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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Spulen zum Aufspulen
von linearem Material und insbesondere auf eine Spule mit einem
verbesserten hin- und hergehenden Mechanismus für die Verteilung des linearen
Materials über
eine sich drehende Spulentrommel.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Spulen
zum Aufspulen von linearem Material, wie zum Beispiel einem Schlauch
oder Draht, auf einer sich drehenden Trommel haben eine hin- und hergehende
Bewegung einer Führung,
durch welche das lineare Material hindurchgeht, um in vorteilhafter Weise
das lineare Material im wesentlichen gleichmäßig auf dem größten Teil
der Oberfläche
der Trommel aufgewickelt werden zu lassen.
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Verschiedene
Verfahren wurden in der Vergangenheit zum Erreichen einer solchen
hin- und hergehenden Bewegung benutzt. Eine übliche Lösung ist die Verwendung einer
drehenden Umkehrschraube oder Reversierschraube, die eine Führung veranlaßt, sich
vor einer sich drehenden Trommel nach rückwärts und nach vorn zu versetzen.
Eine solche Lösung
ist zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 2,494,003 von Russ gezeigt.
Solche Reversierschrauben neigen jedoch schnell zum Abrieb, schwächen die
Spulenleistung und machen einen häufigen Austausch nötig.
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Das
US-Patent Nr. 3,848,405 von Karlson offenbart eine Vorrichtung zur
Erzeugung von Roving-Verpackungen ohne Drehen mit Mittelzug. Die Vorrichtung
weist eine Reversierschraube auf, die als Zuführantriebswelle bezeichnet
ist mit einem Paar von schraubenförmigen Umkehrnockennuten und
einem Paar von Umfangsnuten an den Enden der Welle, um die Richtungsumkehr
hervorzurufen. Die Welle wird in einer rohrförmigen Hülse aufgenommen. Ein hin- und
hergehender Zuführkopf
befindet sich mit der Welle in Eingriff und hat einen Abschnitt,
der in einem Schlitz in der Hülse
aufgenommen wird. Der Zuführkopf
hat einen Nockenfolger, der in den schraubenförmigen Nockennuten und den
Umfangsnuten bewegbar ist. Wenn sich die Welle bezüglich der
Hülse dreht,
bewegt sich der Nockenfolger in den Nuten, um eine hin- und hergehende
Bewegung des Zurührkopfes
längs der
Welle zu erzeugen. Der Zuführkopf weist
ein Zuführauge
oder eine Öffnung
zum Führen von
Fadensträngen
auf.
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US-Patent
Nr. 6,050,290 von Yacobi et al. offenbart eine Schlauchspulenvorrichtung
mit einer drehbaren Trommel und einer Reversierschraube, die vor
der Trommel und parallel zu der Trommeldrehachse drehbar angebracht
ist. Ein Führungsteil steht
mit der Reversierschraube und auch mit einer Stange in Eingriff,
welche das Führungsteil
an der Drehung längs
der Reversierschraube hindert. Bei der Benutzung bewegt sich das
Führungsteil
linear längs
der sich drehenden Reversierschraube nach rückwärts und vorwärts und
führt einen
Schlauch, der sich durch eine Öffnung
des Führungsteils
erstreckt.
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US-Patent
Nr. 3,876,045 von Knarreborg offenbart eine Spulenvorrichtung mit
zwei seitlich aneinander angeordneten Spulentrommeln mit Endplatten
und einem Antriebsrad mit einem Aufbau, so daß es mit jeder Endplatte in
Kontakt bewegt werden kann. Das Antriebsrad hat eine Umfangsreibfläche, die
sich mit jeder Endplatte in Kontakt befinden kann. Die Trommeldrehung
veranlaßt
das Antriebsrad und eine zugehörige
Welle zu drehen, wobei sich die Welle senkrecht zu einer Trommeldrehachse
erstreckt. Die Wellenrotation erzeugt die Drehung eines Kurbelteils,
welches an einem Ende der Welle angebracht und im allgemeinen senkrecht
zu dieser ausgerichtet ist. Ein Ende des Kurbelteils ist in einem vertikalen
Schlitz eines geschlitzten Teils aufgenommen, welches sich mit einer
horizontalen Spur oder Laufbahn in Eingriff befindet, die sich vor
der Trommel und parallel zu der Trommeldrehachse erstreckt. Führungsteile
für ein
aufgespultes Seil oder eine Schnur sind an dem geschlitzten Teil
angebracht. Die Drehung des Kurbelteils um die Wellenachse veranlaßt das geschlitzte
Teil und die Führungsteile,
sich längs
der Spur vor den Spulen nach rückwärts und vorwärts hin-
und herzubewegen.
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Eine
andere Lösung
für das
Erzeugen einer hin- und hergehenden Bewegung der Führung ist
die Verwendung eines Motors zur Steuerung einer Drehschraube, auf
welcher sich die Führung
verschiebt. In dieser Spulenklasse kehrt der Motor die Drehrichtung der
Schraube immer dann um, wenn die Führungen ein Ende der Schraube
erreichen. Mit Nachteil erhöht das
wiederholte Umkehren des Motors die Aufspulzeit und läßt den Motor
schneller verschleißen.
Bei anderen Spulen gibt es deutlich kompliziertere Getriebemechanismen,
um die hin- und hergehende Bewegung zu erreichen.
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Viele
Spulenkonstruktionen weisen freiliegende bewegliche Teile auf, wie
zum Beispiel die Spulentrommel, Führung und den Motor. Im Laufe der
Zeit können
solche sich bewegenden Teile wegen der offenen Lage beschädigt werden.
Zum Beispiel ist eine Außenspule
dem Sonnenlicht und Regen ausgesetzt. Eine solche freie Lage kann
die beweglichen Teile der Spule schneller verschleißen lassen mit
der Folge einer reduzierten Leistungsqualität.
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Es
besteht daher ein Bedürfnis
einer verbesserten Spule mit einem einfachen, hin- und hergehenden
Mechanismus, welcher eine hin- und hergehende Bewegung einer Führung hervorruft.
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Zusammenfassung
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Aspekte
der Erfindung sind in den anliegenden Ansprüchen definiert.
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Demgemäß ist es
eine Hauptaufgabe und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, einige
oder alle dieser Beschränkungen
zu überwinden
und eine verbesserte Spule mit einer hin- und hergehenden Bewegung
einer Führung
zur Verfügung
zu stellen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann die Erfindung einen hin- und hergehenden Mechanismus vorsehen,
der eine Platte und ein sich verschiebendes bzw. versetzendes oder übertragendes
Teil hat. Die Platte ist geeignet ausgestaltet, um um eine Achse
zu rotieren, und kann eine spiralartig um die Achse verlaufende
Spiralnut haben. Das Übertragungs- bzw.
Verschiebeteil kann erste und zweite Nuteneingriffsabschnitte aufweisen,
die ausgestaltet sind, um wahlweise mit der Nut der Platte in Eingriff
zu kommen. Das Verschiebeteil ist so aufgebaut, daß während der
Drehung der Platte um die Achse die Nuteneingriffsabschnitte abwechselnd
mit der Nut auf gegenüberliegenden
Seiten der Achse in Eingriff kommen. Hierdurch wird das Verschiebeteil
veranlaßt, sich
linear zu verschieben oder versetzen, sobald die Platte in einer
Drehrichtung um die Achse herum rotiert.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann
die Erfindung eine Spule zur Verfügung stellen mit einer Trommel
und einer Schale, welche die Trommel im wesentlichen umgibt. Die
Trommel kann ausgestaltet sein, um um eine Trommelachse herum zu
drehen und eine Spule bzw. Rolle eines linearen Materials aufzunehmen,
welches um eine Spulenfläche
der Trommel bei Drehung der Trommel herumgewickelt wird. Ein hin-
und hergehender Mechanismus kann ausgestaltet sein, um hin- und
hergehend mindestens einen Abschnitt der Schale zu drehen. Der Abschnitt
kann eine Öffnung
aufweisen, die sich über einen
Bogen quer zur Spulenfläche
hin- und herbewegt, wenn sich der Schalenabschnitt hin- und herbewegend
um die Schalenachse dreht.
