DE3227040A1

DE3227040A1 - Wickelspule fuer bandmaterial

Info

Publication number: DE3227040A1
Application number: DE19823227040
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Iyomishima Ehime Kataoka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-22
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1983-02-03
Also published as: KR840000425A; FI72701B; US4496114A; GB2103761A; FI822588L; AU8619882A; BR8204257A; FI72701C; KR870001721B1; MX155567A; IT8248857A0; IT1148375B; AU556601B2; FI822588A0; GB2103761B; CA1190911A

Description

— MS

EYER & LINSER

^3227O4°

PATENTANWÄLTE: DI P L. -1 N β. ECKHARDT EYER + PHYSIKER HEINZ LINSER

Anmelder:

Hiroshi KATAOKA

1-5-8 Asahi,

Iyo-Mishima-shi

Ehime-ken

Japan

ROBERT-BOSCH-STR. 12A D-6O72 DREIEICH

u.Z.: Kataoka 592\

Wickelspule für Bandmaterial

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Wickelspule für Bandmaterial und insbesondere _veine Wickelspule, welche auf ihrem kreisförmigen Umfang mit Rollen versehen ist, um eine Spule darauf in". Position zu halten.

Bei einer bekannten Einrichtung^ dieser Art, bei der bandförmiges Material auf eine Spule gewickelt wird, die ihrerseits auf einer Wickelspule befestigt ist, sind in Axialrichtung zur Wickelspule Zungen derart befestigt, daß die Spule über die Wickelspule geschoben und wieder entfernt werden kann, wobei die einmal auf der Wickelspule befestigte Spule zusammen mit der Wickelspule gedreht werden kann.-Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß die innere Fläche der Spule beschädigt werden kann und daß das Aufbringen und Entfernen der Spule von der Wickelspule nicht ohne weiteres leicht vonstatten geht. In letzter Zeit findet eine neue Einrichtung Verbreitung, bei der anstelle von Zungen auf der Wicklungsspule eine Reihe von Reibungs-Verzögerungselementen pneumatisch aus dem Innern der Welle bewegt werden, so daß sie aus dem kreisförmigen Umfang der Welle herausragen und mit der inneren Fläche der Spule in kraftschlüssigen· Kontakt gelangen und so auf die Spule einen Reigungsantrieb bewirken.

Diese sogenannte "Luftspindel" weist in der Tat den Vorteil auf, daß sie keine Zungen benötigt. Da jedoch die Reibungs-Verzögerungselemente vollständig aus dem Innern der Wickelspule herausgeführt werden müssen, ist der Aufbau der Wickelspule äußerst kompliziert, teuer in der Her-

Stellung und anfällig für mechanische Schwierigkeiten .

Vor dieser bekannten Konstruktion war eine Einrichtung bekannt, bei der eine Nut axial auf dem kreisförmigen Umfang einer Wickelspule über die gesamte Länge der Spule vorgesehen war, wobei ein langer Zylinder in die Nut eingesetzt wurde, nachdem eine Spule über den Wicklurigsschaft geschoben wurde. Bei einer verbesserten Version dieser bekannten Vorrichtung wurde ein langer Zylinder in die Nut vor der Befestigung der Spule auf die Wickelspule untrennbar eingesetzt. Da diese beiden bekannten Vorrichtungen einen langen Zylinder verwenden, der in den Spalt zwischen der Wicklungsspule und der Spule eingeklemmt wird, können die Wickelspule und die Spule nicht koaxial gehalten werden, und die Spule wird örtlich deformiert. Bei diesen beiden bekannten Vorrichtungen bewirkt die Drehung der Wickelspule um ihre Achse, daß die Spule eine exzentrische Drehung ausführt, wodurch keine hohen Wickelgeschwindigkeiten erreicht werden können. Wenn ein runder Zylinder als Füllkeil eingesetzt wird, dessen Länge so groß ist, daß der Druck, mit dem der runde Zylinder in Kontakt mit der inneren Fläche der Spule gehalten wird, nicht über die gesamte Länge des Zylinders gleichmäßig verteilt ist, besteht die Möglichkeit, daß nur ein Ende des runden Zylinders gegen die innere Fläche der Spule gedrückt wird, so daß das andere Teil keine Sperrwirkung, wie erwartet, ausübt. Wenn die Länge der in eine Nut' eingesetzte Rolle wesentlich kleiner als die Nut ist, so neigen die Wandteile der Spule, welche sich direkt über der Nut befinden, in der sich keine Rolle aufhält, dazu, sich unter dem Druck von dem auf

der Spule aufgewickelten Bandmaterial ausgeübten Druck sich einzudrücken. Eine Einrichtung, die daher solche kurzen Zylinder verwendet, ist kaum für einen genau durchzuführenden Wickelvorgang geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und preiswerte Wickelspule vorzuschlagen, welche die zuvor genannten Nachteile nicht aufweist, welche leicht zu handhaben ist, keine Beschädigungen der Spule verursacht, keine örtlichen Deformationen der Spule bewirkt und auch keine exzentrische Rotation der Spule zuläßt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einer Wickelspule für Bandmaterial der eingangs aufgeführten Art zur Befestigung einer Spule, vorzugsweise Bandspule, auf der Wickelspule Rollen oder Walzen vorgesehen sind, und auf dem äußeren Umfang der Wickelspule in untereinander gleichen Abständen in Umfangsrichtung flache Ausnehmungen ausgebildet sind, welche durch Abschneiden von Flächensegmenten in erforderlicher Breite vom Zylinder der Wickelspule gebildet sind, in denen die Rollen oder Walzen parallel zur Achse der Wickelspule rollbar angeordnet sind, wobei die Rollen oder Walzen eine Dicke aufweisen, derart, daß sie bei einer Lage in der Aussparung, bei der sie von der Oberfläche der Wickelspule am weitesten getrennt sind, geringfügig aus dieser herausragen und beim Wegrollen aus dieser Lage in zunehmendem Maße aus der Oberfläche der Wickelspule heraustreten, und daß Mittel vorhanden sind, welche die Rollen

oder Walzen derart festhalten, daß sie in den flachen Aussparungen rollen können, ohne herauszufallen.

Die flachen Ausnehmungen nach der Erfindung sind vorzugsweise durch Abschneiden von Flächensegraenten von einer Oberflächenseite zur anderen der Wickelspulenoberfläche gebildet, wobei an jeder Ausnehmung ein Stützrahmen für die Rollen oder Walzen derart befestigt ist, daß er nicht aus der Umfangsflache der Wickelspule herausragt, und die Rollen oder Walzen auf den Flächen der Aussparungen innerhalb des Stützrahmens parallel zur Achse der Wickelspule rollen können.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die Rollen oder Walzen Bohrungen auf, durch welche Achsen lose hindurchgeführt sind, deren Enden in seitlich vom Stützrahmen angeordneten Nuten derart eingelassen sind, daß eine Bewegung der Enden über eine kurze Strecke aufgrund der Rollbewegung der Rollen oder Walzen ermöglicht wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Rollen oder Walzen Bohrungen auf, durch welche eine Spiralfeder geführt ist, deren Enden am Stützrahmen befestigt sind.

Die Rollen oder Walzen weisen in Kombination einen Zylinder mit polygonalem Querschnitt auf, wobei Flächensegmente an den Flächen, welche den äußeren Umfang des polygonalen Zylinders bilden, befestigt sind, und die Flächensegmente eine solche äußere Fläche aufweisen, daß die Flächen des polygonalen Zylinders in eine Kreisfläche umgewandelt werden, die sich der inneren Fläche der Spule anpaßt, und die Flächensegmente

eine Länge aufweisen, daß ein Teil dieser Fläche des polygonalen Zylinders als Rollfläche für Rollen oder Walzen dient.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Wickelspule für Bandmaterial mehrere Spulenstützelemente auf," die auf einer Antriebsachse angeordnet sind, um die Innenfläche einer Spule zum Aufwickeln von Bandmaterial örtlich zu stützen und zurückzuhalten, wobei die Spulenstützelemente jeweils in Form eines kurzen Rohres mit flachen Aussparungen auf dem äußeren Umfang ausgebildet sind, und die Aussparungen als flache Flächen geformt sind, welche durch Herausschneiden von Flächensegmenten einer gewünschten Breite aus der Wandung der Spulenstützelemente entstehen. Die Rollen oder Walzen, welche auf den flachen Aussparungen rollen können, sind parallel zu den Achsen der Spulenstützelemente ausgerichtet, welche eine Dicke aufweisen, daß sie selbst bei einer Position, in der sie von der Umfangsflache der Stützelemente am weitesten entfernt sind, noch aus dieser Umfangsflache geringfügig herausragen und beim Wegrollen aus dieser Lage in zunehmendem Maße aus der Oberfläche der Stützelemente herausragen, wobei ferner Mittel vorhanden sind, welche die Rollen oder Walzen derart festhalten, daß sie in den flachen Aussparungen rollen können, ohne herauszufallen.

