EP2303497A1 - Wire spool - Google Patents

Wire spool

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Publication number
EP2303497A1
EP2303497A1 EP08862614A EP08862614A EP2303497A1 EP 2303497 A1 EP2303497 A1 EP 2303497A1 EP 08862614 A EP08862614 A EP 08862614A EP 08862614 A EP08862614 A EP 08862614A EP 2303497 A1 EP2303497 A1 EP 2303497A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wire
spool
coil
core
bobbin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08862614A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Burkhard Walther
Markus Danner
Jürgen GRÜTZEMACHER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Solar Energy AG
Original Assignee
Ersol Solar Energy AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ersol Solar Energy AG filed Critical Ersol Solar Energy AG
Publication of EP2303497A1 publication Critical patent/EP2303497A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00—Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0053—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • 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
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/24—Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B65H75/242—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/245—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages by deformation of an elastic or flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/50—Storage means for webs, tapes, or filamentary material
    • B65H2701/51—Cores or reels characterised by the material
    • B65H2701/512—Cores or reels characterised by the material moulded
    • B65H2701/5124—Metals

Definitions

  • the invention relates to a wire coil, in particular for receiving saw wire in wire sawing, consisting of a bobbin with at least one mounting flange on a bobbin front side, according to the preamble of patent claim 1.
  • a wire saw machine which is suitable for cutting blanks of semiconductor material.
  • the wire is guided from a spool by rollers or rollers to the so-called Nutenwalzen.
  • the sawing wire located in the grooves then comes into contact with the surface of the blank to be treated. Due to a reciprocating movement of the saw wire, an abrasive machining step relative to the blank takes place.
  • the wire then passes to a take-up spool.
  • a known simple unwinding and winding of the wire is also possible to move the wire bidirectional. In order to cut the blank under stable conditions, it is necessary to let a defined tensile stress act.
  • the tensile stress can be generated by a pendulum roller, the z. B. is in communication with a balance weight.
  • a pendulum roller In a bidirectional operation of a wire saw machine, there is a risk of undesired increasing tensile forces, resulting in a wire tear. The effort to remove broken wire and clamp a new wire is significant, resulting in a reduction in the productivity of a corresponding machine.
  • the tensile stress of the saw wire is reduced before winding on the receiver coil. It has been shown that is subject to the tension with each turn, the axial pressure on the bobbin an increase. For example, the pressure on the bobbin adds up to about 100 t, when about 100 km saw wire wound with a tensile stress of 25 N. Therefore, the receiver coil must be designed to withstand these mechanical stresses. This in turn results in high costs in the production of the receiver coil and it is the usable Saw wire length limited. Furthermore, the very firm winding of the saw wire on the receiver coil leads to considerable difficulties in separating the amount of wire from the coil.
  • the wire removal is very expensive at just running coils.
  • the wire removal from the bobbin by means of cutting machine under considerable noise and dust.
  • in such an operation of removing the wire there is a risk that the bobbin is subject to damage.
  • a wire spool in particular for receiving saw wire in wire sawing, consisting of a bobbin with at least one mounting flange on a bobbin front side.
  • the bobbin is divided in the transverse direction in such a way that a rigid bobbin core is enclosed by a bobbin shell possessing elastic properties in the radial direction.
  • the bobbin cover comprises segments which bear against the bobbin in the assembled state of the two-part wire coil.
  • the wire coil is particularly suitable for receiving saw wire, but this does not exclude applications in areas where it is wires, filaments or the like materials for completely different applications, such. In the textile industry.
  • the preferably monolithic coil core has a cylindrical shape with a conical outer contour.
  • the coil shell has a substantially hollow cylindrical shape with a conical inner contour.
  • the conical inner contour has a cone angle which is complementary to the cone angle of the outer contour of the coil core.
  • the entire bobbin receives its operational stability in that the monolithic coil core is used in the bobbin casing possessing elastic properties in the radial direction, wherein core and shell can be screwed together.
  • the bobbin cover has a plurality of slots oriented in the coil longitudinal axis direction.
  • the coil cover is formed from a multiplicity of lamellae oriented in the longitudinal axis direction.
  • the lamellae have at their outer end a greater thickness and / or width relative to the intended for the introduction of the spool core inside end.
  • Both the bobbin and the bobbin case have a mounting flange, the flanges have a through hole for the aforementioned clamping of the core and shell.
  • a wear layer or wear body are arranged.
  • a strip-shaped wear body is attached to each blade playfully and releasably. Through the game, the desired movement of the blade in the radial direction during removal of the spool core is not hindered.
  • Attachment means are provided on the flanges, tensile forces being able to be applied via the fastening means in order to separate the coil core from the coil cover.
