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Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf eine Vorrichtung, die mit einem der Flansche einer
Spule mit Draht verbindbar ist, um Draht in axialer Richtung von der Spule abzuziehen, wobei die
Vorrichtung wenigstens zwei in gegenseitigem Abstand angeordnete, zur Spulenachse koaxiale
Ringelemente aufweist, deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des
betreffenden Flansches der Spule, und wobei zwischen den beiden Ringelementen eine zylindrische
Tragfläche für ein Band aus geringfügig dehnbarem Material vorgesehen ist, das lose um diese
Tragfläche herumgelegt ist
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Eine solche Vorrichtung ist aus der im Namen der Inhaberin der vorliegenden Anmeldung
eingereichten belgischen Patentanmeldung 80 48 40 bekannt.
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In dieser Patentpublikation dient eine Vorrichtung der beschriebenen Art dazu, Metalldraht in
axialer Richtung von einer stationären Spule abzuziehen, wobei der abgezogene Draht rund über
die beiden glatten Kanten der beiden Ringelemente der Vorrichtung abläuft, während das Band
aus geringfügig dehnbarem Material sicherstellt, daß der Draht während des Ablaufens an den
Ringelementen anliegt und durch Zentrifugalkraft nicht nach außen geschleudert wird.
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Die bekannte Drahtabzugsvorrichtung arbeitet beim kontrollierten Abziehen vieler Arten von
Drähten und Kordmaterialien sehr zufriedenstellend. In gewissen Fällen ergeben sich allerdings
Probleme, die zu Drahtbruch führen können. Eine solche Situation tritt z.B. dann auf, wenn beim
Aufwickeln des Drahts auf die Spule eine Windung zwischen den anderen Windungen
eingeklemmt wird, weil der Draht unter zu hoher Spannung aufgewickelt wird, oder wenn der
sogenannte Hafteffekt auftritt, weil die Windungen während des Abkühlens des Drahts auf der Spule
infolge der auf die auf ihm zurückbleibenden Drahtziehseife einanderkleben usw..
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Ein solches Festklemmen oder Kleben kann zu Drahtbrüchen führen, durch die der
Drahtabzugs-Vorgang gehemmt wird, so daß die Produktion sehr nachteilig beeinflußt wird.
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Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen,
die für solche Störungen jedoch weniger anfällig ist und bei der Drahtbrüche sehr viel weniger
häufig oder so gut wie nie auftreten.
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Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eines der
beiden Ringelemente auf seiner Achse drehbar angeordnet und das andere fest montiert ist und daß
die zylindrische Tragfläche mit einem der beiden Ringelemente fest verbunden ist.
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Es wurde herausgefünden, daß ein "Lockerungseffekt" auftritt, wenn eines der beiden
Ringelemente
so ausgebildet ist, daß es sich auf seiner Achse drehen kann.
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Ohne Festlegung auf eine theoretische Erklärung wird angenommen, daß die Energie des
abgewickelten oder abgezogenen Drahts auf das rotierende Ringelement übertragen wird und daß
hierdurch der erwähnte Lockerungseffekt entsteht.
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Es hat sich in der Tat herausgestellt, daß dann, wenn der Draht mit einer gewissen
Liniengeschwindigkeit abgezogen wird, das drehbar montierte Ringelement zu Beginn (oder bei voller
Spule) sehr langsam oder kaum oder mit niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit rotiert.
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Im Verlauf des weiteren Abwickelns der Spule wird die Umdrehungsgeschwindigkeit größer oder
der Durchmesser der Windungen wird (für die näher am Spulenkern liegenden Windungen) kleiner
und kleiner, wobei die Geschwindigkeit des drehbar montierten Ringelements ebenfalls anwächst,
was eine Verstärkung des Lockerungseffekts zur Folge hat.
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In Verbindung mit der vorangehend beschriebenen Erfindung sei erwähnt, daß die Anwendung
eines drehbar montierten Ringelements in einer Vorrichtung zum Abziehen von Draht von einer
Spule aus GB-PS 1 149 327 für sich bekannt ist.
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In dieser Publikation ist die Anwendung eines einzigen drehbar montierten Ringelements in
Kombination mit Zinken aus einem flexiblen Material beschrieben, die an dem Ringelement anliegen
und mit einer fest montierten Spindel verbunden sind.