In Weiterbildung dieser Ausführungsform der Erfindung weisen die Spulenstützelemente Spulenadaptoren auf, die an den Innenseiten der Enden der Spulen angebracht werden und welche sich leicht an den Wellenkopf einer Antriebswelle anbringen und lösen lassen.

In den flachen Aussparungen oder in deren Nähe sind Permanentmagnete eingelassen, welche ein Herausfallen der Rollen aus den Aussparungen verhindern.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Rollen oder Walzen auf den Mittellinien der flachen Aussparungen parallel zur Achse der Wickelspule mit Hilfe von Spiralfedern gehalten, welche ihrerseits an den Enden der flachen Aussparungen befestigt sind.

Als ein weiteres Mittel, das Herausfallen der Rollen oder Walzen aus ihren Aussparungen zu verhindern, eignen sich auch Ausstülpungen, die an den äußeren Enden der Rollen oder Walzen angebracht sind, welche sich in entsprechend ausgebildete und in den Seitenwänden der flachen Aussparungen befindliche Nuten erstrecken, so daß die Rollen oder Walzen entlang der Aussparung rollen können, ohne herauszufallen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung weist Gruppen mehrerer Kragen oder Manschetten auf, die aneinandergrenzend angeordnet sind und durch deren Zentren eine Antriebswelle geführt ist, welche für einen Reibungsantrieb der Kragen sorgt, wobei in gleichen Abständen um den äußeren Umfangskreis der Kragen flache Aussparungen angeordnet sind, welche durch Herausschneiden von Flächensegmenten einer gewünschten Breite aus den Scheiben der Kragen rechtwinklig zu deren Achsen gebildet sind.

Die Kragen oder Manschetten haben voneinander vorzugsweise einen äußerst geringen Abstand, wobei auf den' flachen Aussparungen Rollenstütz-

rahmen derart befestigt sind, daß sie nicht aus der Umfangsflache der Aussparungen herausragen, wobei durch die Rollen Bohrungen verlaufen, durch die jeweils eine Achse geführt ist, deren Enden sich in Nuten erstrecken, die sich im Rollenstützrahmen befinden, so daß die Rollen auf der Fläche über eine kurze Strecke rollen können.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Draufsicht;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung ebenfalls in Draufsicht;

Figur 3 eine Draufsicht auf eine flache Aussparung, gebildet durch Abschneiden eines Flächensegments vom Zylinder der Wickelspule;

Figur 4 einen Querschnitt der Wickelspule mit drei derartigen flachen Aussparungen;

Figur 5 eine Draufsicht eines Stützrahmens für die Rollen oder Walzen in Form eines Bilderrahmens, der auf die flache Aussparung gemäß den Figuren 3 bis 4 befestigt wird;

Figur 6 einen Teilschnitt eines Ausführungsbeispiels, bei dem der Stützrahmen für die Rollen oder Walzen gemäß Figur 5 an eine Wickelspule gemäß den Figuren 3 bis 4 befestigt ist, wobei sich eine Walze in dem Stützrahmen befindet und eine Spule um den kreisförmigen Umfang der Wickelspule geführt ist;

Figur 7 eine schematische Darstellung einer Walze;

Figur 8 ein schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Walze;

Figur 9 eine Teilansicht in Draufsicht einer Walze eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Figur 10 einen Querschnitt der Ausführungsform nach Figur 9;

Figur 11 eine Ansicht des in der Ausführungsforra verwendeten Stützrahmens für die Walzen von unten betrachtet;

Figur 12 einen Querschnitt entlang der Linien XII - XII nach Figur 11 ;

Figur 13 einen Schnitt entlang der Linien XIII - XIII nach Figur 11;

Figur 14 eine rohrförraige Walze;

Figur 15 einen freien zylindrischen Stab nach Figur 9;

Figur 16 einen Querschnitt zur Veranschaulichung der Wirkung einer rohrförmigen Walze;

Figur 17 einen Teillängsschnitt einer rohrförmigen Walze;

Figuren 18 und 19

Darstellungen unterschiedlicher Ausführungs-. formen von Walzen;

Figuren 20 und 21

Draufsichten unterschiedlicher Ausführungsformen von Spiralfedern zur Halterung rohrförmiger Walzen;

Figuren 22 A bis 26 A

Seitenansichten unterschiedlicher Ausführungsformen von flachen Ausnehmungen;

Figuren 22 B bis 26 B

Draufsichten der jeweiligen Darstellungen nach den Figuren 22 A bis 26 A;

Figur 27 einen Querschnitt einer Ausführungsform der Wickelspule in Form eines Profilrohres mit einem polygonalen Querschnitt;

Figur 28 eine Gesamtansicht des Ausführungsbeispiels nach Figur 27;

Figuren 29 A, 29 B, 29 C

Ansichten unterschiedlicher Ausführungsformen, wobei die Erfindung auf eine Wickelspule angewendet ist, die mit einer Spulenstützvorrichtung ausgerüstet ist;

Figur 30 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Spulenstützvorrichtung;

Figur 31 ein TeilXftnßsachnitt einer weiteren Aunführunp;.".· form einer Spulenstützvorrichtung;

Figur 32 einen Querschnitt gemäß der Ausführungsform nach Figur 31 ;

-••ι*-, rr:-.

Figur 33 einen Querschnitt einer Ausführungsform nach der Erfindung, angewendet auf einen Randadapter für eine Spule;

Figur 34 eine Draufsicht auf ein wesentliches Teil in einer Ausführungsform nach der Erfindung, mit dessen Hilfe die Spule mit der Wickelspule blockiert werden kann, wenn sie um irgendeine Umfangsrichtung relativ zur Wickelspule rotiert wird;

Figur 35 einen Längsschnitt zur Ausführungsform nach Figur 3^;

Figur 36 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche, eine ähnliche Funktion aufweist wie die Ausführungsform nach Figur 3¹J;

Figuren 37, 38 und 39

Querschnitte verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Aussparungen nicht vollkommen eben sind;

Figuren 40 und 41

Querschnitte verschiedener Aussparungen, bei denen kein Rollenstützrahmen verwendet wird;

Figuren 42 und 43

Längsschnitte unterschiedlicher Aussparungen der gleichen Art mit einer Seitenwand und einer seitlichen Nut;

Figur 44 einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer Aussparung, bei der diese nur zur Hälfte abgetragen ist;

Figur 45 eine Draufsicht nach Figur 44;

Figur 46 eine Ansicht einer Wickelspule, bei der der Kreisumfang der Wickelspule aus einer Gruppe von Kragen gebildet wird;

Figuren 47 und 48

einen Teillängsschnitt und einen seitlich versetzten Schnitt der zusammengesetzten Wickelspule;

Figuren 49 und 50

Teilquerschnitte unterschiedlicher Ausführungsformen eines Kragens;

Figuren 51 und 52

einen Querschnitt bzw. eine Draufsicht eines wesentlichen Teiles unterschiedlicher zusammengesetzter Wickelspulen und

Figur 53 eine Ansicht einer zusammengesetzten Wicklungsspule eines weiteren Modella.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Die Figur .1 gibt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wieder. Hierbei ist eine Spule c um eine Wickelspule 1 eingepaßt. Ein Band eines Flachmaterials wird auf diese Spule c gewickelt oder eine Rolle des Bandes aus Flachmaterial ist bereits auf dieser Spule c gewickelt und wird abgenommen. Die Wickelspule 1 ist mit darin befindlichen flachen Ausnehmungen 2 versehen, welche in drei untereinander gleich beabstandeten Axialreihen und drei ebenfalls unter gleichem Abstand befindlichen Umfangskreisen 3iegcn (s. hierzu Figur 4). Rollenstützrahmen 3, welche auf die flachen Ausnehmungen passen, sind mit diesen befestigt, und innerhalb eines jeden Rollenstützrahmens 3 befindet sich jeweils eine kleinere Rolle oder Walze 4.

Die Ausführungsform gemäß Figur 2 gehört zum gleichen Typ wie die Ausführungsform nach Figur 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die kleineren Rollen in ihrer Lage durch sich gegenüberliegende Seitenfassungen gehalten an Stelle der Stützrahmen 3 nach Figur 1, welche die Form eines Bilder- oder Fensterrahmens aufweisen. Die sich gegenüberliegenden Flächen der seitlichen Fassungen sind jeweils mit einer querlaufenden Nut 11 zur Halterung der Rollen 4 versehen, wie aus den Figuren 7, 8 und 18 zu entnehmen ist. Diese Nuten verhindern, daß die Rollen 4 aus dem

Rahmen 1 fallen.