  • the coil according to the invention consists of separable parts, which are detachable from each other for detachment and removal of the received wire, so that ultimately the wire removal is facilitated according to the task of the invention.
  • the coil comprises at least two individual assemblies, namely the coil core and the coil shell, wherein the core is rigid and rigid and the shell is made yielding. Both parts are in the assembled state, the ready-to-use bobbin.
  • the coil core is embedded in the assembled state in the coil shell part, wherein the outside of the z. B. made of steel bobbin shell part aluminum plates can be attached as wear body.
  • Fig. 1 is a side view of the wire coil according to the invention in the mounted state
  • Fig. 2 is a 3-D partial sectional view of the wire coil of FIG. 1;
  • FIG. 4 different views of the coil cover with slats
  • Fig. 5 different views and a 3-D longitudinal sectional view of the spool core.
  • the wire coil according to the invention for receiving saw wire which is used in particular in wire sawing of semiconductor materials, in particular so-called ingots for the solar industry, has a first, upper mounting flange 2 and a second, lower mounting flange 3 opposite this first flange 2.
  • the bobbin has a transverse distribution, as shown in particular in FIG. 3 can be seen.
  • This transverse division comprises a coil core 4.
  • the coil core 4 is z. B. of a steel material of suitable hardness.
  • the outer dimensions of the bobbin 4 are adapted to the clear inner dimensions of the bobbin case 5 such that the bobbin 4 can be inserted and clamped in the inner part of the bobbin case 5.
  • the bobbin case 5 has a lot of slits 6 oriented in the longitudinal axis direction of the wire bobbin.
  • the slots are, as shown in FIG. 4 becomes clear, open at the opposite side of the flange 3, whereby circumferentially spaced results in a plurality of fins.
  • These lamellae are essentially radially elastic in movement.
  • the thickness of the fins 7 is reduced starting from the side of the flange 3 upwards, to the opening end, by an internal conical shape.
  • This internal conical shape is complementary to the outer cone of the spool core 4 extending.
  • wear body 8 On the outer surface of the slats 7 wear body 8 can be applied, which have an outer contour which corresponds substantially to the shape of the lamellae 7.
  • the flanges 2 and 3 each have a through hole 11.
  • the through hole 11 serves to receive means for clamping the spool core 4 with the coil cover 5 (not shown).
  • a circumferential groove 12 located in the flange part 2 of the spool core 4 acts as a centering receptacle for the open end 13 of the ring of blades 7, which further increases the stability of the overall assembly in the mounted state.
  • the wear body 8 can be made of aluminum or high-strength plastic material, wherein the coil core and the other components of the bobbin case made of steel.
  • connection of the wear body 8 with the respective slats 7 can be done by screwing, which is essential for the use alone, that there is the possibility to remove the wear body 8 with technologically simple measures and replace.
  • Wire coil the coil cover the resilient element. That is, the blades 7 are taken during separation of the coil parts from its support, with the result that a radial deflection occurs inward. Due to the deformation of the bobbin case caused thereby, the wire coil can be easily removed by pulling in the longitudinal direction.
  • the bobbin core can be used multiple times.
  • coil core and coil cover can be separated from each other by the action of tensile force, the coil upper part forming coil core is deposited as a result of the separation.
  • the position of the bobbin cover can be changed by a Abkippterrorism so that the wire coil automatically slips off the bobbin case and falls into a waiting container.
  • the wire coil according to the invention can significantly shorten the time to remove a spent, recorded wire coil, at the same time a damage to the wire coil is excluded when removing the wire.
  • a damage to the wire coil is excluded when removing the wire.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to a wire spool, particularly for receiving saw wire during wire sawing, comprising a spool body having at least one attachment flange (2, 3) on a spool body front side. According to the invention, the spool body has a transverse division such that a rigid spool core (4) is enveloped by a spool casing (5) in the radial direction having elastic properties, wherein the spool casing comprises segments (7) that are supported against the spool core.

Description

Drahtspule wire coil
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Drahtspule, insbesondere zur Aufnahme von Sägedraht beim Drahtsägen, bestehend aus einem Spulenkörper mit mindestens einem Befestigungsflansch an einer Spulenkörperstirnseite, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a wire coil, in particular for receiving saw wire in wire sawing, consisting of a bobbin with at least one mounting flange on a bobbin front side, according to the preamble of patent claim 1.
