DE2849482A1 - Spule zum aufnehmen und abgeben von draht u.dgl., insbesondere metalldraht - Google Patents
Spule zum aufnehmen und abgeben von draht u.dgl., insbesondere metalldrahtInfo
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Description
2849482 PATENTANWALT DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 12068 · Telefon (0 6121) 56 53 82
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Wiesbaden, den 10. November 19 78 K 220 S/rd
Joseph J. Kovaleski
1 Westport Road
Easton, Conn., U.S.A.
1 Westport Road
Easton, Conn., U.S.A.
Spule zum Aufnehmen und Abgeben von Draht u.dgl., insbesondere Metalldraht
Priorität: USA-Patentanmeldung
Nr. 855 2 79 vom 28. November 1977
Die Erfindung bezieht sich auf Spulen mit konisch ausgebildeten Ehdwänden, die zum Aufnehmen von schweren Drähten,
beispielsweise Metalldrähten, angepasst sind und billig herstellbar sein sollen, sowie für die Benutzung leicht
zusammengesetzt und für Transport, Lagerung u.dgl. leicht auseinandergenommen werden können.
Es sind bereits viele Spulenkonstruktionen für schwere Drähte vorgeschlagen worden. Meistens bestehen diese
Spulen aus zusammengeschweissten Metallblech-Teilen. Aufgrund des hierfür erforderlichen massgerechten Metalls
und beträchtlicher Schweissarbeiten waren diese Spulen in der Herstellung teuer.
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Dlpl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 5105 ■ 6200 Wiesbaden I · S" (ο 61 2i) 56 55
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Eine bekannte, auseinandernehmbare Spule hatte einen Spulenkörper, an welchem ein einfacher, konischer Endflansch
abnehmbar befestigt war. Der Spulenkörper war mit Gewinde versehen, um ein Gewinde auf den Endflansch
aufzunehmen. Die Kosten für die Herstellung der zueinanderpassenden
Gewinde waren so hoch, dass das Produkt für die Praxis viel zu teuer wurde.
Eine andere bekannte Spule hatte scheibenförmige Endflansche,
die an einen aus Stahlrohr gebildeten Spulenkörper passten. Sicken auf den Flanschen bildeten die
Passelemente zum Spulenkörper, wobei eine Vielzahl von Bolzen zum Befestigen der Flansche benutzt wurden.
Diese beannte Spule war ziemlich schwierig zusammenzusetzen, um das richtige Ansetzen der Flansche zu erzielen.
Ausserdem bildete das richtige Anziehen der Bolzen zur Erzielung ausgeglichener Drucke ein besonderes
Problem, weil ein übermässiges Festziehen einer oder mehrerer Muttern Beschädigungen an den Endflanschen zur
Folge hatte.
Eine weitere bekannte auseinandernehmbare Spule hatte eine Vielzahl von Teilen ungewöhnlicher Ausbildung,
wobei teuere Metallformteile benötigt wurden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Spulen zu beheben bzw. zu vermeiden, und eine Spule für
schweren Draht zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, hohe Betriebssicherheit aufweist und ohne die Notwendigkeit
von SpezialWerkzeugen leicht zusammengesetzt und auseinandergenommen werden kann. Dabei soll die
Spule trotz geringen Gewichtes fest und widerstandsfähig
gegen Beschädigung bei rauher Behandlung und schwerer Ladung sein. Bei alledem sollen die Herstellungskosten
der Spule so gering sein, dass die Spule evtl. nach Gebrauch weggeworfen werden kann, wobei andererseits
jedoch auch die Möglichkeit bestehen soll, bei unrichtiger Benutzungsweise beschädigte Teile der Spule leicht
auszuwechseln. Schliesr.lich soll die Spule geeignet
sein, durch blossen Austausch eines Teiles zur Aufnahme erhöhter brahtmengen angepasst zu werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kombina-■:
tion der folgenden Teile und Merkmale gelöst:
a) Ein zylindrischer Spulenkörper mit offenen Enden; b) ein Paar im wesentlichen konischer Spulen-Endflansche
aus Metall, die derart an den Enden des Spulenkörpers passend angesetzt sind, dass
die Kegelspitzenbereiche dieser Spulen-Endflansche im Inneren des Spulenkörpers angeordnet sind;
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c) die Spulen-Endflansche haben die Enden des Spulenkörpers aufnehmende Ringnuten in ihren
konischen Mantelflächen;
d) Die Spulen-Endflansche haben mittige Öffnungen in ihren Kegelspitzenbereichen;
e) eine Anziehvorrichtung mit einem durch die Öffnungen der Spulen-Endflansche greifenden
Ankerstab zum festen, dichten Anziehen der Spulen-Endflansche an die Enden des Spulen-
. körpers, wobei dieser Ankerstab sich längs der
Achse des Spulenkörpers erstreckt und die Spulen-Endflansche in zentrierter Lage am
Spulenkörper hält.