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Bei
den dargestellten Ausführungsformen kann
die Öffnung
das lineare Material auf der Spulenoberfläche führen, wenn sich die Schale
hin- und herbewegend um die Schalenachse dreht und wenn sich die
Trommel um die Trommelachse dreht. Das lineare Material kann somit über die
Trommel ausgebreitet werden, sobald die Trommel das lineare Material
aufwickelt, wobei das Packen maximiert wird und ein Gewirr verhindert
wird. Eine ähnliche
hin- und hergehende Bewegung kann helfen, um das lineare Material
während
des Aufwickelns glatter oder gleichmäßiger abzuziehen. Der hin-
und hergehende Mechanismus der veranschaulichten Ausführungsformen
ist eine Spiralnut und ein Verschiebeteil.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann
die Erfindung ein Verfahren zum Aufspulen linearen Materials zur
Verfügung
stellen. Das Verfahren kann das Vorsehen einer Trommel und einer
Schale um die Trommel herum einschließen, wobei ein Abschnitt der
Schale eine durch diese hindurchgehende Öffnung aufweist. Die Trommel
kann um eine erste Achse drehen. Der Schalenabschnitt mit der Öffnung kann
um eine zweite Achse drehen, wenn die Trommel um die erste Achse
dreht. Sobald die Trommel dreht, kann das lineare Material durch
die Öffnung gezogen
und um die Trommel herumgewickelt werden, und es wird über die
Spulenoberfläche
durch die hin- und hergehende Drehung des Schalenabschnittes verteilt.
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Zwecks
Zusammenfassung der Erfindung und der gegenüber dem Stand der Technik erreichten Vorteile
wurden verschiedene Aufgaben, Gegenstände und Vorteile der Erfindung
vorstehend beschrieben. Es versteht sich selbstverständlich,
daß nicht alle
diese Aufgaben, Gegenstände
oder Vorteile gemäß irgendeiner
besonderen Ausführungsform
der Erfindung erreicht sein müssen.
So wissen zum Beispiel die Fachleute, daß die Erfindung in einer Art
und Weise aufgebaut und ausgeführt
sein kann, daß ein Vorteil
oder eine Gruppe von Vorteilen, wie sie hier gelehrt sind, erreicht
werden kann, ohne notwendigerweise andere Aufgaben, Merkmale oder
Vorteile zu erreichen, die hier gelehrt oder vorgeschlagen werden.
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Alle
diese Aspekte sollen in dem hier offenbarten Rahmen der Erfindung
liegen. Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich
für den
Fachmann aus den anliegenden Ansprüchen und aus der folgenden
ausführlichen
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme auf die anliegenden Figuren, wobei die Erfindung nicht
auf irgendeine besondere, bevorzugte, hier offenbarte Ausführungsform
(oder Ausführungsformen)
beschränkt
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Vorderansicht einer ausgebauten Spule mit einem
Gehäuse
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Vorderansicht der Spule der 1,
wobei der Trommelaufbau auseinandergenommen gezeigt ist;
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3 ist
eine auseinandergezogene, perspektivische Vorderansicht eines Abschnittes
des Rahmenunteraufbaus der Spule der 1, auseinandergenommen
dargestellt;
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4 ist
eine perspektivische Vorderansicht des Bodenschalenabschnittes der
Spule der 1, auseinandergenommen dargestellt;
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5 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des oberen Schalenabschnittes, auseinandergenommen
gezeigt;
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6 ist
eine perspektivische Rückansicht eines
inneren Abschnittes des Trommelaufbaus der Spule der 1,
wobei Abschnitte des Rahmenunteraufbaus eingeschlossen sind;
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7 ist
eine perspektivische Rückansicht des
Trommelaufbaus der 1, wobei Abschnitte des Rahmenaufbaus,
einschließlich
des Laufbahnaufbaus und der Verschiebeplatte gezeigt sind;
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8A und 8B sind
perspektivische Ansichten der Spule der 1 unter
Darstellung zweier Positionen bei der hin- und hergehenden Drehung
des oberen Schalenabschnittes der Spule; und
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9 ist
eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht des Rollenaufbaus
des oberen Schalenabschnittes, der in 5 gezeigt
ist;
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10 ist
eine perspektivische Ansicht einer Spule, die gemäß einer
anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, mit Darstellung eines offenen
Gehäuses,
wobei eine Trommel und ein Rahmen deutlich gezeigt sind;
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11 ist
eine perspektivische Ansicht der Bodenschale und des Rahmens der 10;
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12 ist
eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht unter Darstellung
einer Bodenschale, nicht zusammengebauter Rahmenbestandteile und
einer Trommel der Spule der 10;
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13 ist
eine perspektivische äußere Ansicht
des Rahmens der 10 mit einer integralen Laufbahn
oder Spur und Übertragungs-
bzw. Verschiebeplatte, die mit der Spur in Eingriff steht;
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14 ist
eine perspektivische Innenansicht des Rahmens der 10 unter
Darstellung der Verschiebeplatte; und
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15 ist
eine perspektivische Innen- und Draufsicht eines Teils des Rahmens
der 10, wobei ein integraler Schlitz in einer Oberfläche desselben
gebildet ist.
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Ausführliche
Beschreibung
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1 zeigt
in auseinandergenommener Form eine Ausführungsform einer Spule 20 mit
einem verbesserten hin- und hergehenden Mechanismus für ein im
wesentlichen gleichmäßiges Aufspulen
von linearem Material, wie zum Beispiel einem Schlauch, einem Kabel,
Draht, quer über
einer sich drehenden Spulentrommel 36. Die Spule 20 weist
einen Trommelaufbau 22 auf, der in einer Schale eingeschlossen
ist, die einen oberen Schalenabschnitt 24 und einen unteren
Schalenabschnitt 26 hat. In der dargestellten Ausführungsform
weisen die Schalenabschnitte 24 und 26 halbkugelige
obere bzw. untere Dome 28 bzw. 32 auf. Die Schalenabschnitte
können jedoch
andere Formen haben (zum Beispiel rechteckig), ohne die Funktionalität des hier
beschriebenen Wickelmechanismus zu beeinträchtigen. Der untere Schalenabschnitt 26 weist
eine Vielzahl von Beinen 34 für die Halterung der Spule 20 auf
einer Stützfläche auf.
Bei anderen Anordnungen kann die Spule auf Rädern gehaltert sein. Ein Führungsteil 118,
welches eine Öffnung
bestimmt, um das lineare Material, wie zum Beispiel einen Gartenschlauch,
aufzunehmen, ist geeignet ausgestaltet, um an dem oberen Dom 28 angebracht
zu werden. Das Führungsteil 118 ist
ausführlicher
unten unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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2 veranschaulicht
in größerer Einzelheit eine
bevorzugte Konfiguration der Spule 20. Der obere Schalenabschnitt 24 weist
den Dom 28 und einen oberen Schalenrahmen 42 auf.