Aus der DE 699 08 788 T2 ist eine Drahtsägemaschine bekannt, die zum Schneiden von Rohlingen aus Halbleitermaterial geeignet ist. Bei dieser bekannten Drahtsägemaschine wird der Draht von einer Spule durch Rollen oder Walzen zu den sogenannten Nutenwalzen geführt. Der in den Nuten befindliche Sägedraht gelangt dann mit der Oberfläche des zu behandelnden Rohlings in Kontakt. Aufgrund einer hin- und hergehenden Bewegung des Sägedrahts findet ein abrasiver Bearbeitungsschritt bezogen auf den Rohling statt. Der Draht gelangt dann auf eine Aufnahmespule. Neben einer bekannten einfachen Ab- und Aufwicklung des Drahtes besteht auch die Möglichkeit, den Draht bidirektional zu bewegen. Um den Rohling unter stabilen Bedingungen zu schneiden, ist es notwendig, eine definierte Zugspannung wirken zu lassen. Die Zugspannung kann durch eine Pendelwalze erzeugt werden, die z. B. mit einem Ausgleichsgewicht in Verbindung steht. Bei einem bidirektionalen Betrieb einer Drahtsägemaschine besteht die Gefahr unerwünschter ansteigender Zugspannungskräfte mit der Folge eines Drahtrisses. Der Aufwand, um gebrochenen Draht zu entfernen und einen neuen Draht einzuspannen, ist erheblich, was zu einer Reduktion der Produktivität einer entsprechenden Maschine führt.From DE 699 08 788 T2 a wire saw machine is known, which is suitable for cutting blanks of semiconductor material. In this known wire saw machine, the wire is guided from a spool by rollers or rollers to the so-called Nutenwalzen. The sawing wire located in the grooves then comes into contact with the surface of the blank to be treated. Due to a reciprocating movement of the saw wire, an abrasive machining step relative to the blank takes place. The wire then passes to a take-up spool. In addition to a known simple unwinding and winding of the wire is also possible to move the wire bidirectional. In order to cut the blank under stable conditions, it is necessary to let a defined tensile stress act. The tensile stress can be generated by a pendulum roller, the z. B. is in communication with a balance weight. In a bidirectional operation of a wire saw machine, there is a risk of undesired increasing tensile forces, resulting in a wire tear. The effort to remove broken wire and clamp a new wire is significant, resulting in a reduction in the productivity of a corresponding machine.
Bei dem Verfahren zum Aufwickeln des Sägedrahts einer Drahtsäge im oszillierenden Betrieb auf eine Empfängerspule gemäß DE 198 28 420 B4 wird die Zugspannung des Sägedrahts vor dem Aufwickeln auf die Empfängerspule reduziert. Es hat sich nämlich gezeigt, dass durch die Zugspannung mit jeder Windung der axiale Druck auf den Spulenkern einer Erhöhung unterliegt. Beispielsweise summiert sich der Druck auf den Spulenkern auf etwa 100 t, wenn ca. 100 km Sägedraht mit einer Zugspannung von 25 N aufgewickelt werden. Es muss daher die Empfängerspule so konstruiert sein, dass sie diesen mechanischen Belastungen standhält. Hierdurch wiederum entstehen hohe Kosten bei der Herstellung der Empfängerspule und es ist die einsetzbare Sägedrahtlänge begrenzt. Weiterhin führt das sehr feste Aufwickeln des Sägedrahts auf die Empfängerspule zu erheblichen Schwierigkeiten bei dem Trennen der Drahtmenge von der Spule.In the method for winding the saw wire of a wire saw in oscillating operation on a receiver coil according to DE 198 28 420 B4, the tensile stress of the saw wire is reduced before winding on the receiver coil. It has been shown that is subject to the tension with each turn, the axial pressure on the bobbin an increase. For example, the pressure on the bobbin adds up to about 100 t, when about 100 km saw wire wound with a tensile stress of 25 N. Therefore, the receiver coil must be designed to withstand these mechanical stresses. This in turn results in high costs in the production of the receiver coil and it is the usable Saw wire length limited. Furthermore, the very firm winding of the saw wire on the receiver coil leads to considerable difficulties in separating the amount of wire from the coil.
Da üblicherweise die Spulen zur Aufnahme des abgerollten und verbrauchten Drahtes bei Drahtsägen für eine Wiederverwendung ausgelegt sind, ist es notwendig, den Draht nach Beendigung des Schneid- bzw. Sägevorgangs von der Spule zu entfernen, um die Spule für ihren nächsten Einsatz vorzubereiten.Since usually the coils for receiving the unwound and used wire in wire saws are designed for reuse, it is necessary to remove the wire from the reel after completion of the cutting operation in order to prepare the reel for its next use.
