[0001] Die Erfindung betrifft eine Spule für ein Draht- oder Kabel-Coil mit einem Spulenkern
und einem oberen und einem unteren Flansch, wobei der Mantel des Kerns aus radial
beweglichen, mit einem ihrer Enden an einem der Flansche angelenkten Segmenten besteht
und wobei der Kern mit dem einen der Flansche und der andere Flansch voneinander trennbar
sind.
[0002] Üblicherweise werden Drähte oder Kabel nach ihrer Herstellung zu sogenannten Coils
auf Trommeln oder Spulen gewickelt und in dieser Form auch gelagert, transportiert
und weiterverwendet. Hierdurch ist eine sehr große Zahl von Spulen erforderlich, die
zudem häufig leer transportiert werden müssen, was einen großen Aufwand an Material
und Transportkosten bedeutet.
[0003] Um den beschriebenen Aufwand zu verringern, sind Spulen entwickelt worden, deren
einer Flansch zusammen mit dem Spulenkern vom anderen Flansch trennbar ist und bei
denen der Durchmesser des Kerns mittels radialer Bewegung von Kern-Segmenten variabel
ist. Dadurch kann z. B. der Oberflansch mit dem Kern aus dem fertig gewickelten Coil
herausgezogen werden und lediglich der Unterflansch verbleibt nach Art einer Transportpalette
unter dem Coil, oder es kann nach Abnehmen des oberen Flansches das Coil nach oben
abgehoben werden.
[0004] Bekannte Spulen der beschriebenen Art weisen in ihrem Kerninneren eine von außen
betätigbare Kniehebel-Mechanik auf, die eine Abspreizung bzw. Zurückziehung der Segmente
des Kerns bewirkt. Nachteilig bei derartigen Spulen ist der sehr hohe mechanische
Aufwand und die notwendige große Genauigkeit und Spielfreiheit der Gelenke der Kniehebel-Mechanik.
Diese sind unbedingt erforderlich, um ein sicheres Bewickeln der Spule mit hoher Geschwindigkeit
zu ermöglichen, denn Unrundheiten des Kerns würden durch daraus resultierende Zugspannungsschwankungen
im Draht oder Kabel zu Qualitätsminderungen führen. Wegen der notwendig hohen Kräfte
zur Spreizung der Segmente gegen die beim Umwickeln mit Draht oder Kabel auftretenden
Kräfte unterliegen die Gelenke einem starken Verschleiß und erfordern somit einen
hohen Wartungs- und Reparaturaufwand. Außerdem neigen derartige Kniehebel-Mechaniken
zur Selbsthemmung, d. h. zu Schwergängigkeit oder gar zum Blockieren mit der Folge
von Beschädigungen oder gar Zerstörung der Mechanik oder von Teilen davon. Hinzu kommen
die hohen Herstellungskosten als weiterer Nachteil.
[0005] Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Spule der eingangs genannten Art zu schaffen,
die die angeführten Nachteile vermeidet und insbesondere einen geringeren mechanischen
Aufwand erfordert, stabil und verschleißarm ist, einfach zu betätigen ist, eine exakte
Rundheit des Kerns gewährleistet, und die vielseitig verwendbar ist.
[0006] Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Spule der eingangs genannten
Art, bei der der Kern in seinem Inneren zur Abspreizung der Segmente je Segment wenigstens
eine Gleitbahn aufweist, und bei der im Inneren des Kerns wenigstens ein auf die Gleitbahnen
spreizend wirkendes Gleitstück von außen axial verschiebbar angeordnet ist.
[0007] Eine Spule gemäß Erfindung kommt vorteilhaft ohne eine aufwendige und verschleißanfällige
Hebelmechanik aus. Die Verschiebung des Gleitstückes stellt eine sehr einfache Bewegung
dar, bei der bei entsprechender Ausführung und Schmierung der aufeinanderwirkenden
Teile nur eine sehr geringe Reibung auftritt. Weiterhin vorteilhaft für Funktionssicherheit
und Verschleißminderung ist, daß die aufeinanderwirkenden Teile so ausgeführt werden
können, daß die Kraftübertragung auf großen Flächen erfolgt, so daß sich eine günstige
geringe spezifische Flächenbelastung ergibt. Wegen der mechanisch einfacheren Gestaltung
wird außerdem der Herstellungs- und Wartungsaufwand deutlich vermindert.
