oder Strang 50 überlaufen.

Wie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt, ist das Rad 40 aus zwei getrennten Teilen aufgebaut, nämlich einem scheibenförmigen Radkörper 52 und einem Radflansch 54 mit gewölbter Oberfläche 56 zur Berührung mit dem Draht oder Strang. Beide Teile sind mittels zusnmmenwirkender Verbindungseinrichtungen auf dem Radkörper 52 und dem Randflansch 54 lösbar aber fest miteinander verbunden. Der Radflansch 54 weist Laschen 58 auf, die vorzugsweise einstückig mit dem Radflansch als Ausschnitte geformt sind, wie dies in Fig. 3 bei 59 dargestellt ist. Bei Zusammenbau, beispielsweise gemäß Fig. 4, werden die Laschen umgebogen, so daß sie sich parallel zur Radachse erstrecken. Wenn der Flinsch an Ort und Stelle angebracht ist, werden dann die Laschen 5*3,wie in Fig. 2 gezeigt, radial einwärtsgebogen, so daß der Flansch 54 auf dem Radkörper 52 gefangengehalten

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Dipl.-Phyi. Heinrich Seid· · Patentanwalt ■ BlenUdtcr Höhe 15 · Postfach 5105 · 6200 Wiesbaden 1 · flf (o«i 21) 5· 53 Sz

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wird. Der Radkörper 52 hat zu seiner Versteifung und zur Erzielung eines starren Verhaltens sich radial erstreckende hohle Versteifungsrippen 60, die nach dem Radumfang hin abflachen. Der iiadflansch 5^ hat einen Querschnitt ähnlich dem Buchstaben "J", wobei der Schaft 55 des "J" den Umfang oder Rand 5h des Radkörpers 52 berührt. Der Umfang 57 des Radkörpers 52 ist - wie dargestellt - abgesetzt um eine ringförmige Umfangsvertiefung oder eine ringförmige Schulter 62 zur Aufnahme des Radflansches 54 zu bilden.

Die Enden der Rippen 60 berühren die innere Umfangskante des Radflansches 5'+ um diesen zentriert zu halten. Der Radkörper 52 ist vorzugsweise aus Kunststoff geformt, beispielsweise durch Spritzgießen oder Tiefziehen, während der Radflansch ¹Jh aus eloxiertem Aluminium besteht um geringes Gewicht mit gegen abriebfester Oberfläche 56 für die Berührung mit dem Draht zu vereinen. Der Draht gleitet leicht über die eloxierte Alurainiumoberfläche und vermindert dadurch das Bestreben eines Stranges, die Oberfläche auszuhöhlen, wenn das Rad synchron nit dem abzuwickelnden Strang umläuft. Auf diese Weise kann die mit geringem Gewicht ausgebildete gesamte Vorrichtung von einer einzigen Person gehoben oder entfernt werden. Dies ist von Wichtigkeit wo eine Mehrzahl von Spulen mit einer einzigen Abziehvorrichtung bedient werden sollen. Auch bei hohen Abziehgeschwindigkeiten wird das Bestreben des Rades, bei plötzlicher Verminderung der Abziehgeschwindig-

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DfpL-Phys.IWnridi Said· · Patentanwalt · Bierstadter Hohe 15 · PKtfadi 5105 · 6200 Wiesbaden 1 · QT (o «1 ai) jt 59 to

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keit in Drehbewegung zu bleiben, wesentlich vermindert. Bisher bestand wesentlich größeres Bestreben der massiven Stahlräder, bei Abnahme der Abziehgeschwindigkeit in Drehung zu bleiben, was ein zusätzliches Abwickeln und damit Lockern des Drahtes und die Möglichkeit von Kinken mit sich brachte. Das geringe Gewicht des Rades verhindert, das Trägheitsmoment des stehenden Rades bei Beginn des Abziehens. Dementsprechend beginnt das wesentlich leichtere Rad gemäß der Erfindung sehr viel leichter unter dem EInfluß des abgewickelten Stranges umzulaufen, als dies bei einem massiven Stahlrad hohen Trägheitsmoments der Fall war.

