CH636324A5

CH636324A5 - Kunststoff-bandspule.

Info

Publication number: CH636324A5
Application number: CH426479A
Authority: CH
Inventors: Norman E Nelson; Robert C Cheasick
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1983-05-31
Also published as: JPS644772Y2; US4184650A; GB2020629B; DE7913420U1; BR7902760A; DE2918684A1; DE2918684C2; GB2020629A; FR2425697B1; JPS6332878U; FR2425697A1; JPS54146901A

Description

Die Erfindung betrifft eine im wesentlichen vollständig aus Kunststoff bestehende Bandspule mit einer Nabe bestehend aus einem das Band aufnehmenden Aussenkranz, einem die Spindel aufnehmenden Innenkranz, einem radial verlaufenden Mittelsteg der den Aussen- und Innenkranz verbindet und mit beabstandeten Schlitzen versehen ist, und mit einem Paar Flansche, die durch Laschen fest miteinander verklemmt sind, wobei die Laschen von den Flanschen abstehende Vorsprünge sind und in den Schlitzen sitzen.

Nach der US-PS 3 229 928 verwendete man in der Industrie vor 1964 zum Aufwickeln von Rechnerbändern im wesentlichen Spulen aus Kunststoff. In der Patentschrift ist angegeben, Kunststoffspulen seien billiger als Metallspulen, hätten aber nicht deren Festigkeit. Eine hohe Festigkeit ist erforderlich, da das auf die Nabe der Spule gewickelte Band eine erhebliche Belastung ausübt, die über die Nabe auf die Flansche übertragen werden und diese verwerfen kann, so dass das Band an den Flanschen scheuert. Die genannte Patentschrift schlägt als Lösung vor, die Kunststoffflansche durch eine Aluminiumnabe zu verbinden, die die Festigkeit bietet, um Verformungen zu verhindern. Die US-PS Nummer 3 328 907 zeigt eine ähnliche Spule. Derzeit weisen die meisten Computerbandspulen Aluminiumnaben und Kunststoffflansche auf.

Die US-PSn 3 346 211 und 3 632 053 weisen darauf hin, dass man trotz ihrer geringen Festigkeit eine Kunststoffnabe verwenden kann, wenn man die Flansche elastisch mit der Nabe verbindet, um die Flansche gegenüber den Verzerrungen der Nabe zu isolieren, die von der Kraft des straff aufgewickelten Bandes verursacht werden. In diesen Patentschriften werden die Flansche von der Nabe kaum gestützt und können daher bei wiederholtem schnellem Anlaufen und Abbremsen stark schwingen.

Ziel der Erfindung ist es, eine Bandspule der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Flansche besser abgestützt, gegenüber ungewöhnlich hohen Bandwickelkräften geschützt sind und auch bei wiederholtem schnellem Anlaufen und Abbremsen nicht in übermässige Schwingungen geraten.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ragt der das Band aufnehmende Aussenkranz der Nabe in eine ringförmige Nut in den Flanschen hinein, damit die Kante einer aufgewickelten Lage eines Bandes nicht zwischen die Nabe und einen Flansch rutschen kann. Es muss aber ausreichendes Spiel zwischen den Stirnflächen des das Band aufnehmenden Kranzes und den radialen Flächen dieser Nuten vorliegen, dass keine Druckkräfte von der Nabe auf die Flansche übertragen werden können.

Der das Band aufnehmende Aussenkranz ist mit Vorteil nur mit der Stirnfläche an den Flanschen befestigt, so dass diese Verbindung auseinanderbricht, bevor die Nabe so stark komprimiert wird und zu hohe Spannungen über die Verbindung auf die Flansche übertragen werden. Dieses Bruchverhalten kann erzielt werden, indem die Nabe und die Flansche aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen, die teilweise verträglich sind, mittels Ultraschall verschweisst.

Es ist von Vorteil, wenn die Nabe aus einem Kunststoff besteht, der einen wesentlichen Anteil Glasmaterial als Ver-stärkungsmittel enthält. Dadurch kann einerseits die Nabe eine ausreichende Festigkeit erhalten, um den hohen Bandwickelkräften zu widerstehen, und andererseits die Festigkeit der durch Ultraschallschweissung hergestellten Verbindung verringert werden.

Das Brechen der Verbindung zwischen den Flanschen und dem Aussenkranz der Nabe hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Funktion der Spule, da die die Flansche verbindenden Laschen intakt bleiben und die Flansche weiter fest auf den Stirnseiten der Nabe gehalten werden. Indem man den Aussenkranz der Nabe mit den Flanschen verschweisst, kann man vermeiden, dass ein Überschuss an Klebemittel oder gelösten Kunststoff auf die bandaufnehmende Flächen der Nabe austritt.

Fig. 1 ist eine schematisierte Draufsicht einer Spule nach der vorliegenden Erfindung und ist teilweise weggebrochen, um Einzelheiten der Nabe zu zeigen;

Fig. 2 ist ein vergrösserter Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein vergrösserter Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 ist ein vergrösserter Schnitt durch einen Vorsprung an einem Flansch der Spule der Fig. 1, der Teil einer die zwei Flansche verbindenden Lasche ist.