Insbesondere ist hier die Drahtentnahme bei gerade ausgeführten Spulen sehr aufwendig . Die Drahtentnahme vom Spulenkörper erfolgt mittels Trennschleifmaschine unter erheblicher Lärm- und Staubbelastung. Außerdem besteht bei einer derartigen Arbeitsweise des Entnehmens des Drahtes die Gefahr, dass der Spulenkörper einer Beschädigung unterliegt.In particular, the wire removal is very expensive at just running coils. The wire removal from the bobbin by means of cutting machine under considerable noise and dust. In addition, in such an operation of removing the wire there is a risk that the bobbin is subject to damage.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Drahtspule, insbesondere zur Aufnahme von Sägedraht beim Drahtsägen anzugeben, die zum einen allen mechanischen Belastungen im Einsatzfall auch über einen längeren Zeitraum ohne weiteres widersteht und mit deren Hilfe das Entfernen des aufgewickelten verbrauchten Drahtmaterials in besonders leichter Weise erfolgen kann.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a further developed wire coil, in particular for receiving saw wire in wire sawing, which withstands all mechanical stresses in the case of use over a longer period readily and with their help the removal of the wound consumed wire material in particularly easy way can be done.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is achieved with the combination of features according to claim 1, wherein the dependent claims represent at least expedient refinements and developments.
Es wird demnach von einer Drahtspule, insbesondere zur Aufnahme von Sägedraht beim Drahtsägen, bestehend aus einem Spulenkörper mit mindestens einem Befestigungsflansch an einer Spulenkörperstirnseite ausgegangen.It is therefore assumed that a wire spool, in particular for receiving saw wire in wire sawing, consisting of a bobbin with at least one mounting flange on a bobbin front side.
Erfindungsgemäß ist der Spulenkörper in Querrichtung geteilt derart, dass ein starrer Spulenkern von einer in radialer Richtung elastische Eigenschaften besitzenden Spulenhülle umschlossen ist. Die Spulenhülle umfasst Segmente, die sich gegen den Spulenkern im montierten Zustand der zweiteiligen Drahtspule abstützen. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Drahtspule insbesondere zur Aufnahme von Sägedraht geeignet ist, jedoch schließt dies nicht Anwendungen in Bereichen aus, wo es sich um Drähte, Fäden oder dergleichen Materialien für völlig andere Applikationen, wie z. B. in der Textilindustrie, handelt.According to the invention, the bobbin is divided in the transverse direction in such a way that a rigid bobbin core is enclosed by a bobbin shell possessing elastic properties in the radial direction. The bobbin cover comprises segments which bear against the bobbin in the assembled state of the two-part wire coil. It should be noted at this point that according to the present invention, the wire coil is particularly suitable for receiving saw wire, but this does not exclude applications in areas where it is wires, filaments or the like materials for completely different applications, such. In the textile industry.
Der bevorzugt monolithische Spulenkern weist eine Zylinderform mit konischer Außenkontur auf.The preferably monolithic coil core has a cylindrical shape with a conical outer contour.
Die Spulenhülle besitzt eine im Wesentlichen Hohlzylinderform mit konischer Innenkontur.The coil shell has a substantially hollow cylindrical shape with a conical inner contour.
Die konische Innenkontur weist einen Konuswinkel auf, welcher dem Konuswinkel der Außenkontur des Spulenkerns komplementär ist.The conical inner contour has a cone angle which is complementary to the cone angle of the outer contour of the coil core.
Der gesamte Spulenkörper erhält seine Einsatzstabilität dadurch, dass der monolithische Spulenkern in die in radialer Richtung elastische Eigenschaften besitzende Spulenhülle eingesetzt wird, wobei Kern und Hülle miteinander verschraubbar sind .The entire bobbin receives its operational stability in that the monolithic coil core is used in the bobbin casing possessing elastic properties in the radial direction, wherein core and shell can be screwed together.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Spulenhülle eine Vielzahl von in Spulenlängsachsenrichtung orientierten Schlitzen auf.In a preferred embodiment, the bobbin cover has a plurality of slots oriented in the coil longitudinal axis direction.
Insbesondere ist die Spulenhülle aus einer Vielzahl von sich in Längsachsen- richtung orientierten Lamellen gebildet.In particular, the coil cover is formed from a multiplicity of lamellae oriented in the longitudinal axis direction.
Die Lamellen weisen an ihrem außenseitigen Ende eine größere Dicke und/oder Breite bezogen auf das zur Einführung des Spulenkerns vorgesehene innenseitige Ende auf.The lamellae have at their outer end a greater thickness and / or width relative to the intended for the introduction of the spool core inside end.
Sowohl der Spulenkern als auch die Spulenhülle besitzen einen Befestigungsflansch, wobei die Flansche eine Durchgangsbohrung zum vorerwähnten Verspannen von Kern und Hülle besitzen.Both the bobbin and the bobbin case have a mounting flange, the flanges have a through hole for the aforementioned clamping of the core and shell.