[0008] In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich die Spule
dadurch aus, daß die Gleitbahnen der Segmente eine auf deren Innenseite an dem dem
angelenkten Ende entgegengesetzten Ende angeordnete konisch sich in Richtung zur Spulenmitte
gesehen verengende Ringfläche bilden und daß das Gleitstück ein eine zu der Ringfläche
passende Außenfläche aufweisender Konus ist. Bei dieser Spule erfolgt die Abspreizung
der Segmente auf einfache Weise durch Einschieben des Konus in die von den Segmentenden
gebildete Ringfläche, was zu der erwünschten, auch hohen Gegenkräften standhaltenden
Abspreizung der Segmente führt. Zweckmäßig ist zur Erzielung eines möglichst einfachen
Aufbaues der Spule das Gleitstück in Form des Konus auf der kernzugewandten Seite
des der Ringfläche benachbarten Flansches angeordnet ist. In diesem Fall werden also
Flansch und Konus gemeinsam zur Abspreizung der Segmente verschoben.
[0009] Eine zweite vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule besteht darin,
daß auf der Innenseite der Segmente wenigstens je eine Rolle drehbar gelagert ist,
deren Rotationsebene die Spulenlängsachse schneidet, und deren segmentabgewandte Seite
.des Umfanges die Gleitbahn bildet, an der das Gleitstück anliegt. Bei dieser Ausgestaltung
wird ein unmittelbares Gleiten von kraftübertragenden Teilen aufeinander vermieden
und durch einen Abrollvorgang ersetzt.
[0010] In Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Spule ist bei einer dritten Ausführung
vorgesehen, daß auf der Außenseite des Gleitstückes je Segment wenigstens eine Rolle
drehbar gelagert ist, deren Rotationsebene die Spulenlängsachse schneidet und deren
segmentzugewandte Seite des Umfanges an der Gleitbahn an der Innenseite des Segmentes
anliegt. Diese Ausführung bietet ebenfalls den Vorteil der rollenden Bewegung der
kraftübertragenden Teile gegeneinander. Diesem Vorteil steht ein etwas höherer mechanischer
Aufwand gegenüber, als ihn die erste Ausführung erfordert.
[0011] Allen Ausführungen gemeinsam ist der Vorteil, daß wesentlich weniger bewegte Einzelteile
in der Spule erforderlich sind, und daß nur noch eine gleitende bzw. rollende Relativbewegung
der für die Spreizung der Segmente erforderlichen Bauteile auftritt. Gegenüber Spulen
gemäß dem Stand der Technik ist der Verschleiß so wesentlich geringer und bei allen
Ausführungen der Spule gemäß der Erfindung lassen sich die erforderlichen hohen Kräfte
übertragen, ohne daß es zur Klemmung oder Selbsthemmung kommen kann.
[0012] Die Verschiebung des Gleitstückes erfolgt vorteilhaft durch Verschieben einer zentralen
in Längsrichtung der Spule durch diese verlaufende Achse oder Stange. Damit ist nur
ein einziges Bedienungsorgan vorhanden und weiterhin ist eine gleiche Verschiebung
aller Gleitstücke gesichert. Besonders vorteilhaft ist eine einstückige Ausführung
des Gleitstückes in einem Bauteil mit einer Durchführung für die zentrale Achse oder
Stange.
[0013] Zur gleichzeitigen Erzeugung einer Verbindung von Kern und erstem Flansch mit dem
zweiten Flansch und einer Spreizung der Segmente ist vorgesehen, daß die Verschiebung
der zentralen Achse durch Verdrehen in wenigstens einer zentralen Gewindebohrung erfolgt,
daß die Achse an ihrem freien Ende einen mit einem Anschlag versehenen Kopf aufweist,
daß die Achse in dem ihrem Kopf benachbarten Flansch unter begrenztem, für ihre Verschiebung
ausreichendem axialen Spiel drehbar gelagert ist und daß die Gewindebohrung an oder
in dem anderen der beiden Flansche angeordnet ist. Es ist so keine Ausübung von Druck-
und Zugkräften an der Außenseite der Spule erforderlich, sondern nur eine einfache
Drehung der Achse für beide genannten Zwecke, die sogar von Hand erfolgen kann.