Der obere Dom 28 ist geeignet so ausgestaltet, daß er fest
auf den Rahmen 42 so paßt, daß der Dom 28 und der
Rahmen 42 sich nicht relativ gegeneinander bewegen. Die
Bodenkante des Rahmens 42 ist geeignet ausgestaltet, um
mit der oberen Kante des unteren Doms 32 des unteren Schalenabschnitts 26 in
Eingriff zu kommen. Vorzugsweise kann der obere Schalenabschnitt 24 bezüglich des
unteren Schalenabschnittes 26 um eine mittige erste oder
Schalenachse 25 drehen, die in den Figuren wie eine vertikale
Achse dargestellt ist. Die bevorzugte Grenzfläche zwischen dem oberen und
dem unteren Schalenabschnitt 24 und 26 wird in
größerer Einzelheit
unten beschrieben. Alternativ kann die ganze Schale 24, 26 relativ
zu dem Trommelaufbau 22 zusammen drehen.
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Der
Trommelaufbau 22 weist eine vorzugsweise zylindrische Trommel 36 auf,
die eine Spulenoberfläche 37 hat.
Die Trommel 36 ist starr zwischen Platten befestigt, wie
zum Beispiel den Scheiben 38 und 40 bei der dargestellten
Ausführungsform.
Die Trommel 36 und die Scheiben 38, 40 sind
geeignet ausgestaltet, um zusammen um eine zweite oder Trommeldrehachse 44 zu
drehen, die horizontal und somit zu der Schalenachse 25 orthogonal
dargestellt ist. Vorzugsweise sind axiale Knaufe 46 und 47 (7)
an den äußeren Flächen der
Scheiben 38 bzw. 40 angebracht und mit der zweiten
Achse 44 ausgefluchtet.
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Der
Trommelaufbau 22 weist auch einen Rahmenunteraufbau 23 (3)
auf, welcher die Trommel 36 und die Scheiben 38, 40 umgibt.
Der Rahmenunteraufbau schließt
zwei Seitenplatten, 48, 50 und eine Vielzahl von
Verbindungsstützen 52 ein, die
zwischen den Seitenplatten 48, 50 eine Aufbauverbindung
vorsehen. Die Verbindungsstützen 52 sind
an den Seitenplatten 48, 50 an ihren Außenkanten
oder nahe derselben angebracht und stören nicht die Drehung der Trommeln 36 und
Scheiben 38, 40. Bei der dargestellten Ausführungsform
sind die Seitenplatten 48, 50 ähnlich Qua draten mit abgeschrägten Ecken
ausgestaltet, und die vier Verbindungsstützen 52 sind an den
Seitenplatten 48, 50 nahe ihren Ecken angebracht.
Die Verbindungsstützen 52 können an
den Seitenplatten mit einer Vielzahl von Mitteln befestigt sein,
wie zum Beispiel Nieten, Mutter- und Schraubenverbindungen, Schweißen, Kleben usw.,
je nach Berücksichtigung
der Ziele für
Steifigkeit und einer langdauernden Verbindung. Ein alternativer
und sehr vereinfachter Rahmenunteraufbau ist in den 10 bis 15 gezeigt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, kann ein Motor 51 auf
der äußeren Oberfläche der
Seitenplatte 50 befestigt sein. Die Seitenplatte 50 hat
vorzugsweise ein Loch 52 in Flucht zu der Trommelachse 44,
wobei das Loch 53 geeignet ausgestaltet ist, um den axialen
Knauf 46 aufzunehmen. Vorzugsweise ist der Motor 51 ausgestaltet,
um mit dem Knauf 46 in Eingriff zu kommen und die Trommel 36 und
die Scheiben 38 und 40 zu drehen. Der Motor 51 kann
an dem Rahmenunteraufbau 23 durch eine beliebige Vielzahl
von Mitteln befestigt sein, wie zum Beispiel (gezeigten) Klammern 55,
Schauben- und Mutterkombinationen usw.,
wobei die Ziele der Festigkeit, Dauerhaftigkeit im Auge behalten
werden und eine genaue Ausfluchtung zwischen der Drehachse des Motors 51 und
der Trommelachse 44 beibehalten wird. Der Motor 51 kann
mit einem Ein-/Aus-Schalter außerhalb
einer äußeren Fläche der
Spule 20 oder auf dieser verbunden sein. Alternativ kann
der Motor 51 mit einer Fernsteuerung betrieben werden.
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In
vorteilhafter Weise umgibt die Schale im wesentlichen den Trommelaufbau 22 und
schließt diesen
vorzugsweise ein, um ihn gegen Sonnenlicht, Regen usw. zu schützen. Dies
führt zu
weniger Verschleiß und
Reißen
und zu einer längeren
Lebensdauer der Bestandteile des Trommelaufbaus 22, des Motors 51 und
der anderen Komponenten der Spule 20.
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3 zeigt
in größerer Einzelheit
den Aufbau des Rahmenunteraufbaus 23 des Trommelaufbaus 22.
Der Rahmenunteraufbau 23 weist ein längliches Verschiebeteil oder
eine Platte 70 auf, in welcher sich ein horizontaler Schlitz 72 befindet.
Der Schlitz 72 ist geeignet ausgestaltet, um den axialen Knauf 47 (7)
aufzunehmen, der an der äußeren Oberfläche der
Scheibe 38 befestigt und mit der Trommelachse 44 ausgefluchtet
ist. Vorzugsweise hat das Verschiebeteil 70 mindestens
erste und zweite Laufbahneingriffabschnitte mit einem Aufbau, um sich
in den Laufbahnen oder Spuren eines Spurenaufbaus 54 zu
verschieben, welcher an der inneren Oberfläche der unten beschriebenen
Seitenplatte 48 angebracht ist. In der dargestellten Ausführungsform weisen
der erste und der zweite Spureneingriffsabschnitt Paare von vertikalen
Stiften 73 bzw. 74 auf, die an den Ecken des Verschiebeteils 70 angebracht sind.
Die Stifte 73 und 74 sind geeignet ausgestaltet, um
in den Spuren des Spurenaufbaus 54 aufgenommen zu werden
und sich in diesem zu verschieben. Insbesondere sind die ersten
Stifte 73 an einem Ende des Verschiebeteils 70 angebracht,
und die zweiten Stifte 74 sind an seinem anderen Ende angebracht.
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Das
Verschiebeteil 70 hat auch erste und zweite Nuteneingriffsabschnitte
mit geeigneter Ausgestaltung, um mit einer spiraligen Nut 88 auf
der äußeren Oberfläche der
Platte oder Scheibe 38 (6) in Eingriff
zu kommen, wie in größerer Einzelheit
unten beschrieben wird. Bei einer Ausführungsform weisen die Nuteneingriffsabschnitte
horizontale Stifte 76 und 78 auf, die an den Enden
der inneren Oberfläche
des Verschiebeteils 70 oder nahe dieser Enden angebracht
sind. Jeder der Stifte 76 und 78 ist geeignet
ausgestaltet, um in der Spiralnut 88 aufgenommen zu werden.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Dicke des Verschiebeteils 70 vorzugsweise
verjüngt
zulaufend derart, daß sich
seine maximale Dicke an seinem Mittelabschnitt 71 unter
Bestimmen einer Schwenkachse 31 befindet. Die verjüngte Dicke
des Verschiebeteils 70 veranlaßt die Stifte 76 und 78,
um mit der Spiralnut 88 in Eingriff zu kommen bzw. in dieser
aufgenommen zu werden, wie in größerer Einzelheit
unten beschrieben wird. Der Fachmann weiß natürlich, daß ein Verschiebeteil 70 um
die Schwenkachse 31 auch durch andere Mechanismen geschwenkt
werden kann als den verdickten Mittelabschnitt 71. Das
Verschiebeteil 70 hat vorzugsweise auch einen Arm 80 auf
seiner äußeren Oberfläche, der
einen Schlitz 82 gemäß Darstellung
enthält.
