DE3810967C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelspule, insbesondere zur Aufnahme von bandförmigem Material, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Wickelspulen bestehen aus zwei Flanschen und einem Kern, wobei Flansche mit unterschiedlichem Durchmesser mit Kernen unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Länge beliebig kombiniert werden können. Die Kerne haben hierzu auf beiden Seiten angespitzte Laschen, die entsprechende Schlitze in den Flanschen durchgreifen. Um die unterschiedlichen Bandbreiten von Bändern abzudecken, die auf diesen Spulen mit einem Durchmesser von 500 mm und mehr aufgewickelt werden, ist die Bereitstellung einer Vielzahl von Kernen unterschiedlicher Länge notwendig. Außerdem kann die Aufteilung der Spule in drei Einzelteile mit den zwei Verbindungsstellen zu einer gewissen Instabilität führen.

Bei einer Wickelspule der im Oberbegriff bezeichneten Art (US-PS 39 42 741) mit zwei Flanschen ist jedem Flansch ein Kern-Teil zugeordnet. Die beiden Teile der Spule sind baugleich ausgeführt. Die Kern-Teile aus dünnwandigen Hohlzylindern weisen an den zu verbindenden Enden einen Inneneinsatz mit jeweils vorstehenden halbschaligen Zapfen auf, die jeweils in die gegenüberliegenden Kern-Teile eingreifen. Die Kanten der Zapfen bzw. die freien Stirnflächen der Spulen der Kern-Teile verlaufen parallel zu den Flanschen und lassen keine Verstellung der Wickelbreite zu.

Aus der US-PS 33 39 861 und DE-AS 19 65 751 sind Spulen bekannt mit zwei Flanschen, an die jeweils ein Kern-Teil ansetzt. Die Kern-Teile weisen eine Nuten/Zapfen-Verbindung bzw. eine Sägezahnprofilierung auf, die konisch ausgeführt sind, so daß durch ihre Form die Kern-Teile axial ohne weitere Maßnahmen zentriert, aber nicht der Wickelabstand verstellt werden kann.

Aus der DE-OS 17 74 090 ist eine zusammengesetzte Wickelspule bekannt mit zwei Flanschen und jeweils einen daran angesetzten Kern-Teil. Die beiden Hälften sind durch eine Achse miteinander verbunden. Zum Einstellen des gegenseitigen Abstandes der beiden Flansche haben die beiden Kern-Teile Ausnehmungen und Vorsprünge, die ineinandergreifen und axial gegeneinander verschoben werden können. Nach dem Einstellen der beiden Flansche zueinander müssen jedoch die Spulen-Hälften gegen ein axiales Verschieben gesichert werden.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spule zur Aufnahme von bandförmigem Material anzugeben, deren Wickelbreite praktisch stufenlos in vorgegebenen Grenzen geändert werden kann.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Wickelspule ist die Möglichkeit gegeben, den Abstand zwischen den beiden Flanschen, d. h. die Wickelbreite, zu verändern. Hierzu werden die Spulenhälften gegenläufig um die Spulenachse verdreht; die Kern-Teile verschieben sich hierbei auf den aufliegenden Stirnflächen, wobei zunächst in einer Ausgangsstellung die Flächen an den Sprungstellen aufeinanderliegen, die dann beim Verdrehen voneinander beabstandet werden. Mit dem Verdrehen entsteht zwischen diesen Sprungstellen ein Freiraum, ohne daß jedoch die Außenkontur des Kernes verändert wird. Die Wickelbreite der Spule kann maximal um die Länge, die der Höhe der Sprungstelle entspricht, stufenlos verändert werden. In einer Stellung, die der gewünschten Wickelbreite entspricht, werden dann die Spulenhälften gegeneinander gesichert, beispielsweise durch eine Verschraubung. Falls die Wickelbreite der Spule in sehr kleinen Bereichen verändert werden soll, werden die Stirnflächen mit einer geringen Steigung in Richtung der Längsachse ausgeführt, während für große Verstellbereiche die Steigung der Stirnflächen größer, d. h. steiler, gewählt wird. Um mit der vorgeschlagenen Spule größere Wickelbreiten-Bereiche abdecken zu können, besteht die Möglichkeit, eine der Spulenhälften mit einem gegenüber der anderen Spulenhälfte längeren Kern zu versehen. Solche Spulenhälften können mit abgestuften Kernlängen bereitgestellt werden, so daß die geforderten Wickelbreiten abgedeckt werden. Die Flansche mit den zugeordneten Kernhälften können in der Ebene des Flansches unterteilt sein, wobei dann die Kernhälften mit dem jeweiligen Flansch fest verschraubt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, wie vorstehend beschrieben, die Flansche zusammen mit dem Kern in einem Bauteil, beispielsweise in einem Spritzgußteil, zu fertigen.