Die Spulen-Endflansche lassen sich bei der erfindungsgemassen
Spule mit einem Mindestaufwand an Zeit und Kraft mit dem Spulenkörper zusammensetzen und - wenn erwünscht auch
ebenso leicht von dem Spulenkörper abnehmen. Die konischen Spulen-Endflansche werden unter kontinuierlicher
Spannung gehalten und der Spulenkörper unter einer konstanten axialen Kompression, wodurch ein fester Aufbau
geschaffen wird, der auch rauher Behandlung widersteht. Die Endflansche sind in gleicher Weise aufgebaut, wodurch
Werkzeugkosten und damit Herstellungskosten eingespart werden. Der Spulenkörper kann aus Metall oder aus
gepresstem, mit Kunststoff, insbesondere wärmehärtendem
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Kunststoff, imprägniertem Karton bestehen und ist somit billig, aber mit hervorragender Festigkeit ausgestattet,
um die von ihm zu tragenden Gewichte aufzunehmen. Wenn Beschädigungen an den Spulen-Endflanschen oder am Spulenkörper
vorkommen, können diese Teile einfach durch Lösen einer Mutter leicht ausgetauscht werden, wodurch sich
eine grosse Flexibilität im Gebrauch dieser Spule ergibt. Zur Vergrösserung des Aufnahmevermögens der Spule kann ein
zylindrischer Spulenkörper grösserer Länge benutzt werden. · Der einzige zum Festziehen benutzte Bolzen bzw. Zuganker
erleichtert einen solchen Austausch. Ein solch einfacher Austausch ist bei allen bekannten Spulen solcher Art nicht
durchführbar.
Die erfindungsgemässen Spulen können in zusätzlicher Dicke
oder Festigkeit ausgebildet werden, um längerer Benutzung über weite Zeiträume zu widerstehen. Die in den Spulen-Endflanschen
vorgesehenen Ringnuten stellen definierte Sitze für die stirnseitigen Enden des Spulenkörpers dar,
wodurch keinerlei Unsicherheit beim Zusammenbau entstehen kann. Die Bohrung im Spulenkörper kann leicht unterdimensioniert
sein um die Spulen-Endflansche unter Preßsitz auf den stirnseitigen Enden des Spulenkörpers zu
halten, bevor der Ankerstab eingeführt ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Axialschnict durch eine erfin-
dungsgemässe Spule;
Fig. 2 einen vergrösserten Teilschnitt eines Spulen-Endflansches im Dereich seiner Ringnut und eines Teiles des Spulenkörpers; Fig. 3 eine Draufsicht gemäss 3-3 der Figur 1 und Fig. 4 einen Schnitt nach 4-4 der Figur 1.
Fig. 2 einen vergrösserten Teilschnitt eines Spulen-Endflansches im Dereich seiner Ringnut und eines Teiles des Spulenkörpers; Fig. 3 eine Draufsicht gemäss 3-3 der Figur 1 und Fig. 4 einen Schnitt nach 4-4 der Figur 1.
Die erfindungsgaiässe Spule ist mit 10 bezeichnet und weist
.einen zylindrischen Spulenkörper 12 mit offenen Enden und im wesentlichen konische Spulenendflansche 14 aus Metall auf
Die Spulen-Endflansche 14 haben umgebördelte Ränder 16, die erhöhte Steifigkeit bieten. In den konvexen Mantelflächen
18 der Spulen-Endflansche 14 sind Ringnuten 20 angebracht, von denen eine in Figur 2 deutlicher gezeigt
ist. Jede Ringnut 20 weist eine erste ringförmige Wand 22 und eine zweite ringförmige Wand 2 4 auf, letztere in
rechtwinkliger Anordnung zur ersteren Ringwand 22 um deren Umfang herum. Die Ringnuten 20 bilden definierte Sitze,
in die die stirnseitigen Enden des Spulenkörpers 12 aufgenommen werden. Die Breite der Viand 24 kann in Übereinstimmung
mit der Wanddicke des Spulenkörpers 12 sein.