Der Arm 80 tritt mit dem oberen Schalenabschnitt 24 während der
hin- und hergehenden Verschiebung des Verschiebeteils 70 in
Eingriff und dreht diesen, wie in größerer Einzelheit unten beschrieben
wird.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
bildet der Spurenaufbau 54 einen Teil des Rahmenunteraufbaus 23 und
weist obere Spurenteile 56 und 58 sowie untere
Spurenteile 60 und 62 auf. Weil diese Laufbahn-
bzw. Spurenteile vorzugsweise einen identischen Aufbau haben, wird
nur eines der Spurenteile, insbesondere das untere Spurenteil 60 beschrieben.
Das Spurenteil 60 weist einen länglichen, horizontalen Spurenabschnitt 64 auf,
der an einer äußeren Längskante
an der Innenfläche
der Seitenplatte 48 befestigt ist, und einen länglichen,
vertikalen Spurenabschnitt 66, der an einer Längskante
an der inneren Längskante
des horizontalen Spurenabschnittes 64 angebracht ist. Die
Spurenteile 56, 58, 60 und 62 bilden
zusammen eine Laufbahn bzw. eine Spur, innerhalb welcher ein Abschnitt
des Verschiebeteils 70 sich zu verschieben geeignet ausgestaltet ist.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform
sind die Stifte 73 und 74 des Verschiebeteils 70 geeignet ausgestaltet,
um sich abwechselnd in der Spur zu verschieben bzw. zu versetzen,
welche von dem Spurenaufbau 54 gebildet wird. Die Seitenplatte 48 weist
auch einen horizontalen Schlitz 84 mit einer Größe auf,
daß der
Arm 80 des Verschiebeteils 70 aufgenommen wird,
wenn sich das Teil 70 längs
der von dem Spurenaufbau 54 gebildeten Länge der Spur
verschiebt.
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Bei
einer alternativen Konfiguration kann der Spurenaufbau eine äußere Spur
und eine innere Spur bilden. Die äußere Spur und die innere Spur
wären jede
geeignet ausgestaltet, um abwechselnd die Stifte des Verschiebeteils 70 (3)
aufzunehmen, so daß es
sich darin verschieben kann. Wenn sich die Stifte 73 in
den äußeren Spuren
der Spurenteile befinden, befinden sich die Stifte 74 in
den inneren Spuren der Spurenteile und umgekehrt.
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Gemäß Darstellung
in 3 ist eine unterste Verbindungsstütze 52A so
ausgestaltet, daß sie
an einem vertikalen Basisverbindungsteil 86 angebracht wird,
welches den Trommelaufbau 22 mit dem unteren Schalenabschnitt 26 (1)
verbindet. Das Verbindungsteil 86 kann an einer unteren
Innenfläche des
unteren Schalenabschnittes 26 angebracht werden. Das Verbindungsteil 86 haltert
den Trommelaufbau 22 derart, daß der Trommelaufbau eine beliebige relative
Drehung zwischen den Schalenabschnitten 24 und 26 nicht
behindert. Weiter bevorzugt gestattet das Verbindungsteil 86 eine
freie 360°-Drehung
zwischen der unteren Stützoberfläche und
der Kombination des Trommelaufbaus 22 und des oberen Schalenabschnittes 24.
Aus einer Vielzahl von Anbringverfahren kann jedes beliebige verwendet
werden, um das Verbindungsteil 86 an der untersten Verbin dungshalterung 52A und
an dem unteren Schalenabschnitt 26 anzubringen, wie zum
Beispiel Muttern- und Schraubenkombinationen, Schweißen, Kleben usw.,
wobei man die Ziele einer festen und langdauernden Verbindung im
Auge behält.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
des unteren Schalenabschnittes 26 in auseinandergebauter Form.
Der untere Schalenabschnitt 26 weist den halbkugelförmigen Dom 32,
die Beine 34, einen Ring 98, ein Rollager 100 und
einen Lagerlaufring 102 auf. Der Ring 98 paßt auf die
Oberkante 104 des Doms 32. Das Rollenlager 100 weist
einen Ring 106 auf mit einer Vielzahl von an diesem gemäß Darstellung
angebrachten Rädern 108.
Die Räder 108 haben
Aufnahmenuten mit einer Größe, so daß sie auf
den Ring 98 passen und bezüglich diesem rollen. 4 zeigt
auch Streifen bzw. Schlaufen auf dem Ring 106 für die Anbringung
horizontaler Räder,
welche die Reibung mit dem oberen Schalenteil reduzieren. Die Räder 108 haben
auch eine Größenbemessung,
um die Unterkante 110 des Lagerlaufrings 102 aufzunehmen
und bezüglich
diesem zu rollen. Der Lagerlaufring 102 hat auch eine innere
Rippe 112 mit einer Ausgestaltung, um die Unterkante des
oberen Schalenabschnittes 24 aufzunehmen (1).
Somit gestatten die Räder 108 eine
Rotation des oberen Schalenteils 24 bezüglich des unteren Schalenteils 26.
Es versteht sich, daß auch
andere Aufbauten dieser Funktion dienen können. Der Fachmann kennt leicht
eine Vielzahl anderer Lageranordnungen, die eingesetzt werden können, um
eine relative Drehung der Teile zu fördern, wie zum Beispiel Schmieren und/oder
Kunststofflagerflächen
mit geringer Reibung und hoher Dichte.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
weist jedes Bein 34 des unteren Schalenabschnittes 26 eine
innere Beinplattenstütze 114 sowie
linke und rechte kosmetische Beinabschnitte 116 auf. Die
Stütze 114 ist
so aufgebaut, daß sie
zum Beispiel durch Nuten, Muttern- und Schraubenkombinationen, Klebungen,
Schweißen
usw. an dem unteren Dom 32 befestigt werden. Die kosmetischen
Beinabschnitte 116 sind auf den Seiten der inneren Beinplattenstütze 114 gemäß Darstellung
angebracht. Es versteht sich für
den Fachmann, daß die
Abschnitte 116 auf der Beinplattenstütze 114 durch eine
Vielzahl von Anbringverfahren befestigt werden können, wie zum Beispiel oben
hier erwähnt
wurde. Wie bemerkt, kann der untere Schalenabschnitt 26 durch
eine Vielzahl von Arten gehalten werden, einschließlich Stützrädern.
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5 zeigt
in größerer Einzelheit
den bevorzugten Aufbau des oberen Schalenabschnittes 24 (1).