Mindestens über Abschnitte des Außenumfangs der Spulenhülle ist eine Verschleißschicht oder sind Verschleißkörper angeordnet. Beispielsweise wird auf jeder Lamelle ein streifenförmiger Verschleißkörper spielbeweglich und lösbar befestigt. Durch das Spiel ist die gewünschte Bewegung der Lamelle in radialer Richtung beim Entfernen des Spulenkerns nicht behindert.At least over portions of the outer circumference of the bobbin cover a wear layer or wear body are arranged. For example, a strip-shaped wear body is attached to each blade playfully and releasably. Through the game, the desired movement of the blade in the radial direction during removal of the spool core is not hindered.
An den Flanschen sind Befestigungsmittel vorgesehen, wobei über die Befestigungsmittel Zugkräfte zur Einwirkung bringbar sind, um den Spulenkern von der Spulenhülle zu trennen.Attachment means are provided on the flanges, tensile forces being able to be applied via the fastening means in order to separate the coil core from the coil cover.
Zusammengefasst besteht die erfindungsgemäße Spule aus trennbaren Teilen, die zum Herauslösen und Entfernen des aufgenommenen Drahtes voneinander lösbar sind, so dass letztendlich die Drahtentnahme gemäß der Aufgabenstellung der Erfindung erleichtert wird .In summary, the coil according to the invention consists of separable parts, which are detachable from each other for detachment and removal of the received wire, so that ultimately the wire removal is facilitated according to the task of the invention.
Die Spule umfasst mindestens zwei Einzelbaugruppen, nämlich Spulenkern und Spulenhülle, wobei der Kern steif und starr und die Hülle nachgiebig ausgeführt werden. Beide Teile stellen im zusammengebauten Zustand den einsatzbereiten Spulenkörper dar.The coil comprises at least two individual assemblies, namely the coil core and the coil shell, wherein the core is rigid and rigid and the shell is made yielding. Both parts are in the assembled state, the ready-to-use bobbin.
Der Spulenkern ist im montierten Zustand im Spulenhüllenteil eingebettet, wobei außenseitig des z. B. aus Stahl bestehenden Spulenhüllenteils Aluminiumplatten als Verschleißkörper anbringbar sind .The coil core is embedded in the assembled state in the coil shell part, wherein the outside of the z. B. made of steel bobbin shell part aluminum plates can be attached as wear body.
Beim Auseinanderziehen der beiden Teile des Spulenkörpers gibt dieWhen pulling apart the two parts of the bobbin gives the
Spulenhülle unter dem Druck der Drahtmenge nach, d. h. es findet hier ein radial nach innen orientierter Biegevorgang statt. Infolge dieses Biegevorgangs kann dann die Drahthaspel ohne weiteren Kraftaufwand von der Spulenhülle entfernt werden.Coil cover under the pressure of the amount of wire after, d. H. There is a radially inward bending process instead. As a result of this bending process then the wire reel can be removed without further effort from the bobbin case.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment and with the aid of figures.
Hierbei zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Drahtspule im montierten Zustand;Hereby show: Fig. 1 is a side view of the wire coil according to the invention in the mounted state;
Fig. 2 eine 3-D-Teilschnittdarstellung der Drahtspule nach Fig . 1;Fig. 2 is a 3-D partial sectional view of the wire coil of FIG. 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt der Drahtspule mit noch nicht vollständig eingeschobenem Spulenkern bezogen auf die Spulenhülle;3 shows a longitudinal section of the wire spool with not yet completely inserted spool core relative to the spool cover;
Fig. 4 verschiedene Ansichten der Spulenhülle mit Lamellen undFig. 4 different views of the coil cover with slats and
Fig. 5 verschiedene Ansichten und eine 3-D-Längsschnittdarstellung des Spulenkerns.Fig. 5 different views and a 3-D longitudinal sectional view of the spool core.
Die erfindungsgemäße Drahtspule zur Aufnahme von Sägedraht, der insbesondere beim Drahtsägen von Halbleitermaterialien, insbesondere sogenannten Ingots für die Solarindustrie Verwendung findet, weist einen ersten, oberen Befestigungsflansch 2 sowie einen diesem ersten Flansch 2 gegenüberliegenden zweiten, unteren Befestigungsflansch 3 auf. Der Spulenkörper weist eine Querteilung auf, wie es insbesondere in der Fig . 3 ersichtlich ist.The wire coil according to the invention for receiving saw wire, which is used in particular in wire sawing of semiconductor materials, in particular so-called ingots for the solar industry, has a first, upper mounting flange 2 and a second, lower mounting flange 3 opposite this first flange 2. The bobbin has a transverse distribution, as shown in particular in FIG. 3 can be seen.
Diese Querteilung umfasst einen Spulenkern 4. Der Spulenkern 4 besteht z. B. aus einem Stahlmaterial geeigneter Härte.This transverse division comprises a coil core 4. The coil core 4 is z. B. of a steel material of suitable hardness.
