Haspel
Die Erfindung betrifft eine Haspel für biegsame, langgestreckte Gegenstände, wie z. B. elektrische Leiter, Drähte oder Leitungen für flüssige oder gasförmige Medien.
Bekannte Haspel zum Auf- und Abwickeln von elektrischen Leitern oder Strömungsmittelleitungen benutzen Anordnungen, die relativ zueinander bewegliche, aneinander angrenzende Teile umfassen, wie z. B. Schleifringe und Bürsten für elektrische Stromkreise und drehbare Dichtungen für Strömungsmittelleitungen, um eine Verbindung zu einem stationären Anschlussstück zu schaffen, das zur Verbindung einer elektrischen Stromversorgung oder eines unter Druck stehenden Strömungsmittels mit dem Teil des Leiters oder der Leitung dient, das auf die Haspel aufgewickelt ist. Solche Anordnungen erfüllen jedoch nicht alle Wünsche, weil die beweglichen Teile der Abnützung unterworfen sind und im Falle von Schleifringen und Bürsten elektrische Lichtbögen hervorrufen können, die in manchen Umgebungen zu Unfällen führen können.
Bei Strömungsmittelleitungen treten statt dessen häufig Verluste an Strömungsmitteln auf, was bei bestimmten Arten von Strömungsmitteln ebenfalls gefährlich sein kann.
Bei anderen bekannten Anordnungen, die elektrische Leiter oder Strömungsmittelleitungen betreffen, wurden Schleifringe und Bürsten bzw. drehbare Dichtungen weggelassen, jedoch wurde dafür in Kauf genommen, dass die Leiter oder Leitungen jedesmal von der elektrischen Quelle oder der Strömungsmittelquelle abgetrennt werden müssen, wenn sie auf- oder abge- wickelt werden sollen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine verbesserte Haspel für biegsame, langgestreckte Gegenstände mit zwei Enden zu schaffen, von denen das eine an der Haspel fest und das andere von der Haspel abziehbar ist, wobei eine durchgehende Verbindung zwischen dem abziehbaren Ende und dem festen Ende des langgestreckten Gegenstandes besteht.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der langgestreckte Gegenstand in zwei Abschnitte unterteilt ist, von denen ein gespeicherter Abschnitt bestimmter Länge zwischen dem festen Ende und einer Zwischenstelle auf einem feststehenden Teil der Haspel aufgewickelt ist, während ein abziehbarer Abschnitt zwischen der Zwischenstelle und dem abziehbaren Ende auf einem umlaufenden Teil der Haspel aufgewickelt ist, wobei der langgestreckte Gegenstand an dieser Zwischenstelle an dem umlaufenden Teil der Haspel so befestigt ist, dass bei einer Bewegung des abziehbaren Endes des langgestreckten Gegenstandes eine entsprechende Bewegung des umlaufenden Teils der Haspel die Windungsanordnung des gespeicherten Abschnittes des langgestreckten Gegenstandes ändert, ohne die Länge dieses gespeicherten Abschnittes zu ändern.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Haspel nach der Erfindung, teilweise in perspektivischer Ansicht, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 bis Fig. 6 vergrösserte Querschnitte durch die in Fig. 1 gezeigte Haspel;
Fig. 7 bis Fig. 10 Querschnitte durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Haspel;
Fig. 11 und Fig. 12 explodierte perspektivische Ansichten der in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Haspel;
Fig. 13 eine explodierte perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Haspel;
Fig. 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Haspel;
Fig. 15 eine Abwandlung der Haspel nach Fig. 14, die aufwickelbares langgestrecktes Material mit kreisförmigem Querschnitt benützt, das mit gespeichertem, langgestrecktem Material mit flachem oder rechteckigem Querschnitt gekoppelt ist und eine Massnahme zur Verringerung des Gesamtdurchmessers der Anordnung darstellt;
Fig. 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Haspel mit stationären und drehbaren Trommelabschnitten, die nebeneinander auf einer konzentrischen Achse angeordnet sind, und
Fig. 17 eine Abwandlung der Haspel nach Fig. 16.
In Fig. 1 ist eine grundlegende Haspel 1 gezeigt, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Haspel 1 umfasst ein zentrales, stationäres Speicherglied in Form eines Wickeldornes 3, der die Form eines Rohres haben kann und der einen Schlitz 5 aufweist, durch den das innere, stationäre Ende 7a eines flachen, biegsamen, langgestreckten Gliedes, das als flache, zwei Drähte aufweisende Stegleitung 7 dargestellt ist, hindurchgesteckt ist. Die Stegleitung 7 kann, wie gezeigt, aus dem Wickeldorn 3 durch dessen offenes Ende herausgeführt oder auf andere Weise angeschlossen sein.