Der obere Schalenabschnitt 24 weist den oberen Halbkugeldom 28,
den Schalenrahmen 24, ein Führungsteil 118 und
einen Rollenaufbau 134 auf. Das Führungsteil 118 ist
so aufgebaut, daß es
an dem Schalenrahmen 42 angebracht wird. Bei der dargestellten
Ausführungsform
weist das Führungsteil 118 auf
seinen unteren Seitenflächen
Stifte 122 auf, die geeignet ausgestaltet sind, um in Stiftgehäusen 124 auf
dem Schalenrahmen 42 aufgenommen zu werden. Das Führungsteil 118 kann
auch einen Anbringabschnitt 126 haben mit geeigneter Ausgestaltung,
um an dem Schalenrahmen 42 befestigt zu werden. Gemäß Darstellung
hat der obere Dom 28 eine Öffnung oder einen Schlitz 120 mit
geeigneter Ausgestaltung, um das Führungsteil 118 aufzunehmen.
Der Dom 28 ist vorzugsweise auf dem Schalenrahmen 42 so
angebracht, daß das
Führungsteil 118 in
den Schlitz 120 paßt.
Einschnappsperrklinken 144 sind auf dem Rahmen 42 gezeigt,
um den Dom 28 auf diesem zu halten. Das dargestellte Führungsteil 118 hat
einen Kugelabschnitt 130 mit einer Führungsöffnung 128. Vorzugsweise
ist eine Schraubenfeder 132 innerhalb des kugelförmigen Abschnittes 130 vorgesehen,
um ein Rückspulen
oder Aufspulen gegen das Hereinziehen eines Schlauches bis zur Düse hin zu
dämpfen.
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Die Öffnung 128 ist
so gestaltet und bemessen, daß ein
lineares Material, wie zum Beispiel ein Schlauch, Kabel, Seil, Angelschnur
oder Draht durch diese hindurchgehen kann, wenn das lineare Material
in die Spule 20 gezogen und auf der Trommel 36 aufgespult
wird. Vorzugsweise ist die Öffnung 128 nicht
mehr als etwa doppelt so breit wie ihre Höhe und ist weiter bevorzugt
im wesentlichen symmetrisch (d.h. kreisförmig statt ein länglicher
Schlitz). Somit kann die Öffnung 128 so
groß sein,
daß sie
gerade zu dem mit Spiel durch diese hindurchgehenden linearen Material
paßt,
um beim Aufwickeln/Abwickeln Reibung zu vermeiden. Im Gegensatz
zu den typischen „geschlossenen" Spulen mit hin-
und hergehenden Mechanismen, die für das Querverschieben in dem
hin- und hergehenden Mechanismus längliche Schlitze zu haben versuchen,
kann ein Kind während
des Betriebes das Innere der Schale nicht erreichen. Es wird auf
das US-Patent Nr. 4,832,074 für
ein Beispiel einer bekannten Schlauchspulenschale mit länglicher
Schlitzöffnung 4 Bezug
genommen.
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Deutlicher
ist in 9 ein Rollenaufbau 134 gezeigt, der vorzugsweise
vorgesehen ist, um die Reibwirkungen zu verringern, wenn lineares
Material (zum Beispiel ein Gartenschlauch) durch das Führungsteil 118 hereingezogen
wird. Der Rollenaufbau 134 weist eine Platte 136 auf
mit einer Mittenöffnung für den Durchlauf
des linearen Materials, wenn es zu der Trommel 36 gezogen
wird, sowie eine oder mehrere (vorzugsweise vier) Rollen 138,
die auf der Platte 136 befestigt sind. Bei der veranschaulichten
Ausführungsform
sind Stangenstützen 140 an
der Platte 136 angebracht. Die Stangenstützen 140 nehmen die
Enden von Stangen 142 auf, welche die Rollen 138 haltern.
Der Rollenaufbau 134 ist fest in dem Führungsteil 118 innerhalb
des kugelförmigen
Abschnittes 130 angeordnet.
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Gemäß nochmaliger
Bezugnahme auf 1 weist im Betrieb die Spule 20 der
vorliegenden Erfindung einen hin- und hergehenden Mechanismus auf, der
eine hin- und hergehende Drehbewegung des oberen Schalenabschnittes 24 bezüglich des
Trommelaufbaus 22 erzeugt. Während der Drehung der Trommel 36 dreht
insbesondere der obere Schalenabschnitt 24 durch eine Teildrehung
rückwärts und vorwärts. Das
Führungsteil 118 (5)
des oberen Schalenabschnittes ist aufgebaut, um ein lineares Material,
welches auf die Trommel 36 aufgespult werden soll, aufzunehmen.
Während
der Drehung der Trommel 36 verschiebt sich das Führungsteil 118 (und
die darin befindliche Öffnung 128)
hin- und hergehend über
einen Bogen vor der Trommel als Ergebnis der Rückwärts- und Vorwärtsdrehung
des oberen Schalenabschnittes 24, welche durch den hin-
und hergehenden Mechanismus verursacht ist, wie unten beschrieben
wird. In vorteilhafter Weise verteilt das Führungsteil 118 das
lineare Material über
die Breite der Trommel 36, wenn das lineare Material auf
diese aufgespult wird.
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Die 6 und 7 veranschaulichen
einen bevorzugten hin- und hergehenden Mechanismus für das Erzeugen
der oben beschriebenen Drehung des oberen Schalenabschnittes 24 nach
rückwärts und
vorn, wenn sich die Trommel 36 dreht. Vorzugsweise ist
eine Spiralnut 88 auf der äußeren Fläche einer der Scheiben 38, 40 (2)
des Trommelaufbaus 22 vorgesehen. Bei der veranschaulichten
Ausführungsform
befindet sich die Spiralnut 88 auf der äußeren Oberfläche der
Scheibe 38. Die Nut 88 verläuft spiralförmig um die Mitte der Scheibe 38, die
mit der Drehachse 44 der Trommel 36 und den Scheiben 38, 40 in
Flucht liegt. Die Nut 88 hat ein erstes oder inneres Ende 90 (6)
und ein zweites oder äußeres Ende 92.
Das erste Ende 90 ist näher an
der Mitte der Scheibe 38 als das zweite Ende 92. Das
dargestellte erste Ende 90 befindet sich nahe der Mitte
der Scheibe 38, und das zweite Ende 92 befindet
sich nahe der Außenkante
der Scheibe 38. Die Tiefe der Nut 99 verläuft verjüngend zu
einer geringeren Tiefe an mindestens einem Ende und vorzugsweise
sowohl an dem ersten Ende 90 als auch dem zweiten Ende 92.
Vorzugsweise läuft
die Nutentiefe sowohl an dem ersten Ende als auch an dem zweiten Ende 92 auf
null verjüngend
zu. Die Nutentiefe kann über
die Länge
der Nut 88 gleichförmig
sein mit der Ausnahme des verjüngenden
Zulaufens an den zweiten Enden 90, 92.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung verschiebt sich das Teil 70 in vorteilhafter
Weise in einer hin- und hergehenden oder Rückwärts- und Vorwärtsart quer über die
Oberfläche
der Scheibe 36. Unter Bezugnahme auf 7 ist
der Trommelaufbau 22 so konfiguriert, daß sich das
Teil 70 horizontal innerhalb der Laufbahn bzw. Spur verschiebt,
die durch die Spurteile 56, 58, 60 und 62 des Spurenaufbaus 54 des
Rahmenunteraufbaus gebildet ist, bei der dargestellten Ausführungsform
an der inneren Oberfläche
der Seitenplatte 48 angebracht (siehe 3).
