EP0124823B1 - Aufwickelvorrichtung für strangförmiges Wickelgut - Google Patents
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- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
- B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
- B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
- B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
- B65H75/44—Constructional details
- B65H75/4418—Arrangements for stopping winding or unwinding; Arrangements for releasing the stop means
- B65H75/4428—Arrangements for stopping winding or unwinding; Arrangements for releasing the stop means acting on the reel or on a reel blocking mechanism
- B65H75/4431—Manual stop or release button
Definitions
- the invention relates to a winding device for strand-like winding material, in which a winding drum is rotatably mounted on a fixed housing part, which is provided with an axially projecting ring extension over a side wall adjacent to the fixed housing part and is coupled to a return spring which can be tensioned when the material to be wound is pulled off, in which device furthermore, a wrap spring coming into brake engagement with the take-up drum is provided as a brake element, which is fixed at one end to the fixed housing part and the other end of which can be rotated via an actuating element in the sense of canceling the braking effect, which can be pivoted about the axis of the take-up drum.
- Such a winder is known from US-A-3323 750.
- a housing is provided which is provided with a sleeve and accommodates the winding drum.
- the housing is rotatably arranged with its axle sleeve on an axle pin which is held by two opposite side walls of a support frame.
- the axle sleeve Approximately over half its axial length, the axle sleeve has an outer diameter which corresponds to the inner diameter of the drum hub, so that this area forms the bearing for the drum.
- the diameter of the axle sleeve is reduced over the remaining length, so that there is an annular gap between the drum hub and the axle sleeve, in which a wrap spring is inserted.
- the wrap spring is dimensioned so that it rests against the inner wall of the drum hub in the idle state and that it tries to enlarge its diameter when the drum rotates in the unwinding direction, thereby blocking the drum in the unwinding device.
- the wrap spring has an axially projecting pin.
- One of the pins engages in an axial recess formed in the region of the larger diameter of the axle sleeve and the other pin engages in an opening provided in the fixed side wall of the support frame.
- the housing In order to be able to turn the drum in the unwinding direction, the housing has to be rotated against the unwinding direction of the drum.
- the housing forms the actuating element for canceling the braking effect, since the axle sleeve connected to the housing is also rotated by its rotational movement and thus the pin of the wrap spring projecting into the recess of the axle sleeve is carried along.
- the wrap spring is contracted so that its diameter becomes somewhat smaller and the wrap spring no longer abuts the inner wall of the drum hub.
- the drum hub can now turn freely.
- the winding device described in said US-A-3323 750 is intended for a seat belt. Although it is said in this patent specification that such a winding device can also be used for cables, there is no information as to how the winding device must be designed for such an application.
- the invention has for its object to constructively reorganize such a winding device so that it can be used as a cable reeling device and a reliable release of the wrap spring from the braking position is ensured even with a very short actuation path.
- the wrap spring is arranged on the outer circumference of the ring shoulder and its inner diameter is slightly smaller than the outer diameter of the ring shoulder in that a separate disk is rotatably arranged on the housing part as the actuator, which is the wrap spring with little radial play has overlapping hollow hub and can be rotated by means of a plunger arranged displaceably on the housing part in the sense of an increase in diameter of the wrap spring.
- a plunger arranged displaceably on the housing part in the sense of an increase in diameter of the wrap spring.
- a favorable embodiment for the assembly of the take-up device results from the fact that the disc is provided with circular arc-shaped guide slots, the arc length of which is greater than the angle of rotation of the disc, and that at least at one end of each guide slot an opening is provided, the dimensions of which are the size of holding heads are adapted, which sit opposite the wall of the housing part at a distance corresponding to the thickness of the disc on the ends of guide members arranged on the housing part.
- the disc only needs to be placed on the guide members. Characterized in that the guide slots are longer than the adjustment path of the disk, the disk can be rotated somewhat to take its operating position, so that the holding heads gel into the area of the guide slots and thus hold the disk rotatably on the housing part.
- Fig. 1 in Fig. 1 denotes a fixed housing part on which an axle 2 is formed, on which a winding drum 3 is rotatably mounted.
- An axially outwardly projecting ring extension 5 is provided on the side wall 4 of the winding drum 3 adjacent to the housing part 1.