Die flache Aussparung 2 der Wickelspule nach Figur 1 ist als Draufsicht in Figur 3 und als Querschnitt in Figur 4 vergrößert wiedergegeben. Der Rollenstützrahmen 3, der an der flachen Aussparung 2 befestigt ist, ist in einer Draufsicht in Figur 5 dargestellt. Der Arbeitszustand, bei dem die Rolle 4 sich im wesentlichen unter dem offenen Fenster des Stützrahmens 3 befindet, der an der flachen Aussparung 2 befestigt ist, ist im Querschnitt in Figur 6 wiedergegeben. Die Erfindung ist grundsätzlich durch drei Elemente charakterisiert: nämlich durch die flachen Aussparungen 2, die Rollen oder Walzen, Zylinder 4 oder dergleichen und die Vorrichtungen zur Halterung dieser Elemente.

Die flachen Aussparungen 2 sind in gleichen Abständen um den Umfang der Wickelspule 1 angeordnet. Es handelt sich um flache Flächen, welche dadurch entstehen, daß Flächensegmente einer gewünschten Breite von der Wickelspule 1 herausgeschnitten werden, die als ein Körper mit zylindrischem Querschnitt ausgebildet sind. Der querverlaufende Schnitt eines solchen Flächensegmentes wird dadurch erreicht, daß ein Schneidwerkzeug von einer Seite der Wickelspule 1 angesetzt und zur anderen Seite geführt wird. Der Schnitt kann auch auf halbem Wege über die gesamte Breite der Schnittfläche unterbrochen werden. Beispiele von vollständig geschnittenen Flächen finden sich in den Figuren 3 und 4, während Beispiele von teilweise geschnittenen Flächen aus den Figuren 44 und 45 hervorgehen. In jedem Fall wird der Schneidvorgang mit Hilfe eines Fräsers erreicht (120 mm χ 20 mm), der rechtwinklig zur Achse der Wickelspule auf einer großen Fräsdrehbank geführt wird. Verglichen mit dem Ausschneiden von Nuten in Längsrichtung bei Wickelspulen der herkömmlichen Verriegelungsart ist die Herstellung der flachen Aussparungen der o.g. Art

bling werden solche Ausführungsformen beschrieben, die einen Stützrahmen verwenden und im letzten Teil jene, bei denen kein Stützrahmen 3 eingesetzt wird.

Im folgenden wird die Ausführungsform nach Figur 1 näher beschrieben. Die gegenüberliegenden Endteile einer jeden flachen Aussparung weisen geringfügig ansteigende Stufen mit einer Bohrung 5 auf. Der in Figur 5 dargestellte Stützrahmen 3 ist mit Schrauben an der flachen" Aussparung befestigt, welche in die Bohrlöcher 5 eingeführt sind. Bei dieser Ausführungsform ist die obere Fläche des STützrahmens 3 der äußeren Umfangsflache der Wickelspule 1 angepaßt. Die obere Stützrahmenfläche kann aber auch eine solche Höhe aufweisen, daß sie geringfügig unterhalb der Umfangsflache der Wickelspule 1 liegt. Der Stützrahmen 3 wird nur benötigt, um die Rolle 4 in einer geraden Bahn rechtwinklig zur Achse der Rolle zu führen, den Abstand festzulegen, mit dem die Rolle 4 auf der flachen Aussparung rollen darf und um zu verhindern, daß die Rolle aus der flachen Aussparung herausfällt.

In der in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Ausführungsform wird die Rollbewegung der Rollen 4 gerade geführt und reguliert, da die Seitenflächen der Rolle auf den sich gegenüberliegenden Seitenwänden 6 A des Fensterloches 6 in dem Rahmen 3 rollen, und der Abstand der Rollbewegung wird durch die Vorder- und Hinterseiten 6 B, 6 G der Fensteröffnung 6 festgelegt, die als Begrenzungselemente wirken. Bei dieser Ausführungsform können auch Permanentmagnete 7 in der Rückseite der Fensteröffnung 6 eingebettet sein, welche dazu dienen, die Rolle 4 am Herausfallen aus der Wickelspule zu hindern. Die Permanentmagnete 7 wirken daher als Begrenzer. Die Rolle 4 nach Figur 6 weist einen aolchen Durchmesser auf, daß sie bei einer Lage in der flachen Aussparung 2, welche durch die durchgezogenen Linie

relativ leicht zu bewerkstelligen.

Die Rollen 4 (welche im weitesten Sinne Zylinderkörper mit Ausstülpungen, mit polygonalem Querschnitt, mit deformiertem Querschnitt und Röhren einer ähnlichen Form ebenso wie Körper mit einem kreisförmigen Querschnitt umfassen), sind derartig ausgebildet, daß sie auf den flachen Aussparungen stets parallel zur Achse der Wickelspule 1 rollen können, wobei sie eine solche Stärke aufweisen, bei der sie sogar in einer Position, die von der Umfangsebene der Wickelspule 1 am weitesten entfernt ist, geringfügig aus der Umfangsflache herausragen, wobei sie zunehmend aus der Umfangsflache herausragen, je weiter sie sich von dieser Position entfernen. In der Ausführungsform nach Figur 1 weisen die

Rollen einen Außen.durchmesser von 7 mm auf mit zwei unterschiedlichen Längen von 100 mm und 50 mm. Obgleich die Größen der Rollen von dem Konstrukteur gewählt werden können, sollten sowohl der Durchmesser als auch die Länge nicht wesentlich von den o.g Werten in Richtung zunehmender Maße abweichen. Wenn der Durchmesser zu groß ist, besteht, die Möglichkeit, daß die Rollen einen exzentrischen Fehler hervorrufen. Wenn die Länge zu groß ist, besteht die Möglichkeit, daß die Rollen nicht mehr parallel zur Achse der Wicklungsspule laufen.

Die Mittel zur Halterung der Rolle unterscheiden sich bei den verschiedenen Ausführungsformen der Wickelspule und werden daher anhand dieser jeweiligen Ausführungsformen beschrieben. Generell werden sie in zwei Typen eingeteilt, wobei der eine Typ Rollenstützrahmen 3 zum Zurückhalten der Rollen verwendet,und der andere benutzt Zurückhalteelemente, welche direkt mit der Wickelspule 1 verbunden sind, anstatt Rollenstützrahmen zu verwenden. Im ersten Teil der Beschrei-

in der Figur angegeben ist, nämlich in einer Position, die von der Umfangsfläche der Wickelspule am weitesten entfernt ist, in Kontakt mit der Innenfläche der Spule c kommt, wobei jedoch dieser Kontakt nicht so intensiv ist, daß die Spule c zurückgehalten wird. Wenn die Welle in Richtung des Pfeiles relativ zur Spule c gedreht wird, rollt die Rolle 4 auf der flachen Aussparung in Richtung zu der Position, die durch eine gestrichelte Linie in Figur 6 wiedergegeben ist, nämlich in eine Richtung, in der die Höhe des Stützrahmens 3 abnimmt. Wie bei einer Rollenkupplung bewegt sich die Rolle 4 vorwärts und klemmt sich schließlich fest, wo die innere Fläche der Spule c und die Fläche der flachen Aussparung 2 sich einander auf eine Größe nähern, die geringer als der Durchmesser der Rolle 4 ist. Auf diese Weise wird die Spule c wirksam mit der Wickelspule 1 mit Hilfe von drei Rolen 4 verriegelt, die sich auf einem Kreisumfang auf der Wickelspule befinden. Da der Druck, mit dem die Spule c mit der Wickelspule 1 blockiert wird, sich gleichförmig auf die verschiedenen Rollen verteilt, so wird die Spule c keiner örtlichen Deformation unterworfen. Wenn die Relativbewegung zur Wickelspule 1 oder zur'Spule c umgekehrt wird, kehrt die Rolle 4 unmittelbar in die Stellung zurück, welche durch die durchgezogenen Linie in der Figur dargestellt ist und gibt die Spule c von der Sperrung frei. In dieser Freigabestellung wird die Rolle 4 von dem Permanentmagneten 7 fest angezogen, so daß die Rolle 4 keine Möglichkeit hat, von der Wickelspule 1 getrennt zu werden, selbst nachdem die Spule c von der Wickelspule entfernt worden ist. Die insoweit beschriebene Ausführungsform stellt eines der Grundaspekte dieser Erfindung dar. Die flache Aussparung 2 der Rollenstützrahmen 3, die Rolle 4 und die Mittel zum Zurückhalten der Rolle können auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne von den Grundzügen der Erfindung abzuweichen. So kann z.B. die flache Aussparung 2 modifiziert werden, wie anhand der Figuren

