DE112016002742T5

DE112016002742T5 - Spule aus Papier

Info

Publication number: DE112016002742T5
Application number: DE112016002742.7T
Authority: DE
Inventors: Yasuo Ishikawa; Takashi Tozaki
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-06-09
Also published as: DE112016002742B4; RU2723126C2; MX2017016358A; BR112017025696A2; KR20180019094A; BR112017025696B1; JP2017007770A; CN107709204A; CN107709204B; AU2016279332B2; US20180155153A1; AU2016279332A1; JP6436432B2; TW201711944A; WO2016204032A1; RU2018101599A; US10549944B2; RU2018101599A3; TWI677463B; KR102601405B1

Abstract

[Aufgabe] Die Schaffung einer aus Papier hergestellten Spule, die eine sehr feste Wickeltrommel und Wellenkern aufweist und die einen einfachen Aufbau hat und einfach zusammenzubauen ist. [Lösung] Eine aus Papier hergestellte Spule weist eine flügelradähnliche Wickeltrommel 2 aus Papier und Flanschplatten 3 aus Papier auf, die an dem einen Ende und dem anderen Ende der Wickeltrommel 2 angebracht sind, wobei die Wickeltrommel 2 einen hohlen Wellenkern 4 und mehrere Schaufelabschnitte 5 aufweist, die sich in radialer Richtung von dem Wellenkern 4 erstrecken, wobei der Wellenkern 4 und die Schaufelabschnitte 5 integral durch Falten eines Blattes gebildet werden, wobei die Schaufelabschnitte 5 in einen Zustand geformt werden, in welchem das Blatt aufeinandergefaltet ist, und wobei die Wickeltrommel 2 und die Flanschplatten 3 miteinander durch Verriegeln von Verriegelungsteilen 12a, 12b, die an beiden Enden der Wickeltrommel 2 ausgebildet sind, mit den Flanschplatten 3 verbunden werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aus Papier hergestellte Spule, die zum Aufwickeln eines flexiblen linearen Körpers, beispielsweise eines Rohres, eines Schlauches oder eines elektrischen Drahtes verwendet wird.
Stand der Technik
Eine Spule aus Papier, die zum Aufwickeln eines flexiblen linearen Körpers, wie einem Rohr, einem Schlauch oder einem elektrischen Kabel verwendet wird, ist allgemein bekannt und beispielsweise in den Patentdokumenten PTL 1 bis 4 beschrieben.
Diese Spule ist aus Papier geformt, beispielsweise aus Wellpappe oder dickem Papier, weist eine zylindrische Wickeltrommel zum Aufwickeln des flexiblen linearen Körpers und Flanschplatten auf, die an beiden Enden in der axialen Richtung der Wickeltrommel angebracht sind. Sie hat den Vorteil, dass die Entsorgung nach der Verwendung einfach ist. Da die Festigkeit der Wickeltrommel und eines Kerns gering ist, wurden verschiedene Erfindungen gemacht, um die Festigkeit zu erhöhen.
Beispielsweise wird bei der in dem Patentdokument PTL 1 beschriebenen Spule die Festigkeit der Spule dadurch erhöht, dass die Wickeltrommel zu einer inneren und äußeren Doppelstruktur geformt ist. Bei der in dem Patentdokument PTL 2 beschriebenen Spule ist eine Mehrzahl ringförmiger Verstärkungsplatten in die innere zentrale Position der Wickeltrommel eingesetzt, und die Wickeltrommel wird von innen durch die Verstärkungsplatten gestützt.
Bei der in dem Patentdokument PTL 3 beschriebenen Spule wird ein Stützelement mit einer quadratischen hohlen Form durch Falten von Wellpappe geformt, wobei dieses Stützelement in eine zylindrische Wickeltrommel eingesetzt wird und diese dadurch von innen abstützt, und wobei die Festigkeit der Wickeltrommel hierdurch erhöht wird.
Die Wickeltrommel der in dem Patentdokument PTL 4 beschriebenen Spule wird durch Aufsetzen mehrerer ringförmiger Verstärkungsunterteilungsplatten auf den Außenumfang eines zylindrischen Wellenkerns mit regelmäßigem Abstand gebildet und Wickeln eines zylindrischen Verstärkungswellenkerns um den Außenumfang der Verstärkungsunterteilungsplatten.
Bei den in den Patentdokumenten PTL 1 bis 3 beschriebenen Spulen wurde aber die Festigkeit der zylindrischen Wickeltrommel nicht in einem solchen Maße verbessert, dass sie der hohen Befestigungskraft in ausreichendem Maße widerstehen kann, die beim Aufwickeln und Abwickeln des linearen Körpers durch den linearen Körper aufgebracht wird. Außerdem haben sie das Problem, dass es strukturell schwierig ist, die Festigkeit der Wickeltrommel über die ganze axiale Länge gleichmäßig zu erhöhen. Es besteht daher Raum für weitere Verbesserungen.
Andererseits ist in dem Fall der in dem Patentdokument PTL 4 beschriebenen Spule die Festigkeit der Wickeltrommel im Vergleich zu den in den Patentdokumenten PTL 1 bis 3 beschriebenen Spulen als hoch anzusehen. Da die Wickeltrommel aber durch Kombinieren mehrerer separat geformter Komponenten einschließlich des Wellenkernes gebildet wird, besteht der Nachteil, dass der Aufbau kompliziert und die Montage aufwendig ist.