Die Stegleitung kann an einem Ende mit einem üblichen, nicht dargestellten Zweipolstecker oder einer üblichen Steckbuchse versehen sein. Die Stegleitung 7 ist in Form eines ersten Wicklungsabschnittes 7b um den Wickeldorn 3 gewickelt und erstreckt sich durch einen nicht gezeigten, geeigneten Schlitz in der inneren Umfangsfläche eines Traggliedes oder einer Trommel 9, die so angebracht ist, dass sie sich in bezug auf den stationären Wickeldorn 3 drehen kann. Die Stegleitung 7 ist dann in Form eines zweiten Wicklungsabschnittes auf die Trommel 9 aufgewickelt. Um die radial konzentrische Anordnung nach der Abbildung zu erreichen, sind die Windungen des ersten Wicklungsabschnittes 7b zuerst in einer Richtung gewickelt, die derjenigen des zweiten Wicklungsabschnittes 7d entgegengesetzt ist.
Wenn bei dieser Anordnung am freien Ende 7e der Stegleitung 7 gezogen wird, so wird die Trommel 9 in der Ansicht nach Fig. 1, wie durch den Pfeil angedeutet, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die Drehung der Trommel 9 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt ausser dem Abwickeln der Stegleitung von der Trommel, dass auch der erste Wicklungsabschnitt 7b abgewickelt wird. Wenn der erste Wicklungsabschnitt 7b abgewickelt wird, möchte er sich im Speicherhohlraum 3 ausdehnen, der zwischen der inneren Umfangsfläche der Trommel 9 und dem Wikkeldorn 3 vorhanden ist. Wie ersichtlich, ist der Speicherhohlraum 3 a nur teilweise durch die Windungen des ersten Wicklungsabschnittes 7b gefüllt, wenn dieser Abschnitt ganz aufgewickelt ist.
Gemäss einem Merkmal der Erfindung kann die Trommel 9 genügend Windungen des abziehbaren Teiles der Leitung aufnehmen, um die Windungen des ersten Wicklungsabschnittes 7b in entgegengesetzter Richtung wieder vollständig aufzuwikkeln. Nach dem Aufwickeln der Leitungswindungen des ersten Wicklungsabschnittes in der entgegengesetzten Richtung ist dann die ganze Länge der auf der Trommel 9 vorhandenen Leitung ausgegeben worden.
Einzelheiten dieses Vorganges bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Fig. 2 bis 6 dargestellt, die unterschiedliche Beziehungen zwischen dem ersten und dem zweiten Wicklungsabschnitt des langgestreckten Gliedes zeigen. Die Fig. 2 bis 6 stellen Querschnitte einer Vorrichtung nach Fig. 1 dar, in denen die Stegleitung 7 als einfacher Strich dargestellt ist.
Die Stegleitung 7 steht stellvertretend für irgendwelche langgestreckten Glieder, die in der dargestellten Weise auf- und abgewickelt werden und geeignete Verbindungen für beliebige Zwecke, einschliesslich der Übertra- gung von elektrischer Energie, Gasen oder Flüssigkeiten, zwischen einem beweglichen freien Ende 7e und einem stationären Ende 7a herstellen. Die besondere Form des zweiten Wicklungsabschnittes rührt von der Verwendung eines langgestreckten Gliedes 7 her, das etwa die Elastizität einer Uhrwerksfeder hat. Die jeweiligen Durchmesser sind zu Zwecken der besseren Erläuterung sehr übertrieben dargestellt.
Gemäss Fig. 2 ist das langgestreckte Glied 7 vollständig auf der drehbaren Trommel 9 aufgewickelt. Die Trommel 9 ist konzentrisch zu dem als Speicherglied dienenden Wickeldorn 3 angeordnet und hat einen Schlitz 9a, der in Verbindung mit dem Speicherhohlraum 3a steht, der zwischen der inneren Umfangsfläche der Trommel 9 und dem Wickeldorn 3 liegt. Das innere Ende des zweiten, auf der Trommel 9 angeordneten Wicklungsabschnittes der Stegleitung 7 ist durch den Schlitz 9a hindurchgeführt und in Form eines Wicklungsabschnittes 7b auf den Wickeldorn 3 in einer Richtung aufgewickelt, die der Wicklungsrichtung des Abschnittes 7d entgegengesetzt ist. Das innere Ende 7a der Stegleitung 7 ist durch den Schlitz 5 des Wickeldornes 3 hindurchgeführt, wonach dem Ende eine halbe Drehung erteilt und das Ende, wie gezeigt, durch das offene Ende des Wickeldornes herausgeführt worden ist.
