[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Schlauches.
[0002] Derartige Vorrichtungen finden insbesondere im Baubereich zur Aufnahme von Druckluftschläuchen
Anwendung und sind hierzu beispielsweise unmittelbar an einem entsprechenden mobilen
Kompressorwagen befestigt. Häufig sind diese Vorrichtungen im Baustellenalltag erheblicher
Verschmutzung und beim Transport und Betrieb des Kompressors erheblichen mechanischen
Belastungen ausgesetzt.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die über eine lange Betriebszeit hinweg den hohen Belastungen auf
zuverlässige Weise ggf. auch bei vernachlässigter Pflege gerecht wird.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines
Schlauches mit einem Spulenelement, das ein erstes Spulenseitenteil und ein zweites
Spulenseitenteil sowie eine zwischen den beiden Spulenseitenteilen angeordnete Spulenkerneinrichtung
aufweist, und einer Lagerungseinrichtung zur Lagerung des Spulenelementes in drehbarer
Weise, wobei eine Rohrdurchführung vorgesehen ist die mit wenigstens einem der Seitenteile
drehfest gekoppelt ist, und koaxial zu einer Rotationsachse des Spulenelementes derart
angeordnet ist, daß diese axial über die der Spulenkerneinrichtung abgewandte Seite
übersteht, wobei der axial über das entsprechende Seitenteil überstehende Abschnitt
der Rohrdurchführung durch die Lagerungseinrichtung in radialer Richtung drehbar abgestützt
ist.
[0005] Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die Spulenkerneinrichtung auf robuste
und leichtgängige Weise drehbar zu lagern und zugleich eine günstige Koppelung zwischen
dem spulenkernseitigen Ende einer entsprechenden Schlauchleitung und einer von außen
an die Rohrdurchführung angeschlossenen Leitungseinrichtung zu erreichen.
[0006] Aufgrund der hierbei möglichen Leitungsführung sowie der günstigen Anschlußmöglichkeit
des spulenkernseitigen Schlauchendes zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch bei lediglich teilweise abgewickeltem Schlauch durch einen geringen Strömungswiderstand
aus. Sie eignet sich damit in besonderem Maße zur Aufnahme von vergleichsweise dünnwandigen,
gewebeverstärkten Leichtschläuchen. Weiterhin wird es auf vorteilhafte Weise möglich
den Eintritt etwaiger Verunreinigungen in den Innenbereich des Spulenelementes zu
verhindern.
[0007] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lagerungseinrichtung
derart ausgebildet, daß diese den überstehenden Abschnitt auch in axialer Richtung
abstützt. Hierdurch wird neben einer vorteilhaften Zentrierung des Spulenelementes
auf einfache Weise sichergestellt, daß zwischen dem jeweiligen Seitenteil des Spulenelementes
und dem entsprechenden Lagerbockelement der Lagerungseinrichtung ein gewünschter Mindestspalt
auf zuverlässige Weise eingehalten wird. Der genannte Mindestspalt entspricht vorzugsweise
wenigstens dem Durchmesser des zur Verwendung vorgesehenen Schlauches, wodurch erreicht
wird, daß ein versehentlich in den Spaltbereich eingezogener Schlauch in diesem Bereich
nicht erheblich eingeklemmt wird.
[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rohrdurchführung mit
einem Flansch versehen der vorzugsweise mit dem ihm benachbarten Seitenteil starr
verschraubt ist. Das durch die Rohrdurchführung und den Flansch gebildete Strukturbauteil
ist vorzugsweise als Schweißkonstruktion ausgebildet.
[0009] Alternativ hierzu ist es auch möglich, den Flansch über eine Gewindeeinrichtung an
der Rohrdurchführung zu fixieren. Diese Gewindeeinrichtung kann insbesondere durch
einen unmittelbar an einem Schlauchanschlußzapfen gebildeten Gewindeabschnitt gebildet
sein, der mit einem an der Rohrdurchführung gebildeten entsprechenden Gegengewindeabschnitt
in Eingriff steht. Der Flansch wird hierbei vorzugsweise unmittelbar zwischen dem
Schlauchanschlußzapfen und der Rohrdurchführung geklemmt.
[0010] Eine besonders robuste und unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhafte
Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Verschraubung durch Schraubenelemente
erfolgt die sich durchgängig zwischen den beiden Seitenteilen erstrecken. Vorzugsweise
sind mehrere, insbesondere drei, Schraubenelemente vorgesehen die auf einem gemeinsamen,
zur Rotationsachse des Spulenelementes koaxialen Teilkreis angeordnet sind. Diese
Schraubenelemente können als Spulenkern oder vorzugsweise der Zentrierung eines Spulenkernrohres
das sich zwischen den beiden Seitenteilen erstreckt, dienen.
[0011] Das Spulenkernrohr ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung als
Strangpressprofil ausgebildet. Im Innenbereich dieses Strangpressprofiles sind vorzugsweise
radial einwärts weisende Stege ausgebildet. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise
neben einer verbesserten drehfesten Koppelung des Spulenkernrohres auch eine hohe
Biegesteifigkeit erreicht. Auf vorteilhafte Weise wird hierdurch eine deutliche Verringerung
der auf die Lagerungseinrichtung einwirkenden Kräfte erreicht, da die mit den Seitenteilen
verbundenen Lagerungszapfen in geringerem Maße dazu neigen, sich in den entsprechenden
Lagerungsabschnitten zu verkanten.
[0012] Insbesondere bei einer glatten Ausgestaltung der Innenfläche des Spulenkernrohres
ist dessen Innendurchmesser vorzugsweise derart gewählt, daß dieser dem Hüllkreisdurchmesser
der Schraubenelemente entspricht so daß das Spulenkernrohr unter leichtem Klemmsitz
auf der Schraubenelementanordnung sitzt.
