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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, welche die
Steuerung und Anpassung des Rollverhaltens eines Abrollspulenrandes
ermöglichen,
der mittels eines peripheren Rollrandes begrenzt ist.
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Die
Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Drahtabgabespulen, bei
welchen sich die Rollfähigkeit
der Spule auf den peripheren Rändern ihrer
Seitenscheiben steuern und verändern
lässt.
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Die
Erfindung ist das Ergebnis der Beobachtung der Bedingungen, unter
denen Drahtabgabespulen verwendet werden, insbesondere von Abgabespulen
von Elektrodendraht für
die Elektroerosion.
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Zur
Verwendung bei Maschinen zur Elektroerosion wird der Elektrodendraht
auf einer Spule verpackt, welche einen zylindrischen Korpus aufweist, an
den zwei Seitenscheiben mit größerem Durchmesser
und ein kreisförmiges
Abrollspulenrand angrenzen. Die runde Form der Abrollspulenränder der Seitenscheiben
ist nach den geltenden Normen verpflichtend und ermöglicht ein
beliebiges Rollen der Spule während
des Aufrollens des Drahts.
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Während der
Verwendung zur Vornahme eines Bearbeitungsvorgangs durch Elektroerosion muss
ein und dieselbe Maschine zum Elektroerodieren nacheinander mit
mehreren unterschiedlichen Elektrodendrähten arbeiten können. Somit
ist es erforderlich, laufend die Drahtspule zu wechseln, woraus
sich die Notwendigkeit ergibt, eine oder mehrere Drahtspulen in
der Nähe
der Elektroerodiermaschine problemlos zu lagern. Aufgrund der kreisrunden Form
der Seitenscheiben gerät
eine auf dem Boden oder auf einem Fachboden abgelegte Spule bei
horizontal liegender Achse leicht ins Rollen, wenn die Auflagefläche nicht
absolut horizontal ist. Daraus ergibt sich die Gefahr, dass die
Spule herunterfällt
oder unabsichtlich Draht abgewickelt wird.
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Wenn
man die Spule mit vertikal stehender Achse lagern will, wobei die
Spule nun auf der Außenfläche einer
ihrer Seitenscheiben hochkant gestellt ist, neigen die Windungen
des auf die Spule aufgewickelten Drahts unter Einwirkung der Schwerkraft dazu,
sich zu verschieben, und können
sich zufällig überdecken.
Daraus ergibt sich das Risiko, dass es beim Abrollen des Drahtes
von der Spule zu Unregelmäßigkeiten
kommt, wenn diese anschließend
auf der Elektroerodiermaschine verwendet wird, wobei diese Unregelmäßigkeiten
eine Betriebsstörung
der Elektroerodiermaschine hervorrufen können, die bis zum völligen Stillstand
der Maschine gehen kann, was dann ein Eingreifen des Betriebspersonals
erfordert.
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Somit
ist eine Lagerung der Spulen mit horizontal liegender Achse vorzuziehen,
wobei jede seitliche Verschiebung der Drahtwindungen vermieden wird.
Allerdings sind nun Einrichtungen zum selektiven Steuern des Rollverhaltens
der Spule auf einer Auflagefläche
erforderlich.
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Es
wurde bereits daran gedacht, Spulen vorzusehen, deren Seitenscheiben
mehreckig sind und nicht kreisförmig,
da diese Form somit einem Wegrollen der Spule entgegenwirkt, die
sich tangential mit ihren beiden Seitenscheiben auf einer Auflagefläche abstützt. Aber
nun hält
die Spule nicht mehr die geltenden Normvorschriften ein und ermöglicht keine zufrieden
stellende Rollbewegung zum Aufrollen.
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Außerdem ist
aus der Vorveröffentlichung
US 3 836 059 A eine
Spule bekannt, bei welcher eine der Seitenscheiben mit einem diametral
verlaufenden Schieber versehen ist, in welchem eine Zunge gleiten
kann, die eine eingeklappte Position einnehmen kann, welche die
Rollbewegung der Spule ermöglicht,
sowie eine überstehende
Position, in welche eines der Enden der Zunge vorsteht und einem ungehinderten
Rollen der Spule entgegenwirkt.
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Wenn
sich die Zunge in vorstehender Position befindet, bleibt eine Drehbewegung
der Spule über
einen Winkel möglich,
der größer als
180° ist.