22 bis 26 dargestellt ist, welche später beschrieben werden. Der Rollenstützrahmen 3 kann durch zwei sich gegenüberliegende Elemente 3 A gebildet werden, wie in Figur 2 dargestellt ist, oder er kann durch Weglassen der Vorderseite 6 B des Stützrahmens 3 gebildet werden, wobei die drei Seiten des Rechteckes des Stützrahmens 3 verbleiben, nämlich die Seitenwände 6 A und die Rückseite 6 C, wobei eine Anschlagschraube vorgesehen ist, die aus der flachen Aussparung herausragt, um als vordere Begrenzung für die Bolle 4 zu dienen. Diese Komponenten können noch in anderer Weise, als oben dargestellt ist, abgewandelt werden. Die Mittel zur Verhinderung des Herausfallens der Rolle 4 müssen nicht auf Permanentmagnete beschränkt bleiben, sondern können auch durch von den gegenüberliegenden Seiten der Rolle 4 herausragende Ausstülpungen 8 gebildet werden, so daß durch das Ineinandergreifen der Ausstülpungen mit den Seitenwänden des Stützrahmens 3 ein Herausfallen der Rolle aus der Wickelspule verhindert wird, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist. Die Rolle kann auch in Form eines Rohres hergestellt sein, das in der Lage ist, auf der flachen Aussparung 2 innerhalb des Stützrahmens 3 zu rollen, wobei eine relativ dünne Achse 9 durch das Innere der rohrförmigen Rolle 4 geführt ist, wobei die Enden der Achse 9 in den seitlichen Nuten 11 in den Seitenwänden des Rahmens 3 eingeführt sind an Stelle beispielsweise der zuvor genannten Ausstülpungen 8, so daß die rohrförmige Rolle sich auf einem kurzen Weg bewegen kann und ein Herausfallen aus der Wickelspule verhindert wird. Durch Verbindung der Rolle 4 mit Spiralfedern 10 kann auf eine andere Weise das Herausfallen der Rolle 4 verhindert werden. Die zuvor genannten Mittel zum Zurückhalten der Rolle wie beispielsweise Permanentmagnete, begrenzte Ausstülpungen der Rolle, dünne Achsen und Federn können in geeigneter Weise kombiniert werden, um das Herausfallen der Rolle in gewünschter Weise zu verhindern.

Da der Innendurchmesser der rohrförmigen Rolle 4 größer ist als der Außendurchmesser der Achse 9, ist der Betrag der Rolle 4,der von dem äußeren Umfang der Wickelspule hervorragt, wenn die Rolle 4 bis zu der Stelle einer geringen Tiefe fortgeschritten ist, nämlich zur Position-4^T, wie aus den Figuren 16 und 17 hervorgeht, notwendigerweise größer als in den Ausführungsformen nach den Figuren 5 und 6. Diese Ausführungsform hat daher den Vorteil, daß ein Versagen' des Blockierens der Spule mit der Wickelspule wegen eines unzureichenden Heraustretens der Rolle nicht vorkommt, sogar wenn der Spalt zwischen der Wicklungsspule 1 und der Spule c groß ist.

Die Ansicht des Stützrahmens 3 B von unten, die eine Komponente in der Ausführungsform nach den Figuren 9 und 10 ist, ist in Figur 11 dargeteilt. Der Querschnitt des Stützrahmens 3 B entlang der Linie XII — XII der Figur 11 ist in Figur 12 dargestellt, und der Querschnitt entlang der Linie XIII - XIII nach Figur 11 ist in der Figur 13 veranschaulicht. Eine gerändelte rohrförmige Rolle geht aus Figur 14 hervor und eine freie Achse 9 ist in Figur 15 dargestellt.

Ein Vergleich der Stützrahmen 3 und 3 B, die in den Ausführungsformen nach den Figuren 5 und 11 verwendet werden, zeigt, daß sich diese darin unterscheiden, daß der Stützrahmen 3 B nach Figur 11 auf den Unterseiten der sich gegenüberliegenden Seitenwände 6 B der Fensteröffnung 6 seitliche Nuten 11 aufweist. Die Enden der Achse 9 sind in diese seitlichen Nuten 11 eingesetzt, derart, daß sie sich entlang dieser Nuten in Übereinstimmung mit der Rollbewegung der Rolle 4 bewegen können.

Der Stützrahmen 3 ist mit der flachen Ausnehmung 2 mit Hilfe versenkter Bolzen 12 befestigt, damit der

Stützrahmen 3 nicht aus der Umfangsfläche der Wicklungsspule 1 herausragt. In der Ausführungsform nach Figur 16 wird ein Permanentmagnet 7 zum Anziehen der Rolle verwendet. Die Anziehungskraft des Permanentmagneten kann auch durch eine Zugkraft einer Feder 10 nach Wunsch ersetzt werden, diese .beiden Kräfte können auch gleichzeitig angewendet werden, oder Spiralfedern 10 können verwendet werden, um die Enden der Achse 9 mit einer Zugkraft zu versehen. Diese verschiedenen Mittel sind nur erforderlich, um der Rolle H zu ermöglichen, innerhalb einer gewünschten Distanz frei bewegt werden zu können und um zu verhindern, daß sie aus dem Stützrahmen 3 fallen, der mit der flachen Aussparung 2 befestigt ist. Wenn die Spule c auf den Umfang der Wickelspule, auf dem der Stützrahmen 3 befestigt worden ist, in Position gebracht ist, wird die Wickelspule 1 in Wickelrichtung oder in Abwickelrichtung relativ zur Spule c gedreht. Die Rollen H, die mit der inneren Fläche der Spule c in Berührung gehalten werden, werden durch Reibung in Richtung abnehmender Höhe des Stützrahmens 3 gerollt und führen schließlich zur Blockierung der Spule c mit der Wickelspule 1. Wenn die Wickelspule 1 in umgekehrter Richtung gedreht wird, wird die Rolle in Richtung zunehmender Höhe des Stützrahmens 3 gerollt und ermöglicht eine Freigabe der Spule c von der Wickelspule 1. Die Größen dieser Komponenten, welche hier in Frage kommen, werden im voraus unter Berücksichtigung der Kiemmund Freigabebewegungen festgelegt.

Aus den Figuren 18 und 19 gehen Rollen einer Art hervor, die zwischen den zylindrischen Rollen gemäß den Figuren 7 und 8 und den rohrförmigen Rollen gemäß Figur IU liegen. Die Achse 9 A der Rolle nach Figur 18 ist kurz und dünn und kann sich frei innerhalb der Scharte bewegen, die sich in jeder Endfläche der Rolle ¹I befindet, und demzufolge kann die Rolle H

nicht aus der Wickelspule fallen. Die Achse 9 B der · ;

Rolle nach Figur 19 unterscheidet sich von derjenigen I

nach Figur 18 insofern, als sie ein Element mit einem größeren Durchmesser aufweist, das in der Scharte, die sich an jeder Endseite des Rollers 4 befindet, in enger Anpassung gleiten kann und durch ein Element mit einem kleineren Durchmesser, das innerhalb der seitlichen Nuten 11 sich bewegen kann. Die seitlichen Nuten 11 befinden sich bei dieser Ausführungsform in der Seitenwandung der flachen Aussparung und nicht in dem Stützrahmen 3.

Bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen weist die flache Aussparung 2 eine Form eines Rechteckes auf, wie in der Figur 22 A oder 22 B ersichtlich ist.

Aus den Figuren 23 A und 23 B geht ein aus dem Zylinder der Wickelspule 1 quer herausgeschnittenes Flächensegment hervor, das an jeder Endseite eine schwalbenschwanzförmige Aussparung aufweist, welche durch Schrägstellung des Schneidwerkzeuges oder durch eine entsprechende Formgebung des Schneidwerkzeuges erreicht wird. Der Stützrahmen wird von der Seite in diese Aussparung eingesetzt. Die sich gegenüberliegenden Seitenwände der Aussparung können auch gewölbt sein, wie aus den Figuren 24 A und 24 B ersichtlich ist, so daß der Stützrahmen 3 vertikal in die Aussparung von oben eingesetzt werden kann. Die sich gegenüberliegenden Seitenwände der Aussparung können auch gewölbt und gleichzeitit nach innen geneigt sein, so daß der Stützrahmen 3 verklemmt wird. In diesem Falle wird der Stützrahmen 3 aus einem Material hergestellt, das eine ausreichende Elastizität aufweist, z.B. aus Kunststoff, so daß es durch ein leichtes Verbiegen nach innen in die Aussparung eingesetzt werden kann. Die sich gegenüberliegenden Seitenwände der Aussparung können auch flach geneigt sein, wie aus

den Figuren 26 A und 26 B ersichtlich ist, so daß eine mögliche Belastungskonzentration vermieden wird. Die Form der flachen Aussparung kann daher frei modifiziert werden, um sie den Konstruktionsbedingungen anzupassen.