[0013] Der Außendurchmesser des Flansches entspricht in vorteilhafter Weise dem Außendurchmesser
des Spulenkernrohres wodurch ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Spulenkernrohr
und den Seitenteilen vermieden ist. Zudem sind hierbei die zur Aufnahme der Schraubenelemente
in dem Flansch vorgesehenen Durchgangsbohrungen zum Außenumfang des Flansches hin
noch von einem hinreichend dicken Materialsteg überbrückt. Alternativ hierzu ist es
jedoch auch möglich, den Außendurchmesser des Flansches derart festzulegen, daß dieser
im wesentlichen dem Innendurchmesser des Spulenkernrohres entspricht. Hierdurch wird
eine nochmals verbesserte Zentrierung des Spulenkernrohres erreicht. Insbesondere
bei dieser Ausführungsform sind die Schraubenelemente vorzugsweise im Bereich ihrer
Verbindungstellen mit dem jeweiligen Flansch abgestuft ausgebildet oder in ein Abstandshalterohr
eingeschoben.
[0014] Eine im Hinblick auf eine hohe Belastbarkeit der Gesamtkonstruktion vorteilhafte
Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß das Spulenelement beidseitig
in radialer Richtung und vorzugsweise auch beidseitig in axialer Richtung, gelagert
ist. Die Lagerungseinrichtung weist vorzugsweise zwei Plattenelemente auf die sich
im wesentlichen parallel zu den Spulenseitenteilen erstrecken. Insbesondere bei der
in axialer Richtung wirksamen beidseitigen Lagerung des Spulenelementes wirkt dieses
zugleich als Abstandshalter durch welchen gewährleistet ist, daß etwaige auf die Plattenelemente
einwirkende Kräfte mit axialen Komponenten, oder auch auf das Spulenelement wirkende
Axialkräfte, sich gleichmäßig auf beide Plattenelemente verteilen wodurch eine Verringerung
der Bauteilbelastung erreicht wird.
[0015] Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Plattenelemente
vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet und weisen jeweils eine Lagerungsbohrung
auf in der ein axial über das jeweilige Seitenteil überstehender und sich gemeinsam
mit den Seitenteilen drehender Zapfen drehbar gelagert ist. Hierdurch wird auf vorteilhafte
Weise eine gegenüber mechanischen Schwingungen, wie sie beispielsweise beim Betrieb
eines Kompressors oder beim Transport auftreten können, unempfindliche Lagerung geschaffen.
In weiterhin besonders vorteilhafter Weise wird auch eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit
erreicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich damit in besonderem Maße auch
für Anwendungsfälle bei welchen diese ggf. mit korrosionsfördernden Substanzen beispielsweise
Abbeizern in Kontakt treten kann. Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise
als stationäre Lösch-Schlauchaufnahmevorrichtung verwendet, so ist deren Einsatzfähigkeit
auch dann auf zuverlässige Weise gewährleistet, wenn diese über Jahre hinweg nicht
benutzt wurde. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere in dieser
bevorzugten Ausführungsform in besonderem Maße auch für den Einsatz in explosiver
Atmosphäre. Auf zuverlässige Weise ist sichergestellt, daß insbesondere beim Abrollen
des Schlauches im Bereich der Lagerstellen keine Funken entstehen können. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist damit insbesondere für den Einsatz unter Tage besonders geeignet.
[0016] Die Rohrdurchführung und vorzugsweise auch der gegenüberliegende Lagerzapfen sind
in vorteilhafter Weise aus einem korrosionsträgen oder korrosionsbeständigen Material
insbesondere CrNi-Stahl gebildet.
[0017] In vorteilhafter Weise weisen die Plattenelemente eine Dicke im Bereich von 12 bis
30mm auf. Hierbei ist eine hohe Festigkeit der Lagerungsanordnung gegeben. Die Lagerungsanordnung
umfaßt vorzugsweise eine zylindrische Bohrung. Der in dieser Bohrung gelagerte Drehzapfen
kann sich unmittelbar an der Innenfläche der Bohrung abstützen. Ggf. können auch eine
Lagerungsbuchse oder Lagerschalen zwischen dem Drehzapfen und der Innenwandung der
Bohrung vorgesehen sein. Es ist auch möglich die zylindrische Lagerbohrung durch eine
Lagerdeckelanordnung zu bilden, so daß auf einfache Weise durch Lösen des Lagerdeckels
das Spulenelement von der Lagerungsanordnung abgenommen werden kann, ohne daß hierzu
die Lagerungsanordnung noch weiter zerlegt werden muß.
[0018] Der Durchmesser der drehbar gelagerten Zapfen im Bereich der Lagerstelle beträgt
vorzugsweise wenigstens 24mm. Ein derartig dimensionierter Zapfen erlaubt eine leichtgängige
Lagerung des Spulenelementes und weist eine für den Baustellenalltag ausreichende
Festigkeit auf.
[0019] Wie bereits vorangehend in Verbindung mit einer Befestigungsmöglichkeit des Flansches
erläutert ist vorzugsweise an einem zum Spulenkern hin weisenden Endbereich der Rohrdurchführung
eine Schlauchanschlußeinrichtung vorgesehen, an der ein spulenseitiges Ende eines
Schlauches lösbar anbringbar ist. Diese Schlauchanschlußeinrichtung ist vorzugsweise
durch einen Rohrzapfen gebildet dessen Außenumfangsfläche mit Umfangsnuten versehen
ist.
[0020] Die Durchführung des spulenkernseitigen Endes des Schlauches zu der Schlauchanschlußeinrichtung
erfolgt in vorteilhafter Weise über eine Durchführungsöffnung die in dem Spulenkernrohr
ausgebildet ist. Diese Durchführungsöffnung ist vorzugsweise nahe dem der Schlauchanschlußeinrichtung
weiter entfernteren Seitenteil vorgesehen. Hierdurch wird eine besonders günstige
Führung der Schlauchleitung mit nur geringen Krümmungsradien, erreicht.