Weiterhin ist eine Spulenhülle 5 vorgesehen.Furthermore, a coil cover 5 is provided.
Die Außenabmessungen des Spulenkerns 4 sind auf die lichten Innenabmessungen der Spulenhülle 5 derart angepasst, dass der Spulenkern 4 in das Innenteil der Spulenhülle 5 eingeschoben und verspannt werden kann.The outer dimensions of the bobbin 4 are adapted to the clear inner dimensions of the bobbin case 5 such that the bobbin 4 can be inserted and clamped in the inner part of the bobbin case 5.
Die Spulenhülle 5 weist eine Menge von in Längsachsenrichtung der Drahtspule orientierten Schlitzen 6 auf.The bobbin case 5 has a lot of slits 6 oriented in the longitudinal axis direction of the wire bobbin.
Die Schlitze sind, wie in der Fig . 4 deutlich wird, an der dem Flansch 3 gegenüberliegenden Seite offen, wodurch sich umfangsseitig beabstandet eine Vielzahl von Lamellen ergibt. Diese Lamellen sind im Wesentlichen radial bewegungselastisch. Die Dicke der Lamellen 7 reduziert sich ausgehend von der Seite des Flansches 3 nach oben, zum öffnungsseitigen Ende, und zwar durch eine innenkonische Form.The slots are, as shown in FIG. 4 becomes clear, open at the opposite side of the flange 3, whereby circumferentially spaced results in a plurality of fins. These lamellae are essentially radially elastic in movement. The thickness of the fins 7 is reduced starting from the side of the flange 3 upwards, to the opening end, by an internal conical shape.
Diese innenkonische Form ist komplementär zum Außenkonus des Spulenkerns 4 verlaufend .This internal conical shape is complementary to the outer cone of the spool core 4 extending.
Wenn der Spulenkern 4 in die Spulenhülle 5 eingeschoben wird, stützen sich die einzelnen Lamellen 7 an der Spulenkernoberfläche ab, so dass eineWhen the bobbin 4 is inserted into the bobbin case 5, the individual lamellae 7 are based on the bobbin surface, so that a
Lastaufnahme und eine Spannungsabführung beim Aufwickeln des Drahtes in der gewünschten Weise möglich wird .Load absorption and a voltage dissipation when winding the wire in the desired manner is possible.
Auf die Außenoberfläche der Lamellen 7 sind Verschleißkörper 8 aufbringbar, die eine Außenkontur besitzen, die im Wesentlichen der Form der Lamellen 7 entspricht.On the outer surface of the slats 7 wear body 8 can be applied, which have an outer contour which corresponds substantially to the shape of the lamellae 7.
Damit die Verschleißkörper 8 der Bewegung der betreffenden Lamellen 7 in radialer Richtung folgen können, ist eine Spielbefestigung mit H ilfe eines Langlochs 9 bevorzugt.So that the wear bodies 8 can follow the movement of the respective lamellae 7 in the radial direction, a play attachment with the aid of a slot 9 is preferred.
Über Befestigungsmittel 10, z. B. in Form von Bohrungen, die sich an oder in den Flanschen 2 und 3 befinden, kann zum einen die betreffende Drahtspule in der Drahtsäge befestigt werden und es ist zum anderen eine Einwirkung von Zugkräften zum Trennen von Spulenkern 4 und Spulenhülle 5 möglich.About fasteners 10, z. B. in the form of holes that are located on or in the flanges 2 and 3, on the one hand, the wire coil in question are fixed in the wire saw and it is on the other hand an effect of tensile forces for separating coil core 4 and bobbin 5 possible.
Die Flansche 2 und 3 besitzen je eine Durchgangsbohrung 11. Die Durchgangsbohrung 11 dient der Aufnahme von Mitteln zum Verspannen des Spulenkerns 4 mit der Spulenhülle 5 (nicht gezeigt).The flanges 2 and 3 each have a through hole 11. The through hole 11 serves to receive means for clamping the spool core 4 with the coil cover 5 (not shown).
Eine im Flanschteil 2 des Spulenkerns 4 befindliche umlaufende Nut 12 wirkt als zentrierende Aufnahme für das offene Ende 13 des Kranzes aus Lamellen 7, was die Stabilität der Gesamtanordnung im montierten Zustand weiter erhöht. Die Verschleißkörper 8 können aus Aluminium oder hochbelastbarem Kunststoffmaterial gefertigt werden, wobei der Spulenkern und die übrigen Bestandteile der Spulenhülle aus Stahl bestehen.A circumferential groove 12 located in the flange part 2 of the spool core 4 acts as a centering receptacle for the open end 13 of the ring of blades 7, which further increases the stability of the overall assembly in the mounted state. The wear body 8 can be made of aluminum or high-strength plastic material, wherein the coil core and the other components of the bobbin case made of steel.