Das innere Ende desjenigen Teiles der Stegleitung, das den zweiten Wicklungsabschnitt 7d darstellt, kann, obwohl es nicht gezeigt ist, an der äusseren Umfangsfläche der Trommel 9 an einem Punkt in der Nähe des Schlitzes 9a zur Verhinderung von Bewegungen befestigt sein. Zur Vereinfachung der Zeichnung und Beschreibung zeigen die Fig. 2 bis 6 drei Windungen der Stegleitung, die den ersten Wicklungsabschnitt 7b darstellen, und sechs Windungen der Stegleitung, die den zweiten Wicklungsabschnitt 7d darstellen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Haspel in Stellungen, in denen jeweils eine Windung und zwei Windungen der Stegleitung von der Trommel 9 abgewickelt sind. Demgemäss ist von dem ersten Wicklungsabschnitt 7b in Fig. 3 eine Windung abgewickelt, während in Fig. 4 zwei Windungen abgewickelt sind. Diese Figuren zeigen jeweils die ungefähren Anordnungen des Teiles der Stegleitung, das den ersten Wicklungsabschnitt bildet und etwa die Federeigenschaften einer Uhrwerksfeder in den verschiedenen Stufen ihres Ablaufes hat. Hieraus erkennt man die Tendenz der Stegleitung, sich auszudehnen und den Speicherhohlraum 3 a auszufüllen, wenn der Abwickelvorgang stattfindet, und sich in der entgegengesetzten Richtung auf den Wickeldorn 3 wieder aufzuwickeln, wie in Fig. 4 gezeigt.
Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen, dass beim weiteren Abwickeln der Stegleitung von der Trommel 9 derjenige Teil der Stegleitung, der den ersten Wicklungsabschnitt 7b bildet, in der entgegengesetzten Richtung aufgewickelt wird, während das Abwickeln des zweiten Wicklungsabschnittes 7d Windung um Windung fortgesetzt wird. Die Fig. 5 zeigt die Trommel 9 mit nur noch einer Windung und in Fig. 6 sind alle Windungen abgewickelt. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen die Fig. 5 und 6 den ungefähren Verlauf der Windungen der Stegleitung in dem ersten Wicklungsabschnitt 7b, wenn er in der entgegengesetzten Richtung aufgewickelt wird. Es sei erneut betont, dass der dargestellte Verlauf für ein besonderes Federmaterial gilt, das etwa die Elastizität einer Uhrwerksfeder hat, wie schon oben bemerkt worden ist.
Der Aufwickelvorgang, der nicht im einzelnen darge stellt ist, kann aus der anhand der Fig. 3 bis 6 vermittelten Lehre abgeleitet werden.
Die Fig. 7, 8, 9 und 10 zeigen einen abweichenden Verlauf des ersten Wicklungsabschnittes des langgestreckten Gliedes bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 7 zeigt den ersten Wicklungsabschnitt 7b eines langgestreckten Gliedes, der sich voll ausgedehnt hat, nachdem etwa 8 bis 9 Windungen von dem zweiten, auf der Trommel 9 angeordneten Wicklungsabschnitt abgewickelt worden sind. Es ist zu beachten, dass die Windungen des ersten Wicklungsabschnittes sich im Inneren des innerhalb der Trommel 9 vorhandenen Speicherhohlraumes im wesentlichen vollständig ausgedehnt haben und bei dieser Stellung sich das innere Ende des ersten Wicklungsabschnittes in einer Lage befindet, in der das Aufwickeln in der entgegengesetzten Richtung auf den Wickeldorn 3 gerade beginnt, wenn die Trommel 9 in Uhrzeigerrichtung weitergedreht wird.
Fig. 8 zeigt einen fortgeschritteneren Zustand des Abwickelvorganges, bei dem zusätzliche Windungen des zweiten Wicklungsabschnittes von der Trommel 9 abgewickelt worden sind. Wie man hieraus sieht, ist die Anzahl der Windungen des ausgedehnten Teiles des ersten Wicklungsabschnittes, der am inneren Umfang der Trommel 9 anliegt, auf etwa vier reduziert worden und es sind nun etwa sechs Windungen auf dem Wickeldorn 3 in einer Richtung aufgewickelt, die den Windungen des ausgedehnten Teiles des ersten Wicklungsabschnittes entgegengesetzt ist. Während einer bestimmten Abwikkelperiode umfasst demnach der erste Wicklungsabschnitt zwei einzelne Wicklungsteile, die in einander entgegengesetzten Richtungen aufgewickelt sind.
