DE4300389C2 - Spulvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Eine solche Spulvorrichtung ist durch die DE-OS 23 13 152 bekannt.

Die Zentriertellerlagerung der bekannten Spulvorrichtung weist zwei Zentrierteller auf, von denen zumindest einer zum Einspan­ nen und Lösen einer Spulenhülse axial gegen Federkraft bewegbar sowie mit einer Bremse zum Stillsetzen der vollen Spule nach deren Abheben von dem Spulenantrieb ausgestattet ist. Das die Zentriertellerlagerung aufnehmende Gehäuse bildet einen Zylin­ der, in dem ein hohler, am hinteren Ende durch einen Boden verschlossener Kolben axial beweglich ist, dessen Innenbohrung als Führung für den Lagerzapfen des Zentriertellers dient. Der Lagerzapfen ist durch eine Druckfeder am Kolbenboden axial abgestützt. Der Kolben stützt sich seinerseits über eine weite­ re Druckfeder an der Gehäuserückwand ab. Der Raum zwischen Kolben und Gehäuserückwand ist an eine Druckquelle angeschlos­ sen. Mit dem zum Zentrierteller weisenden Kolbenrand ist eine auf dem Außenumfang des Gehäuses axial verschiebbare Brems­ scheibe, die mit einer Bremsfläche an der Stirnseite des Zen­ triertellers zusammenwirken kann, fest verbunden. Beide Druck­ federn wirken in Bremsrichtung, desgleichen ist der Kolben durch das Druckmedium nur in Bremsrichtung beaufschlagbar. Der Antrieb des Kolbens durch ein Druckmedium dient ausschließlich der Betätigung der Bremse und hat darüber hinaus bei dem Spu­ lenwechsel keine Funktion.

Der bekannte Stand der Technik weist einmal den Nachteil auf, daß das Lösen der vollen Spule weiterhin von Hand erfolgen muß, was eine Mechanisierung des Spulenwechsels mindestens erheblich erschwert. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die zwischen Kolbenboden und Gehäusewand eingespannte Druckfeder einerseits den Kolben und mit diesem die Bremsscheibe in Bremsrichtung und andererseits über die den Tragdorn des Zentriertellers am Kol­ benboden abstützende Feder zugleich den Zentrierteller in Ein­ spannrichtung belastet. Daher fehlt eine eindeutige Trennung zwischen Einspannen und Bremsen, weshalb nicht ausgeschlossen werden kann, daß - beispielsweise durch Verunreinigungen oder Bruch der Tragdornfeder verursacht - während des Aufwickelvor­ ganges die Bremse unbeabsichtigt wirksam wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spulvorrichtung bereitzustellen, bei der die Funktionen Einspannen und Bremsen eindeutig getrennt sind und die insbesondere den Spulenwechsel durch Automaten ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe ergibt sich bei einer gattungsgemäßen Spulvorrichtung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1.

Dadurch, daß der Kolben einerseits in Bremsrichtung gegen den Träger frei beweglich, in Entspannrichtung jedoch mit dem Trä­ ger formschlüssig verbunden ist, wird erreicht, daß der Brems­ vorgang ohne jede Einwirkung auf den Zentriertellerträger bleibt, während der Träger beim Zurückfahren des Kolbens durch letzteren mitgenommen wird. Hierzu kann der Kolben in dem Gehäuse mittels einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Brems­ kammer in Bremsrichtung und mit Hilfe einer Ausrückkammer in Ausrückrichtung verfahren werden. Die dabei aufeinander glei­ tenden Flächen sind durch bekannte Mittel abgedichtet.

Eine in Ausrückrichtung wirksame formschlüssige Verbindung zwi­ schen dem Kolben und dem Träger wird beispielsweise durch einen am hinteren Trägerende vorgesehenen, vorzugsweise ringförmigen Anschlag für den Kolben gebildet. Bei einer Weiterbildung kann der Kolben durch eine an dem Träger abgestützte Druckfeder zu diesem Anschlag hin belastet werden, wodurch eine zufällige Bremsung während des Aufwickelvorganges sicher vermeidbar ist.

Bei einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung ist an dem zur Gehäuserückwand hin gelegenen Teil des Trägers ein nach beiden Seiten durch je einen Bund größeren Durchmessers begrenzter Ab­ schnitt kleineren Durchmessers vorgesehen, während die Innen­ bohrung des Kolbens in einem am hinteren Kolbenende radial nach innen vorspringenden, dem Durchmesser des dünneren Trägerab­ schnitts angepaßten Ringansatz endet, der auf der Oberfläche des Trägerabschnitts mit dem kleineren Durchmesser gleitend geführt ist. Dabei kann vorteilhaft der durch die Innenbohrung des Kolbens zusammen mit dem Abschnitt gebildete Ringraum die den Kolben gegen den Träger abstützende Druckfeder aufnehmen.