Die Seitenplatte 48 und die Scheibe 38 sind in
einem Abstand voneinander derart angeordnet, daß wenn die vertikalen Stifte 73 oder 74 an
einem Ende des Verschiebeteils 70 innerhalb der Spuren
des Spurenaufbaus 54 in Eingriff sind, einer der horizontalen
Stifte 76 oder 78 an dem anderen Ende des Verschiebeteils 70 innerhalb
der Spiralnut 88 in Eingriff ist. Wenn sich die Trommel 36 und
die Scheiben 38, 40 zusammen drehen, zieht die
sich drehende Spiralnut 88 den in Eingriff befindlichen
horizontalen Stift 76 oder 78 horizontal und läßt das Verschiebeteil 70 sich über die
Scheibe 36 in dem Spurenaufbau 54 verschieben.
Wahlweise können
die Stifte 76 und 78 aufgebaut sein, um sich bezüglich des
Verschiebeteils 70 zu drehen. Dies gestattet den Stiften 76 und 78,
sich gegen die Seitenwände
der Nut 88 zu drehen, wenn sich die Scheibe 38 dreht,
wodurch die Reibung und der Abrieb der Stifte minimal gemacht werden.
Der Fachmann weiß,
daß eine
richtige Wahl der Materialien auch einen minimalen Verschleiß begünstigt,
während
die Stifte 76, 78 die Möglichkeit haben, in der Nut 88 zu
bleiben.
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Vorzugsweise
wird die Trommel 36 in einer Richtung derart gedreht, daß der in
Eingriff befindliche Stift 76 oder 78 zu der einen
rechten Seite oder linken Seite der Scheibe gezogen wird. Hierdurch wird
veranlaßt,
daß der
in Eingriff befindliche Stift entweder das innere Ende 90 oder
das äußere Ende 92 der
Nut 88 erreicht. Die verjüngt zulaufende Konfiguration
der Enden 90, 92 zwingt den in Eingriff befindlichen
Stift aus der Nut 88 heraus. Gleichzeitig schwenkt das
Verschiebeteil 70 um seine Verschiebeschwenkachse 31 (in
den 3 und 7 gezeigt), und zwar an dem
dickeren Mittelteil 71, wobei veranlaßt wird, daß der andere der horizontalen
Stifte 76, 78 (auf der anderen Seite des Verschiebeteils 70) mit
der Nut 88 an oder nahe ihrem anderen Ende 90, 92 und
auf der anderen Seite der Drehachse 44 in Eingriff kommt.
Dann wird der neu in Eingriff gekommene Stift in derselben Weise
horizontal in einer entgegengesetzten Richtung gezogen.
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Um
den von dem hin- und hergehenden Mechanismus der Erfindung erzeugten
Verschiebezyklus unter Bezugnahme auf 7 zu veranschaulichen,
nehme man an, daß der
horizontale Stift 76 (dessen Rückseite auf der rechten Seite
des Verschiebeteils 70 in 7 gezeigt
ist) mit der Spiralnut 88 an oder nahe ihrem inneren Ende 90 auf
der rechten Seite der Trommeldrehachse 44 in Eingriff ist.
Die verjüngt
zulaufende bzw. abfallende Gestaltung des Verschiebeteils 70 ist
derart, daß wenn
sich der rechte Stift 76 in der Nut 88 in Eingriff
befindet, der linke Stift 78 (dessen Rückseite auf der linken Seite
des Verschiebeteils 70 in 7 gezeigt
ist) von der Nut 88 außer
Eingriff ist. Auch befinden sich die vertikalen Stifte 74 in
den von den Spurteilen 58 und 62 gebildeten Laufbahnen
bzw. Spuren in Eingriff. Bei der dargestellten Ausführungsform
dreht die Trommel 36 vorzugsweise in Uhrzeigerrichtung,
so daß wenn
der rechte Stift 76 sich in der Nut 88 auf der
rechten Seite der Trommelachse 44 in Eingriff befindet,
das Verschiebeteil 70 zur rechten Seite der Scheibe 38 hin gezogen
wird. Wenn also die Trommel 36 im Uhrzeigersinn dreht,
wird der in Eingriff befindliche Stift 76 horizontal nach
rechts zu der äußeren Kante
der Scheibe 38 hin gezogen. Dies veranlaßt das Verschiebeteil 70,
sich horizontal nach rechts zu verschieben. Die Stifte 74 verschieben
sich gleichzeitig in den Laufbahnen oder Spuren des Spuraufbaus 54. Der
Eingriff der Stifte 74 innerhalb des Spurenaufbaus 54 verhindert,
daß die
Stifte 76 von der Nut 88 außer Eingriff gelangen.
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Eventuell
erreicht der rechte Stift 76 das äußere Ende 92 der Nut 88.
An dieser Stelle befinden sich die vertikalen Stifte 73 außerhalb
der äußeren Enden
der Spurenteile 56 und 60, und die vertikalen Stifte 74 sind
außerhalb
der inneren Enden der Spulenteile 58 und 62 angeordnet.
Die verjüngte
Nutentiefe an dem äußeren Ende 92 zwingt
den rechten horizontalen Stift 76 aus der Nut 88 heraus.
Sobald der rechte Stift 76 von der Nut 88 außer Eingriff kommt,
schwenkt das Verschiebeteil 70 um seine Schwenkachse 31.
Dies veranlaßt
den anderen Stift 7t3, mit der Nut 88 an oder
nahe dem inneren Ende 90, aber auf der anderen Seite der
Trommelachse 44 in Eingriff zu kommen. Gleichzeitig schwingen
die vertikalen Stifte 73 auswärts und kommen in Flucht mit
den von den Spurenteilen 56 und 60 gebildeten Spuren,
und die vertikalen Stifte 74 schwingen nach innen zu der
Scheibe 38 hin, so daß sie
mit den von den Spurenteilen 58 und 62 gebildeten
Spuren nicht ausgefluchtet sind. Die weitere Drehung der Trommel 36 im
Uhrzeigersinn veranlaßt
den Stift 78, horizontal zu der äußeren Kante der Scheibe 38 in
einer ähnlichen
Weise gezogen zu werden. Insbesondere wird der linke Stift 78 dieses
Mal nach links gezogen, aber wieder zu dem äußeren Ende 92 der
Nut 88, während welcher
Zeit die Stifte 73 sich in den von den Spurenteilen 56 und 60 gebildeten
Spuren verschieben. Wenn der Stift 78 das äußere Ende 92 erreicht,
wird er infolge der verjüngt
zulaufenden Nutentiefe am inneren Ende 90 aus der Nut 88 herausgedrückt. Dies veranlaßt das Verschiebeteil 70,
um seine Schwenkachse 321 derart zurückzuschwenken, daß der rechte
Stift 76 mit der Nut 88 an oder nahe dem inneren Ende 90 auf
der rechten Seite der Trommelachse 44 in Eingriff kommt.
Gleichzeitig schwingen die Stifte 74 auswärts und
kommen in Flucht zu den von den Spurenteilen 58 und 62 gebildeten
Spuren, und die sStifte 73 schwingen einwärts zu der
Scheibe 38 hin. Der Zyklus wird dann wiederholt. Auf diese
Weise verschiebt sich das Teil 70 horizontal nach rückwärts und
vorwärts,
wenn sich die Trommel 36 infolge des hin- und hergehenden
Mechanismus auf der Haspel 20 dreht.
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Der
Fachmann weiß,
daß wenn
die Trommel in der entgegengesetzten Richtung (Gegenuhrzeigersinn)
gedreht wird, der Betrieb ähnlich
ist mit der Ausnahme, daß die
Stifte an dem inneren Ende 90 herausgedrückt werden.