Der Kegelspitzenbereich jedes Spulen-Endflansches 14 endet
in einer ebenen Fläche 26, die rechtwinklig (in einer Normalebene)
zur Spulenachse liegt und eine mittige Öffnung
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28 aufweist. Durch diese mittige Öffnung 28 tritt ein Zuganker oder Ankerstab 30 mit einer Mutter 32 zum gegenseitigen
Befestigen der Spulen-Endflansche 14. Der Ankerstab 30 hat ein Auge 34, das zur Aufnahme eines (nicht
. gezeigten) geeigneten Hakens zum Anheben der Spule ausgebildet ist.
Eine Ringscheibe 36 ist gegen die (in der Darstellung der Figur 1) linke ebene Fläche 26 gelegt, um die vom Anker-.stab.30
erzeugten Zugkräfte zu verteilen. Die Ringscheibe 36 ist ausreichend dick, um ein Verbiegen auszuschliessen,
so dass das Einwärtsbiegen der ebenen Fläche 26 auf ein Mindestmass beschränkt wird und damit auch die Neigung
zu bleibender Verformung.
Der Ankerstab 30 hat eine weitere Widerlagerscheibe 37, die ständig am Auge 3 4 befestigt ist, um die Kräfte über
die benachbarte ebene Fläche 26 zu verteilen und deren Einwärtsbiegen auf ein Mindestmass zu beschränken.
Ein Vorteil gegenüber bekannten Spulen besteht darin, dass der Zusammenbau durch das positive Einsetzen des Spulenkörpers
12 in die Ringnuten 20 ausserordentlich vereinfacht wird. Die Bohrung bzw. der Innendurchmesser des Spulenkörpers
12 wird ein wenig kleiner ausgebildet als der Aussendurchmesser der ringförmigen Wand 22, so dass jeder
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Spulen-Endflansch 14 unter Preßsitz in seiner Lage an dem Spulenkörper 12 gehalten wird, bis der Ankerstab 30,
die Mutter 32 und die Ringscheibe 36 angebracht sind. Es sind keine speziellen Halterungen und Befestigungseinrichtungen
notwendig, und der Zusammenbau kann leicht von einer einzigen Person mit einfachem Werkzeug durchgeführt
werden.
Anstelle der Mutter 12 könnte auch ein aufzudrückendes
•Befestigungselement ebenfalls mit gutem Resultat benutzt
werden.
Der Spulenkörper 12 ist vorzugsweise aus mit wärmehärtendem Kunststoff imprägniertem Karton hergestellt, der sehr fest
gemacht werden kann. Die Abmessungen des Spulenkörpers können leicht variiert werden, um sie jeglichem besonderen
Anwendungsfall anzupassen. Dies kann einfach durch Abschneiden eines Stückes geeigneter Länge von einem Kartonrohr
erfolgen. Zur Anpassung jeglicher Spule an verschiedene Aufnahmevermögen sind lediglich neue Längen
für den Spulenkörper 12 und den Ankerstab 30 zu bestimmen.
Die Spulen-Endflansche 14 können festliegende Abmessungen aufweisen und können mit Spulenkörper verschiedener Längen
benutzt werden. Dies ist ein grosser Vorteil, um die Kosten für grosse Anzahlen von Spulen gering zu halten. Jedoch
können auch für die Schaffung von Spulen höheren Aufnahme-
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Vermögens die Spulen-Endflansche 14 grosser sein und mit
einem Spulenkörper 12 grösseren Durchmesser zusammenpassen. Jedenfalls wird mit der erfindungsgemässen Spule eine
grosse Flexibilität in den Anpassungsmöglichkeiten an die verschiedensten Anwendungsfälle erreicht.
Die erfindungsgemässe Spule ist auch besonders widerstandsfähig,
weil der dicke Kartonkörper unter kontinuierlicher Kompressionsspannung gehalten ist und auch die Spulen-Endflansche
14 unter kontinuierlicher Spannung gehalten sind. Die Ringscheiben 36 und 3 7 eliminieren Einwärtsverbiegungen
der ebenen Teile 26 der Spulen-Endflansche 14. Die Mutter 32 kann ohne Verformen der ebenen Teile 26
festgezogen werden. Das gezogene Metall der Spulen-Endflansche 14 kann jeglichen Benutzungsbedingungen geeignet
geformt sein". Die Benutzung von schwerem Tiefziehmetall
erhöht das Gewicht, verbessert jedoch auch die Verschleissfestigkeit. Dies ist vorteilhaft, wenn die Spule für
Benutzung über lange Zeiträume gedacht ist.