[0021] Alternativ hierzu oder auch in Kombination mit diesen Maßnahmen ist es in vorteilhafter
Weise auch möglich, die Durchführungsöffnung in einem der Spulenseitenteile und zwar
außerhalb des Außenkreises des Spulenkernrohres auszubilden. Hierdurch wird es möglich,
das spulenkernseitige Schlauchende nahe dem Spulenkern aus dem Spuleninneren herauszuführen
und auf gut zugängliche Weise an den weiteren Versorgungs-Leitungsabschnitt anzukoppeln.
Dies erfolgt in vorteilhafter Weise über einen Anschlußzapfenabschnitt der sich auf
Höhe des Spulenkernes erstreckt und im wesentlichen tangential zum Spulenkern ausgerichtet
ist.
[0022] Die Durchführungsöffnung ist vorzugsweise derart langlochartig und weiterhin vorzugsweise
mit gerundeten Kanten ausgebildet, daß die Schlauchleitung bedarfsweise schräg durch
die Durchgangsöffnung hindurch geführt werden kann. Im Bereich der Durchgangsöffnung
sind vorzugsweise Stützorgane vorgesehen die den entsprechenden Abschnitt der Schlauchleitung
in der im Hinblick auf den Schlauchverlauf jeweils günstigsten Position abstützen.
[0023] Im Bereich der Durchführungsöffnung ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung eine Verstärkungseinrichtung vorgesehen, zur Verstärkung des Schlauches
in diesem Bereich. Die Verstärkungseinrichtung ist gemäß einem besonderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung durch ein Spiralelement insbesondere aus Stahldraht gebildet.
Dieses Spiralelement ist in vorteilhafter Weise in einen Schrumpfschlauch oder eine
Elastomertülle eingebettet deren Wandstärke zum Anschlußende hin zunimmt diese Elastomertülle
ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß diese einen Preßhülsenbereich übergreift
und hierbei vom Preßhülsenbereich ausgehend eine allmählich abnehmende Biegesteifigkeit
aufweist.
[0024] In vorteilhafter Weise ist auf seiten eines der Schlauchanschlußeinrichtung abgewandten
Seitenteile eine Spulenantriebseinrichtung insbesondere in der Form einer drehfest
mit dem entsprechenden drehbar gelagerten Zapfen verbundenen Handkurbel vorgesehen,
zum manuellen Drehen des Spulenelementes. Die Handkurbel ist vorzugsweise durch einen
quer durch die Handkurbelbasis und den entsprechend über die Lagerungsstelle hervorstehenden
Zapfenabschnitt hindurchgeführten Bolzen, gesichert.
[0025] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung.
Es zeigen:
- Fig.1
- eine Explosionsdarstellung einer Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln eines Schlauches
mit einem mehrteiligen Spulenkern und beidseitiger Drehzapfenlagerung einschließlich
integriertem Rohrdurchführungsabschnitt;
- Fig.2a
- eine vereinfachte Axialschnittansicht durch einen Rohrdurchführungsabschnitt mit einem
drehfest an einem Spulenseitenteil angebrachten Flansch;
- Fig.2b
- eine alternative Ausführungsform des Rohrdurchführungsabschnittes mit unmittelbar
durch einen Schlauchanschlußzapfen fixiertem Flansch;
- Fig.2c
- eine Skizze zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform des Spulenkernrohres
als Strangpreßprofil;
- Fig. 2d
- eine Skizze zur Erläuterung der Zentrierung eines glatten Spulenkernrohres;
- Fig. 3a
- eine perspektivische Ansicht eines teilweise aufgebrochenen Spulenkernrohres zur Erläuterung
einer bevorzugten Leitungsführung;
- Fig.3b
- eine perspektivische Ansicht eines Spulenseitenteiles mit einer Schlauchführungseinrichtung;
- Fig.3c
- eine weitere Skizze zur Erläuterung des Spulenseitenteiles nach Fig.3b;
- Fig.3d
- eine Axialschnittansicht zur Erläuterung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
einer Schlauchführungseinrichtung;
- Fig.3e
- eine Skizze zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform einer Schlauchführung im
Bereich des Durchtritts durch das Spulenkernrohr;
- Fig.4
- eine vereinfachte Schnittansicht durch einen Schlauchendbereich mit spiralverstärktem
Ende und elastischer Ummantelung;
- Fig.5
- eine vereinfachte perspektivische Skizze zur Erläuterung einer weiteren bevorzuten
Ausführungsform mit einem außerhalb des Spulenkernes heraußgeführten Schlauchanschlußzapfenabschnitt;
- Fig.6a
- eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform mit außerhalb des Spulenkernes liegendem
Schlauchanschlußzapfenabschnitt;
- Fig.6b
- eine Draufsicht auf die Schlauchanschlußstruktur gem. Fig.6a;
- Fig.7
- eine Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
hier mit als Skelettstruktur ausgebildeten, durch Aluminium-Druckguss gefertigten
Seitenlagern.
[0026] Die in Fig. 1 in Form einer Explosionsdarstellung gezeigte Vorrichtung zur Aufnahme
eines Schlauches, insbesondere Druckluftschlauches, umfaßt ein mehrteiliges Spulenelement
sowie eine Lagerungseinrichtung zur drehbaren Lagerung des Spulenelementes.
[0027] Das Spulenelement umfaßt hier ein Spulenkernrohr 1 sowie ein erstes Spulenseitenteil
2 und ein zweites Spulenseitenteil 3. Sowohl das erste Spulenseitenteil 2 als auch
das zweite Spulenseitenteil 3 sind hier aus einem dickwandigen Kunststoffplattenmaterial
gebildet. Die beiden Spulenseitenteile sind über eine Schraubenanordnung mit dem Spulenkernrohr
1 gekoppelt. Bei der hier dargestellten Ausführungsform umfaßt die Schraubenanordnung
insgesamt drei hier durch Gewindestangen 4 gebildete Querstreben die von einer Drehachse
X des Spulenelementes zueinander im gleichem Abstand beabstandet angeordnet sind.