[0014] Um ein möglichst reibungsarmes Verschieben des Gleitstückes in beide Richtungen zu
erreichen, ist vorgesehen, die Achse so mit dem Gleitstück zu koppeln, daß die Achse
bei unverdrehbarem Gleitstück leicht rotierbar ist. Hierzu ist vorteilhaft für die
Übertragung der Kräfte zwischen Achse und dem Gleitstück oder dem das Gleitstück tragenden
Flansch ein reibungsverminderndes, Druckkräfte aufnehmendes Gleit- oder Wälzlager
eingesetzt welches ein unmittelbares Gleiten von kraftübertragenden Flächen aufeinander
und die damit verbundenen hohen Reibungs- und Verschleißwerte vermeidet.
[0015] Weiter ist vorgesehen, daß im Inneren des Kerns, vorzugsweise zwischen der Achse
und den Segmenten elastische, die Segmente aus ihrer Spreizstellung zurückziehende
Elemente, z. B. Stahlzugfedern, angeordnet sind. Außerdem wird hierdurch immer ein
definierter, dem Verschiebungszustand der Achse bzw. des Gleitstückes entsprechender
Außendurchmesser des Kerns erreicht.
[0016] Zusätzlich kann der Kern der Spule Anschläge zur Begrenzung der Auslenkung der Segmente
nach innen aufweisen. Diese verhindern ., daß die Segemente für die Einführung des
Gleitstückes zu weit nach innen schwenken.
[0017] Nach dem Aufeinandersetzen der beiden Teile der Spule vor der Verbindung beider Teile
ist das untere Ende der Achse nicht mehr sichtbar und zugänglich. Dadurch ist eine
genaue Positionierung des Endes der Achse über der Gewindebohrung im unteren Flansch
sehr erschwert. Zur Abhilfe weist die Bohrung zweckmäßig eine konische Einführung
auf, die ein sicheres Zentrieren von Achse und Bohrung gewährleistet.
[0018] Für eine schnelle Bewicklung der Spule, sei es mit ruhender Spule im Bundpacker oder
mit rotierender Spule, ist eine exakte Rundheit der Außenfläche des Kerns erforderlich.
Diese wird, ergänzend zu den bisher beschriebenen Maßnahmen, dadurch erreicht, daß
zumindest der am freien, nicht am Kern angelenkten Ende der Segmente angeordnete Flansch
in seiner kernseitigen Fläche eine ringförmige Nut aufweist, in die die Enden der
Segmente eingreifen und daß der äußere Nutrand einen Anschlag für die Segmente in
abgespreiztem Zustand bildet.
[0019] Zur Sicherung der Gleichzeitigkeit der maximalen Spreizung der Segmente und der festen
Verspannung der beiden Teile der Spule bei den Ausführungen mit Rollen im Kern ist
zweckmäßig in den dem Kopf der Achse benachbarten Flansch ein in Einschraubrichtung
der Achse wirksamer, einstellbarer Anschlagring für den Anschlag am Kopf der Achse
eingesetzt.
[0020] Eine einfache Betätigung der zentralen Achse und gleichzeitig eine Möglichkeit zur
Anbringung z. B. eines Kranseils oder -hakens wird durch eine am oberen Ende der Achse
vorgesehene Öse oder ähnliches Anschlagmittel erreicht.
[0021] Zur Sicherung des Coils vor Abnahme vom Kern der Spule bzw. vor Herausziehen des
Kerns aus dem Coil weisen die beiden Flansche zweckmäßig deckungsleiche, radial verlaufende
Schlitze und die Außenfläche des Kerns mit den Schlitzen fluchtenden Nuten auf. Diese
erlauben eine Hindurchführung von Verpackungsbandagen, z. B. Stahlspannband, zum Abbinden
des Coils. Zur Sicherstellung der Flucht von Schlitzen und Nuten weisen der Kern und
der von diesem trennbare Flansch vorteilhaft Mittel zur Einstellung und Festlegung
einer definierten Drehwinkellage zueinander vor deren Verbindung miteinander auf.
Diese Mittel können z. B. in die radialen Schlitze eingreifende vorspringende Bolzen
oder Nasen sein.
[0022] Zur Sicherung der ersten Lage des Drahtes oder Kabels auf der Spule zu Beginn des
Bewickelns ist die Außenfläche des Kerns wenigstens teilweise mit einem reibungserhöhenden,
elastischen Material versehen. Dies können z. B. in längsverlaufenden flachen Nuten
eingeklebte Moosgummistreifen sein, deren Dicke unbelastet etwas größer ist, als die
Tiefe der Nuten.