Somit kann bei der veranschaulichten Ausführungsform das verjüngt zulaufende äußere Ende 92 der
Spiralnut 88 so arbeiten, daß ein Richtungswechsel der
Verschiebung während
des Aufwickelns eines Schlauches oder eines anderen linearen Materials
verursacht wird, während das
verjüngt
zulaufende innere Ende 90 wirken kann, um einen Richtungswechsel
der Verschiebung während
des Abwickeln des Schlauches oder eines anderen linearen Materials
hervorzurufen. Anders ausgedrückt
wird bei diesem Beispiel der in Eingriff befindliche Stift während des
Wickelns immer zum äußeren Ende
der Spirale (ob die Platte sich links oder rechts verschiebt) gezogen
und während
des Abwickelns immer zum inneren Ende der Spirale (ob die Platte
sich nach rechts oder links verschiebt). Selbstverständlich weiß man, daß die Richtungen
des Wickelns und Abwickelns gewünschtenfalls
umgekehrt werden dürfen
und daß erwünschtenfalls
der Spirale eine entgegengesetzte Ausrichtung gegeben werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist eine Anlenkung zwischen dem oberen Schalenabschnitt 24 und
dem Verschiebeteil 70 vorgesehen, um das oben beschriebene
hin- und hergehende Verschieben des Verschiebeteils 70 in eine
hin- und hergehende Drehung des oberen Schalenabschnittes 24 umzuwandeln.
Bezüglich 2 hat
der Schalenrahmen 42 einen sich einwärts erstreckenden Abschnitt 94,
der einen sich nach unten erstreckenden vertikalen Stift 96 hat.
Der Stift 96 ist so groß, daß er in dem Schlitz 82 des
Armes 80 aufgenommen wird, welcher sich von dem Verschiebeteil 70 erstreckt
(3). Wenn sich das Teil 70 horizontal verschiebt,
veranlaßt
der Eingriff zwischen dem Stift 96 des oberen Schalenteils 24 und
dem Schlitz 82 des Verschiebeteils 70 den oberen
Schalenabschnitt, um die Schalenachse 25 bezüglich des
unteren Schalenabschnittes 26 zu drehen. Außerdem dreht der
obere Schalenabschnitt 24 infolge der hin- und hergehenden
Verschiebung des Teils 70 hin- und hergehend über nur
eine Teildrehung.
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Bei
der Benutzung wird ein lineares Material durch die Öffnung 128 des
Führungsteils 118 (5) in
die Haspel 20 hineingezogen und dann auf die sich drehende
Trommel 36 aufgespult. In vorteilhafter Weise bewegt sich
das Führungsteil 118 über einen Bogen
im allgemeinen vor der Trommel 36 hin – und hergehend so, daß das lineare
Material über
die Spulenoberfläche 37 der
Trommel 37 beim Aufwickeln aufgespult wird. Vorzugsweise
sind die Abmessungen der Spiralnut 88 relativ zu der Größe des Zylinders 36 derart
angeordnet, daß das
lineare Material im wesentlichen gleichmäßig auf eine Länge der Spulenoberfläche 37 aufgespult
wird.
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Die 8A und 8B veranschaulichen dieses
Konzept. In 8A nimmt der obere Schalenabschnitt 24 eine
erste Position ein, in welcher die Öffnung 128 in dem
Führungsteil 118 nahe
einem erste Ende 152 der Trommel 36 angeordnet
ist, die innerhalb der Schale 24, 26 aufgenommen
ist. In dieser Position wird das lineare Material 150 nahe
dem ersten Ende 152 auf die Trommel 36 aufgespult.
Sobald sich die motorangetriebene Trommel 36 dreht, rotiert
mindestens der obere Schalenabschnitt 24 allmählich um
die Schalenachse 25 zu einer zweiten Position hin, die
in 8B gezeigt ist, und zwar infolge des oben beschriebenen
hin- und hergehenden Mechanismus der Erfindung. In 8B ist
die Öffnung 128 nahe
einem zweiten Ende 154 der Trommel 36 angeordnet.
Sobald sich der obere Schalenabschnitt 24 zu der zweiten
Position dreht, bewegt sich die Öffnung 128 über einen
Bogen vor der Trommel 36. Sobald die Öffnung 128 sich über die
Trommel 36 verschiebt, wird das lineare Material 150 in
vorteilhafter Weise im wesentlichen gleichförmig über ihre Oberfläche verteilt.
Wenn die Öffnung 128 die
in 8B gezeigte zweite Position erreicht, wird das
lineare Material nahe dem zweiten Ende 154 auf die Trommel 36 aufgespult.
Dann beginnt der obere Schalenabschnitt 24 eine Drehung
zurück
zu der ersten, in 8A gezeigten Position. Auf diese
Weise macht die Führungsöffnung 128 wiederholte
Durchgänge
quer über
die Trommel 36, so daß mehrere Schichten
von linearem Material 150 gleichmäßig auf diese aufgespult werden
können.
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Die
Fachleute wissen, daß die
Vorteile der Erfindung durch Erzeugen einer relativen hin- und hergehenden
Bewegung zwischen der Öffnung 128 und
dem Trommelaufbau 22 erreicht werden. In der dargestellten
Ausführungsform
wird die Relativbewegung von dem Spiralnutenmechanismus erreicht.
Bei anderen Anordnungen kann diese Bewegung auf viele unterschiedliche
Arten erreicht werden, wie zum Beispiel einer Umkehr- oder Traversierschraube. Zum
Beispiel kann die Reversierschraube des am 30. April 1985 für Fisher
ausgegebenen US-Patentes Nr. 4,513,770 verwendet werden, die Drehung
der Trommel um die Trommelachse 44 mit der Drehung der Schale 24, 26 um
die Schalenachse 25 zu verknüpfen. Die Offenbarung des US-Patentes
Nr. 4,513,772 von Fisher wird hier durch Bezugnahme eingeschlossen.
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Zusätzlich drehen
bei der bevorzugten Ausführungsform
der obere Schalenabschnitt 24 und der Trommelaufbau 22 hin-
und hergehend relativ zueinander, während eines oder beide der
Elemente 22, 24 vorzugsweise frei bezüglich des
unteren Schalenabschnittes 26 dreht/drehen. In vorteilhafter
Weise erlaubt dies einem Benutzer, mit dem linearen Material in
der Hand frei um die Haspel 20 herumzugehen, während der
Trommelaufbau 22 und der obere Schalenabschnitt 24 bezüglich des
unteren Schalenabschnittes 26 zur Vermeidung einer Verknäuelung frei drehen.
Wenn zum Beispiel der Benutzer in einem Kreis um die Haspel 20 herumgeht,
drehen der obere Schalenabschnitt 24 und der Trommelaufbau 22 um 360° bezüglich des
unteren Schalenabschnittes 26. Zur gleichen Zeit behalten
der obere Schalenabschnitt 24 und der Trommelaufbau 22 die
oben beschriebene hin- und hergehende Drehung bezüglich einander
bei. Bei anderen Anordnungen versteht es sich, daß die ganze
Schale 24, 26 und der Trommelaufbau 22 wie
eine Einheit um 360° um
die Schalenachse 25 herum drehen können (zum Beispiel um einen
axialen Bodenständer
oder einen Räderrahmen
herum), während
eine relative Drehung zwischen dem Trommelaufbau 22 und
mindestens dem Abschnitt der die Öffnung 128 bildenden
Schale erlaubt wird.