Das Verbinden der Verschleißkörper 8 mit den jeweiligen Lamellen 7 kann durch Verschraubung erfolgen, wobei für die Verwendungsart allein wesentlich ist, dass die Möglichkeit besteht, den Verschleißkörper 8 mit technologisch einfachen Maßnahmen entfernen und austauschen zu können.The connection of the wear body 8 with the respective slats 7 can be done by screwing, which is essential for the use alone, that there is the possibility to remove the wear body 8 with technologically simple measures and replace.
Wie bereits erläutert, stellt beim Auseinanderziehen des Spulenkörpers derAs already explained, when pulling the bobbin of the
Drahtspule die Spulenhülle das nachgiebige Element dar. Das heißt, es werden die Lamellen 7 beim Trennen der Spulenteile aus ihrer Stützung genommen mit der Folge, dass eine radiale Durchbiegung nach innen eintritt. Durch die hierdurch verursachte Verformung der Spulenhülle kann der Drahtwickel leicht durch Ziehen in Längsrichtung entfernt werden.Wire coil, the coil cover the resilient element. That is, the blades 7 are taken during separation of the coil parts from its support, with the result that a radial deflection occurs inward. Due to the deformation of the bobbin case caused thereby, the wire coil can be easily removed by pulling in the longitudinal direction.
Durch die funktionale Trennung Spulenkern / Spulenhülle sind Beschädigungen des Spulenkerns nahezu ausgeschlossen. Unabhängig von der Lebensdauer der Spulenhülle kann der Spulenkern mehrfach verwendet werden.Due to the functional separation of the coil core / coil cover damage to the coil core is almost impossible. Regardless of the life of the bobbin case, the bobbin core can be used multiple times.
Mit Hilfe der Befestigungsmittel 10 können Spulenkern und Spulenhülle durch Einwirkung von Zugkraft voneinander getrennt werden, der das Spulenoberteil bildende Spulenkern wird im Ergebnis der Trennung abgelegt. Wenn die Spulenhülle, d . h. das Spulenunterteil, auf einen speziellen kippbaren Tisch aufgespannt ist, kann durch eine Abkippbewegung die Position der Spulenhülle verändert werden, so dass der Drahtwickel selbsttätig von der Spulenhülle abrutscht und in einen bereitstehenden Behälter fällt.With the help of the fastening means 10 coil core and coil cover can be separated from each other by the action of tensile force, the coil upper part forming coil core is deposited as a result of the separation. When the bobbin case, d. H. the coil base, is clamped on a special tilting table, the position of the bobbin cover can be changed by a Abkippbewegung so that the wire coil automatically slips off the bobbin case and falls into a waiting container.
Nach Rückbewegung der kippbaren Tischplatte in die Ausgangsposition können Reparaturen oder der Austausch verschlissener Teile an der Spulenhülle vorgenommen werden. Nachdem der konische Spulenkern als Spulenoberteil wieder oberhalb der Spulenhülle positioniert wurde, kann dieser in die konisch- hohlzylindrische Öffnung der Spulenhülle hineinrutschen, wobei durch die konischen Flächen eine Selbstjustierung erfolgt. Nach Verspannung steht dann die Drahtspule für den erneuten Einsatz zur Verfügung.After return movement of the tilting table top in the starting position repairs or replacement of worn parts can be made to the bobbin case. After the conical bobbin has been positioned above the bobbin cover as a bobbin upper part, it can slide into the conical-hollow cylindrical opening of the bobbin cover, whereby a self-adjustment takes place through the conical surfaces. After tension then the wire coil is available for reuse.