- a return spring 6 designed as a roller spring is arranged on the free end of the ring extension 5.
- a wrap spring 7 is arranged on the ring shoulder 5, which serves as a braking element.
- One radially projecting end 8 of the wrap spring 7 engages in a slot 9 formed on the housing part 1 and is thus fixed against rotation.
- the other end 10 of the wrap spring is angled axially and engages in a bearing bore 11 which is provided on a disk 12 which is rotatably arranged on the housing part 1.
- the disk 12 is coupled to a plunger 13 which is displaceably attached to the housing part 1 and can be pivoted by actuating this plunger 13.
- a hollow hub 14 is also formed on the disk 12, which surrounds the wrap spring 7 with a small radial play 15.
- the plunger 13 is seated in a guide channel 16 provided on the housing part 1.
- the disk 12 In order to be able to fasten the disk 12 in a simple manner on the housing part 1 in a rotatable manner, it has circular-arc-shaped guide slots 19 (FIG. 3). At one end, the guide slots open into a circular opening 20. The diameter of these openings 20 is selected to be somewhat larger than the diameter of holding heads 21 which are arranged on guide members 22 formed on the housing part 1 (FIG. 4). The holding heads 21 have a distance 23 from the wall of the housing part 1 (FIG. 5), which is adapted to the thickness of the disk 12.
- the disc 12 is placed with the openings 20 over the holding heads 21.
- the guide slots 19 get under the holding heads 21, so that the disc 12 can be attached to the housing part 1 in a simple manner.
- the arc length of the guide slots 19 is selected to be greater than the arc length of the angle of rotation by which the disk 12 is rotated to release the wrap spring 8. This ensures that when the disk 12 is rotated, the openings 20 cannot reach below the holding heads 21.
- the disk 12 has a sector-shaped cutout 24.
- the slot 9 formed on the housing part 1, which receives the one end 8 of the wrap spring 7.
- a raidal slot 26 extends to the peripheral edge 27 of the disk 12.
- a nipple formed on the tappet 13 engages in this radial slot 26. The plunger 13 is thus coupled to the disk 12 in the simplest manner.
- the winding direction of the wrap spring 7 is such that when the cable wound on the winding drum 3 is pulled off, the windings of the wrap spring 7 widen in the direction indicated by an arrow 28 (FIG. 2). So that the braking effect of the wrap spring 7 is canceled and the cable can be removed.
- the return spring 6 tries to turn the winding drum 3 in the opposite direction. Due to the rebound between the wrap spring 7 and the ring extension 5, the wrap spring 7 is contracted and its windings are pressed onto the ring extension 5. This prevents the take-up drum from rotating in the take-up direction.
- the winding of the cable is initiated by pressing the plunger 13.
- the linear movement of the plunger 13 is converted into a rotational movement by the disk 12.
- the disk 12 transmits this twisting movement to the end of the wrap spring 7 projecting into the longitudinal bore 11.
- the wrap spring 7 is expanded and releases the winding drum 3 for winding the cable.
- the return spring 6 can now rotate the winding drum 3 in the winding direction.
- the wrap spring 7 is arranged in the hollow hub 14. Because of the small radial play 15 of the hollow banana 14, the windings adjacent to the end 10 of the wrap spring 7 come into contact with the hollow hub 14 after a slight twisting of the end 10. Since these windings can no longer be widened, if the end 10 is rotated further, the windings further from the end 10 widen. Thus, by arranging the wrap spring 7, a reliable cancellation of the braking effect is achieved.
- the rewinder is particularly suitable for installation in the housing of electrically operated devices, e.g. Vacuum cleaners, since a straight-line actuation direction for releasing the brake element is a prerequisite for such an installation.
- electrically operated devices e.g. Vacuum cleaners
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung für strangförmiges Wickelgut, bei der an einem feststehenden Gehäuseteil eine Aufwickeltrommel drehbar gelagert ist, die mit einem über eine dem feststehenden Gehäusteteil benachbarte Seitenwand axial vorstehenden Ringansatz versehen und mit einer beim Abziehen des Wikkelgutes spannbaren Rückholfeder gekoppelt ist, bei welcher Vorrichtung ferner eine mit der Aufwickeltrommel in Bremseingriff kommende Schlingfeder als Bremselement vorgesehen ist, die mit ihrem einen Ende an dem feststehenden Gehäuseteil festgelegt und deren anderes Ende über ein Betätigungsglied im Sinne einer Aufhebung der Bremswirkung drehbar ist, das um die Achse der Aufwickeltrommel scwenkbar ist.