Liste der Dokumente
Patentliteratur

PTL 1: ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-155167
PTL 2: ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-185032
PTL 3: Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 5-61178
PTL 4: ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-133653

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Es ist eine technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aus Papier hergestellte Spule vorzuschlagen, die eine größere Festigkeit der Wickeltrommel und des Wellenkernes im Vergleich zu der herkömmlichen Spule aufweist, einen einfachen Aufbau aufweist und leicht zusammenzubauen ist.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe umfasst eine aus Papier hergestellte Spule gemäß der vorliegenden Erfindung eine flügelradartige Wickeltrommel aus Papier zum Wickeln eines flexiblen linearen Körpers und Flanschplatten aus Papier, die an einem Ende und dem anderen Ende in der axialen Richtung der Wickeltrommel angebracht sind. Die Wickeltrommel weist einen hohlen Wellenkern und mehrere Schaufelabschnitte auf, die sich in radialen Richtungen von dem Außenumfang des Wellenkerns erstrecken. Der Wellenkern und die Schaufelabschnitte werden einstückig ausgebildet, indem ein Blatt gefaltet wird, das derart geschnitten ist, dass Wellenteile, welche den Wellenkern bilden, und Paare von Schaufelteilen, welche die Schaufelabschnitte bilden, abwechselnd vorgesehen sind. Der Wellenkern ist zu einer hohlen Form geformt, indem die Wellenteile um die Achse angeordnet werden, wobei benachbarte Wellenteile in Kontakt miteinander stehen. Die Schaufelabschnitte werden durch Aufeinanderfalten der Paare von Schaufelabschnitten gebildet und erstrecken sich entlang der Achse und über die gesamte Länge des Wellenkerns. Verriegelungsteile zur Verbindung sind an beiden Enden in der axialen Richtung der Wickeltrommel ausgebildet, und die Wickeltrommel und die Flanschplatten werden verbunden, indem die Verriegelungsteile an den Flanschplatten verriegelt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Breite der Wellenteile geringer ist als die Höhe der Schaufelabschnitte, die sich von dem Wellenkern erstrecken, und dass der Durchmesser eines imaginären umschriebenen Kreises (Umkreis), welcher den Wellenkern umschreibt, ebenfalls geringer ist als die Höhe der Schaufelabschnitte.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Paar von Schaufelteilen, welche die Schaufelabschnitte bilden, in einem Zustand gehalten, in dem sie einander überlappen, indem eine Einstecklasche (Zunge), die in einem der Schaufelteile ausgebildet ist, mit dem anderen Schaufelteil verriegelt wird.
In diesem Fall wird es bevorzugt, dass die Einstecklaschen an Positionen des Paares von Schaufelteilen ausgebildet sind, die einander zugewandt sind, dass die Einstecklaschen des Paares von Schaufelteilen zu einem der Schaufelteile gefaltet sind, wobei sie einander überlappen, dass die Einstecklasche eines der Schaufelteile dadurch mit dem anderen Schaufelteil verriegelt wird, und dass das Paar von Schaufelteilen in einem Zustand gehalten wird, in dem sie einander überlappen. Stärker bevorzugt werden die Einstecklaschen an mehreren Positionen jedes Schaufelabschnitts ausgebildet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Verriegelungsteile an beiden Seitenendabschnitten des Paares von Schaufelteilen ausgebildet und weisen Verriegelungsabschnitte an ihren distalen Enden auf. In der Flanschplatte sind abwechselnd um die Achse Einsetzöffnungen, in welche die proximalen Endabschnitte der Verriegelungsteile eingesetzt werden, und Verriegelungsöffnungen, in welche die Verriegelungsabschnitte eingesetzt werden, ausgebildet. Die Verriegelungsteile der Schaufelteile werden in die Einsetzöffnungen der Flanschplatte von der Innenseite zu der Außenseite der Flanschplatte eingesetzt und dann in den Richtungen der Verriegelungsöffnungen gefaltet. Die Verriegelungsabschnitte an den distalen Enden der Verriegelungsteile werden von der Außenseite zu der Innenseite der Flanschplatte in die Verriegelungsöffnungen eingesetzt, und die Wickeltrommel und die Flanschplatte werden dadurch miteinander verbunden.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Zahl der Einsetzöffnungen der Flanschplatte und die Zahl der Verriegelungsöffnungen der Flanschplatte genauso groß ist wie die Zahl der Schaufelabschnitte und einander gleich, dass die proximalen Endabschnitte der beiden Verriegelungsteile, die in dem Paar von Schaufelteilen in jedem Schaufelabschnitt ausgebildet sind, zusammen in eine der Einsetzöffnungen eingesetzt werden, wobei sie einander überlappen, dass die Verriegelungsabschnitte an den distalen Enden der beiden Verriegelungsteile separat in die Verriegelungsöffnungen eingesetzt werden, die an beiden Seiten der Einsetzöffnung angeordnet sind, und zusammen mit dem Verriegelungsabschnitt des Verriegelungsteils, der in einem des Paares der Schaufelteile in dem benachbarten Schaufelabschnitt ausgebildet ist, eingesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein zylindrischer Körper aus Papier an dem Außenumfang der Wickeltrommel so angebracht werden, dass er die distalen Enden der mehreren Schaufelabschnitte umgibt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Wickeltrommel der Spule eine flügelradähnliche Form und weist mehrere Schaufelabschnitte auf, die sich in radialen Richtungen von einem zentralen hohlen Wellenkern erstrecken, und der lineare Körper ist so gewickelt, dass er die Schaufelabschnitte umgibt. Dadurch wird die Festigkeit gegenüber der Befestigungskraft des linearen Körpers im Vergleich zu einer herkömmlichen Spule, bei welcher die Wickeltrommel zylindrisch ist, signifikant erhöht, und es gesteht keine Möglichkeit, dass eine Deformation bewirkt wird. Da der Wellenkern und die Schaufelabschnitte integral geformt werden, indem ein Blatt, in welchem Wellenteile, welche den Wellenkern bilden, und Paare von Schaufelteilen, welche die Schaufelabschnitte bilden, abwechselnd angeordnet ist, ist der Aufbau einfach und die Montage ist im Vergleich zu dem Fall, bei welchem eine Spule durch Kombinieren mehrerer separat geformter Komponenten gebildet wird, einfach.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform einer aus Papier hergestellten Spule gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein vergrößerter Schnitt durch 1.