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Die Einsicht, daß ein solches drehbar montiertes Ringelement einen Lockerungseffekt auf den
abzuziehenden Draht ausübt, läßt sich aus der genannten Publikation nicht herleiten. Sobald die
Umdrehungsgeschwindigkeit genügend groß wird, wird nämlich der Draht durch die Zentrifugalkraft
genügend weit nach außen geschleudert (Balloneffekt) und von den Zinken aus flexiblem Material
nicht mehr gebremst. Bei der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung wird hingegen die
Energie des abgewickelten Drahts über das Band auf das rotierende Ringelement übertragen. Somit ist
die Anordnung des Bandes aus geringfügig dehnbarem Material zwischen einem drehbar
montierten Ringelement und einem fest montierten Ringelement notwendig, um den Balloneffekt zu
vermeiden und die Energie des abgewickelten oder abgezogenen Drahts auf das drehbar montierte
Ringelement zu übertragen.
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Eine sehr günstige Wirkung wird erreicht, wenn das drehbar montierte Ringelement dann, wenn
die Vorrichtung im Einsatz ist, in Achsenrichtung der Spule gemessen, demjenigen Flansch der
Spule am nächsten liegt, an dem die Vorrichtung montiert ist, und daß das fest montierte
Ringelement von dem genannten Flansch am weitesten entfernt ist, während die zylindrische Tragfläche
mit dem fest montierten Ringelement verbunden ist.
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Der von der Spule abgezogene Draht kommt in der vorangehend beschriebenen Weise zunächst
mit dem drehbar montierten Ringelement in Kontakt, was zu einem optimalen Lockerungseftekt
führt.
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Die zylindrische Tragfläche, die mit einem der beiden Ringelemente verbunden ist, ist
vorteilhafterweise mit einem Kragen versehen, der auf der dem betreffenden Ringelement entgegengetzten
Seite hervorsteht, wobei der Außendurchmesser dieses Kragens größer ist als der Durchmesser des
Bandes aus geringfügig dehnbarem Material, das um die zylindrische Tragfläche lose herumgelegt
ist.
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Ein solcher Kragen ist offensichtlich besonders wichtig, wenn die zylindrische Tragfläche mit dem
fest montierten Ringelement verbunden ist, das, in axialer Richtung gemessen, wie oben
beschrieben, am weitesten von dem Flansch entfernt ist, da der Kragen in diesem Fall verhindert,daß das
Band von der zylindrischen Tragfläche abgleitet.
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Die oben beschriebene Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorteilhafterweise mit einer Hebeöse
ausgestattet, die das Anbringen der Vorrichtung an abzuwickelnden einer Spule erleichtert.
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Schließlich betrifft die Erfindung eine Ablaufanlage zum Abwickeln von Draht von einer oder
mehreren Spulen mit wenigstens einer Abzugsvorrichtung zum Abziehen von Draht von der Spule
sowie mit Führungsmitteln, wobei für jede zu behandelnde Spule eine Drahtabzugsvorrichtung
vorhanden ist, die mit einem der Flansche der jeweiligen Spule verbindbar ist, um den Draht in
axialer Richtung von der Spule abzuziehen. Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Drahtabzugsvorrichtung von einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4
gebildet ist.
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Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:
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Fig. 1 zeigt eine Spule mit aufgewickeltem Draht, die mit einer Drahtabzugsvorrichtung gemäß
der Erfindung ausgestattet ist,
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Fig. 2 zeigt einen maßstabsgrößeren Schnitt durch eine Drahtabzugsvorrichtung nach einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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Fig. 3 zeigt eine Drahtabzugsvorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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In Fig. 1 ist eine Drahtabzugsvorrichtung 1 dargestellt, die auf einer Spule 2 mit konischen
Flanschen 3 und 3' angeordnet ist. Der Draht 4 wird mit Hilfe der Drahtabzugsvorrichtung 1 über den
Kopf der Spule abgezogen. Zu diesem Zweck besteht die Drahtabzugsvorrichtung 1 aus zwei
Ringelementen 5 und 6 und einer zwischen diesen liegenden zylindrischen Tragfläche, die weiter
unten im einzelnen beschrieben wird. Diese Tragfläche ist mit einem Band 7 aus geringfügig
dehnbarem Material ausgerüstet das verhindern soll, daß der Draht 4 durch die Zentrifugalkraft
zu weit nach außen geschleudert wird.