Es bauen sich weiterhin Windungen in der entgegengesetzten Richtung auf dem Wickeldorn 3 auf, bis die Windungen des zweiten Wicklungsabschnittes vollständig abgewikkelt worden sind. Zu dieser Zeit ist das langgestreckte Glied vollständig von der Trommel 9 abgewickelt und der erste Wicklungsabschnitt 7b ist vollständig in der entgegengesetzten Richtung aufgewickelt. Dieser Zustand ist nicht dargestellt worden, da er ohne weiteres aus den Abbildungen und der Beschreibung abgeleitet werden kann.
Wenn man mit dem Aufwickeln beginnt, nachdem der zweite Wicklungsabschnitt teilweise abgewickelt worden ist und sich der erste Wicklungsabschnitt etwa in einem Zustand gemäss Fig. 8 befindet, bei dem einzelne gegensinnig gewickelte Wicklungsteile den ersten Wicklungsabschnitt bilden, so hat nach dem Aufwickeln von etwa vier Windungen auf die Trommel 9 der erste Wicklungsabschnitt bei dem angegebenen Spielraum und bei einem bestimmten verwendeten Material etwa die in Fig. 9 gezeigte Gestalt. Hier sind die Windungen des ersten Wicklungs abschnittes in entgegengesetzten Richtungen umgeschlagen und, wie gezeigt, durch die eine Windung getrennt, die zwischen den im entgegengesetzten Sinn umgeschlagenen Windungen verläuft.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der radiale Spielraum am besten so gross gemacht wird, dass er die Bildung von Windungen dieser Art beim Aufwickeln nach teilweisem Abwickeln des zweiten Wicklungs abschnittes gestattet, ohne das langgestreckte Glied bleibend zu verformen. Dieser Punkt wird noch später besprochen.
Fährt man im Aufwickeln fort, so erhält man etwa einen Verlauf gemäss Fig. 10, bei der die Umschläge beieinanderliegen und die Zwischenwindung nicht mehr besteht. Beim weiteren Aufwickeln werden die entgegengesetzten Biegungen zu einem kleinen S reduziert, das nicht gezeigt ist und sich in dem vorgesehenen Spielraum aus streckt, so dass dann die Windungen des ersten Wicklungsabschnittes alle in einer Richtung liegen.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung, von der die Fig. 7, 8, 9 und 10 eine etwa massstabgerechte schematische Darstellung sind, wird eine flache Stegleitung verwendet, die zwei flache, umsponnene, sehr weiche Leiter mit 14 Ampere Nennstrom aufweist, die nebeneinander in einem Plastikband von etwa 12 mm Breite eingebettet sind. Ein geeignetes Plastikband kann aus einem Kunststoff bestehen, der unter dem Warenzeichen Mylar bekannt ist. Der Raum, der zwischen dem Aussenumfang des voll aufgewickelten ersten Wicklungsabschnittes der Stegleitung und dem Innenumfang der Trommel 9 vorhanden und in den Fig. 7 bis 10 dargestellt ist, ist grösser als der Raum, der benötigt wird, um die Bildung von s-förmigen Biegungen ohne bleibende Deformationen des Kabels zu ermöglichen. Diese Anordnung stellt daher nicht eine optimale Konstruktion dar.
In dieser Hinsicht wird auf Versuche verwiesen, die mit mehradrigem Flachkabel durchgeführt worden sind, das etwa in der Form einer Sinuskurve zwischen axialbeweglichen, in gewissen Grenzen hin- und herschwingenden Haltern eingespannt worden ist. Beim kleinsten Abstand der Halter betrug der Abstand zwischen einander entsprechenden und nebeneinanderliegenden Maxima der Sinuskurve etwa 4,6 mm.
Beim maximalen Abstand der Halter betrug der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Maxima etwa 25 mm.
Diese Versuche, die mit einem flachen 8adrigen Poly vinylfluorid-Kabel und einem flachen lladrigen Fluor äthylenpropylen-Kabel, die beide unter Strom standen, durchgeführt wurden, zeigten nach mehr als 500 000 Schwingungen keine Anzeichen eines mechanischen Versagens.
Bei einer optimalen Konstruktion der Anordnungen nach den Fig. 7 bis 10 müsste man zwischen den radial gegeneinander versetzten, einander gegenüberliegenden Flächen, z. B. zwischen der äusseren Fläche des ersten Wicklungsabschnittes, wenn er voll aufgewickelt ist, und der inneren Umfangfläche der Trommel 9, etwa 4,5 mm für ein Kabel der beschriebenen Art vorsehen. Man kann auch einen etwas grösseren Spielraum vorsehen, um eine von Störungen freie lange Lebenserwartung zu erreichen.