Der Abstand der Gewindestangen von der Drehachse X ist derart gewählt, daß das Spulenkernrohr
1 im wesentlichen spielfrei auf der Gewindestangenanordnung sitzt. Die Position der
Gewindestangen 4 ist durch Bohrungen 5, 6 festgelegt die in einem ersten Flanschelement
7 und einem zweiten Flanschelement 8 ausgebildet sind.
[0028] Die Flanschelemente 7, 8 sind aus einem hochfesten Werkstoff insbesondere korrosionsbeständigem
Stahlblech gefertigt und weisen eine Dicke im Bereich von 3 bis 6 mm auf. Der erste
Flansch 7 und der zweite Flansch 8 sind jeweils drehfest mit einem Rohrabschnitt 9
bzw. einem hier ebenfalls durch einen Rohrabschnitt gebildeten Lagerzapfen 10 verbunden.
Die beiden Rohrabschnitte 9, 10 bilden Teil einer Lagerungsanordnung zur drehbaren
Lagerung des Spulenelementes.
[0029] Diese Lagerungsanordnung umfaßt insbesondere zwei im wesentlichen senkrecht zur Drehachse
X ausgerichtete Seitenlager 11, 12. Diese beiden Seitenlager 11, 12 sind ebenfalls
aus einem dickwandigen Kunststoffmaterial gefertigt und sind mit Lagerbohrungen 14,
15 versehen in welchen die Rohrabschnitte 9, 10 drehbar gelagert sind.
[0030] Die beiden Seitenlager 11, 12 sind über Querverbindungselemente die hier durch Rohrstreben
16, 17 gebildet sind miteinander verbunden. Hierzu sind Schrauben 18, 19, 20 vorgesehen
die durch in den Seitenlagern 11, 12 ausgebildete Bohrungen 21, 22, 23 und 24 hindurchgeführt
sind. Der Abstand zwischen den Seitenlagern 11, 12 wird zum einen durch die genannten
Rohrstreben 16, 17 und zum anderen durch das Spulenelement selbst festgelegt. Hierzu
ist das Spulenelement durch die Seitenlager 11, 12 nicht nur in radialer Richtung
abgestützt sondern auch beidseitig in axialer Richtung gelagert.
[0031] Die Lagerung des Spulenelementes in axialer Richtung erfolgt durch zwei Axiallagereinrichtungen
die hier die genannten Rohrabschnitte 9 und 10, Axialsicherungsringe 25, 26, 27, 28
sowie Anlaufscheiben 29, 30, 31 und 32 aufweisen.
[0032] Die Position der Axialsicherungsringe 25, 26 des ersten Rohrabschnittes 9 ist durch
Einstiche bzw. Umfangsnuten 33, 34 festgelegt. Die Position der Axialsicherungsringe
27 und 28 ist durch die Umfangsnuten 35 und 36 festgelegt.
[0033] Der Abstand zwischen den beiden Axiallagereinrichtungen ist derart festgelegt, daß
dieser exakt dem Abstand der Seitenlager 11 entspricht, so daß etwaige auf das Spulenelement
einwirkende Axialkräfte auf beide Seitenlager 11, 12 übertragen werden. Das Spulenelement
ist bei dieser Anordnung auch ähnlich wie auch die Querstreben 16, 17 als Querversteifungselement
wirksam. Dieser Versteifungseffekt wird durch die vergleichsweise große Breite der
in den Seitenlagern 11, 12 gebildeten Lagerbohrungen 14, 15 noch verstärkt.
[0034] Die Spulenseitenteile 2 und 3 sind aus einem dickwandigen Plattenmaterial gefertigt.
Der Außenumfangsbereich ist abgerundet. Diese Ausbildung erweist sich unter ergonomischen
Gesichtspunkten als besonders vorteilhaft. So kann das Spulenelement im Außenumfangsbereich
ergriffen und feinfühlig gedreht oder abgebremst werden.
[0035] Die Rohrdurchführung 9 ist drehfest mit dem Flansch 7 verbunden insbesondere verschweißt.
An dem, dem Spulenkern zugewandten Ende der Rohrdurchführung ist eine Schlauchanschlußeinrichtung
37 vorgesehen an welche ein spulenkernseitiges Schlauchende anschließbar ist. Die
Schlauchanschlußeinrichtung 37 ist hier als Anschlußzapfen ausgebildet auf welchen
ein entsprechendes Schlauchende aufsteckbar und ggf. unter Zuhilfenahme einer Schelle
oder Preßhülse fixierbar ist. Alternativ hierzu kann auch eine Schlauch-Schnellverschlußeinrichtung
zur Koppelung des Schlauches mit der Rohrdurchführung 9 vorgesehen sein.
[0036] Die Rohrdurchführung 9 weist im Bereich ihres dem Flansch 7 abgewandten Ende eine
Anschlußeinrichtung zum Anschluß einer Versorgungsleitung auf. Hier ist diese Anschlußeinrichtung
durch einen Innengewindeabschnitt (nicht sichtbar) gebildet, in welchen ein Drehdurchführungsanschluß
38 einschraubbar ist. Der Drehdurchführungsanschluß 38 umfasst einen drehfest mit
der Rohrdurchführung 9 koppelbaren Befestigungsabschnitt 40 und einen hierzu relativ
drehbaren Versorgungsleitungsanschlußabschnitt 39. An den Versorgungsleitungsanschlußabschnitt
39 ist eine Versorgungsleitung beispielsweise eine Druckluftleitung über einen hier
nicht näher dargestellten Anschlußzapfen anschließbar.