3 ist die Ansicht einer Abwicklung eines Blatts, welches eine Wickeltrommel bildet.
4 ist eine Vorderansicht einer Flanschplatte.
5 ist eine perspektivische Ansicht wesentlicher Teile zur Erläuterung eines Prozesses zum Falten des Blatts gemäß 3 zur Bildung einer Wickeltrommel.
6 ist eine Vorderansicht einer Wickeltrommel, die durch Falten des Blatts gebildet wird.
7 ist eine Ansicht von links auf 6.
8 ist eine perspektivische Ansicht der Wickeltrommel und der Flanschplatte unmittelbar vor Befestigen der Flanschplatte an einem Ende der Wickeltrommel.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem Verriegelungsteile an einem Ende der Wickeltrommel in Einsetzöffnungen der Flanschplatte eingesetzt sind.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ausgehend von dem Zustand in 9 Verriegelungsabschnitte an den distalen Enden von zwei Verriegelungsteilen, die in einem Paar von Schaufelteilen in einem Schaufelabschnitt ausgebildet sind, separat in zwei Verriegelungsöffnungen der Flanschplatte eingesetzt sind.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Flanschplatte an einem Ende der Wickeltrommel angebracht ist.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand unmittelbar vor Befestigen der Flanschplatte an dem anderen Ende der Wickeltrommel zeigt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform einer aus Papier hergestellten Spule gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
14 ist ein vergrößerter Schnitt durch 13.
Beschreibung von Ausführungsformen
Die 1 bis 12 zeigen eine Ausführungsform einer aus Papier hergestellten Spule gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Spule 1A gemäß der ersten Ausführungsform umfasst eine flügelradähnliche Wickeltrommel 2 zum Wickeln eines flexiblen linearen Körpers, wie einem Rohr, einem Schlauch oder einem elektrischen Draht, und Flanschplatten 3, die an einem Ende und dem anderen Ende in der Richtung der Achse L der Wickeltrommel 2 angebracht sind. Die Wickeltrommel 2 und die Flanschplatten 3 sind aus Papier, wie Wellpappe oder dickem Papier geformt. Bei dieser Ausführungsform wird als das Papier Wellpappe verwendet. Diese Wellpappe wird hergestellt, indem flache Kartonteile auf beide Seiten eines gewellten Kernpapiers geklebt werden, und hat üblicherweise eine Dicke von etwa 3 bis 4 mm.
Wie in den 2, 6 und 7 erkennbar ist, weist die Wickeltrommel 2 einen hohlen Wellenkern 4, der eine zentrale Öffnung 6 aufweist, und mehrere plattenähnliche Schaufelabschnitte 5, die sich von dem Außenumfang des Wellenkerns 4 im gleichen Winkel in radialen Richtungen erstrecken, auf. Die Schaufelabschnitte 5 sind mit dem Außenumfang des Wellenkerns 4 parallel zu der Achse L entlang der Achse L verbunden und erstrecken sich über die gesamte Länge des Wellenkerns 4.
Der Wellenkern 4 und die Schaufelabschnitte 5 werden integral (einstückig) ausgebildet, indem ein Blatt 8 aus Wellpappe, das zu der in 3 gezeigten Form geschnitten ist, gefaltet wird.
Das Blatt 8 ist derart, dass mehrere längliche rechteckige Wellenteile 4a, die einen Teil des Außenumfangs des Wellenkerns 4 bilden, und mehrere Paare rechteckiger Schaufelteile 5a, 5b, welche die Schaufelabschnitte 5 bilden, über Biegelinien 10a, 10b und 10c abwechselnd verbunden sind. Wenn eines der Paare von Schaufelteilen 5a und 5b ein erstes Schaufelteil 5a ist und das andere ein zweites Schaufelteil 5b ist, wird eine Gestaltung, bei der das Wellenteil 4a und das erste Schaufelteil 5a über die Biegelinie 10a ineinander übergehen, das erste Schaufelteil 5a und das zweite Schaufelteil 5b über die Biegelinie 10b ineinander übergehen und das zweite Schaufelteil 5b und das erste Schafteil 4a über die Biegelinie 10c ineinander übergehen, mehrfach wiederholt.