Materialien, die auf eine Haspel der beschriebenen Art aufgewickelt werden können, erstrecken sich im wesentlichen von sehr weichen, insbesondere ausgeglühten Materialien bis zu Materialien, die die Elastizität von Uhrwerksfedern haben. Im Hinblick auf die Tatsache, dass ein gewisses Gleiten zwischen aufeinanderliegenden Windungen des langgestreckten Gliedes, das den ersten Wicklungsabschnitt bildet, während des Auf- und Abwickelns auftritt, ist eine geringe Oberflächenreibung zwischen benachbarten Windungen wünschenswert.
Wenn weiterhin das langgestreckte Glied eine gewisse Federkraft hat, so ist diese Kraft bestrebt, die Windungen des ersten Wicklungsabschnittes zu trennen und bringt zugleich Vorspannungen mit sich, die die Tendenz haben, die Windungen des ersten Windungsabschnittes aufzuweiten und voneinander zu trennen, wenn das Abwickeln erfolgt. Wenn über eine genügende Län ge eine Drucksteifigkeit vorhanden ist, so werden jedoch auch bei Materialien mit Eigenschaften, die denjenigen von extra weich eingestuftem Material nahekommen, beim Antrieb des freien Endes des langgestreckten Gliedes, das den ersten Wicklungsabschnitt bildet, Kräfte eingeleitet, die eine Ausdehnung des ersten Wicklungsabschnittes während des Abwickelns zur Folge haben.
Obwohl oben die Erfindung in Anwendung auf langgestreckte Materialien flachen Querschnittes beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf solche Materialien beschränkt. Man kann auch Materialien nehmen, die irgendwelchen Querschnitt einschliesslich eines kreisförmigen Querschnittes haben. Aus obigem geht hervor, dass der erfolgreiche Betrieb von Vorrichtungen nach der Erfindung mindestens zum Teil von einem ordentlichen Auf- und Abwicklungsvorgang desjenigen Materials abhängt, das den ersten bzw. gespeicherten Wicklungsabschnitt bildet. Wie aus den im Zusammenhang mit diesem Problem besprochenen Figuren hervorgeht, durchläuft der erste Wicklungsabschnitt 7b einen ordentlichen Abwickelvorgang und Aufwickelvorgang und umgekehrt, wenn das Material von der Trommel 9 abläuft oder wieder auf sie aufgewickelt wird.
Dies kann auf dem einen oder auf beiden von zwei Wegen geschehen. Der erste Weg besteht in der Verwendung eines gespeicherten Teils des langgestreckten Materiales, der den ersten Wicklungsabschnitt bildet und von sich aus zur Seite hin oder in Querrichtung stabil ist. Flache Kabel und Leitungen zeigen diese Eigenschaft auf Grund ihrer Struktur. Wenn Materialien kreisförmigen Querschnittes verwendet werden, so benötigen sie, auch wenn sie bei im Verhältnis zu ihrem Durchmesser relativ kurzen Längen eine seitliche Stabilität aufweisen, in Anbetracht der gespeicherten Längen, die normalerweise in dem ersten Wicklungsabschnitt 7b benötigt werden, eine äussere seitliche Führung, damit die Windungen nicht untereinandergeraten.
Die äussere Führung kann leicht, wie es später noch beschrieben wird, durch die Verwendung von Platten erzielt werden, die die seitliche Abmessung des Speicherhohlraumes 3 a etwa in der Art gemäss Fig. 1 begrenzen, in dem die Windungen der Stegleitung 7 untergebracht sind.
Einzelheiten der Konstruktion des Ausführungsbeispieles der Erfindung, das in den Fig. 7 bis 10 gezeigt ist und das zum Auf- und Abwickeln eines flachen, langgestreckten Materials dient, wie z. B. der Stegleitung 7, ist in der explodierten Darstellung der Fig. 11 und 12 von entgegengesetzten Enden aus gezeigt. Bei dieser Ausführungsform umfasst ein zweiteiliges Gehäuse 10 kreisförmige Abschnitte 10a und 10b, die die ganze Haspel einschliessen. Sie weisen einander entsprechende Schlitze lla und 1 1b auf, durch welche die Stegleitung 7 zu der Trommel 9 hin- und von ihr weglaufen kann.
Die Trommel 9 umfasst Endflansche 9b und 9c, die die Stegleitung 7 seitlich führen, wenn sie auf die Trommel aufgewickelt wird. Die Endflansche 9b und 9c sind drehbar auf dem feststehenden Glied 3 gelagert, das hier als Rohr mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt ist und einen Schlitz 5 hat, durch den das innere Ende 7a der Stegleitung 7 wie oben beschrieben hindurchgeführt ist. Wie aus der Fig. 12 hervorgeht, ist das Ende 7a der Stegleitung 7 mit einem normalen Stecker 12 verbunden, der am Ende des als Wickeldorn 3 dienenden stationären Gliedes befestigt ist und sich in dessen Axialrichtung erstreckt. Diese Anordnung ist nur eine von vielen und es braucht beispielsweise der elektrische Stecker nicht am Wickeldorn 3 befestigt zu sein, sondern kann auch nur mit dem Ende 7a der Stegleitung verbunden sein. Die Spule 9 kann sich auf dem Wickeldorn 3 frei drehen.