[0037] Die Rohrdurchführung 9 ist über den Flansch 7 an dem Spulenseitenteil 2 angebracht.
Hierzu sind deckungsgleich mit den Bohrungen 5 des Flansches 7 auch in dem Spulenseitenteil
2 Durchgangsbohrungen 41 ausgebildet. Durch diese Durchgangsbohrungen 41 sind die
entsprechenden Endabschnitte der Gewindestangen 4 hindurchgeführt. Auch in dem zweiten
Spulenseitenteil 3 ist eine entsprechende Durchgangslochanordnung ausgebildet die
hier die deckungsgleich zu den Bohrungen 6 des zweiten Flansches 8 angeordneten Bohrungen
42 aufweist.
[0038] Beim Zusammenbau des Spulenelementes wird zunächst die bereits mit der Schlauchanschlußeinrichtung
37 versehene Rohrdurchführung 9 derart in eine Zentralbohrung 43 des Spulenseitenteiles
2 eingesteckt daß der Flansch 7 auf dem Spulenseitenteil 2 aufsitzt und die Bohrungen
5 und 41 miteinander fluchten. Anschließend wird das spulenkernseitige Schlauchende
eines Schlauches durch eine in dem Spulenkern 1 gebildete Durchführungsöffnung hindurchgeführt
und mit der Schlauchanschlußeinrichtung 37 gekoppelt.
[0039] In die Bohrungen 5 und 41 werden nunmehr die Enden der Gewindestangen 4 eingeführt
und aussenseitig die Muttern 45 angebracht. Nunmehr wird der Spulenkern 1 auf die
Gewindestangen 4 aufgeschoben.
[0040] Anschließend wird der Lagerzapfen 10 in eine in dem zweiten Spulenseitenteil 3 gebildete
zentrale Paßbohrung 46 eingesteckt bis der Flansch 8 auf der Innenseite des Spulenseitenteiles
3 aufsitzt und die Bohrungen 6 und 42 fluchten. Die so vorbereitete Baugruppe wird
nunmehr auf die aus dem Spulenkernrohr herausragenden Endabschnitte der Gewindestangen
4 aufgesteckt. Die Gewindestangen 4 sind hinsichtlich ihrer Länge derart bemessen,
daß diese in axialer Richtung über beide Spulenseitenteile 2 und 3 überstehen. Auf
die über das zweite Spulenseitenteil überstehenden Abschnitte der Gewindestangen 4
werden die Muttern 47 (vorzugsweise Hutmuttern) aufgesetzt. Die Muttern 45 und 47
werden derart gleichmäßig angezogen bis das Spulenkernrohr 1 festsitzend zwischen
den Spulenseitenteilen 2 und 3 festgespannt ist.
[0041] In die axial jeweils weiter einwärts liegenden Nuten 34 und 35 der Rohrdurchführung
9 bzw. des Lagerzapfens 10 werden nunmehr die Axialsicherungsringe 25 und 27 eingesetzt
und anschließend die Anlaufscheiben 29 bzw. 32 aufgeschoben.
[0042] An der so vorbereiteten Spulenkernanordnung können nunmehr die Seitenlagerungen 11
und 12 angebracht werden. Hierzu wird die erste Seitenlagerung 11 auf die Rohrdurchführung
9 aufgesteckt und eine weitere Anlaufscheibe 30 auf die Rohrdurchführung 9 aufgeschoben.
Nach dem Einsetzen des Axialsicherungsringes 26 in die Nut 33 ist die Rohrdurchführung
in axialer Richtung in dem Seitenlager 11 fixiert.
[0043] Das zweite Seitenlager 12 wird auf den Lagerzapfen 10 aufgesetzt. Anschließend wird
das zweite Seitenlager 12 über die Anlaufscheibe 31 und den in die Nut 36 eingesetzten
Sicherungsring 28 ebenfalls axial fixiert.
[0044] Die soweit vormontierte Baugruppe wird nunmehr auf eine ebene Unterlage aufgestellt,
so daß die Bohrungen des Bohrungspaares 23, 24 mit den Bohrungen des Bohrungspaares
21,22 fluchten. Zwischen die Seitenlager 11, 12 werden die Querstreben 16, 17 eingesetzt
und durch die Schrauben 18,19 und 20 fixiert.
[0045] An dem Lagerzapfen 10 kann eine Handkurbel 48 oder eine Antriebseinrichtung beispielsweise
in Verbindung mit einem Riemen oder Kettenrad angebracht werden. Es ist auch möglich,
an den Seitenteilen einen Verzahnungs- oder Reibflächenabschnitt auszubilden, der
mit einem entsprechenden Antriebsorgan, beispielsweise einem Ritzel oder einem Reibrad,
in Eingriff steht.
[0046] In den über die Seitenlagerung 11 axial überstehenden Abschnitt der Rohrdurchführung
9 wird die Versorgungsleitungsanschlußeinrichtung 38 eingeschraubt. An diese Anschlußeinrichtung
kann ein beispielsweise kompressorseitig vorgesehener Druckluftschlauch angeschlossen
werden.
[0047] Zur bedarfsweisen Fixierung des Spulenelementes in der Lagerungsanordnung ist eine
Arretiereinrichtung 49 vorgesehen die hier eine Feststellschraube 50 und eine Bremsschraube
51 aufweist. Beide Schrauben sind in Gewindebohrungen 52 und 53 eingesetzt die in
wenigstens einer der beiden Seitenlagerungen 11, 12 vorgesehen sind. Auf den dem Spulenseitenteil
zugewandten Endabschnitt der Bremsschraube 51 ist ein Bremsschuh 54 aufgesetzt der
hier aus einem elastomeren Material gebildet ist.