Zwei Schaufelteile 5a, 5b, die einen der Schaufelabschnitte 5 bilden, sind separiert und getrennt mit einem Ende (erstes Ende) 8a bzw. dem anderen Ende (zweites Ende) 8b in der Längsrichtung des Blattes 8 verbunden. Somit ist das zweite Schaufelteil 5b mit einem ersten Ende 8a des Blattes 8 verbunden, und das erste Schaufelteil 5a ist mit einem zweiten Ende 8b des Blattes 8 verbunden.
Die Breite W5 der Schaufelteile 5a, 5b ist größer als die Breite W4 der Wellenteile 5a und beträgt bei dem dargestellten Beispiel etwa 3 mal die Breite W4 der Wellenteile 4a.
Verriegelungsteile 12a, 12b sind mit beiden Enden in der Längsrichtung (der Richtung der Achse L) des Paars von Schaufelteilen 5a und 5b über Biegelinien 11a und 11b angeschlossen. Einstecklaschen (Zungen) 15a, 15b, die sich zu ihren distalen Enden erweitern und durch im Wesentlichen C-förmige Schnitte 16 umgeben werden, sind an Positionen der mittleren Teile der Schaufelteile 5a, 5b ausgebildet, die einander zugewandt sind, wenn sie gefaltet sind. Auch wenn die Einstecklaschen 15a, 15b an mehreren Positionen (in der Zeichnung zwei Positionen) in einer Richtung entlang der Achse L vorgesehen sind, ist die Position ihrer Gruppe beliebig und kann auch eine Position sein.
Die Verriegelungsteile 12a, 12b sind so geformt, dass die seitliche Breite weg von den Schaufelteilen 5a, 5b allmählich abnimmt. Die Verriegelungsabschnitte 13a, 13b sind schräg mit ihren distalen Enden über Biegelinien 14a, 14b verbunden, die relativ zu den Biegelinien 11a, 11b geneigt sind. Die Richtungen, in welchen die Verriegelungsabschnitte 13a, 13b geneigt sind, ist eine Richtung, in welcher Verriegelungsabschnitte 13a, 13b eines Paares von Schaufelteilen 5a, 5b voneinander beabstandet sind. Die Verriegelungsabschnitte 13a, 13b sind Teile der Verriegelungsteile 12a, 12b.
Das Paar von Schaufelteilen 5a, 5b einschließlich der Einstecklaschen 15a, 15b und der Verriegelungsteile 12a, 12b hat die gleiche Form. Wenn das Paar von Schaufelteilen 5a, 5b an der Position der Biegelinie 10b in zwei Teile gefaltet wird, überlappen sich diese damit vollständig.
Andererseits sind die Flanschplatten 3 wie in 4 gezeigt kreisförmig. In ihrer Mitte ist eine kreisförmige zentrale Öffnung 7 zum Einsetzen einer Spulenhaltestange so ausgebildet, dass sie mit den zentralen Öffnungen 6 der Wickeltrommel 2 in Verbindung steht. Um die zentrale Öffnung 7 (Achse L) sind in gleichen zentralen Winkeln abwechselnd und in radialer Richtung schlitzähnliche Einsetzöffnungen 20, in welche die proximalen Endabschnitte der Verriegelungsteile 12a, 12b eingesetzt werden, und schlitzähnliche Verriegelungsöffnungen 21, in welche die Verriegelungsabschnitte 13a, 13b eingesetzt werden, ausgebildet. Die Länge der Einsetzöffnungen 20 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Breite der proximalen Endabschnitte der Verriegelungsteile 12a, 12b, und die Länge der Verriegelungsöffnungen 21 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Breite der Verriegelungsabschnitte 13a, 13b. Daher ist die Länge der Einsetzöffnungen 20 größer als die Länge der Einsetzöffnungen 21. Die Zahl der Einsetzöffnungen 20 und die Zahl der Einsetzöffnungen 21 ist gleich und außerdem gleich der Zahl der Schaufelabschnitte 5. Bei dem dargestellten Beispiel beträgt die Zahl sechs.
Die Spule 1A wird durch das Blatt 8 und die Flanschplatten 3, 3 wie folgt ausgebildet.
Zunächst wird, wie in 5 gezeigt ist, ein Paar von Schaufelteilen 5a, 5b des Blattes 8 durch Falten an der Position der Biegelinie 10b doppelt gefaltet, und die Schaufelteile 5a, 5b werden an den Positionen der Biegelinien 10a, 10c so gefaltet, dass sie in einem Zustand sind, in dem sie relativ zu dem Wellenteil 5a aufwärts stehen. Dann werden die Einstecklasche 15a, 15b des gefalteten Paares von Schaufelteilen 5a und 5b zu einem der Schaufelteile 5a oder 5b gefaltet, und das Paar von Schaufelteilen 5a, 5b wird dadurch in einem Zustand gehalten, in dem es einander überlappt. Bei dem dargestellten Beispiel werden die Einstecklaschen 15a, 15b zu dem zweiten Schaufelteil 5b gefaltet.