Alles in allem gelingt es mit der erfindungsgemäßen Drahtspule, die Zeit zum Entfernen eines verbrauchten, aufgenommenen Drahtwickels erheblich zu verkürzen, wobei gleichzeitig eine Beschädigung der Drahtspule bei der Entnahme des Drahtes ausgeschlossen ist. Durch das Vorsehen von Verschleißkörpern auf den Lamellen der Spulenhülle können beschädigte Elemente ausgetauscht und insgesamt die Lebensdauer einer derart ausgestalteten Drahtspule erhöht werden.All in all, it is possible with the wire coil according to the invention to significantly shorten the time to remove a spent, recorded wire coil, at the same time a damage to the wire coil is excluded when removing the wire. By providing wear bodies on the fins of the bobbin case damaged elements can be replaced and overall life of a thus configured wire coil can be increased.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Drahtspule1 wire spool
2 oberer Flansch2 upper flange
3 unterer Flansch3 lower flange
4 Spulenkern4 spool core
5 Spulenhülle5 bobbin case
6 Schlitz6 slot
7 Lamelle7 lamella
8 Verschleißkörper8 wear body
9 Langloch9 slot
10 Befestigungsmittel10 fasteners
11 Durchgangsbohrung11 through hole
12 umlaufende Nut12 circumferential groove
13 offenes Ende des Lamellenkranzes 13 open end of the lamellar rim

Claims

Patentansprüche claims
1. Drahtspule, insbesondere zur Aufnahme von Sägedraht beim Drahtsägen, bestehend aus einem Spulenkörper mit mindestens einem Befestigungsflansch an einer Spulenkörperstirnseite, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper eine Querteilung aufweist derart, dass ein starrer Spulenkern (4) von einer in radialer Richtung elastische Eigenschaften besitzenden Spulenhülle (5) umschlossen ist, wobei die Spulenhülle (5) Segmente umfasst, welche sich gegen den Spulenkern (4) abstützen.1. Wire coil, in particular for receiving saw wire in wire sawing, consisting of a bobbin with at least one mounting flange on a bobbin front, characterized in that the bobbin has a transverse distribution such that a rigid coil core (4) possesses of a resilient elastic properties in the radial direction Coil cover (5) is enclosed, wherein the coil cover (5) comprises segments which are supported against the coil core (4).
2. Drahtspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern (4) eine Zylinderform mit konischer Außenkontur besitzt.2. Wire spool according to claim 1, characterized in that the spool core (4) has a cylindrical shape with conical outer contour.
3. Drahtspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenhülle (5) eine Hohlzylinderform mit konischer Innenkontur aufweist.3. Wire spool according to claim 1 or 2, characterized in that the spool cover (5) has a hollow cylindrical shape with conical inner contour.
4. Drahtspule nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Innenkontur einen Konuswinkel besitzt, welcher dem Konuswinkel der Außenkontur des Spulenkerns (4) komplementär ist.4. Wire spool according to claim 2 and 3, characterized in that the conical inner contour has a cone angle which is complementary to the cone angle of the outer contour of the spool core (4).
5. Drahtspule nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenhülle (5) eine Vielzahl von in Spulenlängsachsenrichtung orientierten Schlitzen (6) aufweist.5. Wire spool according to one of the preceding claims, characterized in that the spool cover (5) has a plurality of oriented in the coil longitudinal axis direction slots (6).
6. Drahtspule nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenhülle (5) aus einer Vielzahl von Lamellen (7) gebildet ist. 6. Wire spool according to one of the preceding claims, characterized in that the spool cover (5) is formed from a plurality of slats (7).
7. Drahtspule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (7) an ihrem außenseitigen Ende eine größere Dicke und/oder Breite bezogen auf das zur Einführung des Spulenkerns (4) vorgesehene innenseitige Ende besitzen.7. Wire spool according to claim 6, characterized in that the slats (7) have at their outer end a greater thickness and / or width relative to the introduction of the spool core (4) provided inside end.
8. Drahtspule nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Spulenkern (4) als auch die Spulenhülle (5) einen Befestigungs- flansch (2; 3) aufweisen, wobei die Flansche (2; 3) eine Durchgangsöffnung oder Durchgangsbohrung (11) zum Verspannen von Kern (4) und Hülle (5) besitzen.8. Wire spool according to one of the preceding claims, characterized in that both the spool core (4) and the spool cover (5) have a fastening flange (2, 3), wherein the flanges (2, 3) have a passage opening or through-bore (2). 11) for clamping core (4) and sheath (5) have.
9. Drahtspule nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens über Abschnitte des Außenumfangs der Spulenhülle (5) eine Verschleißschicht oder ein Verschleißkörper (8) befindlich ist.9. Wire spool according to one of the preceding claims, characterized in that at least over portions of the outer circumference of the bobbin cover (5) is a wear layer or a wear body (8) is located.
10. Drahtspule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Verschleißkörper (8) spielbeweglich auf der Spulenhülle (5) lösbar befestigt ist.10. wire spool according to claim 9, characterized in that the respective wear body (8) is releasably secured to the spool shell (5) movable in play.
11. Drahtspule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Flanschen (2; 3) Mittel zum Befestigen (10) vorgesehen sind .11. Wire spool according to claim 8, characterized in that on the flanges (2, 3) means for fastening (10) are provided.
12. Drahtspule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die Befestigungsmittel (10) Zugkräfte zur Einwirkung bringbar sind, um den Spulenkern (4) von der Spulenhülle (5) zu trennen. 12. Wire spool according to claim 11, characterized in that on the fastening means (10) tensile forces can be brought to act to separate the spool core (4) from the bobbin case (5).
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