DE3317314A1 - Kabeltrommel - Google Patents

Description

- 4 Kabeltrommel

Die Erfindung betrifft eine Kabeltrommel zum Aufrollen, Lagern und Transport von Drähten, Kabeln oder sonstigen fadenförmigen Materialien, die aus einer Platte hergestellte Seitenwandungen, Randteile zum Rollen, einen zentralen Kabelträger und eine Nabe zum Drehen aufweist.

Die wesentlicheren Parameter, Größen und zugehörigen Forderungen der auf den unterschiedlichen Gebieten der Industrie angewandten Kabeltrommeln legen die einzelnen Staaten in Normen fest, jedoch ist die Konstruktion der Kabeltrommeln nicht bestimmt.

Die früher beinahe ausschließlich aus Holz hergestellten Kabeltrommeln, die aus einem zylindrischen Kabelträger und diesen abgrenzenden, scheibenförmigen Seitenwandungen bestehen, werden immer mehr von Kabeltrommeln aus Metall abgelöst.

Zwei grundsätzliche Aufbauweisen der aus Metall hergestellten Kabeltrommeln haben sich verbreitet: eine mit flacher und die andere mit wellenförmiger Seitenwandung. Anfangs wurden die denen einer Kabeltrommel aus Holz ähnlichen scheibenförmigen Seitenwandungen aus Metall durch von der Achse ausgehende Speichen innerhalb des Tragzylinders abgelöst, ausgespart und die Verstärkung der Seitenwandungen wurde durch verlängertes Anlegen der Speichen gelöst. Infolge des Material- und Arbeitsbedarfes der Konstruktion mit flacher Seitenwandung haben sich diese nicht verbreitet und werden nur bei kleinen Größen angewandt.

Die Konstruktion mit wellenförmiger Seitenwandung hat sich allgemein verbreitet. Zwischen dem zylindrischen

Kabelträger und der Achse liegen drei oder mehr Speichen. Die Seitenwandung der Kabeltrommel wird aus Metallstreifen durch Ausbildung von Wellen hergestellt, wodurch Rippen im Kreis radial entstehen. Die Rippen sind höher als der zylindrische Kabelträger und ihre Höhe nimmt zum Trommelrand hin ab. Das Charakteristische für diese Konstruktion besteht darin, daß sich bei geringerem Durchmesser infolge der Vermehrung und höhenmäßigen Zunahme größere Materialmengen anhäufen. Ebenfalls infolge der an größeren Durchmessern eintretenden höhenmäßigen Zunahme der Speichen ist ihr Widerstand gegen Krafteinwirkungen geringer. Hierdurch müssen für größenmäßig unterschiedliche Kabeltrommeln Seitenwandungen von unterschiedlicher Größe und Wellenausbildung hergestellt werden, wodurch die Produktion erschwert wird. Wird die Beanspruchung der Kabeltrommeln während der Anwendung festigkeitsmäßig betrachtet, so können folgende Nachteile festgestellt werden:

a) Während des Kabelaufrollens müssen der zylindrische Kabelträger, die Speichen und die Nabe eine stetig zu-. nehmende Masse des Kabels tragen können. Dabei werden die Seitenwandung und die Randteile kaum belastet. Ihre Aufgabe besteht nur in der seitlichen Anstützung der Kabelwindungen. Beim Abrollen läuft der Prozeß umgekehrt.

b) Während der Lagerung und des Transportes des aufgerollten Kabels müssen der zylindrische Kabelträger, die Seitenwandung und die Randteile die Masse des Kabels tragen können. Gemäß den praktischen Erfahrungen entstehen die meisten Beschädigungen eben in diesem Zeitraum.

In Anbetracht der bekannten Konstruktionen wurde die Erfahrung gemacht, daß die Festigkeitscharakteristik der Seitenwandung von Kabeltrommeln zum Randbereich hin

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große Unterschiede aufweist. Neben den überdimensionierten, aus unnötig großer Materialmenge hergestellten Bauteilen sind noch schwache, leicht zu beschädigende Bauteile vorhanden, die die sich aus den obigen zweierlei Beanspruchungen ergebenden Festigkeitsbelastungen schlecht ertragen können. Die Seitenwandung hat eben dort die schwächste Stelle - an ihrem äußeren Rand wo die Beanspruchung die größte ist.