Da sich die Einstecklaschen 15a, 15b zu ihren distalen Enden erweitern und die Schnitte 16 die gleiche Form und Funktion haben wie Verriegelungsöffnungen, passt hierbei, wenn die beiden Einstecklaschen 15a, 15b zu dem zweiten Schaufelteil 5b gefaltet werden, wobei sie einander überlappen, die Einstecklasche 15a des ersten Schaufelteils 5a in den Schnitt 16 des zweiten Schaufelteils 5b und wird mit dem Schnitt 16 verriegelt. Das Paar von Schaufelteilen 5a, 5b wird dadurch in einem Zustand gehalten, in dem sie einander überlappen. Wenn die beiden Einstecklaschen 15a, 15b auf die Außenflächenseite eines der Schaufelteile 5a oder 5b gefaltet werden, wird der Verriegelungseffekt an dem Schnitt 16 weiter verbessert.
Der oben beschriebene Vorgang wird für alle Schaufelteile 5a, 5b und die Wellenteile 4a durchgeführt. Anschließend überlappen die beiden Schaufelteile 5a, 5b einander, wobei das erste Schaufelteil 5a und das zweite Schaufelteil 5b mit dem einen Ende 8a bzw. dem anderen Ende 8b des Blattes 8 verbunden sind, und die Einstecklaschen 15a, 15b beider Schaufelteile 5a, 5b werden zu einem der Schaufelteile 5a oder 5b gefaltet, wobei sie einander überlappen, und in dem Schnitt 16 verriegelt. Das Paar von Schaufelteilen 5a, 5b wird dadurch in einem Zustand gehalten, in dem sie einander überlappen.
Hierdurch wird die in den 6 und 7 gezeigte flügelradähnliche Wickeltrommel 2 gebildet. Da der Wellenkern 4 und die Schaufelabschnitte 5 durch Biegen eines Blattes 8 einstückig ausgebildet werden, hat die Wickeltrommel 2 einen einfachen Aufbau und ist im Vergleich zu dem Fall, bei welchem die Wickeltrommel 2 durch Kombinieren mehrerer separat geformter Komponenten gebildet wird, einfach zusammenzubauen.
Bei der Wickeltrommel 2 weist der Wellenkern 4 eine gleichmäßige sechseckige Form auf, indem sechs Wellenteile 4a um die Achse L angeordnet werden, wobei benachbarte Wellenteile 4a in Kontakt miteinander stehen. Auch die zentrale Öffnung 6 hat eine gleichmäßige sechseckige Form. Es ist auch möglich, den Wellenkern 4 zylindrisch auszubilden, indem die Wellenteile 4a in einer nach außen konvexen Bogenform gekrümmt werden. In diesem Fall ist auch die zentrale Öffnung 6 eine kreisförmige Öffnung.
Da die Breite W5 der Schaufelteile 5a, 5b größer ist als die Breite W4 der Wellenteile 4a (vgl. 3), ist die Höhe H, um welche die Schaufelabschnitte 5 sich von dem Wellenkern 4 erstrecken, größer als der Durchmesser des Wellenkerns 4. Wenn man einen imaginären Umkreis C, der den Wellenkern 4 umschreibt, annimmt, ist mit anderen Worten der Durchmesser des virtuellen Umkreises C kleiner als die Höhe H der Schaufelabschnitte 5. Bei dem dargestellten Beispiel beträgt der Durchmesser des virtuellen Umkreises C etwa drei Fünftel der Höhe H der Schaufelabschnitte 5.
Da der Wellenkern 4 in dieser Weise ausgebildet ist, ist seine Festigkeit aufgrund der Interaktion der mehreren Wellenteile 4a sehr hoch. Auch wenn auf den Wellenkern 4 durch die Schaufelabschnitte 5 ein Wickeldruck wirkt, wenn der lineare Körper um die Wickeltrommel 2 gewickelt wird, stützen benachbarte Wellenteile 4a einander ab und der Wellenkern 4 wird dadurch an den Positionen der Schaufelabschnitte 5 nicht zu der Mitte des hohlen Abschnitts zurückgesetzt. Hierdurch wird eine Deformation und Stauchen des Wellenkerns 4 zuverlässig vermieden.
Als nächstes werden die Flanschplatten 3 nacheinander an einem Ende und dem anderen Ende in der Richtung der Achse L der Wickeltrommel 2 angebracht. Die Befestigung erfolgt wie in den 8 bis 12 gezeigt.
Beim Anbringen der Flanschplatte 3 an einem Ende der Wickeltrommel 2, wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, werden zunächst die beiden Verriegelungsteile 12a, 12b, welche in das Paar von Schaufelteilen 5a, 5b jedes Schaufelabschnitts 5 übergehen, zusammen von der Innenseite zu der Außenseite der Flanschplatte 3 in eine der Einsetzöffnungen 20 der Flanschplatte 3 eingesetzt, wobei sie einander überlappen. Wie in 10 gezeigt ist, die einen Fall darstellt, bei welchem die Verrieglungsteile 12a, 12b eines Schaufelabschnitts 5, der oben rechts angeordnet ist, gefaltet werden, werden anschließend an der Außenseite der Flanschplatte 3 die beiden Verriegelungsteile 12a, 12b in entgegengesetzten Richtungen zu der einen und der anderen der beiden Verriegelungsöffnungen 20, 21, die an beiden Seiten des Einsetzöffnung 20 angeordnet sind, gefaltet. Der Verriegelungsabschnitt 13a an dem distalen Ende eines Verriegelungsteils 12a wird von der Außenseite zu der Innenseite der Flanschplatten 3 in eine Verriegelungsöffnung 21 eingesetzt, und der Verriegelungsabschnitt 13b an dem distalen Ende des anderen Verrieglungsteils 12b wird von der Außenseite zu der Innenseite der Flanschplatten 3 in die andere Verriegelungsöffnung 21 eingesetzt. Indem der gleiche Vorgang für alle Schaufelabschnitte 5 durchgeführt wird, wird die Flanschplatte 3 an dem einen Ende der Wickeltrommel 2 angebracht, wie es in den 2 und 11 gezeigt ist.