[0048] Das Spulenseitenteil 2 ist auf seiner dem Seitenlager 11 zugewandten Seite mit Rastausnehmungen
insbesondere Bohrungen (nicht dargestellt) versehen in welche das Ende der Arretierschraube
50 bedarfsweise einschraubbar ist um eine absolute und nicht nur lediglich reibschlüssige
Arretierung des Spulenelementes zu erreichen.
[0049] Die Plattenelemente weisen vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 12 bis 30mm auf.
Der Durchmesser der drehbar gelagerten Zapfen beträgt im Bereich der Lagerstelle vorzugsweise
wenigstens 24mm. An einem zum Spulenkern hin weisenden Endbereich der Rohrdurchführung
ist vorzugsweise eine Schlauchanschlußeinrichtung vorgesehen an der ein spulenseitiges
Ende eines Schlauches lösbar anbringbar ist.
[0050] In Figur 2a ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spulenelementes
mit integrierter Rohrdurchführung dargestellt. Die hier gleichzeitig als Lagerzapfen
wirksame Rohrdurchführung 9 ist über den Flansch 7 mit dem Spulenseitenteil 2 verschraubt.
[0051] In der oberen Bildhälfte ist eine Verschraubungsvariante dargestellt, bei welcher
der Flansch 7 einen Außendurchmesser aufweist der im wesentlichen dem Innendurchmesser
des Spulenkernrohres 1 entspricht. Hierdurch wird eine Zentrierung des Spulenkernrohres
1 durch den Flansch 7 erreicht. Die Gewindestangen 4 sind durch Rohre 55 hindurchgeführt,
wodurch die axiale Stauchung des Spulenkernrohres 1 begrenzt wird.
[0052] Im Bereich der Stirnseite des Spulenkernrohres 1 ist eine Dichtungslage 56 vorgesehen,
zum Abdichten des Innenbereiches des Spulenkernrohres. Alternativ zu den hier vorgesehenen
Rohren 55 ist es auch möglich, die Gewindestangen mit Absätzen zu versehen durch welche
ebenfalls die axiale Stauchung des Spulenkernrohres 1 begrenzt wird.
[0053] In der unteren Bildhälfte der Fig. 2a ist eine alternative Ausführungsform der Kernrohrfixierung
dargestellt bei welcher der Flansch 7 unmittelbar zwischen einer Stirnfläche des Spulenkernrohres
1 und dem Spulenseitenteil 2 geklemmt ist. Der Lochkreisdurchmesser der Bohrung 41
( analog auch Bohrungen 42 im Spulenseitenteil 3) ist derart gewählt, daß das Spulenkernrohr
1 im wesentlichen spielfrei auf der Gewindestangenanordnung 4 sitzt.
[0054] In Ergänzung zu Fig.1 ist hier die Vesorgungsleitungsanschlußeinrichtung 38 deutlicher
dargestellt. Die Vesorgungsleitungsanschlußeinrichtung 38 umfaßt den Anschlußabschnitt
und die relativ hierzu drehbare Drehdurchführung 39. An der Drehdurchführung 39 ist
ein Schlauchanschlußzapfen 57 vorgesehen. Bei der hier dargestellten Ausführungsform
ist in die Drehdurchführung 39 ein Absperrhahn 58 integriert zum bedarfsweisen Blockieren
der Leitungsverbindung.
[0055] In Fig. 2b ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Rohrdurchführung dargestellt.
Hier ist der Flansch zwischen dem Schlauchanschlußzapfen 37 und der Rohrdurchführung
9 geklemmt. Zusätzlich ist eine hier nicht weiter dargestellte Verdrehsicherung vorgesehen
die ein Verdrehen des Flansches gegenüber der Rohrdurchführung durch Formschluß verhindert.
[0056] Das Spulenkernrohr 1 kann wie in Fig. 2c angedeutet im Innenbereich profiliert ausgebildet
sein. Durch eine derartige Profilierung wird eine noch höhere Biegebelastbarkeit des
Kernrohres 1 sowie eine noch bessere Fixierung in Umfangsrichtung erreicht. Das Kernrohr
1 kann hierzu beispielsweise als Strangpreßprofil ausgebildet sein.
[0057] Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, wie vorangehend bereits unter Bezugnahme
auf die untere Bildhälfte der Fig. 2a beschrieben und in Fig. 2d nochmals skizziert,
das Spulenkernrohr 1 ausschließlich durch die daran in Längsrichtung anliegenden Gewindestangen
zu zentrieren.
[0058] In Fig. 3a ist eine bevorzugte Führung des Schlauches innerhalb des Spulenkernrohres
1 sowie im Bereich der Durchtrittsöffnung 44 dargestellt. Die Führung des Schlauches
60 erfolgt hier derart, daß größtmögliche Biegeradien erreicht werden, wodurch die
Gefahr des Abknickens des Schlauches in vorteilhafter Weise reduziert wird. Um den
Schlauch in dieser vorteilhaften Konfiguration zu halten, können nicht näher dargestellte
Fixiereinrichtungen im inneren des Spulenkernrohres 1 angeordnet werden. Insbesondere
ist es möglich hierzu einen Schaumstoffkörper in das Spulenkernrohr 1 einzusetzen
oder das Spulenkernrohr 1 auszuschäumen. Der Schaumstoffkörper ist vorzugsweise derart
mehrteilig ausgebildet. Daß dieser auf einfache Weise von dem darin geführten Schlauch
abgenommen werden kann.
[0059] Es ist auch möglich, im Inneren des Spulenkernrohres eine Schlauchführungseinrichtung
vorzusehen durch welche das Schlauchende durch das Spulenkernrohr hindurch in die
Rohrdurchführung eingeschoben werden kann. In vorteilhafter Weise ist der Außendurchmesser
des Schlauches geringer als der Innendurchmesser der Rohrdurchführung. Hierbei kann
der Schlauch durch die Rohrdurchführung hindurch geschoben werden. An das nun freiliegende
Ende kann nun eine Versorgungsleitungsanschlußeinrichtng insbesondere über eine Drehdurchführung
angeschlossen werden und der Schlauch anschließend wieder in die Rohrdurchführung
zurückgezogen oder geschoben werden.