[0023] Ein Abheben des Coils bzw. ein Herausziehen von Kern und oberem Flansch der Spule
nach dem Wickeln des Coils wird durch die Zurückziehung der zuvor abgespreizten Segmente
des Kerns und damit Durchmesserverringerung ermöglicht. Eine weitere Erleichterung
des Abhebens bzw. Herausziehens wird dadurch erreicht, daß der Kern konisch geformt
ist und daß der Kern mit dem einen Flansch und der andere Flansch an der Schmalseite
des Kerns voneinander trennbar sind. Ein weiterer Vorteil, der sich hierbei ergibt,
ist, daß das fertige Coil auf der Seite mit dem größeren Wickeldurchmesser liegend
eine günstige, stabile Lage erhält.
[0024] Bekannte Spulen werden aus entsprechend geformten Metallplatten durch Verschweißen
hergestellt und erfordern einen hohen Zeit- und Arbeitsaufwand. Demgegenüber sind
in einer vorteilhaften Ausführung die Segmente der erfindungsgemäßen Spule aus Gußmetall
hergestellt. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn zudem der Kern einstückig gegossen
ist und erst nach mechanischer Bearbeitung, z. B. Abdrehen, seiner Außenfläche und
seiner Stirnflächen in die Segmente geteilt ist. Der Herstellungsaufwand wird bei
gleichzeitig verbesserter mechanischer Exaktheit der Spule hierdurch wesentlich verringert.
[0025] Weiterhin kann der Kern der Spule in der Ausführung mit nach oben ausziehbarem Kern
einen Innengreifer zum Abheben des Coils vom unteren Flansch aufweisen. Es ist somit
die Möglichkeit gegeben, wahlweise entweder den Kern aus dem Coil herauszuziehen,
oder aber durch Aktivieren des Innengreifers Kern und oberen Flansch zusammen mit
dem Coil vom unteren Flansch abzuheben.
[0026] Schließlich besteht zur Verringerung der Spulenhöhe für die Wicklung von Mindermengen-Coils
die Möglichkeit, daß die Spule einen zu ihren beiden Flanschen parallelen und zwischen
diesen angeordneten Zwischenflansch mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung für
den Kern und mit Befestigungsmitteln für eine lösbare, vorzugsweise abstandsvariable
Verbindung mit einem der beiden Flansche aufweist.
[0027] Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spule anhand
einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine Spule gemäß Erfindung in einer ersten Ausführungsform,
rechts von der.Mittelachse im Zustand mit abgespreizten Segmenten und links von der
Mittelachse im Zustand mit zurückgezogenen Segmenten,
Figur 2 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Spule, mit Rollen,
links von der Mittelachse im Zustand mit abgespreizten Segmenten und rechts von der
Mittelachse im Zustand mit zurückgezogenen Segmenten,
Figur 3 einen Horizontalschnitt durch die Spule gemäß Figur 2 oberhalb der Rollen
Figur 4 eine Draufsicht auf eine Hälfte eines symmetrischen oberen Flansches und
Figur 5 einen Vertikalschnitt durch eine anstelle einer Rolle einsetz-* Wie die Figur
1 zeigt, besteht die erfindungsgemäße Spule 1 im wesentlichen aus einem Kern 2 mit
einem oberen Flansch 9 und einem unteren Flansch 12. In diesem ersten Ausführungsbeispiel
sind am unteren Flansch 12 Segmente 3 in Schwenklagern 24 angelenkt, die den Außenmantel
des Spulenkerns 2 bilden. Der Kern 2 der Spule 1 läuft nach oben hin konisch zu. Am
oberen Ende 31 der Segmente 3 ist an deren Innenseite eine sich nach unten konisch
verengende Gleitbahn 30 angeordnet, auf welcher ein Konus 4 mit einer zu der Ringfläche
30' der Gleitbahnen 30 passenden Außenfläche 40 gleitend verschiebbar ist. Bei dieser
Verschiebung des Konus 4 kommt es zu einer Abspreizung der Segmente 3 nach außen.
Der Zustand der Spule 1 vor der Verschiebung, d. h. mit nach innen verschwenkten Segmenten
3, ist in der linken Hälfte der * bare Gleitkufe.
[0028] Figur 1 dargestellt, der Zustand der Spule 1 nach der Verschiebung, d. h. mit nach
außen verschwenkten Segmenten 3, ist im rechten Teil der Figur 1 dargestellt.