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Mit
anderen Worten ist die Wirksamkeit der Einrichtung zum Verhindern
einer Drehbewegung nicht ausgezeichnet, und muss das Bedienungspersonal
auf deren Stellung bezüglich
der Spule achten, wenn die Zunge in die vorstehende Position gebracht werden
soll, d.h. dass die Spule in der Weise positioniert werden muss,
dass die Zunge sich im Abstand vom Boden befindet.
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Außerdem muss
das Bedienungspersonal die relative Position der Zunge und des Bodens
berücksichtigen,
um die Zunge auf der Seite, zu der hin eine Rollbewegung möglich ist,
zu positionieren, um eine Drehbewegung der Spule um mehr als 180° zu vermeiden,
ehe diese von der Zunge angehalten wird. Dies macht die Verwendung
kompliziert; die Vorrichtung ist außerdem zur häufigen Verwendung verschiedener
Spulen mit Draht für
die Elektroerosion nicht zufrieden stellend.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
eine Konstruktion zu entwickeln, mit der es möglich ist, auf einfache und wirkungsvolle
Weise das Rollverhalten einer von einem peripheren Abrollrand begrenzten
Seitenscheibe zu steuern und dabei die kreisrunde Form des peripheren
Abrollrandes der Seitenscheibe beizubehalten, um so die geltenden
Normvorschriften einzuhalten.
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Die
Erfindung soll eine Anwendung bei Drahtabgabespulen ermöglichen,
insbesondere bei Abgabespulen für
Elektrodendraht für
Elektroerosionsdraht, der häufig
ausgewechselt werden muss.
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Die
Erfindung sieht außerdem
die Entwicklung einer Vorrichtung vor, die ausreichend einfach und
kaum aufwendig ist, damit sie an Spulen angepasst werden kann, ohne
dadurch die Kosten für
die Herstellung und Verwendung wesentlich zu erhöhen.
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Zur
Erreichung dieser und weiterer Zielsetzungen sieht die Erfindung
eine Vorrichtung mit einklappbaren Abroll-Bremseinrichtungen vor,
welche einen kreisförmigen
Abrollspulenrand aufweist, der mittels eines peripheren Rollrandes
begrenzt ist, welcher mit mindestens einem radialen Abroll-Bremsvorsprung
versehen ist, der in radialer Richtung zwischen einer ausgefahrenen
und einer eingeklappten Position verschieblich ist, um selektiv
die Rollbewegung des Abrollspulenrandes auf dessen peripherem Rand
zu ermöglichen
oder der Rollbewegung entgegenzuwirken; die Erfindung sieht mehrere
radiale einklappbare Abroll-Bremsvorsprünge vor, die in Winkelbeziehung
entlang des Umfangs des Abrollspulenrandes verteilt sind und zu
einer gleichzeitigen radialen Verschiebebewegung zwischen ihrer
ausgefahrenen Position und ihrer eingeklappten Position mittels
eines einzigen, vom Benutzer betätigbaren Bedienelements
antreibbar sind.
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Auf
diese Weise kann der Benutzer leicht eine wirksame Begrenzung des
möglichen
Rollwinkels der Spule erzielen, indem er ein einziges Betätigungselement
bedient, ohne dabei die Position der radialen Abroll-Bremsvorsprünge berücksichtigen
zu müssen.
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Gemäß einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel
können
die radialen Abroll-Bremsvorsprünge zur
radialen Verschiebung mittels eines koaxialen Betätigungskranzes
angetrieben werden, welcher drehbeweglich auf einer Fläche des
Abrollspulenrandes zwischen einer ersten Winkelgrenzstellung, in welcher
die radialen Abroll-Bremsvorsprünge überstehen,
und einer zweiten Winkelgrenzstellung, in wel cher die radialen Abroll-Bremsvorsprünge zum
Inneren des kreisförmigen
Umfangs hin eingeklappt sind, welcher durch den peripheren Rollrand
definiert wird.
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Bei
einem praktischen vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird jeder radiale
Abroll-Bremsvorsprung durch das äußere Ende
einer jeweiligen elastischen Zunge gebildet, die sich vom peripheren Rand
des koaxialen Betätigungskranzes
aus in tangentialer Richtung entwickelt und deren schräger Mittelabschnitt
in Längsrichtung
in Anlage auf Führungen
des Abrollspulenrandes gleitet. Aufgrund ihrer Elastizität können die
radialen Abroll-Bremsvorsprünge
zu der ausgefahrenen Position hin verschoben werden, ohne dass dabei
die eventuelle Anwesenheit eines sich auf dem Boden abstützenden
radialen Vorsprungs berücksichtigt
werden muss, wobei das Ausfahren somit verhindert wird. Das Ausfahren erfolgt,
sobald die Spule um einige Grad gerollt ist.