Durch die Maßnahmen nach Anspruch 2 werden beim Verschieben der Kern-Teile auf eine größere Breite vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Auflageflächen gebildet, die jeweils durch einen Freiraum zwischen den Flächen benachbarter Sprungstellen gebildet werden. Die Anzahl der Sprungstellen hängt auch davon ab, welche Verstellbreite bei einem vorgegebenen Durchmesser des Spulenkernes mit einer Winkeldrehung erreicht werden sollen. Je steiler die Stirnflächen ausgeführt sind, desto kleiner wird der Drehwinkel, mit dem die Kernhälften verdreht werden müssen, um eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Abstandes der Flansche zu erzielen.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 4 können die beiden Kernhälften in radialer Richtung zentriert und ein Verstellen der beiden Spulenhälften zueinander stufenweise von Rille zu Rille ermöglicht werden. Durch solche Rillen werden die beiden Spulenhälften zusätzlich zur Längsachse der Spule zentriert gehalten. Vorsprünge oder Zapfen in Verbindung mit den Rillen werden bevorzugt an der Innenseite der Kerne ausgeführt, so daß eine glatte Oberfläche des Spulenkernes erhalten bleibt, eine wesentliche Forderung solcher Spulen.

Eine Zentrierung und Fixierung der Flansche in axialer Richtung kann aufgrund der im Anspruch 3 angegebenen Merkmale erhalten werden. Eine solche Verbindung kann auch mit den Maßnahmen gemäß Anspruch 5 gebildet werden. Beim Verdrehen der beiden Kernhälften gegeneinander greifen die Hakenelemente jeweils in den nächsten Haltevorsprung ein.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung zwei Spulenhälften, die voneinander gelöst sind mit jeweils vier Sprungstellen,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Spule nach Fig. 1 quer zur Spulenachse in einer Stellung, die die geringste Wickelbreite darstellt,

Fig. 3 die Spule nach Fig. 2 in einer Stellung mit der größten Wickelbreite,

Fig. 4 die Spule nach Fig. 2 mit zusätzlichen radialen Zentrierrillen in einer Stellung, die die geringste Wickelbreite darstellt,

Fig. 5 die Spule nach Fig. 4 in einer Stellung mit der größten Wickelbreite,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer Spule, bei der die Spulenhälften durch ineinandergreifenden Elemente zueinander gehalten werden, wobei die einzelnen Darstellungen die ineinandergreifenden Elemente an verschiedenen Stellen der Stirnflächen in einer Stellung zeigen, die die geringste Wickelbreite darstellt,

Fig. 7 die Spule nach Fig. 6 in einer Stellung mit der größten Wickelbreite,

Fig. 8 die Spule nach Fig. 6 und 7 in einer Stellung, die die geringste Wickelbreite darstellt,

Fig. 9 eine Gesamtansicht der Spule nach Fig. 8 in einer Stellung, die der größten Wickelbreite entspricht und

Fig. 10 eine Schnittdarstellung, die ein hakenförmiges Element der einen Spulenhälfte im Eingriff mit einem entsprechenden Vorsprung an der anderen Spulenhälfte zeigt.

Die Wickelspule weist, wie Fig. 1 zeigt, zwei Spulenhälften 1, 2 auf mit jeweils einem Flansch 3, wobei an jedem Flansch ein Kern-Teil 4 ansetzt. Die Kern-Teile 4, die in ihrem Aufbau identisch sind, sind hohlzylindrische Teile, die an ihren freien Stirnflächen 5 jeweils vier Sprungstellen 6 aufweisen. Diese vier Sprungstellen 6 unterteilen die Stirnflächen 5 in vier gleichgroße Abschnitte. Alle Stirnflächen 5 haben identische Steigungen, so daß in der Stellung, in der die Flansche 3 der Spule den geringst möglichen Abstand aufweisen, die Stirnflächen 5 in allen Bereichen flächig aufeinanderliegen. Eine solche Stellung ist in Fig. 2 in einer Seitenansicht gezeigt. Neben den in allen Bereichen flächig aufeinanderliegenden Stirnflächen 5 stoßen die Flächen im Bereich der Sprungstellen 6 ebenfalls aneinander. Der größtmögliche Abstand, der mit zwei derartigen Spulenhälften 1, 2 einstellbar ist, ergibt sich aus der Größe der Sprungstelle, d. h. aus deren axialer Länge. Um ausgehend von einer Anordnung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, die Wickelbreite 8 zu verändern, werden die beiden Spulenhälften 1, 2 gegenläufig zueinander um die Längsachse 7 der Spule verdreht, so daß sich die Spulenhälften 1, 2 schraubenartig auseinanderschieben. In dieser Stellung, in der eine große Wickelbreite gegeben ist, liegen die Stirnflächen 1, 2 nur teilweise flächig aufeinander, da die Flächen der Sprungstellen 6 in der verdrehten Stellung voneinander beabstandet sind, wie dieses in Fig. 3 durch einen Freiraum 9 angedeutet ist. In dieser verdrehten Stellung mit großer Wickelbreite 8 stehen an der Wickelfläche 10 keine Teile vor, so daß die zylindrische Außenkontur des Kernes 4, bestehend aus den zwei Kern-Teilen 4, erhalten bleibt und ein glattes Aufwickeln eines Bandes gewährleistet ist.