[0029] Wie weiter aus der Figur 1 ersichtlich. ist, ist der Konus 4 fest mit der kernzugewandten
Fläche 9' des oberen Flansches 9 verbunden. Die Verschiebung des Konus bzw. des oberen
Flansches 9 erfolgt durch eine zentrale Achse 7, die in einer Gleitführung 8 drehbar
in dem oberen Flansch 9 gelagert ist. An ihrem unteren Ende 7
1 ist die Achse 7 mit einem Gewinde versehen. An ihrem oberen Ende 7" weist die Achse
7 einen Anschlagring 27 sowie eine Öse 17 für einen Kranhaken oder ein Kranseil auf.
Die Verschiebung des oberen Flansches 9 mit dem als Konus ausgeführten Gleitstück
4 erfolgt durch Absenken der Achse 7 und deren Einschrauben in eine zentrale Bohrung
13 mit einem Gewinde 13'. Die Gewindebohrung 13 ist in einem Aufsatz 23' angeordnet,
der seinerseits auf einem Träger 23 aufgebaut ist, der fest mit dem unteren Flansch
12 verbunden ist.
[0030] Wie aus dem Vergleich der beiden Hälften der Figur 1 ersichtlich ist, wird zugleich
mit dem Abspreizen der Segmente 3 beim Einschrauben der Achse 7 in die Gewindebohrung
13 auch eine feste Verspannung des oberen Flansches 9 gegen den Kern 2 mit dem unteren
Flansch 12 erreicht. Zur Übertragung der bei der Verspannung der beiden Spulenteile
9 bzw. 2 und 12 gegeneinander auftretenden hohen Kräfte dient ein in der Gleitführung
8 angeordnetes Wälzlager 10. Nach dem Einschrauben der Achse 7 kann mittels der Öse
17 an ihrem Kopf 7" die gesamte Spule 1, auch mit einem darauf aufgewickelten Coil,
angehoben werden. In ausgeschraubtem Zustand der zentralen Achse 7 und damit vom Kern
2 gelöstem oberen Flansch 9 kann dieser ebenfalls mittels der Öse 17 abgehoben werden.
Dies wird dadurch ermöglicht, daß an der Achse 7 unterhalb der Gleitführung 8 ein
weiterer Anschlag 27
1 angeordnet ist, der ein Herausziehen der Achse 7 aus der Gleitführung 8 nach oben
verhindert.
[0031] Zur sicheren Einführung des Endes 7' der Achse 7 in die Gewindebohrung 13 weist letztere
eine .konisch sich verengende Einführung 14 auf. Zur Gewährleistung der Rückbewegung
der abgespreizten Segmente 3 nach innen beim Herausfahren des Konus 4 aus der Gleitbahn
30 sind zwischen den Innenseiten der Segmente 3 und dem Aufsatz 23' mit der zentralen
Gewindebohrung 13 Rückholfedern 11, vorzugsweise Stahlzugfedern, angeordnet. Um sicherzustellen,
daß der Durchmesser der Ringfläche 30' am oberen Ende 31 der Segmente 3 für die Einführung
des Konus 4 ausreichend groß bleibt, sind an dem Träger 23 im Inneren des Kerns 2
von diesem nach außen vorragende, einstellbare Anschläge 21 vorgesehen, die die Schwenkbewegung
der Segmente 3 unter Wirkung der Federn 11 nach innen begrenzen. Zur Begrenzung der
Bewegung der Segmente nach außen und zur Sicherstellung einer exakten Rundheit der
Außenfläche 2' des Kerns 2 sind in den kernzugewandten Flächen der beiden Flansche
ringförmige Nuten vorgesehen, in welche die Enden der Segmente 3 eingreifen. Eine
solche ringförmige Nut 16 ist beispielhaft in der kernzugewandten Seite 12' des unteren
Flansches 12 gezeigt. Die außenseitige Kante 16' der Nut 16 bildet dabei einen Anschlagkreis
für das untere Ende 32 der Segmente 3 bei deren Bewegung nach außen. Die kernzugewandte
Seite 9' des oberen Flansches 9 kann in der gleichen Weise ausgeführt sein.