- Eine solche Aufwickelvorrichtung ist durch die US-A-3323 750 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist ein mit einer Anschülse versehenes und die Aufwickeltrommel aufnehmendes Gehäuse vorgesehen. Das Gehäuse ist mit seiner Achshülse drehbar auf einem Achsstift angeordnet, der von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden eines Traggestells gehalten ist. Etwa über ihre halbe axiale Länge weist die Achshülse einen Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser der Trommelnabe entspricht, so daß dieser Bereich die Lagerung für die Trommel bildet. Über die restliche Länge ist der Durchmesser der Achshülse reduziert, so daß zwischen der Trommelnabe und der Achshülse ein Ringspalt besteht, in den eine Schlingfeder eingesetzt ist. Die Schlingfeder ist so dimensioniert, daß sie im Ruhezustand an der Innenwand der Trommelnabe anliegt und daß sie bei einer Drehbewegung der Trommel in Abwickelrichtung ihren Durchmesser zu vergrößern versucht und dadurch die Trommel in Abwickelvorrichtung blockiert. An beiden Enden weist die Schlingfeder jeweils einen axial vorspringenden Zapfen auf. Der eine der Zapfen greift in eine im Bereich des größeren Durchmessers der Achshülse ausgebildete axiale Ausnehmung und der andere Zapfen in eine in der feststehenden Seitenwand des Traggestells vorgesehene Öffnung ein.
- Um die Trommel in Abwickelrichtung drehen zu können, muß das Gehäuse entgegen der Abwikkeldrehrichtung der Trommel gedreht werden. Das Gehäuse bildet das Betätigungsflied zum Aufheben der Bremsweirkung, da durch dessen dreh bewegung die mit dem Gehäuse verbundene Achshülse ebenfalls gedreht und somit der in die Ausnehmung der Achshülse ragende Zapfen der Schlingfeder mitgenommen wird. Durch diese drehen wird die Schlingfeder zusammengezogen, so daß deren Durchmesser etwas kleiner wird und die Schlingfeder damit nicht mehr an der Innenwand der Trommelnabe anliegt. Die Trommelnabe kann sich nunmehr frei drehen. Die in der genannten US-A-3323 750 beschriebene Aufwickelvorrichtung ist für einen Sicherheitgurt bestimmt. Es wird in dieser Patentschrift zwar gesagt, daß eine solche Aufwickelvorrichtung auch für Kabel verwendbar ist, jedoch sind keine Angaben enthalten, wie die Aufwickelvorrichtung für einen solchen Anwendungsfall ausgestaltet werden muß.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Aufwickelvorrichtung konstruktiv so umzugestalten, daß sie als Kabelaufrollvorrichtung verwendet werden kann und ein sicheres Lösen der Schlingfeder aus der Bremsstellung auch bei sehr kleinem Betätigungsweg gewährleistet ist.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß daß die Schlingfeder auf dem Außenumfang des Ringansatzes angeordnet und ihr Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Ringansatzes ist, daß als Betätigungsglied eine gesonderte Scheibe drehbar am Gehäuseteil angeordnet ist, die eine die Schlingfeder mit geringem Radialspiel übergreifende Hohlnabe aufweist und mittels eines verschiebbar am Gehäuseteie angeordneten Stößels im Sinne einer Durchmesservergrößerung der Schlingfeder drehbar ist. Ohne die die Schlingfeder umgebende Hohlnabe besteht die Gefahr, daß nur die dem anderen Ende benachbarten Windungen beim Verdrehen dieses Endes von dem Ringansatz abheben. Die Hohlnabe läßt für die dem anderen Ende benachberten Windungen nur eine radiale Ausdehnung entsprechend dem geringen Radialspiel zu. Hierdurch bedingt überträgt sich die durch das Verdrehen des anderen Endes bewirkte Durchmesservergrößerung zwangsläufig auf die übrigen Windungen, so daß alle Windungen eine Durchmesservergrößerung erfahren.