Als zusätzliche Zentrierung der beiden Spulenhälften 1, 2 in radialer Richtung zur Längsachse 7 sind in der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 radial zur Achse 7 in den Stirnflächen 5 umlaufende Rillen 11 ausgebildet, die ineinandergreifen und eine zusätzliche Führung der beiden Spulenhälften 1, 2 ein Verdrehen zur Einstellung der Wickelbreite 8 mit sich bringt.

Während in den Fig. 1 bis 5 keine gesonderten Bauteile dargestellt sind, um die Spulen gegeneinander in einer Stellung zu fixieren - dieses kann beispielsweise durch Schraubenelemente erfolgen, die im Bereich der Oberseite der Kern-Teile 4 jeweils von der Außenseite der Flansche 3 aus in das Kern-Teil 4 der anderen Spulenhälfte hinein verschraubt sind - sind in der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 an dem Kernteil 4 der einen Spulenhälfte 2 Hakenelemente 12 vorgesehen, die in Haltevorsprünge 13 an dem Kern-Teil 4 der anderen Spulenhälfte 1 eingreifen. Eine solche eingerastete Stellung, in der die beiden Spulenhälften 1, 2 miteinander verbunden sind, ist in Fig. 6 gezeigt, wobei die einzelnen Schnittdarstellungen 20-28 jeweils den Kernmantel 14 in fortlaufenden Radial-Schnitten zur Achse in gleichen Abständen um den gesamten Umfang des Kernmantels 14, d. h. jeweils um 30° versetzt, zeigen. Die beiden Spulenhälften 1, 2 der Fig. 6 mit den entsprechenden Schnittdarstellungen 20-28 sind dagegen in Fig. 7 in einer voneinander gelösten Stellung gezeigt. Die Stirnflächen 5 der Kernteile 4 werden in dieser Ausführungsform durch Verstärkungsstege 15 der rechten Spulenhälfte 2 gebildet, während die schraubenförmigen Stirnflächen 5 durch die Endflächen 18 von Stegen 29 gebildet sind, die in einen Zwischenraum 17 zwischen dem Doppelmantel eingreifen und gegen die Verstärkungsstege 15 zur Anlage kommen, wie dieses die Fig. 6 zeigt. In dieser Klemmstellung der Fig. 6 greifen die Hakenelemente 12, die an der unteren Wandung des doppelwandigen Kernmantels 14 vorstehen, in die Haltevorsprünge 13 ein, so daß die beiden Spulenhälften 1, 2 gegen ein axiales Verschieben gesichert sind. In Fig. 6 sind an den ineinandergreifenden Teilen axial verlaufende Drehsicherungsrillen 18 erkennbar, die in der Klemmstellung ein Verdrehen der Bauteile gegeneinander verhindern.

Um die Wickelbreite 8 der Spule zu verändern, wird die Verbindung der beiden Spulenhälften 1, 2 wie in der Fig. 6 dargestellt, gelöst, indem die Hakenelemente 12, die um den Umfang der Spule verteilt sind, aus dem Eingriff mit den Haltevorsprüngen 13 gelöst werden, so daß die Spulenhälften 1, 2 voneinander abgenommen werden können. Die Spulenhälften 1, 2 werden dann gegeneinander verdreht, bis eine Stellung erreicht ist, die die erforderliche Wickelbreite 8 ergibt. Die Spulenhälften 1, 2 werden dann wieder zusammengesteckt, bis die Hakenelemente 12 und die Haltevorsprünge 13 in eine Stellung zum Eingriff, in der die Hakenelemente 12 und die Haltevorsprünge 13 in eine Stellung zum Eingriff, in der die Hakenelemente 12 mit den Haltevorsprüngen 13 ineinander eingreifen. In dieser gedrehten Stellung mit einer im Vergleich zu der Darstellung nach Fig. 6 größeren Wickelbreite kommen beispielsweise die Hakenelemente 12 und die Haltevorsprünge 13 in einer Stellung zum Eintritt in der die Hakenelemente 12 der rechten Spulenhälfte 2 um einen Winkelbereich von 30° verschoben mit den Haltevorsprüngen 13 der linken Spulenhälfte 1 verbunden sind, d. h. die einzelnen Schnittdarstellungen 20 bis 28 der rechten Spulenhälfte 2 sind um eine Darstellung nach unten zu den Schnittdarstellungen 20 bis 28 der linken Spulenhälfte 1 versetzt.