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Die
radialen Abroll-Bremsvorsprünge
der Seitenscheibe können
sich vorteilhafterweise in Schlitzen im peripheren Rollrand des
Abrollspulenrandes verschieben, wobei der äußere Umfang der Schlitze jeweils
die Führungen
des Abrollspulenrandes bildet.
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Vorzugsweise
wird der koaxiale Betätigungskranz
in der einen oder der anderen Winkelgrenzstellung mittels Drehbremsmitteln
gehalten.
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Ebenso
ist der koaxiale Betätigungskranz vorteilhafterweise
lösbar
auf dem Abrollspulenrand angesetzt.
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Die
Erfindung sieht außerdem
die Anwendung einer Vorrichtung mit Abroll-Bremseinrichtungen der vorstehend umrissenen
Art zum Steuern der Rollbewegung einer Drahtabgabespule vor, wobei die
Drahtabgabespule einen zylinderförmigen
Korpus aufweist, an den zwei Seitenscheiben mit größerem Durchmesser
angrenzen, wobei mindestens eine der Seitenscheiben die Vorrichtung
mit Abroll-Bremseinrichtung
aufweist.
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Bei
dieser Anwendung kann der Rollrand der Vorrichtung mit Abroll-Bremseinrichtung
vorteilhafterweise selbst die Seitenscheibe der Drahtabgabespule
bilden.
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Eine
Vorrichtung mit Abroll-Bremseinrichtung kann vorteilhafterweise
an jede der Seitenscheiben der Drahtabgabespule angepasst werden.
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In
diesem Fall können
die einklappbaren radialen Abroll-Bremsvorsprünge der ersten Seitenscheibe
vorteilhafterweise in Winkelbeziehung zwischen die radialen einklappbaren
Abroll-Bremsvorsprünge
der zweiten Seitenscheibe eingesetzt sein.
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Die
Erfindung kann bei der Ausbildung spezieller Drahtabgabespulen eingesetzt
werden, welche einen zylinderförmigen
Korpus aufweisen, an den zwei Seitenscheiben mit größerem Durchmesser
und mit umlaufendem runden Abrollrand angrenzen, wobei mindestens
eine der Seitenscheiben periphere Schlitze aufweist, die zum Aufnehmen
und Führen elastischer
Zungen eines zuvor definierten Betätigungskranzes ausgelegt sind.
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Ebenso
findet die Erfindung bei der Ausbildung von Betätigungskränzen für eine Vorrichtung mit den
vorstehend umrissenen einklappbaren Abroll-Bremseinrichtungen Anwendung,
welche elastische Zungen aufweisen, die sich von dem peripheren Rand
des Betätigungskranzes
aus in tangentialer Richtung entwickeln.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Aufgaben, Merkmalen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung von speziellen Ausführungsbeispielen,
wobei auf die beiliegenden Figuren verwiesen wird, unter denen:
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1 eine
Vorderansicht einer Vorrichtung mit Abroll-Bremseinrichtungen entsprechend
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit radialen Abroll-Bremsvorsprüngen in vorstehender Position
ist;
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2 eine
Vorderansicht der Vorrichtung aus 1 mit den
radialen Abroll-Bremsvorsprüngen in
eingeklappter Position ist;
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3 eine
Vorderansicht eines koaxialen Betätigungskranzes bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist;
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4 eine
perspektivische Ansicht des koaxialen Betätigungskranzes gemäß 3 zeigt;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Spule darstellt, die mit einer Vorrichtung
mit Abroll-Bremseinrichtungen gemäß der Erfindung versehen ist,
wobei sich die radialen Abroll-Bremsvorsprünge in eingeklappter Position
befinden;
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6 eine
perspektivische Ansicht der Spule aus 5 zeigt,
wobei sich die radialen Abroll-Bremsvorsprünge in der vorstehenden Position befinden
und eine Drehbewegung verhindern, und
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7 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht mit der Darstellung
der Teile der Spule aus den 5 und 6 zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Bei
dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
weist eine Vorrichtung mit erfindungsgemäßen Abroll-Bremseinrichtungen
eine Seitenscheibe bzw. Abrollspulenrand 1 auf, der mittels eines
peripheren kreisrunden Rollrandes 2 begrenzt wird, welcher
mit radialen Abroll-Bremsvorsprüngen versehen
ist wie zum Beispiel den Vorsprüngen 3a, 3b, 3c, 3d, 3e und 3f.