Wenn die Teile 14 oder 12 durch falsche Benutzungsweise beschädigt werden, kann der Austausch des geschädigten
Teiles leicht durch Entfernen der Mutter 32 vorgenommen werden. Dies ist ein Vorteil gegenüber solchen Spulen, die
aus zusammengeschweissten Teilen gebildet werden, da eine solche bekannte Spule nach Beschädigung weggeworfen werden
musste. ______
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Die Flansche 14 können durch Ziehen unter Rotation (spinning unter Benutzung eines Werkzeugs und einer Rolle oder Walze
hergestellt werden. Die Ringnuten 20 werden durch Prägen eingeformt.
Die erforderliche Orientierung der Teile ist jedermann, der eine Spule zusammensetzen soll, ersichtlich, so dass
jegliche Irrtümer ausgeschlossen sind. Wenn die Mutter festgezogen wird, entsteht ein merklicher Widerstand,
.der anzeigt, dass der richtige Festziehgrad erreicht ist. Die vom Spulenkörper,12 ausgeübten Kräfte sind im wesentlichen
axial im Unterschied zu Transversalkräften, wodurch ein widerstandsfähigerer Aufbau erreicht wird. Ebenso
ist ein grosser Teil der Kraft in den konischen Teilen 18 nahe der Kegelspitzen von der Natur einer Spannung und
ergibt dadurch verbesserte Festigkeit und verminderte Neigung zum Verkrümmen.
Das an dem Ankerstab 30 gebildete Auge 34 ist eine bequeme Einrichtung zum Transportieren der Spule. Der Ankerstab
erstreckt sich nämlich längs der Spulenachse, und die Spulen werden normalerweise auf einer Stirnseite liegend
gelagert und benutzt. Das Auge 34 erleichtert so die Handhabung beträchtlich. Die Spule kann in mit Draht gefülltem
Zustand hunderte von Kilogramm wiegen. Das Transportieren von mit Draht gefüllten Spulen hat bisher er-
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rHhebliche Probleme hervorgerufen, wenn nicht Spezialeinrichtungen
verfügbar waren. Viele dieser Probleme werden bei der erfxndungsgemassen Spule vermieden. Die Kosten
für Herstellung und Zusammensetzen der Teile der erfindungs gemässen Spule sind so gering, dass man diese Spule für
Einmalgebrauch vorsehen kann.
Die einheitlichen Spulen-Endflansche 14 und die Möglichkeit
die Teile auseinanderzunehmen gestatten es, eine beträchtliehe
Anzahl von Spulen bei kleinem Raumbedarf zu lagern.
Die Spulen-Endflansche 14 können ineinandergesteckt (genestet)
werden. Der zylindrische Spulenkörper 12 ist kleiner als die zusammengesetzte Spule und macht daher
Lagerung und Transport der Teile beträchtlich leichter als bei Spulen, die nicht auseinandernehmbar sind. Im
übrigen könnte auch der vorzugsweise aus dem billigen, mit wärmehärtendem Kunststoff imprägnierten Karton-Rohr
von Fall zu Fall leicht neu zuzuschneidende Spulenkörper für Einmalgebrauch vorgesehen werden, so dass nur die
nestbaren Spulen-Endflansche 14, die Ankerstäbe 30, die Ringecheiten 36 und die Muttern 32 als Leergut zurückgeschickt
und gelagert werden müssten.
Insgesamt stellt somit die erfindungsgemässe Spule einen
beträchtlichen Fortschritt und eine beträchtliche Verbesserung in der Technik für das Aufwickeln von schwerem
Draht u.dgl. auf Spulen dar.