Eine abgewandelte AusfUhrungsform ist in Fig. 5 wiedergegeben, die ein Abziehrad 40a anstelle des Rades 40 zeigt.

.Das Rad 40a ist zweistückig aufgebaut, nämlich aus einen scheibenförmigen Radkörper 52a konischer Form und eines Radflansch 54a. Die beiden Teile sind durch Laschen 58a auf dem Flansch 54a lOsbar miteinander verbunden, wobei diese Laschen an einer Seite des Radkörpers 52a anliegen.

Der Radkörper hat ein· uafangliche, den Radflansch 54 a aufnehmende Vertiefung 62a, di· durch einen abgesetzten Teil des Radkörper« 52a,~vie bei der oben beschrieben·» Ausf Uhrungsform gebildet 1st. Sin« Mehrzahl von Rippen 60· versteifen den Radkörper 5&L Durwfr^U· konisch· Form , können die Versteifungsrippen 60a tiefer ausgebildet tmrdan

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DipL-Phys. Heinridi Sehb · Patentanwalt - Bieratadter Höhe 15 ■ Pottfach 5105 ■ 6200 Wiesbaden 1 · φ (ο 61 χι) 56 53 Bi

als die Hippen 6θ bei dem Rad der ersten Ausli hrungsforin, was erhöhte Steifigkeit zur Folge hat. In der Mitte des Rades 40a ist eine Duchse 42a und ein Kugellager 44a angeordnet, wobei die Buchse 42a die Spindel 18 berührt. Die Nabe 20 und der Widerlagerflansch 24 sind starr mit der Spindel 1ö verbunden, wie bei der ersten Ausführungsform. Der Borstenwaren 20 ist im wesentlichen gleich demjenigen, wie in der ersten Ausführungsform.

Der Vorteil beider Ausführungsformen besteht darin, daß, wenn es erwünscht ist, den Radflnnsch 54 bzw. 54a zu entfernen, beispielsweise wenn seine Oberfläche beschädigt oder verschlissen ist, die Laschen 58 bzw. 58a von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in diejenige der Fig. 4 gebogen werden können, worauf der Radflansch entfernt und ein neuer Radflansch eingesetzt werden kann. Die Laschen 58 bzw. 58a des neuen Radflansches werden dann radial einwärts in die Stellung der Fig. 2 gebogen, um die beiden Radteile aneinander zu befestigen. Dies kann leicht von einer ein zigen Person ausgeführt werden mit einem Minimum an Zeit - und Kraftaufwand. Ein gewisser Verschleiß der Außenfläche 56 des Radflansches 1st unvermeidbar, und ein periodisches Auswechseln des Flansches ist notwendig, so daß eine ab geriebene Oberflächenbeschaffenheit nicht die freie Gleitbewegung des Stranges bzw. Drahtes 50 behindert. Solches luevechaeln macht weder Spezialwerkzeug noch Spezialaus-

Dipl.-Phys. Heinrich Seids ■ Patentanwalt ■ Bierstadter Höhe 15 - Postfadi 5105 ■ 6200 Wiesbaden ι · flf (ο 6ι 2t) 56 53 **

- 15 bildung oder übermäßige Kraftanstrencunr: erforderlich.

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eerseite

Claims

Kovaleski Z. August 1977 K 214 S/m PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden - Bierstadler Höhe 15 ■ Postfach 1206· ■ Telefon (06121) 5653 62 Postscheck Frankfurt/Main 101008-602 ■ Bank Deutsche Bank 395 63 72 - Nass. Sparkasse 106 00 30 65 Pa tentansprüche