Die auch produktionsmäßig heutzutage in großer Stückzahl hergestellten Kabeltrommeln mit wellenförmiger Seitenwandung haben sehr viele Mängel. Zum Beispiel müssen Werkzeuge von mehreren Typen zum Pressen der Seitenwandungen aus Metallstreifen oder Segmenten infolge unterschiedlicher Durchmesser an den Rändern sowie Kabeltrommeln und Wellenanzahl benutzt werden.

Gehören mehrere Durchmesser an zylindrischen Kabelträgern zu einem Randteildurchmesser, so sind unterschiedliche Seitenwandungen herzustellen. In Anbetracht des Schweißens bildet das Anschweißen der wellenförmigen Seitenwandungen an die Randteile und den zylindrischen Kabelträger durch je zwei wellenförmig geleitete Nähte den meist kritischen Bereich der Kabeltrommel, weil die unterschiedliche Form und die von dem Durchmesser abhängige Anzahl der Wellen das Maschinenschweissen erschweren. Das Anschweißen der Speichen läßt sich ebenfalls schwer mechanisieren. Die senkrechte Stellung der Seitenwandung auf dem Mantel des Kabelträgers ist schwierig, stellt jedoch eine grundsätzliche Forderung dar.

Es ist ein besonderer Problemkreis, der sich aus dem Transport, der Lagerung und der praktischen Anwendbarkeit der Kabeltrommel ergibt.

Die leeren Kabeltrommeln brauchen viel' Raum. Daher besteht ein altes Bestreben, den Platzbedarf der leeren Kabel-

trommeln durch ihre Zer- und Zusammenlegbarkeit herabzusetzen. Der gemeinsame Mangel der vorhandenen Lösungen besteht darin, daß das Zerlegen und der Zusammenbau arbeitsaufwendig sind, die Bauteile der Kabeltrommeln, z.B. die Schrauben, leicht verlorengehen können und der Zusammenbau größerer Kabeltrommeln gefährlich sein kann.

Günstiger sind zusammenlegbare Kabeltrommeln, die z.B. aus der US-PS Nr. 3 791 606(B 65 h 75/22) sowie der FR-PS Nr. 2 047 848.(B 65 h 75/00) bekannt sind. Der Mangel der Kabeltrommeln mit durch Gelenkarm verbundenen Seitenwandungen besteht aber darin, daß die Gelenkarme im zusammengelegten Zustand über die Seitenwandungen hinausragen.

Die Zielsetzung der Erfindung liegt in der Beseitigung der obigen Mängel und dadurch Gestaltung, deren Konstruktion leicht und steif ist. Sie muß zwei Beanspruchungen vor allem in gesteigertem Maß im Randbereich der Seitenwandungen widerstehen können. Ihre Herstellung muß einfach sein, soll nur wenige Werkzeuge erfordern, die Anzahl der Schweißnähte soll herabgesetzt und dabei das Schweißen mechanisiert werden.

Bei der zusammenlegbaren Ausführungsform dürfen die einzelnen Elemente nicht über den Außendurchmesser hinausragen. Ihr Auseinanderziehen und Zusammenlegen sollen ohne zusätzlich an- oder abzumontierende Bauteile einfach erfolgen. Gegebenenfalls soll sie einen Container aufweisen, der die Montage erleichtert sowie Transport und Lagerung der zusammengelegten Kabeltrommeln günstig beeinflußt.

Die erfinderische Idee, die dem gesetzten Ziel entspricht, liegt in der Erkenntnis, daß sich eine aus einer flachen Platte erzeugte Seitenwandung, die mittels

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radialen Rippen oder Wellen verstärkt ist, für die Beanspruchung am besten eignet. Ein wichtiger Teil der erfinderischen Idee liegt darin, daß die Größe der Rippen mit dem Durchmesser proportional zunimmt und der Praxis entgegen die Rippen eben im Randbereich der Kabeltrommel am größten sind. Zu der erfinderischen Idee gehört es auch, daß das Zusammenlegen der Kabeltrommel durch eine Serie von durch Gelenke verbundenen Trommelelementpaaren ermöglicht ist, die mit ihrem Ende an den Seitenwandungen befestigt sind und sich beim Zusammenlegen in die Wellen oder zu diesem Zwecke ausgestaltete Vertiefungen legen.