Diese Erfindung wurde zur praktischen Anwendung realisiert, wobei eine Wickelspule der Art, die ein einfaches und bequemes Aufbringen und Befestigen einer Spule erlaubt, vorgeschlagen wird, welche in ihrer Umfangsflache flache Aussparungen aufweist, die jeweils eine Rolle enthalten, so daß die Rollen auf den flachen Aussparungen die Spule mit der Wicklungsspule aufgrund ihrer Reibung gegen die innere Fläche der Spule verriegeln oder freigeben, sobald die Rolle auf der flachen Aussparung veranlaßt wird, sich zu drehen. Bei jeder der soweit beschriebenen Ausführungsformen wird die Kontrolle der Bewegung der Rollen und das Verhindern des Herausfallens der Rollen durch den Stützrahmen bewirkt, der eine unabhängige Komponente der Wicklungsspule darstellt, wobei die auf der langen Wicklungsspule durchzuführende Schneidarbeit äußerst gering ist. Da die Stützrahmen getrennt fabriziert werden, können sie mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Wenn derartige .Stützrahmen als Massenartikel in Form genau gegossener Produkte oder Kunststoffprodukte hergestellt werden, so wird hierfür eine neue Wicklungsspule vorgeschlagen, die sich aus einer Stahlwelle und einem Teil aus anderen Materialien zusammensetzt. Durch Anwendung dieser neuen Wicklungsspule können alle die zuvor aufgeführten Probleme beseitigt werden, welche bei den konventionellen Wicklungsspulen auftreten, die die Wicklungsspule mit der aufgebrachten Spule mit Hilfe von Preßluft verriegeln. Bei der ' Wicklungsspule gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufbringung und Abnahme der Spule mit Leichtigkeit erzielt, und die Sperrung und Freigabe der Spule

wird durch eine geringe Drehung der Spule relativ zur Wickelspule erreicht. Die Rollen, welche in jeweils drei Reihen unter gleichem Abstand und in einer Vielzahl auf jeweils einem Kreisumfang angeordnet sind, erzeugen eine starke Sperrkraft, da sie nach dem Klemmprinzip arbeiten und halten die Achse der Spule und der Wickelspule koaxial zueinander. Da die Sperrkraft auf alle Rollen gleichmäßig verteilt wird, ist der entstehende Druck nicht so groß, daß eine örtliche Deformation der Spule bewirkt wird.

Die flachen Aussparungen, die eine wesentliche Komponente der vorliegenden Erfindung darstellen, werden durch Herausschneiden von Flächensegmenten aus dem Zylinder der Wickelspule, wie oben beschrieben wurde, hergestellt. Die Wickelspule mit flachen Ausnehmungen, welche der Erfindung zugrunde liegt, kann auch durch Verwendung eines Zylinders mit polygonalem Querschnitt hergestellt werden. Der zylindrische Körper weist angemessene Flächen der Umfangsflachen auf, welche diesen polygonalen Körper umschhließen, welche als flache Aussparungen freigelassen sind, während die überigen Flächen mit Segmenten bedeckt sind, welche einen kreisförmigen Umfang vervollständigen.

Die Figur 28 gibt eine Ausführungsform dieser Wickelspule' wieder ,welche aus einem polygonalen Zylinder hergestellt ist. Ein Querschnitt dieser Wickelspule ist aus der Figur 27 ersichtlich. Die wesentlichen Teile dieser Wickelspule umfassen einen polygonalen Zylinder, der aus einem hexagonalen Stahlrohr 1 A gemäß vorliegender Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist, wobei Flächensegmente 13 mit allen oder mit Teilflächen der Umfangsebenen dieses polygonalen Zylinders 1 A befestigt sind, welche äußere Flächen

aufweisen, derart, daß der polygonale Umfang des Zylinders 1 A in einen Kreisumfang umgewandelt wird, auf den die innere Fläche der Spule c zum Aufwickeln von bandförmigem Material paßt, wobei ein Teil der Flächen des polygonalen Zylinders 1 A frei bleiben und als Rotationsebenen dienen, nämlich als herausgeschnittene Teile 14 gemäß vorliegender Erfindung. Die Rollen 4 können sich auf den Umfangsebenen des polygonalen Zylinders 1 A innerhalb der ausgeschnittenen Teile 14 drehen, wobei sie eine Dicke aufweisen, bei der sie geringfügig aus dem kreisförmigen Umfang herausragen, selbst wenn sie sich in einer Position befinden, die von dem kreisförmigen Umfang der zuvor genannten Flächensegmente 13 am weitesten entfernt ist. Wenn sie aus dieser Position herausrollen, ragen sie zunehmend aus dem kreisförmigen Umfang heraus, wobei Mittel vorhanden sind, um die Rollen derartig zurückzuhalten, daß sie innerhalb der Schnitteile 14 sich drehen können und am Herausfallen aus der Wicklungsspule gehindert werden. Diese Mittel bestehen aus einer Achse 9, die durch die rohrförmige Rolle 4 geführt ist und aus sich gegenüberliegenden seitlichen Nuten, in denen die Enden der Achse 9 rollbar gehalten sind.

Gemäß vorliegender Erfindung weisen die Flächensegmente 13 und die fensterlosen Flächensegmente 13 A die gleiche Dimensionierung auf, wobei die Flächensegmente 13 mit den fensterähnlichen Schnitteilen 14 abwechseln. Die Flächensegmente 13 entsprechen hinsichtlich ihrer Form vollständig den Rollenstützrahmen 3 B nach Figur 16, so daß keine weiteren Erläuterungen erforderlich sind. Die Flächensegmente 13 können auch in Form sich gegenüberliegender Stützrahmen gemäß Figur 2 hergestellt werden.

Die sich gegenüberliegenden Enden des polygonalen Zylinders 1 A werden in ähnlicher Weise hergestellt wie die übliche Wickelspule 1 .

Die aus einem polygonalen Zylinder hergestellte Wickelspule weist den großen Vorteil auf, daß die erforderliche Schneidarbeit beim Herausschneiden der Aussparungen in dem Zylinder der Wickelspule vollständig entfällt.

Wie bereits oben bezüglich der Grundzüge der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, sind die Rollen zum Sperren der Spule c auch in Längsrichtung über die gesamte Fläche der Wickelspule 1 gleichmäßig verteilt, wobei diese eine größere Länge als die Spule c aufweist. Die vorliegende Erfindung jedoch ist auf eine Konstruktion anwendbar, bei der das bandförmige Material auf die Spule c gewickelt wird, die nur an den äußeren Enden durch Stützmittel gehalten wird und ferner auf eine Konstruktion, bei der die Spule c gedreht wird in dem Adapter, in dem die sich gegenüberliegenden Enden der Spule c eingesetzt sind, wobei die Adapter mit Hilfe einer Antriebswelle gedreht werden.

Die Figuren 29 bis 32 geben Ausdrucksformen der Stützelemente 1 B für die innere Fläche der Spule c wieder und die Figur 33 zeigt eine Ausführungsform des Adapters 1 C für die Spule c. Leichtgewichtige Wickelspulen, die in der Lage sind, Spulen unterschiedlicher Längen oder eine Vielzahl von Spulen einer bestimmten Länge zu sperren und anzutreiben, wie aus den Figuren 29 B und 29 C hervorgeht, werden dadurch erzielt, daß einige die Spulen tmsenden flanschlose Einrichtungen 1 B , die einen Außendurchmesser aufweisen, der dem Innendurchmesser der Spule c entspricht, auf den äußeren Umfang einer

Antriebswelle S aufgesetzt werden.

Die Ausführungsformen nach den Figuren 29 bis 32 geben Wickelspulen wieder, welche Spulenstützelemente 1 B unveränderbar aufweisen, die sich auf der Antriebswelle S befinden und welche die innere Fläche der Spule c tragen und örtlich zurückhalten. Sie weisen im wesentlichen drei Komponenten auf, nämlich flache Aussparungen 2, die auf dem äußeren Umfang der Spulenatützelemente 1 B, welche die Form eines kurzen Rohres besitzen, unter gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die flachen Aussparungen durch Herausschneiden von Flächenelementen einer gewünschten Breite aus dem Rohr entstehen; ferner Rollen 4, welche auf den zuvor genannten flachen Aussparungen 2 rollen können, und zwar in einer Anordnung parallel zu den Achsen und welche eine Dicke aufweisen, derart, daß sie sogar dann, wenn die Rollen sich an einer Stelle befinden, an der sie sich von der Umfangsflache der Stützvorrichtung 1 B am weitesten entfernt sind, die Rollen aus der Umfangsflache geringfügig herausragen und wenn die Rollen aus dieser Stellung gerollt werden, sie aus der Umfangsflache zunehmend herausragen; und schließlich Mittel, um die zuvor genannten Rollen in einer solchen Weise zurückzuhalten, daß die Rollen ¹J auf der Fläche der flachen Aussparungen rollen können und am Herausfallen aus den Stützelementen 1 B gehindert werden, wobei diese Mittel gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung eine Achse 9 aufweisen, welche durch die rohrförmige Rolle 4 geführt ist und einen Rollenstützrahmen 3 B, der seitlich angebrachte Nuten 11 enthält.