In der hervorstehenden Position gemäß 1 stehen
die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a bis 3f radial
vom umlaufenden Rollrand 2 vor, wohingegen die radialen
Abroll-Bremsvorsprünge
gemäß 3 nicht
sichtbar sind, weil sie vollständig
eingeklappt sind, um so die Rollbewegung des Abrollspulenrands 1 auf
dem peripheren Rollrand 2 zu ermöglichen.
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Die
radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a bis 3f werden
zwischen ihrer vorstehenden Position, die in 1 dargestellt
ist, und ihrer eingeklappten Stellung gemäß 2 von einem
koaxialen Betätigungskranz 4 zu
einer Verlagerung in radialer Richtung angetrieben, der drehbar
auf dem Abrollspulenrand 1 um die Achse 1 der
Seitenscheibe angebracht ist. Zum Beispiel ist der koaxiale Betätigungskranz 4 auf der
Vorderseite des Abrollspulenrandes 1 so drehbar angebracht,
dass er sich um einen Drehwinkel A (1) zwischen
einer ersten Winkelgrenzstellung (1), in welcher
die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a – 3f vorstehen,
und einer zweiten Winkelgrenzstellung (2) drehen
kann, in welcher die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a – 3f vollständig eingeklappt
sind.
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Es
kann nun auf die 3 und 4 verwiesen
werden, welche den Aufbau des koaxialen Betätigungskranzes 4 darstellen.
Hier sind die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a bis 3f ebenfalls
zu erkennen, welche bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils von
dem außen
liegenden Ende einer entsprechenden elastischen Zunge 5a, 5b, 5c, 5d, 5e und 5f gebildet
werden, die sich von dem peripheren Rand des koaxialen Betätigungskranzes 4 aus
in tangentialer Richtung entwickelt. In der Ruhestellung neigen
die elastischen Zungen 5a – 5f dazu, sich von
dem koaxialen Betätigungskranz 4 zu
entfernen, mit dem sie über
ihr Ende fest verbunden sind, das dem freien Ende gegenüber liegt,
welches jeweils einen der radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a bis 3f bildet.
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In
der in den 1 und 2 dargestellten zusammengebauten
Position gleitet dann, wenn der koaxiale Betätigungskranz 4 auf
dem Abrollspulenrand 1 in Eingriff steht, ein schräg stehender
dazwischen liegender Abschnitt jeder elastischen Zunge 5a – 5f in
Längsrichtung
in Auflage auf Führungen des
Abrollspulenrands 1. Bei der dargestellten Ausführungsform
werden die Führungen
des Abrollspulenrands 1 von der Umfangslinie eines Längsschlitzes 15a – 15f des
peripheren Rollrandes 2 des Abrollspulenrands 1 gebildet,
wobei sich in dem länglichen
Schlitz einer der radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a – 3f und
die elastische Zunge 5a – 5f, die darauf vorgesehen
ist, gleitend so verschieben, dass sie aus der vorstehenden Position
gemäß 1 in die
in 2 dargestellte eingeklappte Stellung übergehen,
und umgekehrt.
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Bei
dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der koaxiale Betätigungskranz 4 einfach
auf einer Vorderseite des Abrollspulenrandes 1 aufgebracht
und wird auf dem Abrollspulenrand 1 durch den Eingriff
der elastischen Zungen 5a – 5f in den entsprechenden
Schlitzen des peripheren Rollrands 2 des Abrollspulenrandes 1 gehalten.
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Vorzugsweise
wird der koaxiale Betätigungskranz 4 in
der einen und der anderen seiner Winkelgrenzstellungen (1 oder 2)
mittels Einrichtungen zum Abbremsen der Drehbewegung gehalten, deren
Ausbildung in den Rahmen des Könnens des
Fachmanns auf dem Gebiet von Formteilen aus Kunststoff fällt.
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Der
Abrollspulenrand 1 und der koaxiale Betätigungskranz 4 können jeweils
durch Formung aus Kunststoff hergestellt werden. Dabei ist festzustellen, dass
zur Vereinfachung des Antriebs zur Drehbewegung um die Achse 1 der
koaxiale Betätigungskranz 4 mit
Aufrauungen oder Vertiefungen auf seiner Außenfläche versehen werden kann, beispielsweise
mit zwei diametral einander gegenüber liegenden überbreiten
Bereichen 6 und 7, welche jeweils mit einem entsprechenden
Loch 8 bzw. 9 versehen sind, das für den Eingriff
eines Endes des Fingers des Benutzers ausgeformt ist.