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Claims (14)
1) Auseinandernehmbare Spule mit konischen Flanschen zum Aufnehmen und Abgeben einer beträchtlichen Menge und
eines beträchtlichen Gewichtes an schwerem Draht oder dergleichen, insbesondere Metalldraht, gekennzeichnet
durch die Kombination der folgenden Teile und Merkmale:
a) ein zylindrischer Spulenkörper (12) mit offenen Enden;
b) ein Paar im wesentlichen konischer Spulen-Endflansche
(14) aus Metall, die derart an die Enden des Spulenkörpers (12) passend angesetzt
sind, dass die Kegelspitzenbereiche dieser Spulen-· Endflansche (14) im Inneren des Spulenkörpers
(12) angeordnet sind;
c) die Spulen-Endflansche (14) haben die Enden des Spulenkörpers (12) aufnehmende Ringnuten (20)
in ihren konischen Mantelflächen (18);
d) die Spulen-Endflansche haben mittige Öffnungen (28) in ihren Kegelspitzenbereichen;
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e) eine Anziehvorrichtung mit einem durch die " Öffnungen (28) der Spulen-Endflansche (14)
greifenden Ankerstab (30) zum festen, dichten Anziehen der Spulen-Endflansche (14) an die
Enden des Spulenkörpers (12 ) , wobei dieser
Ankerstab (30) sich längs der Achse des Spulenkörpers (12) erstreckt und die Spulen-Endflansche
(14) in zentrierter Lage am Spulenkörper (12) hält.
2) Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Kegelspitzenbereiche der Spulen-Endflansche (14) ebene Abschnitte (26) haben, in
welchen die Öffnungen (28) angeordnet sind, und
b) diese ebenen Abschnitte (26) in Ebenen ange-
ordnet sind, die generell rechtwinklig zur Achse des Spulenkörpers (12) liegen.
3) Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnuten (20) der Spulen-Endflansche (14)
rechtwinklig zueinander liegende Wände aufweisen.
4) Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand jeder Ringnut (20) in einer Ebene angeordnet
ist, die generell rechtwinklig zur Achse des Spulenkörpers (12) liegt (Normalebene zur Achse
_2S des Spulenkörpers 12).
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5) Spule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Wand jeder Ringnut (30) in einer Ebene angeordnet ist, die im wesentlichen im rechten Winkeln zur Achse
des konischen Endflansches (14) liegt (im wesentlichen in einer Normalebene zur Achse des konischen Endflansches
(14)).
6) Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerstab (30) an einem Ende ein Auge (34) aufweist,
das dazu ausgebildet ist, dass es innerhalb der Höhlung des jeweiligen Endflansches (14) angeordnet
und zum Einhängen eines Hakens zum Anheben einer gefüllten Spule geeignet ist.
7) Spule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerstab (30) mit Gewinde versehen ist, und
eine Mutter (32) zum gegenseitigen Anziehen der
Spulen-Endflansche (14) in dichter Lage gegen den (
Spulenkörper (12) trägt.
8) Spule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auge (34) des Ankerstabes ein flaches, ständig
mit ihm verbundenes Lagerungsstück (37) zum Anlegen an den Kegelspitzenbereich des jeweiligen Spulenendflansches
(14) aufweist.
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9) Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (12) aus dickem, starrem festem
Karton besteht.
10) Spule nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass '. die Kegelspitzenbereiche der Spulen-Endflansche (14)
sich axial in die Enden des Spulenkörpers (12) auf eine solche Länge erstrecken, die mit derjenigen Länge
in Einklang steht, um die sich der übrige Teil der Spulen-Endflansche (14) axial aus dem Spulenkörper
(12) heraus erstreckt.
11) Spule nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale:
a) der Spulenkörper ist aus dickem, starrem, festem Karton gebildet und
b) die in einer Normalebene zur Achse des Spulenkörpers
(12) liegende Wand jeder Ringnut (20) hat eine Breite, die mit der Dicke der Kartonwand
des Spulenkörpers (12) in Einklang steht.
12) Spule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen-Endflansche (14) an ihren Endkanten grösseren
Durchmessers (äusseren Umfangskanten) in Richtung auf
den jeweiligen Kegelspitzenbereich zu umgebördelt sind.
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Dtpl.-Phy«. Heinrich Seids · Patentanwalt · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 5105 · 6200 Wiesbaden 1 · <§" (ο 6ΐ 21) 56 53
13) Spule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
a) eine Wand jeder Ringnut (20) im wesentlichen zylindrisch ist und
b) die Endbereiche des aus Karton bestehenden Spulenkörpers (12) für Preßsitz-Passung auf
diese zylindrischen Wandbereiche der Ringnuten (20) angepasst sind.
14) Spule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Ankerstab (30) vorgesehene starre Ringscheiben
(36, 37) zum Anlegen an die ebenen Abschnitte (26) der Spulenendflansche (14) und zur Zugverteilung über
diese ebenen Abschnitte (26) ausgebildet sind.
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP (1) | JPS5476766A (de) |
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