Die dargestellte Spule weist eine Nabe 10 sowie zwei Flansche 12, 14 aus Kunststoff auf. Die Nabe 10 ist im Querschnitt I-förmig gestaltet und weist einen die Spindel aufnehmenden zylindrischen Innenkranz 16 und einen das Band aufnehmenden zylindrischen Aussenkranz 18 auf, die

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durch einen radial verlaufenden Mittelsteg 19 miteinander verbunden sind, indem sich radial erstreckende, längliche Schlitze ausgebildet sind. Die Flansche 12, 14 sind durch eine Anordnung sich radial erstreckender länglicher Laschen 21 miteinander verbunden, die in die Schlitze eingreifen. Jede der Laschen 21 besteht aus einem Paar Vorsprünge 22, 24 auf den Flanschen 12 bzw. 14, die an ihren Scheiteln miteinander verbunden sind. Um das Ultraschallschweissen zu erleichtern, weist einer der Vorsprünge 24 eine Wulst 25 auf, wie die Fig. 4 zeigt. Um die Festigkeit der Verbindung zu verbessern, sollten Scheitel der Vorsprünge gezahnt sein.

Jede Lasche 21 ist im Querschnitt elliptisch und passt in Umfangsrichtung eng in den zugehörigen Schlitz. Jeder Schlitz hat parallele Längsseiten und gerundete Schmalseiten und ist ausreichend lang, um kleine Zwischenräume 26, 28 zu gewährleisten (Fig. 2), die den Zusammenbau erleichtern, Von diesen ist nur der Zwischenraum 26 kritisch, so dass eine Kompression des Aussenkranzes 18 der Nabe nicht durch den Mittelsteg der Nabe auf die Laschen übertragen werden kann. Die Nabe 10 weist Stützabschnitte 30 auf, die dazu beitragen, dass der das Band ausnehmende Aussenkranz 18 seine zylindrische Form auch unter den hohen Lasten beibehält, die von aufgewickeltem Band 31 ausgeübt werden.

Die Flansche 12, 14 haben ringförmige Ansätze 32, 24, die zur Verstärkung radial einwärts des Aussenkranzes 18

die Nabe umlaufen. Zwischen dem Aussenkranz 18 und jeder der Ansätze 32, 34 liegt ausreichend Spiel vor, dass der Kranz unter der höchstmöglichen Bandlast komprimiert werden kann, ohne dass die Last über die Ansätze auf die s Flansche in wesentlichem Ausmass übertragen werden kann.

In den Flanschen 12, 14 sind ringförmige Nuten 42 bzw. 44 ausgebildet, in die der Aussenkranz 18 hineinragt und an den Stirnflächen mit den Flanschen ultraschall-verschweisst ist. In den Nuten 42, 44 sind an der radial am io weitesten aussen liegenden Kante der Nut 42 bzw. 44 Rillen 43, 45 ausgebildet, die den beim Ultraschallschweissen unter Umständen fliessenden Kunststoff oder den beim Verkleben überschüssigen Kleber aufnehmen können.

Eine Spule, wie sie in der Zeichnungen dargestellt ist, 15 wurde aus drei spritzgegossenen Teilen aus Universal-Poly-styrol für die Seitenflächen und glasverstärktem Styrol/ Acrylnitrilharz für die Naben hergestellt. Die Glasfasern und Glasperlen machten 20 bzw. 15 Prozent des Gesamtgewichts der Nabe aus. Der Durchmesser der Flansche betrug 260 mm 20 und der des bandaufnehmenden Aussenkranzes 130 mm. Die Spule war auf ein Nennspiel von 0,2 mm zwischen der radial einwärts liegenden Fläche des Kranzes 18 und den Ansätzen 32, 34 und zwischen der radial äusseren Kante jeder Lasche 21 und der angrenzenden Schlitzfläche ausge-25 legt. Ein Spiel von jeweils mindestens 0,1 mm sollte ausreichen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Im wesentlichen vollständig aus Kunststoff bestehende Bandspule mit einer Nabe (10) bestehend aus einem das Band aufnehmenden Aussenkranz (18), einem die Spindel aufnehmenden Innenkranz (16), einem radial verlaufenden Mittelsteg (19), der den Aussen- und Innenkranz verbindet und mit beabstandeten Schlitzen versehen ist, und mit einem Paar Flansche (12, 14), die durch Laschen (21) fest miteinander verklemmt sind, wobei die Laschen von den Flanschen abstehende Vorsprünge (22, 24) sind und in den Schlitzen sitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (22, 24) an ihren Scheiteln miteinander verbunden sind, und dass Zwischenräume zwischen den Flanschen (12, 14) und den radial einwärts gewandten Flächen der Nabe an deren Aussenkranz vorhanden sind, die Spalte (26) bilden, damit diese Flächen unter hohen Bandwickelkräften sich einwärts bewegen können, ohne dass die Kräfte wesentlich auf die Flansche (12, 14) übertragen werden.
2. Bandspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (12, 14) eine ringförmige Nut (42, 44) aufweisen, in die der Aussenkranz (18) hineinragt, und dass die Stirnfläche des Aussenkranzes (18) und die sich radial erstreckende Fläche der Nut (42, 44) miteinander verschweisst sind.
3. Bandspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (10) aus einem anderen Kunststoff als die Flansche (12, 14) besteht, der mit dem der Flansche nur teilweise verträglich ist, damit die Schweissverbindung unter hohen Bandwickelkräften aufbrechen kann.
4. Bandspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (10) aus einem Kunststoff besteht, der einen wesentlichen Anteil Glasmaterial als Verstärkungs-mittel enthält.
5. Bandspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (22, 24) der Flansche (12, 14) in der Mitte der im Mittelsteg (19) der Nabe (10) ausgebildeten Schlitze zusammentreffen.
6. Bandspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (21) und Schlitze eine längliche Form haben und sich in radialer Richtung erstrecken und derart ausgebildet sind, dass die Laschen eng in die Schlitze passen.