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Der Durchmesser des Bandes 7 ist kleiner als der Außendurchmesser der Ringelemente 5 und 6,
so daß das Band nicht über diese Ringelemente hinausgelangen kann.
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Während des ganzen Drahtabzugsvorgangs liegt der Draht 4 an der Oberfläche der Ringelemente
5 und 6 an und berührt außerdem die Innenseite des Bandes 7 aus geringfügig dehnbarem
Material.
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Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 schematisch dargestellte Drahtabzugsvorrichtung im Detail.
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Von den beiden Ringelementen ist das Ringelement 5 drehbar auf der Achse 14 montiert,
während das Ringelement 6 fest auf der Achse 14 montiert ist.
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Die zylindrische Tragfläche 12 ist mit dem fest montierten Ringelement 6 verbunden und besitzt
einen in radialer Richtung vorstehenden Kragen 13, dessen Außendurchmesser größer ist als der
Innendurchmesser des Bandes 7. Wenn die Vorrichtung sich in Ruhe befindet, wird das Band 7
von dem radial vorstehenden Kragen 13 gehalten. Das Ringelement 5 ist mit Lagern 9 auf der
Achse 14 drehbar montiert.
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Der Schaft der Spule besitzt an seinem Ende einen konischen Flansch 3'. Die Abzugsvorrichtung
gemäß der Erfindung ist hier auf eine Platte 10 aufgesetzt, die, wie in 11 schematisch angedeutet,
mit dem Spulenschaft verbunden ist.
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Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, wird der Draht 4 durch die Zentrifugalkraft nach außen
geschleudert (Balloneftekt). Das Band wirkt dieser Bewegung nach außen entgegen, und
infolgedessen treibt der Draht das rotierende Ringelement 5 an. Bei hohen Geschwindigkeiten, die größer
sind als beispielsweise 100 m/min, und bei Drahtdurchmessern von 0,2 mm bis 3 mm,
vorzugsweise von 0,3 mm bis 2,5 mm, sind die Zentrifügalkräfte groß genug, um den oben beschriebenen
Lockerungseffekt wirksam werden zu lassen, durch den die Anzahl der auftretenden Drahtbrüche
stark herabgesetzt wird.
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Dies hat zur Folge, daß der durchschnittliche prozentuale Anteil des von einer Spule abgezogenen
Drahts sehr nahe an 100% herankommt.
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Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung für den Einsatz an einer Spule mit geraden
Flanschen.
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Die Ringelemente 25 und 26 sind hier so angebracht, daß das Ringelement 25 drehbar ist,
wahrend das Ringelement 26 fest montiert ist. Die zylindrische Tragfläche 29 mit dem Kragen 28 ist
mit dem Ringelement 26 zur Halterung des Bandes 27 verbunden.
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Die Vorrichtung kann mittels einer zentralen Hülse 20 in eine Paßbohrung eingesetzt werden, die
rund um die Achse der Spule angeordnet ist, mit der die Drahtabzugsvorrichtung gemäß der
Erfindung zusammenarbeiten soll.
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Die vorangehend beschriebene Drahtabzugsvorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich sehr
vorteilhaft zum Abziehen von Metalldraht oder von Metallkord von einer Spule verwenden. Die
Vorrichtung kann jedoch auch mit Erfolg für das Abziehen von Kunststoffäden von einer Spule
verwendet werden.
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Als Band für die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich ein geringfügig dehnbares
Metallband oder ein geringfügig dehnbarer Kord, wobei die Oberfläche des Metallbandes oder Kords auf
Wunsch mit einem geeigeten Kunstststoff beschichtet sein kann, vorzugsweise einem Kunststoff
mit geringer Haftfiihigkeit für Verschmutzungen.
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Als Beschichtungsmaterial eignet sich z.B. Polytetrafluoräthylen, Polypropylen usw.. Das Band
kann offensichtlich auch aus einem geeigneten verschleißfesten Kunststoff bestehen, der geringe
Haftfähigkeit für Verschmutzungen aufweist.
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Wenn der Draht z.B. geschweißt wird, ist unbedingt darauf zu achten, daß die Schweißstelle so
glatt wie möglich bearbeitet ist.