Wie sich aus 2 ergibt, werden hierbei die proximalen Endabschnitte der beiden Verriegelungsteile 12a, 12b eines Paares von Schaufelteilen 5a, 5b in dem Schaufelabschnitt 5 jeweils zusammen in Einsetzöffnungen 20 der Flanschplatte 3 eingesetzt, und die Verriegelungsabschnitte 13a, 13b des ersten Schaufelteils 5a und des zweiten Schaufelteils 5b der beiden benachbarten Schaufelabschnitte 5, die über das Wellenteil 4a verbunden sind, werden zusammen in die Verriegelungsöffnungen 21 eingesetzt.
Wie in 12 gezeigt ist, wird als nächstes auch die Flanschplatte 3 an dem anderen Ende der Wickeltrommel 2 in der gleichen Weise angebracht und die Flanschplatten 3 werden dadurch an beiden Enden der Wickeltrommel 2 angebracht.
Die in dieser Weise zusammengesetzte Spule 1A wird beispielsweise zum Aufwickeln eines hergestellten linearen Körpers verwendet, wenn ein flexibler linearer Körper, wie ein Rohr oder ein Schlauch aus Kunststoff oder Gummi, der als eine Luftleitung oder dergleichen verwendet wird, hergestellt wird. Der lineare Körper wird so gewickelt, dass er die mehreren Schaufelabschnitte 5 umgibt. Der gewickelte lineare Körper wird zu einer Fabrik oder dergleichen transportiert und allmählich von der Spule abgewickelt und verwendet. Wenn der gesamte lineare Körper verwendet ist, wird die Spule 1A entsorgt.
Beim Aufwickeln oder Abwickeln des linearen Körpers wird eine Stützstange in die zentralen Öffnungen 6, 7 der Spule 1A eingesetzt, und die Spule 1A kann durch die Stützstange drehbar gehalten werden.
Die so aufgebaute Spule 1A hat eine solche Gestaltung, dass die Wickeltrommel 2 eine flügelradähnliche Form hat und mehrere Schaufelabschnitte 5 aufweist, die sich in radialer Richtung von einem zentralen Wellenkern 4 erstrecken, und der lineare Körper wird so gewickelt, dass er die Schaufelabschnitte 5 umgibt. Dadurch ist die Festigkeit gegenüber dem Wickeldruck des linearen Körpers im Vergleich zu einer herkömmlichen Spule, bei welcher die Wickeltrommel zylindrisch ist, signifikant erhöht und es besteht keine Möglichkeit, dass eine Deformation, ein Bruch oder dergleichen bewirkt wird.
Da die Schaufelabschnitte 5 durch aufeinander (doppelt) gefaltete Paare von plattenähnlichen Schaufelteilen 5a, 5b gebildet werden und durch Einstecklaschen 15a, 15b in einem aufeinander gefalteten Zustand gehalten werden, ist insbesondere ihre Steifigkeit sehr hoch. Da Verriegelungsteile 12a, 12b zusammen in eine Einsetzöffnung der Flanschplatte 3 in einem Zustand eingesetzt werden, in dem sie einander überlappen, und da Verriegelungsabschnitte 13a, 13b an den distalen Enden der Verriegelungsteile 12a, 12b separat in zwei Verriegelungsöffnungen 21 an beiden Seiten der Einsetzöffnung 20 eingesetzt und verriegelt werden, werden außerdem die gefalteten Schaufelteile 5a, 5b zuverlässig in einem Zustand gehalten, in dem sie in Kontakt miteinander stehen, wodurch die Stützkraft weiter erhöht wird.
Da der Wellenkern 4 durch Anordnen mehrerer Wellenteile 4a in einem Zustand gebildet wird, in welchem sie so in Kontakt miteinander stehen, dass sie die Achse L umgeben, wird außerdem durch die Interaktion benachbarter Wellenteile 4a eine hohe Festigkeit gegen den durch die Schaufelabschnitte 5 wirkenden Wickeldruck erzeugt. Wie oben beschrieben wurde, bricht dadurch der Wellenkern 4 nicht, auch wenn während des Aufwickelns und Abwickelns des linearen Körpers eine Stützstange in die zentrale Öffnung 6 des Wellenkerns 4 eingesetzt wird.
Auch wenn bei dem dargestellten Beispiel sechs Schaufelabschnitte 5 der Wickeltrommel 2 vorgesehen sind, kann die Zahl der Schaufelabschnitte 5 auch eine andere Zahl als sechs sein, solange sie bei drei oder mehr liegt.