[0032] Wie aus der Figur 2 ersichtlich, besteht auch das zweite Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Spule 1 aus einem Kern 2 mit einem oberen Flansch 9 und einem unteren
Flansch 12. In diesem Ausführungsbeispiel sind aber die Segmente 3, die den Außenmantel
des Spulenkerns 2 bilden, am oberen Flansch 9 in Lagern 24 angelenkt. Im Inneren des
Kerns 2 sind an der Innenseite der Segmente 3 Rollen 5 gelagert. Diese Rollen 5 laufen
an ihrer segmentabgewandten Seite auf einem konischen Gleitstück 4, das in Richtung
der Spulenlängsachse 6 verschiebbar ist. Die Verschiebung des Gleitstückes 4 erfolgt
durch Verschieben einer zentralen Achse 7 in einer Gleitführung 8 im oberen Flansch
9 bis zu einem einstellbaren Anschlag 8
1. Zwischen der Achse 7 und dem Gleitstück 4 ist ein Wälzlager 10 eingesetzt, das die
Reibung bei der Übertragung der Druckkräfte vermindert. Die Laufflächen für die Rollen
5 auf dem Gleitstück 4 sind im Ausführungsbeispiel als Nuten ausgeführt, in denen
die Rollen 5 laufen. Eine Verdrehung des Gleitstückes 4 mit der Achse 7 ist somit
ausgeschlossen, wogegen die Achse 7 leicht drehbar ist. Unterhalb der Rollen 5 und
des Gleitstückes 4 sind Zugfedern 11 angeordnet, deren eines Ende mit der Innenseite
eines Segmentes 3 und deren anderes Ende gleitend mit der Achse 7 verbunden ist. Die
Federn 11 dienen hier ebenfalls zur Zurückziehung der Segmente 3 bei einem Zurückfahren
des Gleitstückes 4 in Richtung zum oberen Flansch 9 der Spule 1. Die zentrale Achse
7 weist an ihrem unteren Ende 7' ebenfalls ein Gewinde 13' auf, das beim Verdrehen
der Achse 7 in die entsprechende Gewindebohrung 13 im unteren Flansch 12 eingreift.
Zur sicheren Positionierung des unteren Endes 7' der Achse 7 über der Gewindebohrung
13 weist diese wieder eine konisch sich verengende Einführung 14 auf.
[0033] Weiterhin weist der untere Flansch 12 auf seiner kernseitigen Fläche 12' die ringförmige
Nut 16 auf, in die die unteren Enden 32 der Segmente 3 eingreifen. Eine entsprechende
Ringnut 15 findet sich in diesem Ausführungsbeispiel auch auf der kernseitigen Fläche
9' des oberen Flasches 9 für die Aufnahme der oberen Enden 31 der Segmente 3.
[0034] In der Hälfte der Figur 2 links von der Längsachse 6 der Spule 1 ist der Zustand
mit abgespreizten Segmenten 3 dargestellt. Das Gleitstück 4 ist in seine tiefste Stellung
durch Verdrehen der zentralen Achse 7 in der Gewindebohrung 13 verschoben. Hierdurch
sind über die Rollen 5 die Segmente 3 nach außen abgespreizt und liegen mit ihren
oberen Enden 31 bzw. unteren Enden 32 an den äußeren Rändern 15' bzw. 16' der ringförmigen
Nuten 15 und.16 an. Die äußeren Ränder 15'und 16' der Nuten 15 und 16 in den Flanschen
9 und 12 bilden einen exakt kreisförmigen Anschlag für die Enden 31 und 32 der Segmente
3 und sorgen so
für eine exakte Rundheit des Kerns 2 der Spule 1, auch bei Rotation mit hoher Drehzahl.
[0035] In der Hälfte der Figur 2 rechts von der Spulenlängsachse 6 ist der Zustand mit zurückgezogenen
Segmenten 3 dargestellt. Das Gleitstück ist nunmehr in seine oberste Position verfahren
und die Federn 11 sorgen für eine Zurückziehung der Segmente 3 in Richtung zur Mitte
des Kerns 2. Der Durchmesser des Kerns 2 der Spule 1 wird hierdurch in einem ausreichenden
Maße verringert, um den Kern 2 aus dem darum gewickelten Coil herauszuziehen bzw.
um ein um den Kern gewickeltes Coil abzuheben. Zur exakten Drehwinkelfestlegung zwischen
dem Kern 2 und dem unteren Flansch 12 dienen Mittel am unteren Ende 32 des Segments
3, im Ausführungsbeispiel ein Bolzen 22, der in eine zugehörige Öffnung 22' im unteren
Flansch 12 eingreift. Die Auslenkung nach innen wird durch Begrenzungsmittel 21'
*
[0036] In der Figur 3 ist ein Schnitt in einer horizontalen Ebene durch den Kern 2 der Spule
1 gemäß der Figur 2 oberhalb der Rollen 5 dargestellt. Die Rollen 5 sind an den Innenseiten
der Segmente 3 gelagert und laufen mit ihrer segmentabgewandten Seite auf dem Gleitstück
4. Im Zentrum ist die drehbare Achse 7 zur Verschiebung des Gleitstückes 4 zu erkennen.
An der Außenseite des Spulenkerns 2 sind Nuten 19 eingebracht, die mit Schlitzen *begrenzt.