Je nach Größe der Drehsicherungsrillen 18 muß zum Verstellen der Wickelbreite 8 der Eingriff der Hakenelemente 12 mit den Haltevorsprüngen 13 gelöst werden. Falls die Drehsicherungsrillen 18 nur sehr fein strukturiert sind, kann die Spulenweite auch verändert werden, ohne den Eingriff der Hakenelemente 12 mit den Haltevorsprüngen 13 zu lösen, indem gegen den Widerstand der Drehsicherungsrillen 18 die beiden Spulenhälften 1 und 2 gegeneinander verdreht werden. Da die Drehsicherungsrillen 18 fortlaufend über den gesamten Umfang der beiden Spulenhälften 1, 2 ausgebildet sind, kann eine Verstellung der Wickelbreite 8 in Abhängigkeit des Abstandes benachbarter Drehsicherungsrillen 18, also in sehr kleinen Stufen, verändert werden.

Die Anordnung der Spule nach den Fig. 6 und 7 ist in einer Seitenansicht nochmals in den Fig. 8 und 9 in einer vereinfachten Darstellung gezeigt, wobei die Fig. 8 die geringste Wickelbreite 8 darstellt, während die Fig. 9 die größtmögliche Wickelbreite 8 zeigt. Die beiden Spulenhälften 1, 2 sind wiederum mit Hakenelementen 12 an der einen Spulenhälfte 2, die Haltevorsprünge 13 an der andere Spulenhälfte 1 hintergreifen, wie dieses die Fig. 10 zeigt, miteinander verbunden. Der Schnitt, den die Fig. 10 zeigt, ist in einen Bereich der Spule gelegt, in dem die Stirnflächen 5 der Kern-Teile 4 flächig aufeinanderliegen. Um die beiden Spulenhälften 1, 2 voneinander zu lösen, wird das an seinem Ende auf der Innenseite eine abgeschrägte Fläche 19 aufweisende Hakenelement 12 mit einem geeigneten Werkzeug aus dem Eingriff mit dem Haltevorsprung 13 gelöst. Mehrere dieser Hakenelemente 12 können gleichzeitig aus dem Eingriff mit den Haltevorsprüngen 13 gelöst werden, indem ein ringförmiges Werkzeug eingesetzt wird, das alle Haltevorsprünge 13 löst, die in die Innenausnehmung der Spule hineinragen.

Claims (7)

1. Wickelspule, insbesondere zur Aufnahme von bandförmigem Material, mit zwei Flanschen, die durch einen zylindrischen Kern miteinander verbunden sind, dessen Längsachse die Spulenachse bildet und der quer zur Längsachse unterteilt ist, wobei der eine Kern-Teil dem einen Flansch und der andere Kern-Teil dem anderen Flansch drehfest zugeordnet ist und wobei die freien Stirnflächen jedes Kern-Teiles aufeinanderliegen und im gleichen Abstand zur Längsachse verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderliegenden freien Stirnflächen (5) der Kern-Teile (4) zwischen Sprungstellen (6) mit einer einander jeweils entsprechenden, jedoch gegenläufigen Steigung in Richtung der Längsachse (7) verlaufen und daß die Flansche (3) zentriert zur Längsachse (7) gehalten sind, und daß der eine Kern-Teil (4) Hakenelemente (12) aufweist, die Haltevorsprünge (13) am anderen Kern-Teil (4) hintergreifen.

2. Wickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (5) jedes Kern-Teiles (4) vier Sprungstellen (6) aufweist.

3. Wickelspule nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch radial verlaufende Nuten in der Stirnfläche (5) des einen Kern-Teiles (4) und in diese Nuten eingreifende, radial verlaufende federnde Vorsprünge in der Stirnfläche (5) des anderen Kern-Teiles (4).

4. Wickelspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (5) Rillen aufweisen, die strahlenförmig zur Längsachse (7) hin verlaufen.

5. Wickelspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorsprünge (13) von einem durchlaufenden Steg (15) an der Innenseite des als Hohlzylinder ausgebildeten Kern-Teiles (4) gebildet sind, der schraubenförmig entsprechend der Steigung der Stirnfläche (5) verläuft.

6. Wickelspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch (3) mit dem ihm zugeordneten Kern-Teil (4) eine unlösbare Baueinheit bildet.

7. Wickelspule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede aus Flansch (3) und Kern-Teil (4) bestehende Baueinheit ein Kunststoffspritzteil ist.