1)JVorrichtung zum Steuern des Abwickeins von Draht u. dgl. von einer Spule axial über deren eines Ende mit einem Träger, auf dem Träger angebrachten, feststehenden ringförmigen Borstenkamm mit sich radial in die Nähe des Umfangsrandes des einen Spulenflansches erstreckenden Borsten und einem auf dem Träger angebrachten, frei drehbaren Rad, dadurch gekennzeichnet, daß drs Rad (4o) aus mindestens zwei getrennten Stücken (52, 54) zusammengesetzt ist, von denen das eine ein scheibenförmiger Radkörper (52) mit einem Lager (44) zum Anbringen auf dem Träger (10, 20) und das andere Stück ein Radflansch (54) mit ringförmiger, zu gleitender Berührung mit dem abzuwickelnden Draht (50) oder Strang ausgebildeter Oberfläche ist, wobei zusammenwirkende Verbindungseinrichtungen (55, 57, 58) zum festen aber leicht lösbaren Befestigen dieser StUcke aneinander vorgesehen sind.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radkörper (52) und der Radflansch (54) längs eines ringförmigen Verbindungsbandes (57, 58, 62) ineinanderpassen, wobei der scheibenförmige Radkörper (52)

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DipL-Fhy·. Heinrich Seid· · Palentanwalt · Bieritadtcr Höht 15 ■ Postfach 5105 ■ 6200 Wiesbaden 1 · V (ο «1 ti) 5* jj Sa

aus Kunststoff geformt ist und eine Nabe (41) mit durchgehender Bohrung und innerer ringförmiger Schulter (43) am einen Ende aufweist und wobei in die Nabe (42) des Radkörpers (52) ein Kugellager (44) beim Formen eingepasst ist.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paßhülse (42) mit Positionierungsschulter (47) für den Innenring des Kugellagers (44) in diesen Innenring eingesetzt ist, wobei die Pußhülse (42) auf den Träger (1«, 20) mit Eingriff passend gesetzt ist.

4) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Radkörper von der Nabe (41) ausgehende Rippen (60) ausgebildet sind, die nach dem Außenumfang des Radkörpers (52) zu abnehmende Tiefe aufweisen.

5) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen sich vom Radflansch (54) radial einwärts erstreckende Laschen (50) 3ind, die an einer Seite des Radkörpers (52) anliegen, während der Radflansch (54) weitere, sich an die andere Seite des Radkörpers (52) anlegende Einrichtungen (55) hat, derart, daß der Umfangsbereich (57) des Radkörpers (5?) zwischen diesen anderen Einrichtungen (55) und den Laschen (58) des Radflansches

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Dipl.-Phy*. Heinrich Seid« · Patentanwalt ■ Bierstadter Höhe 15 ■ !Ostia* 5105 ■ 6200 Wiesbaden 1 · GF (06111) 5« 53 $x

(5M gefaßt ist.

6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (58) einstückig als Iletallausprägungen am Radflansch (5M ausgebildet sind.

7) Vorrichtung nach Anspruch 5 oder β, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Anlageeinrichtungen des Radf!ansehen (5M durch einen ringförmigen inneren UmfangRteil (55) gebildet sind.

P) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radflansch (5M mit einem Querschnitt im wesentlichen in der Form des Buchstabens "J" ausgebildet ist, wobei der Schaft des "J" an den ringförmigen Umfangsbereich (57) des Radkörpers (52) angesetzt ist.

9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Radkörper (52) am Umfang einen von übrigen Radkörper axial abgesetzten ringförmigen Wandteil aufweist, der eine ringförmige Vertiefung mit sie umgrenzender Schulter bildet, während der Radflansch (¹J¹*) einen inneren Umfangsteil (55) aufweist, der mit dem abgesetzten ringförmigen Wandteil und der Schulter des Radkörpers (b£) in Anlage kommt.

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Patentanwalt ■ Bierttadttr Höh· 15 · Potlf«* 5105 · 6200 Wiesbaden 1 · X (ο ·ι ai) 5* 5) «i

10) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Radkörper aus Kunststoff geringen Gewichts und der Radflansch (54) zur Erzielung geringen Gewichts bei hoher Abriebfestigkeit aus eloxiertem Aluminium bestehen.

11) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Radkörper (52) mittels sich radial erstreckender Rippen (60) versteift ist und die äußeren Endebreiche (62) dieser Rippen (60) an den Radflansch (54) zu dessen Zentrierung bezüglich des Radkörpers (52) greifen.

12) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine vom Träger (18, 20) getragene Einrichtung zum lösbaren Befestigen am Ende einer Spule (10).

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