[0037] in den Flanschen 9 und 12 fluchten und zur Durchführung von Verpackungsbandagen dienen.
Weiterhin ist beispielhaft eine Auflage eines elastischen, reibungserhöhenden Materials
20, z. B. Moosgummi, dargestellt, das zur Sicherung der untersten Wicklungslage gegen
ein Verrutschen dient.
[0038] In der in Figur 4 dargestellten Draufsicht auf eine Hälfte des symmetrischen oberen
Flansches 9 sind die bereits erwähnten Schlitze 18 zu sehen, die mit den Nuten 19
in der Außenseite des Kerns 2 fluchten und zur Hindurchführung von Verpackungsbandagen
zur Sicherung des gewickelten Coils dienen. Der Unterflansch 12 weist ebenfalls Schlitze
auf, die mit den Schlitzen 18 des Oberflansches 9 und den Nuten 19 in der Außenseite
2' des Kerns 2 fluchten und ebenfalls zur Durchführung von Verpackungsbandagen dienen.
[0039] Die Figur 5 schließlich zeigt eine Gleitkufe 5' im Vertikalschnitt. Diese Gleitkufen
5' können anstelle der Rollen 5 in der Spulenausführung gemäß den Figuren 2 und 3
eingesetzt werden. Die Kufen 5' weisen eine zentrale Bohrung 50 auf, deren Durchmesser
dem Durchmesser der Lagerbohrung der Rolle 5 entspricht. Vorteilhaft weist die Kufe
5' vier Gleitflächen 51 auf, von denen jeweils eine am Gleitstück 4 anliegt. Nachreren
Verschleiß kann durch Verdrehen der Kufe eine neue Gleitfläche ohne Zerlegung der
Spule zum Einsatz gebracht werden. Durch die Beweglichkeit der Kufen 5' um ihre Zentralbohrungen
50 ist immer eine optimale Flächenanlage zwischen Kufen 5' und Gleitstück 4 gewährleistet,
so daß auch sehr große Kräfte materialschonend übertragen werden.
[0040] Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Spule geschaffen, die sowohl mechanisch
einfach aufgebaut als auch stabil und verschleißarm ist. Außerdem läßt sich die erfindungsgemäße
Spule in verschiedenen Ausführungen realisieren, wodurch sich vielfältige Verwendungsmöglichkeiten
ergeben. So können die Spulen z.B. mit nach oben oder auch nach unten konisch zulaufendem
Kern und mit entsprechenden Trennungsmöglichkeiten von Kern und einem der Flansche
versehen sein.
1. Spule für ein Draht- oder Kabel-Coil mit einem Spulenkern und einem oberen und
einem unteren Flansch, wobei der Mantel des Kerns aus radial beweglichen, mit einem
ihrer Enden an einem der Flansche angelenkten Segmenten besteht und wobei der Kern
mit dem einen der Flansche und der andere Flansch voneinander trennbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) in seinem Inneren zur Abspreizung der Segmente
(3) je Segment (3) wenigstens eine Gleitbahn (30) aufweist, und daß im Inneren des
Kerns (2) wenigstens ein auf die Gleitbahnen (30) spreizend wirkendes Gleitstück (4)
von außen axial verschiebbar angeordnet ist.
2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahnen (30) der Segmente
(3) eine auf deren Innenseite an dem dem angelenkten Ende (31) entgegengesetzten Ende
(32) angeordnete konisch sich in Richtung zur Spulenmitte gesehen verengende Ringfläche
(30') bilden und daß das Gleitstück (4) ein eine zu der Ringfläche (30') passende
Außenfläche (40) aufweisender Konus ist.
3. Spule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (4)
in Form des Konus auf der kernzugewandten Seite (9') des der Ringfläche (30') benachbarten
Flansches (9) angeordnet ist.
4. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Segmente
(3) wenigstens je eine Rolle (5) drehbar gelagert ist, deren Rotationsebene die Spulenlängsachse
(6) schneidet, und deren segmentabgewandte Seite des Umfanges die Gleitbahn (30) bildet,
an der das Gleitstück (4) anliegt.
5. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Gleitstückes
(4) je Segment (3) wenigstens eine Rolle drehbar gelagert ist, deren Rotationsebene
die Spulenlängsachse (6) schneidet und deren segmentzugewandte Seite des Umfanges
an der Gleitbahn an der Innenseite des Segmentes (3) anliegt.
6. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung
des Gleitstückes (4) durch Verschiebung einer zentralen, in Richtung der Längsachse
(6) der Spule (1) verlaufenden Achse (7) folgt.
7. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung
der zentralen Achse (7) durch Verdrehen in wenigstens einer zentralen Gewindebohrung
(13) erfolgt, daß die Achse (7) an ihrem freien Ende (7") einen mit einem Anschlag
(27) versehenen Kopf (17) aufweist, daß die Achse (7) in dem ihrem Kopf (17) benachbarten
Flansch (9) unter begrenztem, für ihre Verschiebung ausreichendem axialen Spiel drehbar
gelagert ist und daß die Gewindebohrung (13) an oder in dem anderen der beiden Flansche
(12) angeordnet ist.
8. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Achse
(7) und dem Gleitstück (4) oder dem das Gleitstück (4) tragenden Flansch (9) ein reibungsverminderndes,
Druckkräfte aufnehmendes Gleit- oder Wälzlager (10) eingesetzt ist.
9. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kerns
(2) elastische, die Segmente (3) aus ihrer Spreizstellung zurückziehende Elemente
(11) angeordnet sind.
10. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch Anschläge (21) zur Begrenzung
der Auslenkung der Segmente (3) nach innen.
ll. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 10.,, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale
Gewindebohrung (13) eine sich konisch verengende Einführung (14) aufweist.
12. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der
am freien, nicht am Kern angelenkten Ende (31, 32) der Segmente (3) angeordnete Flansch
(9, 12) in seiner kernseitigen Fläche (9', 12') eine ringförmige Nut (15, 16) aufweist,
in die die Enden (31, 32) der Segmente (3) eingreifen und daß der äußere Nutrand (15',
16') einen Anschlag für die Segmente (3) in abgespreiztem Zustand bildet.
13. Spule nach den Ansprüchen 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den dem Kopf
(17) der Achse (7) benachbarten Flansch (9) ein in Einschraubrichtung der Achse (7)
wirksamer, einstellbarer Anschlagring (8') für den Anschlag (27) am Kopf (17) der
Achse (7) eingesetzt ist.
14. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (17)
der Achse (7) die Form einer Öse oder eines ähnlichen Anschlagmittels hat.
15. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flansche
(9, 12) deckungsgleiche, radial verlaufende Schlitze (18) und die Außenfläche (2')
des Kerns mit den Schlitzen (18) fluchtenden Nuten (19) aufweisen.
16. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) und
der von diesem trennbare Flansch (9, 12) Mittel (22, 22') zur Einstellung und Festlegung
einer definierten Drehwinkellage zueinander vor deren Verbindung miteinander aufweisen.
17. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche
(2') des Kerns (2) wenigstens teilweise mit einem elastischen, reibungserhöhenden
Belag (20) versehen ist.
18. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) konisch
geformt ist und daß der Kern (2) mit dem einen Flansch (9; 12) und der andere Flansch
(12; 9) an der Schmalseite des Kerns (2) voneinander trennbar sind.
19. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) einstückig
aus Gußmetall gegossen ist und erst nach einer mechanischen Bearbeitung seinerAußenfläche
(2') in die Segmente (3) geteilt ist.
20. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 19, mit nach oben ausziehbarem Kern (2), dadurch
gekennzeichnet, daß der Kern (2) einen Innengreifer zum Abheben des Coils vom unteren
Flansch (12) aufweist.
21. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1)
einen zu ihren beiden Flanschen (9, 12) parallelen und zwischen diesen angeordneten
Zwischenflansch mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung für den Kern (2) und mit
Befestigungsmitteln für eine lösbare, vorzugsweise abstandsvariable Verbindung mit
einem der beiden Flansche (9; 12) aufweist.
22. Spule nach den Ansprüchen 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Rollen
5 Gleitkufen 5' mit je einer an dem Gleitstück 4 anliegenden Gleitfläche 51.
23. Spule nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufen 5' jeweils
vier um etwa 90° gegeneinander versetzte, durch Drehung der Kufen 5' um eine zentrale
Bohrung 50 in Anlage an das Gleitstück 4 bringbare Gleitflächen 51 aufweisen.