Der auf seinem vorderen Ende das Zentriertellerlager tragende Träger wird bevorzugt dagegen gesichert, daß er - etwa bei Blockieren des Zentriertellerlagers - von dem Zentrierteller mitgenommen wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Enden der den Träger abstützenden Druckfeder in Achs­ richtung umgebogen werden und das hintere Federende beispiels­ weise in der Gehäuserückwand und das vordere Federende in dem Träger befestigt ist.

Der Träger kann vorteilhaft auf einem in der Zentriertellerach­ se angeordneten, an der Gehäuserückwand befestigten Tragdorn gleitend geführt sein, wobei der Tragdorn seinerseits am Gehäu­ se und zusammen mit diesem an dem Spulenhebel befestigt ist.

Der Träger ist zweckmäßig auf dem Tragdorn durch einen vorderen und vorzugsweise auch einem hinteren Anschlag gesichert.

Der vordere Anschlag kann etwa eine mittels einer Schraube auf die Stirnseite des Tragdorns aufgesetzte Scheibe sein, während der hintere Anschlag beispielsweise durch die Stirnfläche eines zylindrischen Ringansatzes gebildet werden kann, der von der Gehäuserückwand ausgeht und den Tragdorn sowie die Druckfeder mit radialem Abstand konzentrisch umgibt. Vorteilhaft kann der Außenumfang des Ringes zusätzlich auch als Führungsfläche für den Kolben dienen.

Um zu verhindern, daß beim Bremsvorgang die Bremsscheibe von dem Zentrierteller mitgenommen wird, ist vorteilhaft in der Nähe des Außenrandes der Bremsscheibe zumindest ein Paßstift in die Bremsscheibe eingesetzt, der zum Gehäuse hin axial ausge­ richtet ist und gleitend in eine korrespondierende Gehäuseboh­ rung eingreift.

Durch die vorhergehend beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnah­ men ist eine sichere Trennung zwischen dem Einspannen und Lösen der Hülse und ihrem Abbremsen erreicht. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Belastung des auf dem Träger geführten Kolbens und damit der Bremsscheibe zur Gehäuserückwand hin ein zufälliges unbeabsichtigtes Anlegen der Bremse sicher vermie­ den. Zudem wird durch die Erfindung der Spulenwechsel wesent­ lich erleichtert.

Anhand des in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels wird die Erfindung erläutert. Sie zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Zentrierteller­ lagerung mit Antriebssteuerung.

Das die Zentriertellerlagerung aufnehmende Gehäuse 10 ist ein Druckzylinder und durch Schrauben (strichpunktierte Linien 21) mit dem Spulenhebel 2 verbunden. Bei der dargestellten Aus­ führung ist in der Zentriertellerachse ein Tragdorn 11 an der Rückwand 10.2 des Gehäuses befestigt. Auf dem Tragdorn 11 sitzt axial verschiebbar der Träger 6. Auf das vordere Ende des Trägers 6 ist ein Kugellager 5 aufgesetzt, dessen Innenring vorteilhaft auf dem Träger 6 aufgeschrumpft sein kann.

Bei der dargestellten Ausführung der Erfindung ist der Zen­ trierteller 1 durch eine Klipsbefestigung (Klipszungen 1.2) auf dem Außenring des Lagers 5 festgehalten. Eine vorgespannte Druckfeder 3 stützt sich an der Gehäuserückwand 10.2 ab und drückt den Träger 6 gegen einen am vorderen Ende des Tragdorns 11 befestigten Anschlag 12. Der Anschlag 12 kann beispielsweise durch eine mittels einer Senkschraube auf die Stirnseite des Tragdorns 11 aufgesetzte Scheibe gebildet werden. Die beider­ seitigen Enden 3.1 der Feder 3 sind vorteilhaft zur Sicherung des Trägers 6 gegen Mitdrehen axial ausgerichtet und sind dann beispielsweise in die Federenden 3.1 aufnehmende Sackbohrungen 3.3 des Trägers 6 und der Gehäuserückwand 10.2 eingesetzt.

Ein doppelt wirkender Kolben 7 sitzt auf dem Träger 6. An dem zur Gehäuse- bzw. Zylinderrückwand 10.2 hin gelegenen Teil des Trägers 6 ist ein Abschnitt 6.1 kleineren Durchmessers vorge­ sehen, der nach beiden Seiten durch je einen Anschlagbund 6.2 und 6.4 begrenzt ist. Der Bund 6.4 ist in der Darstellung durch einen Ringansatz 22 am hinteren Ende des Trägers 6 gebildet. Die Innenbohrung des Kolbens 7 endet in einem am hinteren Kolbenende radial nach innen vorspringenden, dem Durchmesser des dünneren Trägerabschnitts 6.1 angepaßten Ringansatz 7.2, der auf der Oberfläche des Trägerabschnitts 6.1 gleitend geführt ist.