Entsprechend dem gesetzten Ziel ist die erfindungsgemäße Kabeltrommel zum Aufrollen, Lagern und Transport von Drähten, Kabeln oder sonstigen fadenförmigen Materialien, die aus einer Platte hergestellte Seitenwandungen, Randteile zum Rollen, einen zentralen Kabelträger und eine Nabe zum Drehen hat, so gestaltet worden, daß die Seitenwandungen von der Mitte aus radial angeordnete, von innen nach außen breiten- und tiefenmäßig zunehmende, wellenförmige Rippen haben, wobei die Wellen zweckmäßig einen geradlinigen Mantel haben und ihre zum Radius der Seitenwandung senkrechten Querschnitte einander ähnlich sind und der zentrale Kabelträger ein steifer Zylindermantel oder eine Serie den Zylindermantel ersetzender, sich zum Zusammenlegen der Kabeltrommel eignender Trommelelementpaare ist, wobei die Trommelelemente der Trommelelementpaare an den Seitenwandungen und aneinander durch Gelenke befestigt sind, wobei gegebenenfalls ein sie im zusammengelegten Zustand aufnehmender Behälter vorgesehen ist,

Es kann für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabeltrommel charakteristisch sein, daß das Ausgangsmaterial der Seitenwandung eine flache Plattenscheibe ist,

wobei di« Wellen durch auf dem Radius senkrechte, ständig gleichmäßige Ausdehnung des Materials entstehen. Die Anzahl und die Größe der Wellen werden in Anbetracht der !Dehnung des Materials festgesetzt, gegebenenfalls so, daß sich die geradlinigen Seiten der Welle durch einen Kreisbogen mit dem Radius "R" an die Ebene der Seitenwandung und an das damit parallele Wellendach anschließen.
Es kann für eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabeltrommel charakteristisch sein, die ebenfalls zusammenlegbar ist, daß sie eine kabeltragende Fläche bildende, in der Mitte durch Gelenke verbundene, sich beim Zusammenlegen radial nach außen verschiebende Trommelelementpaare, eine in der mit den Seitenwandungen parallelen Symmetrieebene liegende, zweckmäßig ringförmige innere Tragachse und an der Seitenwandung befestigte Gelenke aufweist, wobei die Trommelelementpaare mit einem Ende an der inneren Tragachse und mit dem anderen Ende abwechselnd an an den Seitenwandungen angeordneten Gelenken befestigt sind, wobei die zusammengelegten Trommelelementpaare an den inneren Seiten, gegebenenfalls in den Vertiefungen, z.B. in den wellenförmigen radialen Vertiefungen der Seitenwandungen, sitzen, sowie die Trommelelementpaare ihre Zusammenlegung verhindernde Riegel aufweisen.

Die erfindungsgemäße Kabeltrommel wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt der steifen Kabeltrommel, Fig. 2 verschiedene Lösungen für die Teilquerschnitte

A, B, C gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt der Kabeltrommel auf dem Radius der Seitenwandung mit ausgestaltetem Wellenprofil,

Fig. 4 einen Teilschnitt der zusammenlegbaren Kabeltrommel im herausgezogenen und zusammengelegten Zustand und

Fig. 5 schematisch einen Behälter für den Transport und die Lagerung der zusammenlegbaren Kabel

trommel .

Bei einem Ausführungsbeispiel befindet sich ein Randteil 1 an der äußeren Kante der gewellten Seitenwandung 2, der z.B. gemäß der Teillösung "A^¹¹ einen rollbaren Teil bildet. Die Teillösung "A₂" ist eine andere Variation mit Ringnut, die die Endstücke des Holzlattenbeschlages zum Einpacken vom Kabel trägt. Bei der Lösung "A," hat der Randteil ein U-förmiges Profil.

Der zylindrische Kabelträger 4, der durch einen Ring verstärkt ist, ist mittels eines Ringes 3 (Teillösung "B₁") oder mittels eines Randteils (Teillösungen "B₂" und "B,") an der Seitenwandung 2 befestigt. Die Nabe 5 der Kabeltrommel besteht aus einem gebördelten Halter 52 und einem Verstärkungsring, woran sich das Mittelstück 51 der Seitenwandung 2 geradlinig (Teillösung "C..¹¹) oder gebördelt und sich anpassend (Teillösung "C₂")anschließt. Die Seitenwandungen 2 sind durch die Rohrachse 6 verbunden. Die Öffnung 7 dient zur Befestigung des Kabelendstückes und das Loch 8 erfaßt den die Kabeltrommel drehenden Zapfen.