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Die 5 bis 7 stellen
die Anwendung der Erfindung zum Steuern der Rollbewegung einer Drahtabgabespule
dar.
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Die
Drahtabgabespule 10 weist einen zylinderförmigen Korpus 11 auf,
an welchen zwei Seitenscheiben 12 und 13 mit größerem Durchmesser
angrenzen. Dabei weist mindestens eine der Seitenscheiben 12 und 13 eine
Vorrichtung mit Abroll-Bremseinrichtungen
aufweist, beispielsweise Einrichtungen, wie sie im Zusammenhang
mit den 1 bis 4 beschrieben
wurden.
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Bei
der in den 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform
bildet der Abrollspulenrand 1 der Vorrichtung mit Abroll-Bremseinrichtungen
selbst die Seitenscheibe 12 der Drahtabgabespule 10.
Somit findet sich in der Seitenscheibe 12 wieder der Abrollspulenrand 1 mit
seinem peripheren Abrollrand 2. Der koaxiale Betätigungs kranz 4 ist
dabei auf der Außenfläche des
Abrollspulenrandes 1 angeordnet und ist von außen über dessen
Griffbereiche zugänglich, die
von den Löchern 8 und 9 gebildet
werden, um dadurch durch Drehung um die Achse der Drahtabgabespule 10 gekippt
zu werden. Ebenso finden sich hier auch die elastischen Zungen 5a bis 5f und
die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a bis 3f.
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In 5 sind
die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a – 3f eingeklappt,
wohingegen in der 6 die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a – 3f in radialer
Richtung ausgefahren sind und über
den peripheren Abrollrand 2 vorstehen.
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Bei
der in den Figuren dargestellten Ausführungsform weist die zweite
Seitenscheibe 13 den gleichen Aufbau wie die erste Seitenscheibe 12 auf, und
in 6 sind die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 14a, 14b, 14e und 14f zu
unterscheiden. Somit ist eine Vorrichtung mit Abroll-Bremseinrichtungen
auf jede der Seitenscheiben 12 und 13 der Drahtabgabespule 10 aufgepasst
ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind zwischen den einklappbaren radialen Abroll-Bremsvorsprüngen 14a – 14f der
zweiten Seitenscheibe 13 die einklappbaren radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a – 3f der
ersten Seitenscheibe 12 in Winkelstellungen dazwischen
gesetzt: in 6 ist insbesondere der Winkelversatz
zwischen dem radialen Abroll-Bremsvorsprung 3a und dem
radialen Abroll-Bremsvorsprung 14a der beiden Seitenscheiben 12 bzw. 13 zu
erkennen.
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In
den 5 und 6 sind ebenso die Schlitze des
peripheren Abrollrandes 2 zu erkennen, in welche die elastischen
Zungen 5a – 5f eingreifen: vgl.
hier insbesondere den Schlitz 15a für den Durchtritt der elastischen
Zunge 5a oder den Schlitz 15f für den Durchtritt
der elastischen Zunge 5f.
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In 7 ist
die Drahtabgabespule 10 mit ihrem zylinderförmigen Korpus 11 und
ihren beiden Seitenscheiben 12 und 13 deutlich
zu erkennen; ebenso sind der koaxiale Betätigungskranz 4, der
zur Verbindung mit der ersten Seitenscheibe 12 bestimmt
ist, und der koaxiale Betätigungskranz 16 erkennbar,
der zur Verbindung mit der zweiten Seitenscheibe 13 vorgesehen
ist. Außerdem
sind ebenso die einklappbaren radialen Abroll-Bremsvorsprünge 3a bis 3f,
die entsprechenden Schlitze 15a, 15b, 15c, 15d und 15f,
die radialen Abroll-Bremsvorsprünge 14a bis 14f des
zweiten koaxialen Betätigungskranzes 16,
sowie die entsprechenden Schlitze der zweiten Seitenscheibe 13 der
Drahtabgabespule 10 gekennzeichnet.
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Die
vorliegende Erfindung beschränkt
sich nicht auf die hier ausdrücklich
beschriebenen Ausführungsbeispiele,
sondern umfasst auch die verschiedenen Abwandlungen und Verallgemeinerungen,
welche vom Umfang der nachfolgenden Ansprüche umfasst werden.