- Eine für den Zusammenbau der Aufwickelvorrichtung günstige Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß die Scheibe mit kreisbogenförmigen Führungsschlitzen versehen ist, deren Bogenlänge größer als der Drehungswinkel der Scheibe ist, und daß mindestens an einem Ende jedes Führungsschlitzes eine Öffnung vorgesehen ist, deren Abmessungen der Größe von Haltenköpfen angepaßt sind, die gegenüber der Wand des Gehäuseteiles in einem der Dicke der Scheibe entsprechenden Abstand auf den Enden von an dem Gehäuseteil angeordneten Führungsgliedern sitzen. Die Scheibe braucht lediglich auf die Führungsglieder aufgesteckt zu werden. Dadurch, daß die Führungsschlitze länger als der Verstellweg der Scheibe ausgebildet sind, kann die Scheibe zur Einnahme ihrer Betriebsstellung etwas verdreht werden, so daß die Halteköpfe in den Bereich der Führungsschlitze gelanten und somit die Scheibe verdrehbar an dem Gehäuseteil halten.
- Gesondete Führungsteile für den Stößel werden dadurch erübrigt, daß an dem Gehäuseteil eine Führungsrinne für den verschiebbar angeordneten Stößel vorgesehen ist.
- Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- Fig. 1 eine Kabelaufwickelvorrichtung im Längsschnitt,
- Fig. 2 eine Seitenansicht des feststehenden Gehäuseteils der Aufwickelvorrichtung nach Fig. 1,
- Fig. 3 eine Draufsicht der am feststehenden Gehäuseteil verdrehbar angeordneten Scheibe,
- Fig. 4 eine Draufsicht der Innenseite des feststehenden Gehäuseteils,
- Fig. 5 die Anordnung eines Führungsstiftes mit Haltekopf im Schnitt.
- Mit 1 ist in Fig. 1 ein feststehendes Gehäuseteil bezeichnet, an dem ein Achszapfen 2 angeformt ist, auf dem eine Aufwickeltrommel 3 drehbar gelagert ist. An der dem Gehauseteil 1 benachbarten Seitenwand 4 der Aufwickeltrommel 3 ist ein axial nach außen ragender Ringansatz 5 vorgesehen. Auf dem freien Ende des Ringansatzes 5 ist eine als Rollfeder ausgebildete Rückholfeder 6 angeordnet. Direkt neben der Seitenwand befindet sich auf dem Ringansatz 5 eine Schlingfeder 7, die als Bremselement dient. Das eine radial abstehende Ende 8 der Schlingfeder 7 greift in einem am Gehäuseteil 1 ausgebildeten Schlitz 9 und ist somit gegen Verdrehen festgelegt. Das andere Ende 10 der Schlingfeder ist axial abgewinkelt und greift in eine Lagsbohrung 11, die an einer am Gehäuseteil 1 verdrehbar angeordneten Scheibe 12 vorgesehen ist. Die Scheibe 12 ist mit einem verschiebbar am Gehäuseteil 1 angebrachten Stößel 13 gekoppelt und kann durch Betätigten dieses Stößels 13 verschwenkt werden. An der Scheibe 12 ist ferner eine Hohlnabe 14 ausgebildet, welche die Schlingfeder 7 mit einem geringen Radialspiel 15 umgibt.
- Wie die Fig. 2 zeigt, sitzt der Stößel 13 in einer an dem Gehäuseteil 1 vorgesehenen Führungsrinne 16. Durch die Führungsrinne 16 überdrükkende Querbügel 17 und durch Vorsprünge 18 (Fig. 4) wird der Stößel 13 in der Führungsrinne 16 gesichert.
- Um die Scheibe 12 auf einfache Weise verdrehbar an dem Gehäuseteil 1 befestigen zu können, weist diese kreisbogenförmige Führungsschlitze 19 auf (Fig. 3). An dem einen Ende münden die Führungsschlitze in eine kreisförmige Öffnung 20. Der Durchmesser dieser Öffnungen 20 ist etwas größer gewählt als der Durchmeser von Halteköpfen 21, die auf an dem Gehauseteil 1 angeformeten Führungsgliedern 22 angeordnet sind (Fig. 4). Die Halteköpe 21 haben gegenüber der Wand des Gehäuseteils 1 einen Abstand 23 (Fig. 5), der der Dicke der Scheibe 12 angepaßt ist.