Das Ausgangsmaterial der wellenförmigen Seitenwandung kann eine aus ebenem Blech erzeugte Scheibe sein, an der die Wellen erfindungsgemäß durch Dehnung und bleibende Formänderung des Materials entstehen. In diesem Falle sind das Profil und die Anzahl der Wellen so zu wählen, daß die Dehnung des Materials am Ende des Preßvorgangs nirgends den Anfang der Kontraktion erreicht. Ein solches Profil ist aus Fig. 3 ersichtlich, wobei sich die Wellenseitenfläche 11 an die Oberfläche 9 der

Seitenwandung 2 und das Wellendach 10 über Kreisbögen mit dem Radius "R" anschließt.

Das Ausgangsmaterial darf auch aus kreissektorförmigen Plattensegmenten bestehen. In diesem Falle ist die ganze Seitenwandung 2 aus gewellten Segmenten zusammenzustellen.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung kann jede im Durchmesser kleinere und dünnere Seitenwandung mittels eines für die im Durchmesser größte, dickste herzustellende Seitenwandung vorgesehenen und auf der Presse stets angeordneten Werkzeuges zur Wellenbildung erzeugt werden. Da das nach den Festigkeitsbedingungen gewählte Wellenprofil zur Mitte der Seitenwandungen proportional abnimmt und in der Mitte aufhört, können charakteristisch ähnliche, die bei der Benutzung entstehende Beanspruchung auf gleiche Weise tragende Seitenwandungen mit der für die Kabeltrommel notwendigen Größe hergestellt werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel betrifft eine zusammenlegbare Kabeltrommel, deren Kabelträger aus einer Serie von in der Mitte durch Gelenke 16 verbundenen U-profilförmigen Trommelelementpaaren 12 besteht, wobei diese Elemente beim Zusammenlegen ineinanderVücken. Die zum Beispiel in zwei Reihen angeordneten Trommelelementpaare 12 sind auf der ringförmigen inneren Tragachse 14 gitterförmig aufgereiht. Die Trommelelementpaare 12 sind mit ihrem anderen Ende an mit den inneren Tragachsen 14 gleichen äußeren Tragachsen 13, 15 als Gelenke befestigt, die beispielsweise an der Seitenwandung 2 durch Schweißen befestigt werden. Riegel 17 verhindern ein Zusammenlegen der herausgezogenen Kabeltrommel.

Wenn die Kabeltrommel zusammengelegt wird, verschiebt ~ sich die Mitte der Trommelelementpaare 12 zum Rand der Kabeltrommel. Durch gegenseitige Annäherung der Seitenwandungen 2 legen sich die durch die Gelenke 16 ineinan-

dergehenden Trommelelementpaare schließlich in den nach dem Wellenrand der Seitenwandung 2 liegenden Bereich hinein. Auf diese Weise läßt sich die Breite der Kabeltrommel auf ca. 1/8 herabsetzen. Die zusammengelegte Kabeltrommel kann in einen angemessen ausgestalteten Behälter 18 hineingepackt werden, der beispielsweise der Größe einer herausgezogenen Kabeltrommel entspricht. Der Behälter 18 wird mit abkippbaren Seitenelementen 19» Befestigungs- und Sicherungsstiften 20 bzw. 21 zum Festhalten der Kabeltrommel versehen. Beim Kabeltransport können eine vollgerollte Kabeltrommel im Behälter 18 und die übrigen auf herkömmliche Weise befördert werden. Nach dem Verbrauch des Kabels können die leeren Kabeltrommeln 22 zusammengelegt und im Behalter zurücktransportiert werden.

Wie auch aus dem Ausführungsbeispiel hervorgeht, gewährt die gewellte Seitenwandung mit radialem und von der Mitte aus zum Randbereich proportional zunehmendem Profil eine Mchte, steife Konstruktion und sie ist im Randbereich von genügender Festigkeit. An der gewellten Seitenwandung mit dem gewünschten Randdurchmesser läßt sich ein zylindrischer Kabelträger mit beliebig wählbarem Durchmesser befestigen. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß sich die Kabeltrommeln auch in Kleinserie herstellen lassen, da die gewellten Seitenwandungen mittels eines gleichen Werkzeuges, durch einmalige Werkzeugaufnahme, stückweise durch einen Preßvorgang mit Jedem Durchmesser und mit üblicher Blechstärke erzeugt werden können. Jede Naht an der Kabeltrommel läßt sich mechanisiert leicht herstellen. Die zusammenlegbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabeltrommel ermöglicht eine außerordentlich wirtschaftliche Handhabung der Kabeltrommeln, die mit einer bedeutenden Arbeitskraft- und Energieeinsparung verbunden ist, da sich in dem Raum einer leeren Kabeltrommel 7 bis 8 zusammengelegte Kabeltrommeln transportieren und lagern lassen.