[0060] Im Bereich der Durchtrittsöffnung 44 kann wie in Fig. 3b dargestellt eine Schlauchführungseinrichtung
61 vorgesehen sein durch welche der Verlauf des Schlauches 60 im Bereich der Durchtrittsöffnung
44 definiert festgelegt ist. In diese Schlauchführungseinrichtung können Zugentlastungsmittel
integriert sein die eine unzulässige Spannung des Schlauches 60 innerhalb des Spulenkernrohres
1 verhindern.
[0061] In Fig. 3c ist ein bevorzugter Schlauchverlauf wie er durch die Schlauchführungseinrichtung
gem Fig. 3b erreicht wird noch näher veranschaulicht. Wie erkennbar wird der Schlauch
entlang einer sanft ansteigenden Spiralbahn vom Innenbereich des Spulenkernrohres
1 auf dessen Außenfläche geleitet.
[0062] Die Schlauchführungseinrichtung kann durch ein separates beispielsweises im Tiefzieverfahren
geformtes Metallteil oder auch als Kunststoff-Formteil ausgebildet sein wie dies in
Fig. 3d vereinfacht dargestellt ist.
[0063] Es ist auch möglich, die Schlauchführungseinrichtung 61 wie in Fig. 3e dargestellt
durch eine entsprechende Formgebung des Spulenseitenteiles 3 zu verwirklichen. Gem.
Fig. 3e ist hierzu in das Spulenseitenteil 3 im Bereich der Durchtrittsöffnung eine
auf den Durchmesser des Schlauches abgestimmte Spiral-Nut eingeformt. In dieser Nut
ist der Schlauch 60 über den Schlauch 60 umgreifende Fixiermittel fixiert.
[0064] Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in besonderem Maße auch für Schläuche
mit vergleichsweise geringer Knickfestigkeit. Aufgrund der hier möglichen besonders
gleichmäßigen Führung des Schlauches im Bereich des Spulenkernrohres eignet sich die
erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere Gewebe-Leichtschläuche.
[0065] In Fig.4 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Schlauchendbereiches dargestellt.
In diesem Schlauchenbereich ist eine vorzugsweise aus Federstahl gefertigte Spiraleinlage
70 vorgesehen welche sich bis in den durch den Schlauchanschlußzapfen 37 definierten
Befestigungsbereich hinein erstreckt. Der Schlauch ist an dem Schlauchanschlußzapfen
37 über ein hier als Preßtülle ausgebildetes Befestigungsmittel 61 befestigt. Weiterhin
ist eine Ummantelung 62 vorgesehen welche aus einem elastischen Material gefertigt
ist. Die Ummantelung kann beispielsweise aus einem Schrumpfschlauch oder vorzugsweise
wie hier dargestellt aus einem elastomeren Material insbesondere Gummi oder Silikonkautschuk
gebildet sein. Ein besonders günstiges Biegeverhalten wird dadurch erreicht, daß sich
die Ummantelung vom Schlauchanschlußzapfen 37 ausgehend verjüngt. Vorzugsweise ist
die letzte Windung der Spiraleinlage noch von der Ummantelung 62 überdeckt, so daß
diesbezüglich keine Verletzungsgefahr besteht.
[0066] In Fig. 5 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Hier ist die spulenkernseitige Schlauchanschlußstruktur derart ausgebildet, daß der
Schlauchanschlußzapfen 37 sich außerhalb des Spulenkernrohres befindet. Dadurch wird
eine besonders gute Zugänglichkeit erreicht. Die Herausführung des Schlauchanschlußzapfens
37 wird in vorteilhafter Weise wie angedeutet über große Biegeradien erreicht. Diese
großen Biegeradien werden in besonders vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß ein
zum Schlauchanschlußzapfen 37 führender Leitungsabschnitt 65 zunächst zur Innenwandung
des Spulenkernrohres geführt, und anschließend entlang einer Spiralbahn durch eine
Öffnung in dem Spulenkernrohr geführt wird. Der Schlauchanschlußzapfen 37 befindet
sich hierbei außerhalb des Spulenkernrohres und erstreckt sich im wesentlichen in
einer tangentialen Ausrichtung. Der Verlauf der hierbei gebildeten Leitungseinrichtung
ist durch die oberhalb der eigentlichen Darstellung gezeigte Strichpunktlinie, angedeutet.
[0067] Insbesondere bei dieser Ausführungsform ist es möglich, den Innendurchmesser des
Leitungsabschnittes 65 und den Außendurchmesser des verwendeten Schlauches derart
aufeinander abzustimmen, daß der Schlauch in den Leitungsabschnitt 65 hineingeschoben
und ggf. aus dem Lagerzapfen 9 herausgeführt werden kann.
[0068] In den Figuren 6a und 6b ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem
aus dem Spulenkernrohr herausgeführten Schlauchanschlußzapfen 37 dargestellt. Abweichend
von der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird hier eine entsprechende Leitungsführung
über vergleichsweise enge Biegeradien erreicht. Die in den Schlauchanschlußzapfen
37 übergehende Leitungseinrichtung umfaßt hier ein Winkelstück 66 das in abdichtender
Weise mit dem Lagerzapfen 9 verbunden ist. An dem Lagerzapfen 9 ist der Befestigungsflansch
7 befestigt insbes. angeschweißt. In das Winkelstück ist ein bügelartig ausgebildetes
Rohrelement 67 eingeschraubt. Ein Endbereich des Rohrelemetes 67 bildet hierbei den
Schlauchanschlußzapfen 37.