Der Endflansch 9c ist mit einem rohrförmigen Lager 9d versehen, das sich seitlich von ihm erstreckt. Sind die explodiert dargestellten Teile fertig montiert, so ragt das Lager 9d durch eine kreisförmige Öffnung 1 0c des Gehäuseteiles 1 0a hindurch und steht mit einer geeigneten Kurbel 14 in Wirkverbindung, die einen rohrförmigen Abschnitt 1 4a aufweist, der auf das rohrförmige Lager 9d aufgeschoben und an dem Lager beispielsweise mittels einer Klemmschraube 1 4b befestigt ist.
Bei dieser Anordnung ist wie bei den anderen, oben beschriebenen Anordnungen gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Anzahl der Windungen des ersten Wicklungsabschnittes auf dem Wikkeldorn 3 normalerweise in der Grössenordnung der halben Anzahl der Windungen, die auf die Trommel 9 aufgewickelt sind. Hieraus erhellt, dass der Unterschied zwischen der Nutzlänge des Kabels oder des Leiters, das bzw. der von der Trommel 9 abgewickelt werden kann, und der gespeicherten, den ersten Wicklungsabschnitt 7b bildenden Länge desto grösser ist, je grösser der Unterschied im Durchmesser zwischen dem Wickeldorn 3 und der Trommel 9 ist.
Die Kurbel 14 kann weggelassen werden, wenn eine Feder 11 der in Fig. 12 gezeigten Art verwendet wird.
Die Feder 11 ist eine übliche Spiralfeder, deren inneres Ende im Schlitz 5 des Wickeldornes 3 befestigt ist und deren äusseres Ende mit einem Stift 9e am Endflansch 9c verbunden ist. Die Feder nimmt normalerweise eine solche Lage ein, dass sie aufgezogen wird, wenn die Stegleitung von der Trommel 9 abgewickelt wird. Sie erhält dadurch in der Aufwickelrichtung eine Spannung, so dass die Stegleitung wieder aufgewickelt wird, wenn die Abwickelkraft nachlässt oder wegfällt. Es kann ein geeignetes, nicht dargestelltes Gesperre üblicher Bauart vorgesehen werden, das ausserhalb des Gehäuses 10 von Hand auslösbar ist und die Trommel in jeder beliebigen Winkelstellung fixieren kann. Da solche Anordnungen nicht Teil der Erfindung sind, wurden sie nicht gezeigt.
Die Vorrichtung nach Fig. 13, die ebenfalls vom Prinzip der Erfindung Gebrauch macht, das im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 12 besprochen wurde, ist mit einer Trommel von einer Art versehen, die von der oben erläuterten Art abweicht. Es wird hier eine Trommelanordnung 19 benutzt, die ein Band 19a als bewegliche Oberfläche umfasst, auf der das langgestreckte Glied 7 aufgewickelt wird. Wie die anderen, so umfasst auch diese Haspel ein stationäres Glied 3, auf das derjenige Teil des langgestreckten Gliedes 7 aufgewickelt ist, der den ersten Wicklungsabschnitt 7b darstellt.
Das freie Ende des ersten Wicklungsabschnittes 7b durchquert einen Schlitz 19f in dem Band 19a und ist danach mit der benötigten Anzahl von Windungen in entgegengesetzter Richtung auf das Band 19a aufgewickelt.
Das Band 19 umschlingt vier Sprossenräder, von denen nur zwei, nämlich die Räder 19b und 19c gezeigt sind.
Die Sprossenräder sind drehbar auf Achszapfen 1 9d und 19e gelagert, die ihrerseits zwischen Seitenplatten 30a und 30b befestigt sind, so dass die Stegleitung zwi schen den Sprossenrädern hindurchlaufen kann. Eines oder mehrere der Sprossenräder können je nach Bedarf durch eine Kurbel oder einen geeigneten motorischen Antrieb wie z. B. einen Elektromotor, angetrieben werden, um das Band zu bewegen. Die Stegleitung 7 kann von der Haspel wie in den früheren Ausführungsbeispielen dadurch abgewickelt werden, dass einfach an seinem freien Ende 7e gezogen wird, und es kann durch irgendeine Antriebsvorrichtung aufgewickelt werden, die auch eine Kurbel umfassen kann und mit irgendeinem der Sprossenräder verbunden ist.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist anhand der Vorgänge bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen verständlich. Diese Vorrichtung hat gewisse Vorteile, weil sie durch die Verwendung eines beweglichen Bandes als Abwickeltrommel eine wesentliche Verkleinerung der Vorrichtung in einer Dimension gestattet. Dadurch wird beispielsweise ihr Einbau zwischen Anschlägen in Wandhohlräumen ermöglicht. Man kann die Länge vergrössern, um den Verlust in der Umfangsabmessung aufzufangen, der davon herrührt, dass man von einer Kreisform auf eine ovale Form übergegangen ist.