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ν. FONER -e-B B*r WG hf'A'U S FINCK PATENTANWÄLTE F. UROPEAN PATENT ATTORNEYS MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 9ft O1 6O, D-8OOO MÜNCHEN 95 APRILIS 4. G^PIPARI MÜVEK DEAC-30996.6 11. Mai 1983 Kabeltrommel PATENTANSPRÜCHE

1. Kabeltrommel zum Aufrollen, Lagern und Transport von Drähten, Kabeln oder sonstigen fadenförmigen Materialien, die aus einer Platte hergestellte Seitenwandungen (2), Randteile (1) zum Rollen, einen zentralen Kabelträger (4) und eine Nabe (5) zum Drehen aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Seitenwandungen (2) von der Mitte ausgehend radial angeordnete wellenförmige Rippen aufweisen, deren Breite und Tiefe von innen nach außen zunimmt, wobei die Wellen zweckmäßig einen geradlinigen Mantel haben und ihre zum Radius der Seitenwandung (2) senkrechten Querschnitte miteinander ähnlich sind, und daß der zentrale Kabelträger (4) ein steifer Zylindermantel oder eine Serie von den Zylindermantel ersetzenden, sich zum Zusammenlegen der Kabeltrommel eignenden Trommelelementpaaren (12) ist, die an den Seitenwandungen (2) und an-

-z-

einander durch Gelenke (13, 14, 15) befestigt sind, wobei gegebenenfalls ein sie im zusammengelegten Zustand aufnehmender Behälter (18) vorgesehen ist.

2. Kabeltrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Seitenfläche (11) der Wellen an die Oberfläche (9) der Seitenwandung (2) und an das flache Wellendach (10) durch je zwei Kreisbogen von gleichem Radius "R" anschließt.

3. Kabeltrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet; daß ihre Wellenform in ihren auf dem Radius senkrechten Querschnitten ein durch gleichmäßiges Ziehen des Materials erzieltes Profil hat.

4. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen (2) aus einem oder mehreren, mit Wellen versehenen, kreissektorförmigen Segmenten zusammengesetzt sind.

5. Kabeltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine an dem gegebenenfalls gebördelten Mittelstück (51) der Seitenwandungen (2) durch Anschweißen befestigte, aus gebördelten Trag- und Versteifungsringen (52) bestehende Nabe (5), eine die Naben (5) verbindende Rohrachse (6), an den Seitenwandungen (2) durch eine Bördelung und/oder einen Tragring und Anschweißen steif befestigte Trommel (4), und gegebenenfalls in der Trommel (4) eine oder mehrere ringförmige Versteifungen (41) aufweist.

6. Kabeltrommel zum Aufrollen, Lagern und Transportieren von Drähten, Kabeln oder sonstigen fadenförmigen Materialien, die aus einer Platte hergestellte Seitenwandungen (2), einen Randteil (1) zum Rollen, eine Tragtrommel (4) und eine Nabe (5) zum Drehen hat, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine kabeltragende Fläche bildende, in der Mitte durch Gelenke (16) verbundene, sich beim Zusammenlegen radial nach außen verschiebende Trommelelementpaare (12), eine in der zu den Seitenwandungen (2) parallelen Symmetrieebene liegende, zweckmäßig ringförmige innere Tragachse (14) und an der Seitenwandung (2) angebrachte Gelenke (13, 15) aufweist, und daß die Trommelelementpaare (12) mit einem Ende an einer inneren Tragachse

(14) und mit ihrem anderen Ende abwechselnd an an den Seitenwandungen (2) angeordneten Gelenken (13, 15) befestigt sind.

7. Kabeltrommel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengelegten Trommelelementpaare (12) an den inneren Seiten, gegebenenfalls in den Vertiefungen, z.B. in den wellenförmigen radialen Vertiefungen der Seitenwandungen (2) sitzen.

8. Kabeltrommel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Trommelelementpaare (12) ihr Zusammenlegen verhindernde Riegel (17) aufweisen.