Auch wenn bei dem dargestellten Beispiel Einstecklaschen 15a, 15b an Positionen des Paares von Schaufelteilen 5a, 5b, welche jeweils einen Schaufelabschnitt 5 bilden, einander zugewandt sind, kann das Paar von Schaufelteilen auch miteinander verriegelt werden, indem eine Einstecklasche in einem der Schaufelteile ausgebildet wird, indem eine Verriegelungsöffnung in dem anderen Schaufelteil ausgebildet wird und indem die Einstecklasche in die Verriegelungsöffnung eingesetzt und dort verriegelt wird. Alternativ können eine Einstecklasche und eine Verriegelungsöffnung an separaten Positionen eines der Schaufelteile ausgebildet sein, eine Verriegelungsöffnung und eine Einstecklasche können an Positionen ausgebildet sein, welche der Einstecklasche und der Verriegelungsöffnung des anderen Schaufelteils zugeordnet sind, und die Einstecklaschen und die Verriegelungsöffnungen beider Schaufelteile können miteinander verriegelt werden.
Wenn es notwendig ist, die Festigkeit der linken und rechten Flanschplatten 3 zu erhöhen, kann ein Verfahren, wie die Verwendung von Wellpappe mit höherer Festigkeit als der Wellpappe, welche die Wickeltrommel 2 bildet, oder die Verwendung mehrerer (beispielsweise zwei) übereinander angeordnete Flanschplatten 3 mit dem gleichen Aufbau verwendet werden. Wenn mehrere Flanschplatten in derart gestapelter Weise verwendet werden, können die gestapelten Flanschplatten über einen Klebstoff oder dergleichen aneinander fixiert werden.
Die 13 und 14 zeigen eine zweite Ausführungsform einer aus Papier hergestellten Spule gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Spule 1B gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Spule 1A der ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein zylindrischer Körper 25 aus Papier an dem Außenumfang einer flügelradähnlichen Wickeltrommel 2 so angebracht ist, dass er die distalen Enden mehrerer Schaufelabschnitte 5 umgibt. Da die Spule 1B gemäß der zweiten Ausführungsform im Übrigen gleich aufgebaut ist wie die Spule 1A gemäß der ersten Ausführungsform einschließlich deren Modifikationsbeispielen und dergleichen, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Hauptkomponenten wie bei der Spule 1A gemäß der ersten Ausführungsform zu bezeichnen. Auf deren Beschreibung wird hier verzichtet.
Der zylindrische Körper 25 wird durch Runden eines flachen Pappkartons mit einer Dicke von etwa 1 mm zu einer zylindrischen Form gebildet. Die Länge des zylindrischen Körpers 25 in der Richtung der Achse L ist in etwa die gleiche wie die Länge der Plattenabschnitte 5 bei der Wickeltrommel 2 in der Richtung der Achse L. Die Befestigung des zylindrischen Körpers 25 an der Spule 1A wird durchgeführt, indem die Wickeltrommel 2 zusammengebaut wird und eine der Flanschplatten 3 an ihrem einen Ende angebracht wird. Dann wird der zylindrische Körper 25 von dem anderen Ende der Wickeltrommel 2 auf den Außenumfang der Schaufelabschnitte 5 aufgesetzt. Danach wird die andere Flanschplatte 3 an dem anderen Ende der Wickeltrommel 2 angebracht.
Der zylindrische Körper 25 kann aber auch durch Wickeln eines flachen Pappkartons um den Außenumfang der Wickeltrommel 2 nach dem Zusammenbau der Spule 1A, die in 1 gezeigt ist, gebildet werden.
Der Innendurchmesser des zylindrischen Körpers 25 kann etwa der gleiche sein wie der Durchmesser eines imaginären Kreises, welcher die distalen Enden der mehreren Schaufelabschnitte 5 berührt, kann aber auch etwas größer sein als der Durchmesser dieses imaginären Kreises. Bei dem ersten Fall wird der zylindrische Körper 25 in einer im Wesentlichen sehr festen Weise an der Wickeltrommel 2 befestigt. Bei dem letzteren Fall wird der zylindrische Körper 25 mit einem leichten Spiel an der Wickeltrommel 2 angebracht.
Durch Anbringen eines solchen zylindrischen Körpers 25 an der Wickeltrommel 2 wird beim Aufwickeln eines flexiblen linearen Körpers, wie einem Schlauch aus Kunststoff, der lineare Körper daran gehindert, direkt gegen die distalen Enden der Schaufelabschnitte 5 gepresst zu werden. Hierdurch werden Nachteile, wie ein Stauchen oder eine Deformation des linearen Körpers vermieden.
Da der zylindrische Körper 25 als solcher die Wickeltrommel 2 nicht selbst bildet, muss der zylindrische Körper 25 nicht notwendigerweise eine Steifigkeit aufweisen, die hoch genug ist, um dem Wickeldruck des linearen Körpers beim Aufwickeln des linearen Körpers auf den zylindrischen Körper 25 zu widerstehen. Er kann eine solche Steifigkeit haben, dass dann, wenn der Wickeldruck des linearen Körpers wirkt, der zylindrische Körper 25 nach innen deformiert und gegen die distalen Enden der Plattenabschnitte 5 gedrückt wird. Der zylindrische Körper 25 kann aus Wellpappe geformt werden.