[0069] Das Winkelstück 66 und das Rohrelement 67 sind derart aufeinander abgestimmt, daß
sich die Mittelachse 68 des Schlauchanschlußzapfens im wesentlichen tangential zur
Spulenachse Z erstreckt.
[0070] In Fig.7 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
Für die in Verbindung mit den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bereits
erläuterten Komponenten werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Von den nachfolgend
dargelegten Unterschieden abgesehen gelten vorangegangenen Ausführungen sinngemäß.
[0071] Bei der Ausführungsform gemäß Fig.7 sind die Seitenlager 11, 12 als Skelettstruktur
ausgebildet und aus einem Metallmaterial - hier Aluminium - gefertigt. Auch die Seitenteile
2, 3 sind aus Aluminium gefertigt und mit Versteifungsrippen versehen.
[0072] Die Skelettstruktur ist derart ausgebildet, daß der überwiegende Teil der zwischen
den Stegen der Seitenlager 11, 12 gebildeten Ausnehmungen den Seitenteilen 2, 3 zugewandt
ist.
[0073] Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln von Kabeln, Seilen
oder Bändern zu verwenden.
1. Vorrichtung zum Aufwickeln eines Schlauches mit:
einem Spulenelement, das ein erstes Spulenseitenteil und ein zweites Spulenseitenteil
sowie eine zwischen den beiden Spulenseitenteilen angeordnete Spulenkerneinrichtung
aufweist, und
einer Lagerungseinrichtung zur Lagerung des Spulenelementes in drehbarer Weise, gekennzeichnet
durch eine Rohrdurchführung die mit wenigstens einem der Seitenteile drehfest gekoppelt
ist, und koaxial zu einer Rotationsachse des Spulenelementes derart angeordnet ist,
daß diese axial über die der Spulenkerneinrichtung abgewandte Seite übersteht, wobei
der axial über das entsprechende Seitenteil überstehende Abschnitt der Rohrdurchführung
durch die Lagerungseinrichtung in radialer Richtung drehbar abgestützt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungseinrichtung
den überstehenden Abschnitt in axialer Richtung abstützt und daß die Rohrdurchführung
mit einem Flansch versehen ist, wobei der Flansch an dem ihm benachbarten Seitenteil
befestigt, insbesondere mit diesem verschraubt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung
durch Schraubenelemente erfolgt die sich durchgängig zwischen den beiden Seitenteilen
erstrecken und daß mehrere, insbesondere drei, Schraubenelemente vorgesehen sind die
auf einem gemeinsamen, zur Rotationsachse des Spulenelementes koaxialen Teilkreis
angeordnet sind, wobei die Spulenkerneinrichtung ein dickwandiges vorzugsweise aus
einem Kunststoffmaterial gefertigtes Spulenkernrohr aufweist das sich zwischen den
beiden Seitenteilen erstreckt.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innendurchmesser des Spulenkernrohres dem Hüllkreisdurchmesser der Schraubenelemente
entspricht und/oder daß der Außendurchmesser des Flansches dem Außendurchmesser des
Spulenkernrohres entspricht.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Spulenelement beidseitig gelagert ist, und daß die Lagerungseinrichtung zwei Plattenelemente
aufweist die sich im wesentlichen parallel zu den Seitenteilen erstrecken.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Plattenelemente aus einem Kunststoffmaterial gebildet sind und jeweils eine Lagerungsbohrung
aufweisen in der ein axial über das jeweilige Seitenteil überstehender und sich gemeinsam
mit den Seitenteilen drehender Zapfen drehbar gelagert ist.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Spulenkernrohr mit einer Durchführungsöffnung versehen ist, zur Durchführung des
Schlauches zu der Schlauchanschlußeinrichtung und daß die Durchführungsöffnung nahe
einem der Seitenteile angeordnet ist oder daß die Durchführugsöffnung in einem der
Seitenteile ausgebildet ist, und daß das spulenseitige Schlauchende durch diese Durchgangsöffnung
hindurchgeführt ist und im Bereich des entsprechenden Seitenteiles an die Rohrdurchführung
angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Durchführungsöffnung langlochartig mit gerundeten Kanten ausgebildet ist, und/oder,
daß eine Verstärkungseinrichtung vorgesehen ist, zur Verstärkung des Schlauches im
Bereich der Durchführungsöffnung.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet" daß
auf seiten eines der Schlauchanschlußeinrichtung abgewandten Seitenteiles eine Spulenantriebseinrichtung
insbesondere in der Form einer drehfest mit dem entsprechenden drehbar gelagerten
Zapfen verbundenen Handkurbel vorgesehen ist und/oder daß die Seitenteile aus einem
Kunststoffplattenmaterial gebildet sind, wobei das Kunststoffplattenmaterial eine
Dicke im Bereich von 8 bis 30mm aufweist und der Außenumfangsbereich der Seitenteile
verrundet ausgebildet ist.
10. Vorrichtung zum Aufwickeln eines Schlauches insbesondere nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 9, mit:
einem Spulenelement, das ein erstes Spulenseitenteil und ein zweites Spulenseitenteil
sowie eine zwischen den beiden Spulenseitenteilen angeordnete Spulenkerneinrichtung
aufweist, und
einer Lagerungseinrichtung zur Lagerung des Spulenelementes in drehbarer Weise, wobei
die Lagerungseinrichtung ein koaxial zur Spulenachse angeordnetes Rohrelement (9)
aufweist und eine Verbindungsleitungseinrichtung (65;66,67) vorgesehen ist, die sich
innerhalb der Spulenkerneinrichtung von dem Rohrelement zu einer außerhalb des Spulenkerneinrichtung
liegenden Schlauchanschlußzapfenstruktur (37) oder Schlaucheinführungsöffnung, erstreckt.