Die Rollenstützrahmen 3 B, die den flachen Aussparungen 2 angepaßt sind, sind mit denjenigen nach· Figur 9 identisch, so daß es nicht erforderlich ist, diese näher zu erläutern. Da jeweils' eine

flache Aussparung 2, bezogen auf den Umfang unter drei gleich beabstandeten Positionen angeordnet ist, verlaufen die Achsen der Stützelemente 1 B und diejenigen der Spule c stets koaxial zueinander. Da das Stützelement 1 B trotz eines fehlenden Flansches 15 in der Lage ist, die Spule c von einer seitlichen Bewegung fernzuhalten, so kann sie mit hoher Rotationsgeschwindigkeit betätigt werden. Die Stützelemente 1 B nach den Figuren 29 B und 29 C brauchen nicht bewegt zu werden, selbst wenn die Längen der Spulen c geringfügig geändert werden. Die Stützelemente 1 B nach der Figur 29 können, falls es gewünscht wird, von der Kraftschlüssigkeit mit der Antriebswelle 1 gelöst werden und durch Flansche 15 der Stützelemente 1 B bewegt werden, bis sie gegen die gegenüberliegenden Enden der Spule c klemmen. Die Figuren 31 und 32 zeigen einen typischen Sperrmechanismus, der innerhalb der Stützelemente 1 B angeordnet ist. Die innere Fläche des Stützelementes 1 B weist die Form eines gewellten Rechteckes auf. Jeweils eine Rolle 16 befindet sich in der Wulst der gewölbten Fläche, wobei die Rollen 16 durch einen zylindrischen Stützkäfig 17 in ihrer Lage gehalten werden. Bei dieser Ausführungsform kann die Antriebswelle S leicht eingelassen werden, wenn die inneren Rollen 16 ihre Positionen in der Wulst der inneren Fläche des Stützelementes 1 B einnehmen, und das Stützelement 1 B wird blockiert, wenn die Antriebswelle S sich zu drehen beginnt und die inneren Rollen demzufolge sich jeweils aus ihrer Wulst bewegen. Die Spulenadaptoren 1 c nach Figur 33 können als eine Art Stützelement 1 b betrachtet werden, die um die Antriebswelle S angeordnet sind, um die innere Fläche der sich gegenüberstehenden Enden der Spule c gemäß Figur 29 A zu stützen und zurückzuhalten. Nur die Antriebswelle S wird durch die Wellenstümpfe S' ersetzt, welche derartig ausgebildet sind, daß

die sich gegenüberliegenden Enden der Spule c gestützt werden können. Die Spulenadaptoren 1 C sind daher mit Befestigungslöchern 18 versehen, die von den Wellenstümpfen S' leicht befestigt und entfernt werden können. Die Spulenadaptoren werden in den Enden der Spule c vorher in Position gebracht. Da die Befestigungslöcher 18 vollständig an die ■ Antriebswell-enstümpfe S' angebracht und entfernt werden, lassen sich Spulen der unterschiedlichsten Größen an ein und demselben Antriebswellenstumpf S' anbringen, wenn die Befestigungslöcher 18 die entsprechenden unterschiedlichen Größen aufweisen.

Die Teile des Adapters 1 C, die auf die innere fläche der Spule c gelangen, sind mit jenen der Stützelemente 1 B nach den Figuren 30 und 31 identisch. Die Befestigungslöcher 18 für die Adapter 1 C weisen eine innere Gestalt auf, welche mit der Außenform des Wellenkopfstumpfes S' übereinstimmt. Die Stahlkugeln 20, die in den Nuten 19 an drei gleich entfernten Stellungen auf dem äußeren Umfang des Wellenkopfes S¹ rollen können, arbeiten ähnlich wie die Rollen 4 gemäß der Erfindung, um die Wellenstümpfe S¹ mit den Adaptern 1 C zu verriegeln.

Um zu verhindern, daß die Stahlwellen 20 aus den Nuten 19 herausfallen, werden die oberen Kanten der sich gegenüberstehenden Enden der Nuten 19 mit Hilfe eines Meißels oder irgend eines anderen geeigneten Werkzeuges nach innen gestoßen und, und in die flachen Teile der Nuten 19 werden Anschlagstifte 21 angebracht.

Der Adapter 1 C ist auf der linken Seite gemäß Figur 33 mit dem Wellenkopf S' befestigt, während die Spule c und der Adapter auf der rechten Seite

der Figur nicht in der Lage ist, die Spule c zu blockieren.

Im folgenden wird anhand der Figuren 34 bis eine Wickelspule mit einer Zwei-Wege-Sperre gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das hervorragende Merkmal der vorliegenden Wickelspule besteht darin, daß Spiralfedern 10' vorgesehen sind, welche die Rollen 4 auf den Mittellinien der flachen Aussparungen parallel zu den Achsen der Wickelspule 1 mit den Befestigungselementen an den sich gegenüberliegenden Enden der flachen Aussparungen 2 verbinden. Das Zwei-Wege-Sperrsystem macht von der Tatsache Gebrauch, daß die flachen Aussparungen 2 gemäß der Erfindung keine Axialnuten sind, sondern flache Flächen, welche durch Herausschneiden von Flächensegmenten einer erforderlichen Breite aus dem Zylinder der Wicklungsspule 1 entstehen. Die Rollen 4 sind entlang der Mittellinien dieser flachen Aussparungen angeordnet, und an den ■Seitenflächen der Rollen sind Hülsen 22 vorgesehen. Die Rollen 4 werden durch Schrauben 23 in ihrer Position gehalten, und Spiralfedern 10' sind durch die Rollen 4 sowie durch die Hülsen 22 geführt und an ihren Enden mit den flachen Aussparungen 2 befestigt. Wenn entweder die Spule c oder die Wickelspule 1 in irgendeine Richtung relativ zueinander gedreht werden, so rollen die Rollen 4 in Richtung der Position, die durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, wodurch eine Sperrwirkung erzielt wird.

Die Hülsen 22 dienen dazu, die rohrförmigen Rollen 4 daran zu hindern, daß sie beim Einführen der Spule c über die Wickelspule 1 verschoben

werden. Die Hülsen stellen daher an sich keine wesentlichen Komponenten dar.

In der Ausführungsform nach Figur 3 bestehen die Rollen 4 nicht aus rohrförmigen Elementen, sondern aus festen kreisförmigen Zylindern. Mit den Seitenflächen der Rolle 4 sind Schrauben 23 befestigt, wobei die Köpfe dieser Schrauben 23 in der Mitte der flachen Aussparungen 2 mit Hilfe von Spiralfedern 10' gehalten werden, welche sich von dem Rollenstützrahmen 3 C aus erstrecken. Die Stützrahmen 3 C sind an den flachen Aussparungen 2 mit Schrauben 23 befestigt.

Die Figur 37 gibt eine Ausführungsform wieder, bei der flache Nuten 2k jeweils entlang der Mittellinien der flachen Aussparungen 2 gebildet sind, um die Rollen 4 entlang dieser Mittellinie der flachen Aussparungen 2 zu halten, so daß die Rollen sich nicht'zufällig aus diesen Mittellinien bewegen können und eine Sperrwirkung erzielen, während die Spule c über die Wickelspule 1 geschoben wird.

Neben den flachen Aussparungen 2 des Zwei-Wege-Sperrsystems können die Aussparungen in der Mitte geringfügig vertieft sein, wie aus Figur 38 ersichtlich ist, so daß bereits eine geringe Rollbewegung der Rollen 4 eine Sperrwirkung erzielt. Die Aussparung kann in Umkehrung der zuvor genannten Maßnahme auch geringfügig in der Mitte angehoben sein, wie aus Figur 39 ersichtlich ist, so daß die Erzeugung einer Sperrwirkung durch die Rollbewegung der Rollen U verzögert wird. Derartige Modifikationen lassen sich durch geeignete Abwandlung der Form der Aus-

sparungen erzielen.

Unabhängig davon, ob die Rollenstützrahmen 3, 3 A, 3-B und 3 C verwendet werden oder nicht, so dienen die Achsen 9 für die rohrförmigen Rollen, die Ausstülpungen für die durchgehenden Zylinderrollen und die Spiralfedern 10, 10' für beide Rollen als wirksame Mittel, die Rollen 4 derartig festzuhalten, daß diese rollen können ohne aus der Wickelspule herauszufallen. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, Permanentmagnete zu verwenden, und zwar entweder allein oder in Kombination mit solchen Rollenhaltemitteln, welche oben beschrieben sind. Wenn die Permanentmagnete an solchen Stellen befestigt werden, an denen die Rollen keine Blockierwirkung erzielen, so werden die Rollen durch die Permanentmagnete angezogen, während die Spule c von der Wickelspule 1 bewegt wird. Die auf diese Weise durch die Permanentmagneten angezogenen Rollen fallen nicht heraus, sofern sie nicht gewaltsam abgezogen werden. Die Ausführungsformen nach den Figuren 5 und 6 geben Beispiele wieder, bei denen Permanentmagnete unabhängig verwendet werden. Die Ausführungsformen nach den Figuren 9 und 30 geben Beispiele wieder, bei denen Permanentmagnete 7 zur Korrektur der Lage der Rollen verwendet werden, damit diese genau in Axialrichtung fallen, nachdem die Rollen 4 in ihre Positionen zurückgekehrt sind, bei denen sie keine Sperrwirkung erzielen.