Fig. 14 zeigt eine Anwendung des Prinzips der Erfindung in einer Vorrichtung, die das Auf- und Abwickeln einer biegsamen Leitung oder eines Leiters kreisförmigen Querschnittes gestattet. Es sei angenommen, dass eine biegsame Leitung 17 verwendet werde.
Das stationäre Glied 3 ist nur mit scheibenförmigen Flanschen 3b und 3c versehen, die die Seitenwände des Speicherhohlraumes 3a des stationären Gliedes bilden.
Diese Flansche haben Mittelöffnungen, die über den rohrförmigen Abschnitt 3d passen und in geeigneter Weise an ihnen befestigt sind. Die biegsame Leitung 17 ist durch eine Öffnung 3e des rohrförmigen Abschnittes 3d hindurchgeführt und um diesen Abschnitt in einem Wicklungsabschnitt 1 7b herumgelegt, der eine Lage über der anderen aufweist und seitlich durch die Flansche 3b und 3c begrenzt ist. Bei dieser Darstellung umfasst der erste Wicklungsabschnitt 1 7b vier Windungen. Das freie Ende der Leitung des ersten Wicklungsabschnittes erstreckt sich, wie gezeigt, durch die Öffnung 9a in der Trommel 9 nach oben. Die Endflansche 9b und 9c der Trommel sind drehbar auf dem rohrförmigen Abschnitt 3d gelagert.
Die Leitung 17 ist in dem in der Trommel 9 vorgesehenen Raum als Wicklungsabschnitt 1 7d mit dem abziehbaren Ende 1 7e in einer Richtung aufgewickelt, die der Richtung des ersten Wicklungsabschnittes 1 7b entgegengesetzt ist. Die Anzahl der Windungen ist gemäss einem Merkmal der Erfindung etwa zweimal so gross wie die Anzahl der Windungen des ersten Wicklungsabschnittes. Es ist auf der Trommel Raum für die Aufnahme von acht Windungen vorgesehen. Abstandshalter 9f und 9g, die an den Innenflächen der Endflansche 9b und 9c befestigt sein können, halten die Trommel im Abstand von dem stationären Glied 3, insbesondere von den Flanschen 3b und 3c.
Eine Torsionsfeder 15 kann beispielsweise zwischen dem Abstandshalter 9g und dem äusseren Rand des stationären Flansches 3c befestigt sein, um die Aufwickelkraft für die Leitung 17 zu erzeugen. Die Anordnung kann von einem zweiteiligen Gehäuse 10 beliebiger Gestalt umgeben sein.
Fig. 15 zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 14, mit der der Durchmesser der Anordnung herabgesetzt wird, indem man ein langgestrecktes Material verwendet, das zwei Abschnitte aufweist, die miteinander durch ein geeignetes Übergangsstück 20 verbunden sind. Bei dieser Anordnung ist beispielsweise eine Leitung 27 mit einem abziehbaren Ende 27e vorgesehen, die einen aufwickelbaren Abschnitt 27d kreisförmigen Querschnittes, der den zweiten Wicklungsabschnitt darstellt, und ausserdem einen gespeicherten Abschnitt aufweist, der den ersten Wicklungsabschnitt 27b bildet und einen relativ flachen Querschnitt hat, wie beispielsweise den hier dargestellten Rechteckquerschnitt. Die Verwendung einer Leitung mit relativ flachem Querschnitt verkleinert den Bedarf an Führungseinrichtungen für den gespeicherten Abschnitt der Leitung, wie sie z.
B. die Flansche 3b und 3c gemäss Fig. 14 darstellen.
Solche Flansche sind in Fig. 15 nicht gezeigt. Es kann jedoch, wie gezeigt, eine seitliche Führung beliebigen Ausmasses durch die Endflansche 9b und 9c auf der Trommel 9 vorgesehen werden.