- Die Scheibe 12 wird mit den Öffnungen 20 über die Halteköpfe 21 gesteckt. Durch Verdrehen der Scheibe 12 gelangen die Führungsschlitze 19 unter die Halteköpfe 21, Damit ist die Scheibe 12 an dem Gehäuseteil 1 auf einfache Weise befestigbar. Die Bogenlänge der Führungsschlitze 19 ist größer gewählt als die Bogenlänge des Verdrehungswinkels, um den die Scheibe 12 zum Lösen der Schlingfeder 8 verdreht wird. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Öffnungen 20 beim Verdrehen der Scheibe 12 nicht bis unter die Halteköpfe 21 gelanten können.
- Von der Hohlnabe 14 ausgehend weist die Scheibe 12 einen sektorförmigen Ausschnitt 24 auf. Im Bereich des Ausschnittes 24 befindet sich der am Gehäuseteil 1 ausgebildete Schlitz 9, welcher das eine Ende 8 der Schlingfeder 7 aufnimmt. Von dem Begrenzungsrand 25 des Ausschnittes 24 ausgehend ersteckt sich ein Raidalschlitz 26 zum Umfangsrand 27 der Scheibe 12. In diesen Radialschlitz 26 greift ein an dem Stößel 13 angeformter Nippel. Damit ist der Stößel 13 in einfachster Weise mit dem Scheibe 12 gekoppelt.
- Die Wickelrichtung des Schlingfeder 7 ist derart getroffen, daß beim Abziehen des auf der Aufwikkeltrommel 3 aufgewickelten Kabels in der durch einen Pfeil 28 (Fig. 2) angedeuteten Richtung eine Aufweitung der Windungen der Schlingfeder 7 erfolgt. Damit wird die Bremswirkung der Schlingfeder 7 aufgehoben und das Kabel kann abgezogen werden. Beim Loslassen des Kabels versucht die Rückholfeder 6 die Aufwickeltrommel 3 in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Durch die Rebung zwischen der Schlingfeder 7 und dem Ringansatz 5 wird die Schlingfeder 7 zusammengezogen und ihre Windungen werden auf den Ringansatz 5 gepreßt. Dadurch wird eine Drehung der Aufwickeltrommel in die Aufwickelrichtung verhindert.
- Das Aufwickeln des Kabels wird durch ein Drücken des Stößels 13 eingeleitet. Hierbei wird die lineare Bewegung des Stößels 13 durch die Scheibe 12 in eine Verdrehbewegung umgesetzt.
- Die Scheibe 12 überträgt diese Verdrehbewegung auf das in die Längsbohrung 11 ragende Ende der Schlingfeder 7. Dadurch wird die Schlingfeder 7 aufgeweitet und gibt die Aufwickeltrommel 3 zum Aufwickeln des Kabels frei. Die Rückholfeder 6 kann nunmehr die Aufwickeltrommel 3 in der Aufwickrichtung drehen.
- Um bein Verdrehen des Endes 10 der Schlingfeder 7 ein Aufweiter aller Windungen zu erreichen, ist die Schlingfeder 7 in der Hohlnabe 14 angeordnet. Wegen des geringen Radialspieles 15 der Hohlbane 14 kommen die dem Ende 10 der Schlingfeder 7 benachbarten Windungen schon nach einer geringen Verdrehung des Endes 10 an der Hohlnabe 14 zur Anlage. Da diese Windungen nicht mehr weiter aufgeweitet werden können, erfolgt zwangsweise bei einem weiteren Verdrehen des Endes 10 eine Aufweitung der von dem Ende 10 weiter ab liegenden Windungen. Somit wird durch diese Anordnung der Schlingfeder 7 ein sicheres Aufheben der Bremswirkung erzielt.
- Die Aufwickelvorrichtung eignet sich in besonderer Weise zum Einbau in das Gehäuse von elektrisch betreibbaren Geräten, z.B. Staubsaugern, da bei einem solchen Einbau einen geradlinige Betätigungsrichtung zum Lösen des Bremselementes Voraussetzung ist.
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