Anhand der Figuren 40 bis 45 werden nun Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen keine Stützrahmen benötigt werden, um die Rollen 4 auf den flachen Aussparungen 2 derartig zurückzuhalten, daß die Rollen auf den flachen Aus-

sparungen 2 rollen können, ohne aus der Wickelspule 1 zu fallen. Die Figur 40 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Permanentmagnete 7 in der flachen Aussparung eingelassen sind. Der Weg für die Rollbewegung der Rolle 4 auf der flachen Aussparung wird durch Anschlagstifte 28 festgelegt, die sich an den Vorder- und Rückseiten der eingelassenen Magnete erheben. Der Sift 28, welcher dazu dient, die Rolle 4 an der am weitesten von der Umfangsfläche der Wickelspule entfernten Stelle festzuhalten, ist natürlich wesentlich. Der andere Stift 28, der sich an dem flachen Teil der flachen Aussparung erhebt, ist für den Zweck nützlich, die Rolle 4 daran zu hindern, ihre Bahn zu weit in die innere Fläche der Spule c zu erstrecken. Wenn die Spule c von der Wickelspule 1 gezogen wird, werden die Rollen 4 mit dem Stift 28 an der Stelle der größten Tiefe in Kontakt gehalten, ohne herauszufallen. An dieser Stelle werden die Rollen 4 durch die Permanentmagneten 7 angezogen, so daß sie daran gehindert werden, aus der flachen Aussparung herauszufallen.

Die Figur 41 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem an den Seitenflächen der Rollen 4 Ausstülpungen 8 vorgesehen sind, welche in die seitlichen Nuten 11 an den gegenüberliegenden Seitenwänden der flachen Aussparungen eingelassen sind, welche ein Rollen entlang der seitlichen Nuten 11 ermöglichen,so.daß die Rollen am Herausfallen an den flachen Aussparungen gehindert werden, wie zuvor mit Hilfe der Permanentmagnete 7. Die Figuren 42 und 43 geben Längsschnitte der Konstruktion nach Figur 41 wieder. Die seitlichen Nuten in den zuvor genannten Rollenstützrahmen sind direkt in den sich gegen-

überliegenden Seitenwänden der flachen Aussparungen auf der Wickelspule 1 ausgebildet. Die Ausstülpungen 8 an den Enden der Rollen können durch Achs-Enden 9 gemäß den Figuren 16 und 17 ersetzt werden. Die Figuren 44 und 45 geben eine Ausführungsform wieder, bei der unterbrochene flache Aussparungen 2' durch Unterbrechung des Schneidvorganges beim Herausschneiden der Flächensegmente aus dem Zylinder der Wickelspule 1 auf halben Wege der gesamten Schneidlänge gebildet sind. Die unterbrochenen flachen Aussparunge 2¹ bilden Flächen zum Abrollen der Rollen 4. Die Seitenwände 29 der Aussparungen dienen zur Führung der Rollen. Die Aussparungen sind vorzugsweise über ihre Fläche flach ausgebildet, wenn sie mit Rollenstützrahmen abgedeckt werden. Die unterbrochenen flachen Aussparungen können vorzugsweise dort eingesetzt werden, wo sie nicht mit Rollenstützrahmen abgedeckt sind. Wenn die unterbrochenen flachen Aussparungen 2' mit einer geringfügig größeren Breite versehen sind und Rollenstützrahmen, insbesondere Stützrahmen 3 A nach Figur 2, die in zwei Seiten geteilt sind, mit den Aussparungen 2' befestigt werden, kann die mühsame Bearbeitung, die·im Zusammenhang der Herstellung seitlicher Nuten in den Seitenwänden der flachen Aussparungen, wie in den Figuren 42 und 43 dargestellt ist, erforderlich ist, vermieden werden.

Anhand der Figur 46 und folgenden werden schließlich Ausführungsformen beschrieben, bei denen die vorliegende Erfindung auf Kragen angewendet wird, die auf den Umfang zusammengesetzter Wicklungsspulen gesetzt sind.

Die Figur 46 zeigt zur Erläuterung eine Ansicht der Zustandes, in dem die zusammengesetzte Wickelspule 1' betrieben wird. Die äußeren Umfange an den Positionen, die über die Spulen c geschoben werden, sind mit Gruppen von anggrenzenden Kragen 25 versehen. Alle Kragen werden gleichmäßig durch Reibung mit Hilfe von Preßluft innerhalb der Welle angetrieben, und werden in Verbindung mit der Antriebswelle S rotiert. Der innere Aufbau wird anhand der Figuren 47 und 48 schematisch dargestellt. Sobald der Druck der Preßluft innerhalb des Gummischlauches 26, welche durch die hohle Antriebswelle S strömt, ansteigt, werden die Reibungsglieder 27 durch die in der Welle S gebohrten Langlöcher nach außen gepreßt, wobei sie so gerichtet sind, daß die Kragen 25 gegen die Innenseite der Spulen c mit Hilfe der Reibungsräder 25 A drücken. Wenn die Antriebswelle S in Rotation versetzt wird, während die Kragen gegen die Spule c gehalten werden, treiben die Reibungsglieder 27, welche von den Bohrungen der Welle S erfaßt sind, die Kragen 25 durch Reibungskräfte an. Wenn mehrere Spulen c unterschiedlicher Längen gleichzeitig auf die Wicklungsspule gesetzt sind und rotiert werden, um darauf Bandmaterial aufzuwickeln, werden die Spulen c mit Reibungskräften beaufschlagt, die zu ihren diesbezüglichen Längen proportional sind. Darüberhinaus können die Reibungskräfte durch die Preßluft genau reguliert werden.

Die äußeren Umfange dieser Kragen 25 weisen flache Aussparungen gemäß vorliegender Erfindung auf. Die Rollen 4 werden auf diesen flachen Aussparungen 2 gehalten und werden betätigt, um eine Sperrbewegung auszuüben.

Die Vorrichtungen, welche die Rollen zurückhalten, die auf den Kragen mit geringer Breite befestigt werden, sollen möglichst einfach ausgebildet sein, um eine befriedigende Wirkungsweise zu erzielen. Gemäß der Ausführungsform nach Figur 49 sind flache Aussparungen 2 auf den äußeren Umfangen der Kragen 25 vorhanden, und Permanentmagnete 7 sind unter den flachen Aussparungen eingelassen. Die Figur 50 gibt eine Ausführungsform wieder, bei der die angrenzenden Kragen 25 verwendet werden, um die Rollen 4 daran zu hindern, seitlich bewegt zu werden. Permanentmagnete 7 sind in den Bodenflächen und Seitenwänden eingelassen. Ein Haltestift 28 erhebt sich von der flachen Aussparung 2, so daß er die Rolle 4 anhalten kann, nachdem die Rolle zu der Position zurückgekehrt ist, die von der Umfangsfläche der Wicklungsspule am weitesten entfernt ist.

In den Figuren 51 und 52 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer zusammengesetzten Wickelspule 1' dargestellt, welche Gruppen von Kragen 25 aufweist, die aus der Figur 46 ersichtlich sind. Rollenstützrahmen 3 B sind jeweils mit zwei Schrauben 23 an die flachen Aussparungen 2 auf dem äußeren Umfang der Kragen 25 befestigt. Hierbei sind feste Stahlkugeln 20 in die Führungsenden der Reibungsglieder 27 eingebracht, welche sicher geführt werden. Jeder der Kragen 25 wird durch drei Stahlkugeln 20 durch" Reibung angetrieben. Die zusammengesetzte Wickelspule 1', die in Figur 53 dargestellt ist, gehört zu einem relativ alten Typ, welche die Drehung der Anriebswelle S auf allen Kragen 25 durch Anziehen der Mutter 30 über die Kompressionsfedern 31 überträgt anstelle der Verwendung von Preßluft.

Die Verriegelung der Kragen 25 mit den Spulen c J wird in ähnlicher Weise wie bei der AusführungS'-■ form gemäß den Figuren 51 und 52 erreicht, und :zwar mit Hilfe der Rollenstützrahmen 3 B und der I Rollen 4 gemäß vorliegender Erfindung, welche hier nicht näher dargestellt sind. Die Kragen 25 können solchen Ausführungsformen entsprechen, wie sie in den Figuren 21 und 52 oder den Figuren 47 und 48 dargestellt sind. Die Wickelspulen dieses besonderen Typs haben den Nachteil, daß das Antriebsdrehmoment der Kragen 25 mit der Stellung der Kragen veränderbar ist.