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Andere
Anordnungen der Haspel 20 sind möglich. Zum Beispiel kann die
Haspel 20 betrieben werden, während der untere Schalenabschnitt 26 und
der Trommelaufbau 22 bezüglich einer unteren Stützfläche festgehalten
werden, wie in den 8A und 8B beschrieben
ist. In diesem Fall dreht der obere Schalenabschnitt hin- und hergehend
bezüglich
der unteren Stützoberfläche. Es
versteht sich auch, daß die
Haspel 20 für
einen Betrieb angeordnet sein kann, während der obere Schalenabschnitt 24 bezüglich einer
Stützoberfläche festgehalten
wird, wobei in diesem Fall der Trommelaufbau 22 bezüglich der
Stützoberfläche hin-
und hergehend dreht. Die Beine 34 können mit Rädern versehen sein, um die
Drehung des unteren Schalenabschnittes und des Trommelaufbaus gegen
eine untere Stützoberfläche zu fördern. Bei
einer Ausführungsform
wird die Haspel 20 durch Anbringen des oberen Schalenabschnittes 24 an
einer oberen Stützfläche aufgehängt. Bei
dieser Betriebsart wird das lineare Material durch die Öffnung 128,
die bezüglich
der Stützoberflächen fest
positioniert ist, in die Haspel 20 hineingezogen. In jedem
Fall wird das lineare Material in vorteilhafter Weise gleichmäßig im wesentlichen
auf die ganze Spulenoberfläche 37 der
Trommel 36 aufgespult, und zwar wegen der relativen Bewegung
zwischen dem Trommelaufbau 22 und dem oberen Schalenabschnitt 24.
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Die
Fachleute wissen, daß für bestimmte
Aspekte der Erfindung es nicht notwendig ist, daß die Schale den Trommelaufbau 22 vollständig einschließt. Die
Haspel 20 kann auch verwendet werden, um das lineare Material
auf die Trommel 36 aufzuwickeln oder von dieser abzuwickeln.
Weiterhin wissen die Fachleute, daß andere hin- und hergehende
Mechanismen anstelle des oben beschriebenen verwendet werden können, einschließlich verschiedener
anderer Spiralnutaufbauten. Zum Beispiel braucht die Platte 38 zu
der Trommel 36 nicht koaxial zu sein, sondern kann stattdessen
durch ein oder mehrere Zahnräder
für eine
Drehung verbunden sein. Ferner ist es bei der veranschaulichten
Ausführungsform
mit der Spiralnut nicht notwendig, daß der ganze obere Schalenabschnitt 24 bezüglich des
unteren Schalenabschnittes 26 dreht. Die Vorteile der Erfindung
erreicht man zum Beispiel, wenn nur ein Teil des oberen Schalenabschnittes 24,
welcher die Öffnung 28 einschließt, bezüglich des
Trommelaufbaus 22 hin- und hergehend rotiert.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann eine Handkurbel anstelle des Motors 51 oder zusätzlich zu
diesem vorgesehen werden, um von Hand die Trommel 36 und
die Scheiben 38, 40 zu drehen. Die Handkurbel
kann sich über
eine Öffnung
in dem unteren Schalenabschnitt so erstrecken, daß sie die Drehung
des oberen Schalenabschnittes nicht behindert. Alternativ kann die
Handkurbel sich durch einen horizontalen Schlitz in dem oberen Schalenabschnitt erstrecken.
Ein Getriebeaufbau kann vorgesehen werden, um eine bequemere vertikale
Position der Handkurbel zu gestatten und eine schnellere, leichtere
Drehung der Trommel zu ermöglichen.
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Der
Fachmann kann leicht geeignete Materialien für jede der Komponenten auswählen. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
werden halbkugelförmige
Dome 28 und 32 und der Rahmen 42 abgeformt und
aus PVC gebildet. Die Scheiben 38, 40 können aus
hochschlagzähem
Styrol oder einem anderen Spritzformkunststoff abgeformt sein. Die
Trommel 36 und die Scheiben 38, 40 können, wenn
es erwünscht ist,
separat oder einstückig
gebildet werden. Die Seitenplatten 48, 50 und
die Verbindungsstützen 52 sind vorzugsweise
aus Blech gebildet, zum Beispiel Aluminium, und in ähnlicher
Weise die Spurenteile 56, 58, 60, 62.
Die Spurenteile 56, 58, 60 und 62 können gewünschtenfalls
separat oder einstückig
bezüglich der
Seitenplatte 48 gebildet werden. Das Verschiebeteil 70 ist
vorzugsweise aus Kunststoff gebildet. Das Basisverbindungsteil 86 ist
vorzugsweise abgeformt und aus Acetal gebildet. Ein beliebiger Motor
aus den in großer
Vielzahl zur Verfügung
stehenden Motoren kann als Motor 51 verwendet werden. Revcor,
Inc. aus Halton City, TX verkauft einen geeigneten Motor mit der
Teilenummer #60036 (12 V). Die Fachleute wissen, daß beliebige
aus einer Vielzahl von geeigneten Materialien und Komponenten verwendet
werden können,
um die hier gelehrten Vorteile zu erreichen, wobei die vorliegende
Erfindung nicht auf irgendeine der Materialen oder Komponenten,
die speziell oben erwähnt
wurden, beschränkt
ist.
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Die 10 bis 15 veranschaulichen eine
andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei welcher Teile ähnlich denen der vorhergehenden
Ausführungsform
mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind mit Hinzufügung des
Buchstabens „a". Bei der dargestellten
Ausführungsform
ist die Konstruktion des Rahmens 23a, der Spur 54a und der
Lagerteile zum Verbinden der Haspel 20a in Drehbeziehung
zu der Schale 24a, 26a im Verhältnis zu dem zuvor beschriebenem
Ausführungsbeispiel stark
vereinfacht. Zum Beispiel ist der Rahmenunteraufbau 23a aus
vier Teilen 48a, 50a, 52a, 52a gebildet,
die leicht während
des Aufbaus verschraubt oder mit Bolzen zusammengefügt werden
können,
wie sich aus 12 ergibt. Zusätzlich weist
der Rahmenunteraufbau 23a eine einstückig geformte Spur 54a auf,
in welcher Verlängerungen
von der Verschiebeplatte 70a gleiten können, einschließlich vier
Schlitzen 190a, welche den Eintritt und den Ausgang der Verlängerungen
erlauben (zum Beispiel vertikale Stifte).
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Der
Fachmann weiß,
daß die
Ausführungsform
der 10 bis 15 im
wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf die vorherige Ausführungsform
beschrieben arbeiten kann. Zusätzlich
zu der Vereinfachung des Rahmenaufbaus können Lageroberflächen zwischen
den Schalenabschnitten durch Verwendung einer Grenzfläche mit
niedriger Reibung in der Form eines Kunststoffrings zwischen den
Schalenkomponenten vereinfacht werden.
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Obwohl
diese Erfindung im Zusammenhang mit gewissen bevorzugten Ausführungsformen
und Beispielen erläutert
wurde, versteht es sich für
den Fachmann, daß sich
die vorliegende Erfindung über die
speziell offenbarten Ausführungsformen
hinaus auf andere alternative Ausführungsformen und/oder Verwendungen
der Erfindung und ihre offensichtlichen Modifikationen und ihre Äquivalente
erstreckt. So ist es beabsichtigt, daß der Geltungsbereich der hier
offenbarten vorliegenden Erfindung nicht durch die oben beschriebenen
besonders offenbarten Ausführungsformen
begrenzt ist, sondern nur durch ein Studium der folgenden Ansprüche bestimmt
wird.