Bezugszeichenliste

1A, 1B: Spule
2: Wickeltrommel
3: Flanschplatte
4: Wellenkern
4a: Wellenteil
5: Schaufelabschnitt
5a: erstes Schaufelteil
5b: zweites Schaufelteil
6: zentrale Öffnung
8: Blatt
12a, 12b: Verriegelungsteil
13a, 13b: Verriegelungsabschnitt
15a, 15b: Einstecklasche
20: Einsetzöffnung
21: Verriegelungsöffnung
25: zylindrischer Körper
L: Achse
H: Höhe des Schaufelabschnitts
C: imaginärer Umkreis

Claims

Eine aus Papier hergestellte Spule mit einer flügelradähnlichen Wickeltrommel aus Papier zum Aufwickeln eines flexiblen linearen Körpers und Flanschplatten aus Papier, die an dem einen Ende und dem anderen Ende in der Richtung der Achse der Wickeltrommel angebracht sind, wobei die Wickeltrommel einen hohlen Wellenkern und mehrere Schaufelabschnitte aufweist, die sich in radialer Richtung von dem Außenumfang des Wellenkerns erstrecken, wobei der Wellenkern und die Schaufelabschnitte durch Falten eines zu einer solchen Form geschnittenen Blattes integral gebildet werden, dass den Wellenkern bildende Wellenteile und Paare von Schaufelteilen, welche die Schaufelabschnitte bilden, abwechselnd ineinander übergehen, wobei der Wellenkern durch Anordnen der Wellenteile um die Achse, wobei benachbarte Wellenteile in Kontakt miteinander stehen, zu einer hohlen Form geformt wird, wobei die Schaufelabschnitte durch Aufeinanderfalten des Paares von Schaufelabschnitten gebildet werden und sich entlang der Achse und über die gesamte Länge des Wellenkerns erstrecken, und wobei Verriegelungsteile zur Verbindung an beiden Enden in der axialen Richtung der Wickeltrommel ausgebildet sind und die Wickeltrommel und die Flanschplatten durch Verriegeln der Verriegelungsteile mit den Flanschplatten verbunden werden.
Die aus Papier hergestellte Spule nach Anspruch 1, wobei die Breite der Wellenteile geringer ist als die Höhe der Schaufelabschnitte, die sich von dem Wellenkern erstrecken, und wobei der Durchmesser eines imaginären Umkreises, welcher den Wellenkern umschreibt, ebenfalls geringer ist als die Höhe der Schaufelabschnitte.
Die aus Papier hergestellte Spule nach Anspruch 1, wobei das Paar von Schaufelteilen, welche jeweils einen Schaufelabschnitt bilden, in einem Zustand gehalten wird, in dem sie einander überlappen, indem eine in einem der Schaufelteile ausgebildete Einstecklasche mit dem anderen Schaufelteil verriegelt wird.
Die aus Papier hergestellte Spule nach Anspruch 3, wobei die Einstecklasche an Positionen des Paares von Schaufelteilen ausgebildet sind, die einander zugewandt sind, wobei die Einstecklasche des Paares von Schaufelteilen zu einem der Schaufelteile gefaltet werden, wobei sie einander überlappen, wobei die Einstecklasche eines der Schaufelteile dadurch mit dem anderen der Schaufelteile verriegelt wird, und wobei das Paar von Schaufelteilen in einem Zustand gehalten wird, in dem sie einander überlappen.
Die aus Papier hergestellte Spule nach Anspruch 3, wobei die Einstecklasche an mehreren Positionen jedes Schaufelabschnitts ausgebildet sind.
Die aus Papier hergestellte Spule nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungsteile an beiden Seitenendabschnitten des Paares von Schaufelteilen ausgebildet sind und an ihren distalen Enden Verriegelungsabschnitte aufweisen, wobei in der Flanschplatte Einsetzöffnungen, in welche die proximalen Endabschnitte der Verriegelungsteile eingesetzt werden, und Verriegelungsöffnungen, in welche die Verriegelungsabschnitte eingesetzt werden, abwechselnd um die Achse ausgebildet sind, und wobei die Verriegelungsteile der Schaufelteile von der Innenseite zu der Außenseite der Flanschplatte in die Einsetzöffnungen der Flanschplatte eingesetzt und dann in den Richtungen der Verriegelungsöffnungen gefaltet werden, wobei die Verriegelungsabschnitte an den distalen Enden der Verriegelungsteile von der Außenseite zu der Innenseite der Flanschplatte in die Verriegelungsöffnungen eingesetzt werden, und wobei die Wickeltrommel und die Flanschplatte dadurch miteinander verbunden werden.
Die aus Papier hergestellte Spule nach Anspruch 6, wobei die Zahl der Einsetzöffnungen der Flanschplatte und die Zahl der Verriegelungsöffnungen der Flanschplatte gleich der Zahl der Schaufelabschnitte und einander gleich sind, und wobei die proximalen Endabschnitte der beiden Verriegelungsteile, die in dem Paar von Schaufelteilen in jedem Schaufelabschnitt ausgebildet sind, zusammen in eine der Einsetzöffnungen eingesetzt werden, wobei sie einander überlappen, und wobei die Verriegelungsabschnitte an den distalen Enden der beiden Verriegelungsteile separat in die Verriegelungsöffnungen, die an beiden Seiten der Einsetzöffnung angeordnet sind, eingesetzt werden und zusammen mit dem Verriegelungsabschnitt des Verriegelungsteils, das in einem des Paares von Schaufelteilen des benachbarten Schaufelabschnitts ausgebildet ist, eingesetzt werden.
Die aus Papier hergestellte Spule nach Anspruch 1, wobei ein zylindrischer Körper aus Papier an dem Außenumfang der Wickeltrommel so angebracht ist, dass er die distalen Enden der mehreren Schaufelabschnitte umgibt.