In jedem Fall sind die flachen Aussparungen 2, welche in gleichen Abständen auf dem Umfangskreis des äußeren Umfanges der einzelnen Kragen 25 angeordnet sind, flache Flächen, welche durch Herausschneiden von Flächensegmenten einer gewünschten Breite aus den Scheiben der Kragen rechtwinklig zu den Achsen der Kragen entstehen. Die zusammengesetzte Wickelspule, die von der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht, wird dadurch erzielt, daß diese flachen Aussparungen, die Rollen, Walzen oder Zylinder und die Rollenzurückhaltevorrichtungen verwendet werden, die jenen der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich sind. Somit wird eine hochklassige Wicklungsspule erzielt, welche die Vorteile dieser Erfindung aufweist.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand der verschiedensten Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Rollen und ihre Rollflächen, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind schmaler in ihrer Breite und größer bezüglich ihrer Anzahl als jene bei den herkömmlichen

Wickelspulen. Die Rollflächen oder flachen Aussparungen werden durch quergeführte Schneidarbeiten erzielt anstelle eines Längsschnittes entlang der Rotationsachse, wie dies bei den herkömmlichen Wickelspulen der Fall ist. Aus diesen Gründen werden weniger Schneidarbeiten benötigt, welche sich bei den Wicklungsspulen nach der Erfindung einfacher durchführen lassen. Ferner werden die Rollen, welche auf den flachen Aussparungen abrollen, in einer solchen Weise zurückgehalten, daß sie rollen können und daran gehindert werden, aus den flachen Aussparungen herauszufallen. Die vorliegende Erfindung gibt daher wirksame Rollenzurückhaltevorrichtungen an, welche sich leicht herstellen lassen. Die Wickelspulen nach dem Rollenverriegelungstyp können daher vorteilhaft hergestellt werden, wenn die Rollenstützrahmen durch genaues Gießen als Massenartikel hergestellt werden, wobei die zahlreichen flachen Aussparungen auf den Wickelspulen durch einen quergeführten Schneidvorgang durch einen Schnitt erzeugt werden, wobei der Zusammenbau mit den Rollen in einer Montagestraße erfolgt.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.Wickelspule für Bandmaterial, dadurch gekennzeichnet,' daß zur Befestigung einer Spule c, vorzugsweise Bandspule, auf der Wickelspule (1) Rollen (4) oder Walzen vorgesehen sind und auf dem äußeren Umfang der Wickelspule (1) in untereinander gleichen Abständen in Umfangsrichtung flache Ausnehmungen (2) ausgebildet sind, welche durch Abschneiden von Flächensegmenten in erforderlicher Breite vom Zylinder der Wickelspule gebildet sind, in denen die Rollen (4) oder Walzen parallel zur Achse der Wickelspule rollbar angeordnet sind, wobei die Rollen (4) oder Walzen eine Dicke aufweisen, derart, daß sie bei einer Lage in der Aussparung, bei der sie von der Oberfläche der Wickelspule (1) am weitesten getrennt sind, geringfügig aus dieser herausragen und beim Wegrollen aus- dieser Lage in zunehmendem Maße aus der Oberfläche der"Wickelspule herausragen, und daß Mittel vorhanden sind, welche die Rollen (4) oder Walzen derart festhalten, daß sie in den flachen Aussparungen rollen können, ohne herauszufallen.

2. Wickelspul-e nach Anspruch' 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Ausnehmungen durch Abschneiden von Flächensegmenten aus einer Oberflächenseite zur anderen Seite der Wickelspulenoberfläche gebildet sind und daß an jeder Ausnehmung ein Stützrahmen (3) für die Rollen (4) oder Walzen derart befestigt ist, daß er nicht aus der Umfangsflache der Wickelspule (1) herausragt, wobei die Rollen (4) oder Walzen auf den Flächen der Aussparungen innerhalb des Stützrahmens parallel zur Achse der Wickelspule 1 rollen können.

Wickelspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (4) oder Walzen Bohrungen aufweisen, durch welche Achsen lose hindurchgeführt sind, deren Enden (8) in seitlich vom Stützrahmen (3) angeordneten Nuten (11) derart eingelassen sind, daß eine Bewegung der Enden (8) über eine kurze Strecke aufgrund der Rollen (4) oder Walzen ermöglicht wird..

Wickelspule nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen oder Walzen ( Bohrungen aufweisen, durch welche eine Spiralfeder (10) geführt ist, deren Enden am Stützrahmen (3) befestigt sind

Wickelspule nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen oder Walzen (4) in Kombination einen Zylinder (1 a)mit polygonalem Querschnitt aufweisen, wobei Flächensegmente 03, 13 a) an den Flächen, welche den äußeren Umfang des polygonalen Zylinders bilden, befestigt sind und die Flächensegmente (13, 13 a) eine solche äußere Fläche aufweisen, daß die Flächen des polygonalen Zylinders in eine Kreisfläche umgewandelt werden, die sich der inneren Fläche der Spule c anpaßt, und daß die Flächensegmente (I3)eine Länge aufweisen,' derart, daß ein Teil dieser Fläche des polygonalen Zylinders als Rollfläche für Rollen oder Walzen (4) dient.

Wickelspule für Bandmaterial zur Befestigung einer Spule, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spulenstutzelemente (1 b) auf einer Antriebsachse S angeordnet sind, um die Innenfläche einer Spule c zum Aufwickeln von Bandmaterial örtlich zu stützen und zurückzuhalten, wobei die

SpulenstützelementeC1 b)jeweils in Form eines kurzen Rohres mit flachen Aussparungen (2) auf dem äußeren Umfang' ausgebildet sind und die Aussparungen (2) als flache Flächen geformt sind, welche durch Herausschneiden von Flächensegmenten (1 b) einer gewünschten Breite aus der Wandung der Spulenstützelemente entstehen, und daß Rollen oder Walzen (¹I), welche auf den flachen Aussparungen rollen können, parallel zu den Achsen der Spulenstuztelemente (1 b) ausgerichtet sind, welche eine Dicke aufweisen, daß sie selbst bei einer Position, in der sie von der Umfangsfläche der Stützelemente am weitesten entfernt sind, noch aus dieser Umfangsfläche geringfügig herausragen und beim Wegrollen aus dieser Lage in zunehmendem Maße aus der Oberfläche der Stützelemente herausragen, und daß Mittel vorhanden sind, welche die Rollen oder Walzen (4) derart festhalten, daß sie in den flachen Aussparungen rollen können, ohne herauszufallen.

7. Wickelspule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenstützelemente (1 b) Spulenadaptoren (1 c) aufweisen, die an den Innenseiten der Enden der Spulen c angebracht sind und welche sich leicht an den Wellenkopf einer Antriebswelle anbringen und lösen lassen.

8. Wickelspule nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, daß in den flachen Aussparungen (2) oder in deren Nähe Permanentmagnete (7) eingelassen sind.

9. Wickelspule nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, dadurch gekennzeich-

η e t, daß die Rollen oder Walzen (4) auf den Mittellinien der flachen Aussparungen (2) parallel zur Achse der Wickelspule mit Hilfe von Spiralfedern (10, 10') gehalten sind, welche ihrerseits an den Enden der flachen Aussparungen befestigt sind.

10. Wickelspule nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, dadurch- gekennzeichnet, daß die Rollen oder Walzen (4) an ihren äußeren Enden Ausstülpungen (8) aufweinen, welche sich in entsprechend ausgebildete und in den Seitenwänden der flachen Aussparungen (2) befindliche Nuten (11) erstrecken, so daß die Rollen oder Walzen (4) entlang der Aussparung (2) rollen können, ohne herauszufallen.

11. Wickelspule für Bandmaterial, welche auf ihrer Oberfläche Rollen oder Walzen zur Befestigung einer Spule aufweist, dadurch· gekennzeichnet, daß Gruppen mehrerer Kragen oder Manschetten (25) aneinandergrenzend vorhanden sind, durch deren Zentren eine Antriebswelle S geführt ist, welche für einen Reibungsantrieb der Kragen sorgt, und daß in gleichen Abständen um den äußeren Umfangskreis der Kragen flache Aussparungen (2) angeordnet sind, welche durch Herausschneiden von Flächensgementen einer gewünschten Breite aus den Scheiben der Kragen rechtwinklig zu deren Achsen gebildet sind und daß Rollen oder Walzen (4), welche auf den flachen Aussparungen rollen können, parallel zur Achse der Wickelspule ausgerichtet sind, welche eine Dicke aufweisen, daß sie selbst bei einer Position, in der sie von der Umfangsfläche der Wickelspule am weitesten entfernt

sind, noch aus dieser Umfangsflache geringfügig herausragen und beim Wegrollen aus dieser Lage in zunehmendem Maße aus der Oberfläche herausragen, und daß Mittel vorhanden sind, welche die Rollen oder Walzen (4) derart festhalten, daß sie in den flachen Aussparungen rollen können, ohne herauszufallen.

12. Wickelspule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragen oder Manschetten (25) voneinander einen äußerst geringen Abstand aufweisen, und daß auf den flachen Aussparungen (2) Rollenstützrahmen derart befestigt.· sind, daß sie nicht aus der Umfangsfläche.der Aussparungen (2) herausragen, wobei durch die Rollen (4) Bohrungen verlaufen, durch die jeweils eine Achse geführt ist, deren Enden sich in Nuten erstrecken, die sich im Rollenstützrahmen befinden, so daß die Rollen auf der Fläche über eine kurze Strecke rollen können.