Durch den als Anschlag für den Ringansatz 7.2 dienenden Bund 6.4 wird der Weg des Kolbens 7 relativ zum Träger 6 begrenzt. Der durch die Innenbohrung des Kolbens 7 zusammen mit dem Trägerabschnitt 6.1 gebildete Ringraum 6.3 kann vorteilhaft die den Kolben 7 gegen den Träger 6 abstützende Druckfeder 8 auf­ nehmen.

Der Kolben 7 liegt mit seinem Umfang an der Innenwand 10.1 des Gehäuses 10 an und bildet mit der Rückwand 10.2 des Gehäuses 10 eine erste Druckkammer, die Bremskammer 16 sowie mit der Vor­ derwand 18 eine zweite Druckkammer, die Ausrückkammer 17. Beide Kammern 16, 17 sind gegeneinander und nach außen abgedichtet. Die Bremskammer 16 wird durch einen Druckmittelanschluß 14 und die Ausrückkammer 17 durch einen Druckmittelanschluß 15 mit Druckmittel versorgt.

Die Spulenhülse 4 ist zwischen den Zentriertellern 1, von denen nur einer dargestellt ist, eingespannt. Zum Abbremsen der bewickelten Spulenhülse 4 wird das in Ruhestellung beide Druck­ kammern 16 und 17 drucklos (durch zwei offene Pfeile darge­ stellt) haltende Steuerventil 19 in der Darstellung nach links geschoben, wodurch die Bremskammer 16 mit der Druckquelle 20 verbunden und der Kolben 7 gegen die Wirkung der Druckfeder 8 zusammen mit der Bremsscheibe 7.1 zum Zentrierteller 1 hin bewegt und an die Bremsfläche 1.1 angepreßt wird. Durch eine nicht dargestellte Einrichtung zur Veränderung der in der Bremskammer 16 wirksamen Druckhöhe kann die Bremskraft verän­ dert und damit die Bremszeit feinfühlig verändert werden.

Nach Stillstand der Spule wird, beispielsweise durch Zurück­ setzten des Ventils 19 in die in Fig. 1 dargestellte Ruhestel­ lung, die Kammer 16 drucklos und die Feder 8 schiebt den Kolben 7 zurück, bis er wieder an dem Anschlag 6.4, der beispielsweise - wie dargestellt - durch einen Ringansatz 22 des Trägers 6 oder auch durch einen Sprengring an Stelle des Ringansatzes 22 gebildet sein kann, anliegt.

Durch Umsteuerung des Steuerventils 19 wird nun die Ausrück­ kammer 17 mit Druck beaufschlagt. Der an dem Anschlag 6.4 auf dem Träger 6 anliegende Kolben 7 nimmt den Träger 6 gegen die Wirkung der Gehäusefeder 3 mit. Vorteilhaft ist der Weg des Trägers 6 dabei durch einen Anschlag 13 begrenzt, der die Stirnfläche eines von der Gehäuserückwand 10.2 ausgehenden zylindrischen Ringes 10.3 bildet. Damit ist der Zentrierteller 1 ausgerückt und die Spule kann entnommen werden.

Die Ausrückkammer 17 kann auch unmittelbar nach dem Spulen­ stillstand mit Druck beaufschlagt werden. Dies führt dann dazu, daß zunächst der Kolben 7 mit der Bremsscheibe 7.1 allein bis zum Anliegen an dem Anschlag 6.4 zurückfährt und dann zusammen mit dem Träger 6 auch den Zentrierteller 1 mitnimmt.

Die Bremsscheibe 7.1 ist mit einer Sicherung versehen, die ver­ hindert, daß sie beim Bremsen von dem Zentrierteller 1 mitge­ nommen wird. Diese Sicherung besteht beispielsweise aus einem an ihrem Außenrand eingesetzten achsparallel verlaufenden Paß­ stift 9 und einer korrespondierenden Gehäusebohrung 9.1, in die der Paßstift 9 gleitend eingreift.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG

1

Zentrierteller

1.1

Bremsfläche

1.2

Klipszunge, Klipsbefestigung

2

Spulenhebel

3

Druckfeder, Gehäusefeder

3.1

Federende

3.2

Ringraum

3.3

Sackbohrung

4

Spulenhülse

5

Kugellager

6

Träger, Zentriertellerträger

6.1

Endabschnitt, Trägerende

6.2

Bund, Anschlag

6.3

Ringraum

6.4

Bund, Anschlag

7

Kolben

7.1

Bremsscheibe

7.2

Ringansatz

8

Druckfeder, Tragdornfeder

9

Paßstift

9.1

Gehäusebohrung

10

Gehäuse

10.1

Gehäuseinnenwand

10.2

Gehäuserückwand

10.3

Ring

11

Tragdorn

12

Anschlag

13

Anschlag

14

Druckmittelanschluß Bremskammer

15

Druckmittelanschluß Ausrückkammer

16

Bremskammer

17

Ausrückkammer

18

Vorderwand, Gehäusevorderwand

19

Wegeventil, Steuerventil

20

Druckquelle

21

Verschraubung

22

Ringansatz, Sprengring

Claims (11)

1. Spulvorrichtung mit einem Spulenhebel (Spulenhalter) zur beidseitigen Lagerung einer Spulhülse, wobei der Spulenhebel zwei Arme aufweist, an deren freien Enden jeweils ein frei drehbar gelagerter Zentrierteller angeordnet ist, wo­ bei zumindest ein Zentrierteller zum Einspannen und Lösen einer Spulen­ hülse in axialer Richtung gegen Federkraft bewegbar und
mittels eines Trägers in einem an dem dem Zentrierteller zugeordneten freien Ende des Spulenhebels befe­ stigten, zum Zentrierteller hin offenen Zylinder gelagert ist,
sowie mit einer gegen Drehen gesicherten Bremsscheibe, die mit einem in dem Zylinder entlang der Zentriertellerachse verschiebbaren Kolben ver­ bunden und
mit diesem gegen Federkraft durch ein Druckmedium an den Zentrierteller axial anlegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der auf dem Träger (6) axial verschiebbare Kolben (7) in Bremsrichtung gegen den Träger (6) frei beweglich und in Entspannrichtung mit dem Träger (6) formschlüssig verbunden ist.

2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur formschlüssigen Verbindung zwischen dem Träger (6) und dem Kolben (7) am hinteren Trägerende ein ringförmiger Anschlag (6.4) für den Kolben (7) vorgesehen ist.

3. Spulvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) durch eine an dem Träger (6) abgestützte Feder (8) zu dem Anschlag (6.4) hin belastet ist.

4. Spulvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Abschnitt des Trägers (6) einen nach vorn und nach hinten durch je einen Anschlag (6.2, 6.4) begrenzten Abschnitt (6.1) kleineren Durchmessers aufweist und daß die Innenbohrung des Kolbens (7) in einem am hinteren Kolbenende radial nach innen vorspringenden, dem Durchmes­ ser des Abschnitts (6.1) angepaßten, auf der Oberfläche des Trägerabschnitts (6.1) zwischen den Anschlägen (6.2, 6.4) gleitend geführten Ringansatz (7.2) endet.

5. Spulvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Innenbohrung des Kolbens (7) zusammen mit dem Abschnitt (6.1) gebildete Ringraum (6.3) eine den Kolben (7) gegen den Träger (6) abstützende Druckfeder (8) auf­ nimmt.

6. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) in dem Zylinder (10) durch eine Bremskammer (16) mit Druckmittelanschluß (14) in Bremsrichtung und durch eine Ausrückkammer (17) mit Druckmittelanschluß (15) in Ausrückrichtung verfahrbar ist.

7. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der axial gegen eine Druckfeder (3) bewegbare Träger (6) gegen Drehen gesichert ist und auf seinem vorderem Ende das Zentriertellerlager (5) trägt.

8. Spulvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehsicherung die Enden (3.1) der Druckfeder (3) in Achsrichtung umgebogen sind und daß das hintere Federende (3.1) in der Rückwand (10.2) des Zylinders (10) und das vordere Federende (3.1) in dem Träger (6) befestigt ist.

9. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) auf einem in der Zentriertellerachse ange­ ordneten, an der Zylinderrückwand (10.2) befestigten Trag­ dorn (11) geführt ist und zwischen einem vorderen (12) und vorzugsweise auch einem hinteren Anschlag (13) axial ver­ schiebbar ist.

10. Spulvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Anschlag durch die Stirnfläche (13) eines den Tragdorn (11) und die Druckfeder (3) mit radialem Abstand konzentrisch umgebenden, von der Zylinderrückwand (10.2) ausgehenden zylindrischen Ringes (10.3) gebildet wird, und daß vorzugsweise der Außenumfang des Ringes (10.3) mit als Führungsfläche für den Kolben (7) dient.

11. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung der Bremsscheibe (7.1) gegen Mitnahme durch den Zentrierteller (1) aus einem in der Nähe des Außenran­ des der Bremsscheibe (7.1) mit zumindest einem zum Zylinder (10) hin axial ausgerichteten, gleitend in eine korrespon­ dierende Bohrung (9.1) im Zylinder (10) eingreifenden Paß­ stift (9) besteht.