Man kann den Durchmesser der Spulenanordnung noch weiter herabsetzen, wenn man eine Anordnung verwendet, die axiale konzentrische Verhältnisse im Gegensatz zu radialen konzentrischen Beziehungen zwischen dem stationären Glied 3 und der Trommel 9 vorsieht. Wie in Fig. 16 gezeigt, erstreckt sich der rohrförmige Abschnitt 3d des stationären Gliedes in axialer Richtung und die Trommel 9 ist auf der axialen Fortsetzung gelagert. Ein Führungsflansch 3c kann zwischen dem ersten Wicklungsabschnitt 7b und der Trommel 9 vorgesehen sein. Bei der Verwendung eines flachen Leiters, wie er hier gezeigt ist, ist jedoch eine solche Führung nicht besonders notwendig. Bei der dargestellten Vorrichtung verbindet ein Abschnitt 7f der Leitung das freie äussere Ende des ersten Wicklungsabschnittes 7b mit dem inneren Ende des zweiten Wicklungsabschnittes 7d.
Es sei daran erinnert, dass dieses innere Ende mit der Trommel verbund Vorrichtung verbunden ist, das in dieser Anordnung das stationäre Glied bildet. Der erste Wicklungsabschnitt 7b ist nunmehr um eine Röhre 9h herumgewickelt, die bei diesem Ausführungsbeispiel einen Teil der Trommel 9 darstellt und mit dieser sich dreht. Das innere Ende des ersten Wicklungsabschnittes 7b durchdringt einen Schlitz 9i in der Röhre 9h und wird durch die Drehung der Röhre 9h um ihre Achse herumbewegt. Die Windungen des Leiters, die den zweiten Wicklungsabschnitt 7d bilden, sind an einer gegenüber den Windungen des Abschnittes 7b versetzten Stelle wie dargestellt auf das Rohr 9h aufgewickelt. Der fortlaufende Leiter durchquert zu diesem Zweck einen Schlitz 9j. Die Flansche 9b und 9c sind bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Röhre 9h verbunden und stellen die Seitenwände der Trommel dar.
Bei dieser Anordnung sind im Gegensatz zu den oben besprochenen Ausführungsbeispielen die Windungen des ersten und des zweiten Wicklungsabschnittes 7b und 7d in der gleichen Richtung um die Röhre 9h gewickelt. Wird am freien Ende 7e der Stegleitung 7 gezogen, wodurch die Trommel 9 im Sinne eines Abwickelns der Stegleitung gedreht wird, so dreht sich die Röhre 9h und treibt das innere Ende des ersten Wicklungsabschnittes 7b in einer solchen Richtung an, dass dieser Windungsabschnitt abgewickelt wird. Die Vorgänge zu diesem Zeitpunkt ergeben sich aus den obigen Ausführungen. Wiederum ist gemäss dem einen Merkmal dieser Erfindung die Anzahl der Windungen des ersten Wicklungsabschnittes 7b vorzugsweise etwa halb so gross wie die Anzahl der Windungen des zweiten Wicklungsabschnittes 7d.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit langgestreckten Gliedern zur Leitung von Elektrizität und strömenden Medien besprochen worden ist, so kann sie doch auch auf jedem anderen Gebiet angewendet werden, auf dem eine Verbindung irgendwelcher Art zwischen zwei Enden eines auf einer Trommel angeordneten langgestreckten Gliedes gefordert wird, von dessen Enden das eine mit einer stationären Quelle gekoppelt bleiben und das andere abwickelbar sein muss. In dieser Hinsicht können auch Materialien verwendet werden, die Wärme oder Licht leiten.
Obwohl die obigen Ausführungen mit Ausnahme von Fig. 15 sich auf die Verwendung eines fortlaufenden ununterbrochenen Stückes des langgestreckten Gliedes zwischen dem stationären und dem abziehbaren Ende beziehen, so können trotzdem geeignete Verbindungen, Anschlüsse und ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, die eine feste Verbindung zwischen verschiedenen Teilen des langgestreckten Gliedes herstellen und einen Teil der Haspel bilden, ohne dass man von dem Erfindungsgedanken abgeht.
Es sei hier noch einmal darauf hingewiesen, dass der Ausdruck langgestrecktes Glied alle solche Anordnungen umfasst, ob sie nun aus einem durchlaufenden Stück bestehen oder eine Vereinigung integrierter gleichartiger oder verschiedener Teilstücke darstellen, bei denen über die ganze Länge die Kontinuität bewahrt ist.
Ausserdem sei darauf hingewiesen, dass der hier gebrauchte Ausdruck Trommel jede Vorrichtung bezeichnet, die langgestrecktes Material in Form von Wicklungsabschnitten trägt, enthält, unterstützt oder beherbergt, und daher kreisförmige Trommeln, Trommeln vom Bandtyp und auch solche Anordnungen umfasst, die keine fortlaufenden Oberflächen haben, auf die oder innerhalb derer dieses langgestreckte Material aufgewickelt werden kann.