DE1574305C - Wickelkern für ein weiches, unter Spannung aufgewickeltes, elastisches Band - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelkern für ein weiches, unter Spannung aufgewickeltes, elastisches Band.

Wenn Kunststoffe belastet werden, verändern sich im Laufe der Zeit ihre Abmessungen, was als Kaltfließen oder als Kriechen bezeichnet wird und in erster Linie bei weichen, hochelastischen Materialien auftritt. Solche Materialien zeigen ein stärkeres Kaltfließen als starre, unelastische Kunststoffe unter der gleichen Belastung. Weiche, hochelastische Bänder oder Filme, z. B. solche aus plastifiziertem Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Äthylvinylacetat, Gummihydrochlorid, Polyäthylen mit geringem Schlupf, Polypropylen mit geringem Schlupf u. dgl., werden am wirtschaftlichsten in Form von auf Kernen aufgewickelten Rollen erzeugt und gehandelt, um das Band später einfach vom Kern abwickeln zu können. Das Band wird unter Spannung aufgewickelt, was zu einer radialen, d. h. quer zur Kernachse gerichteten Belastung führt und das Band zum Kaltfließen oder Kriechen zwingt. Hierbei beobachtet man eine Vergrößerung der Breite des Bandes in seinen dem Kern benachbarten Lagen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß diese Lagen einer erhöhten Belastung unterworfen sind. Wenn die Reibungszahl zwischen dem Kern und dem Band größer ist als diejenige zwischen einander benachbarten Lagen des Bandes nahe dem Kern, wird das "seitliche Fließen der dem Kern am nächsten gelegenen Lagen behindert und daher eine gleichmäßige Änderung der Breite unmöglich. Dies führt dazu, daß die Lage des Bandes in der Nähe des Kerns von den jeweils nächstfolgenden, weiter außen liegenden Lagen umschlossen bzw. überlappt wird, und bewirkt schließlich, daß das Band beim Abwikkeln reißt oder zumindest an den Rändern einreißt und dadurch unbrauchbar wird.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wickelkern zu schaffen, durch welchen die gegenseitige Überlappung der einzelnen Lagen eines unter Spannung aufgewickelten Bandes, das zum Kaltfließen neigt, vermieden wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine buchsenartige Ummantelung des Wickelkerns vorgesehen ist, die auf dem Wickelkern axial verschiebbar so angeordnet ist, daß sie auf einem Teil ihrer Länge vom Rand des aufgewickelten Bandes umschlossen ist und daß die Reibungszahl zwischen dem Wickelkern und der Ummantelung kleiner als die Reibungszahl zwischen der Ummantelung und dem Band und höchstens so groß wie die Reibungszahl zwischen einander benachbarten Lagen des Bandes in der Nähe des Wickelkerns ist.

Eine alternative Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Wikkelkern mindestens im Bereich eines Randes des Bandes von einem Schmiermittel umgeben ist, so daß die Reibungszahl zwischen dem Wickelkern und dem Band kleiner als die Reibungszahl des Bandes zwischen seinen Lagen ist.

Bei den erfindungsgemäßen Wickelkernen können sich die inneren Lagen des Bandes unter dem Einfluß der Fließkräfte, welche bei den üblichen Wickelkernen die gegenseitige Überlappung der einzelnen Lagen bewirken, unter Mitnahme jeder Ummantelung bzw. auf dem Schmiermittel längs des Kerns an beiden Rändern in axialer Richtung nach außen bewegen, wodurch eine, gegenseitige Überlappung der inneren Lage des Bandes vemieden und die Ausbildung einer gleichmäßigen konischen Querschnittsform der Rolle sichergestellt ist.

Vorzugsweise sind zwei buchsenartige Ummantelungen des Kerns vorgesehen, die am Wickelkern se angeordnet sind, daß sie jeweils auf einem Teil ihrer Länge von den beiden Rändern des Bandes umschlossen sind.

Bei Wickelkernen aus Karton für Bänder aus Polyvinylchlorid haben sich Ummantelungen aus Polyäthylen als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen verkürzten Längsschnitt durch eine Rolle eines gemäß dem Stand der Technik unter Spannung auf einen Kern aufgewickelten Bandes, F i g. 2 eine verkürzte, teilweise weggebroehen gezeichnete Seitenansicht einer Rolle eines auf einem Wickelkern nach der Erfindung unter Spannung aufgewickelten Bandes.

In F i g. 1 erkennt man einen Wickelkern 1, auf welchem ein Band 2 unter Spannung zu einer Rolle aufgewickelt ist. Die Länge des Wickelkerns über schreitet die Breite der Rolle, so daß der Wickelkern 1 auf beiden Seiten über die Rolle übersteht. Die Berührungslinien der beiden Ränder des Bandes 2 mi^!

;m Wickelkern 1 wird mit 7 bezeichnet. Die Pfeile A kelkern 1 ist. Die Freiheit, mit der sich das Band 2 :uten die Kräfte an, die im Laufe der Zeit ein seit- gleichmäßig längs des Wickelkerns 1 bewegen kann, :hes Fließen des Bandes 2 bewirken. Wenn die Rei- nimmt mit der relativen Größe dieses Anteils zu. Der ingszahl zwischen dem Band 2 und dem Wickel- nicht von den Ummantelungen 3 überdeckte Teil des ;rnl größer als die Reibungszahl zwischen einan- 5 Wickelkerns 1 wirkt wegen den höheren Reibungsir benachbarten Lagen des Bandes 2 ist, können kräften zwischen dem Band 2 und dem Wickelkern 1 .e seitlichen Kräfte A die entgegengesetzt wirkenden nach Art einer Bremszone, innerhalb welcher das räfte B nicht überwinden. Dies hat zur Folge, daß seitliche Fließen des Bandes 2 eingeschränkt ist. Naas seitliche Fließen des Bandes 2 in den dem Wik- türlich wird man den Wickelkern 1 ausreichend lang elkern 1 nächsten Lagen der Rolle behindert wird. io wählen, damit das Band 2 nicht über die Enden hinlit zunehmendem radialem Abstand vom Wickel- wegkriecht.

em 1 überwinden jedoch die seitlichen Kräfte A all- Erfindungsgemäße Wickelkerne sind beispielsweise

lählich die Reibungskräfte B. Daher beginnen die gut für weiche, elastische Bänder, die im kalten Zu-

eiter außen liegenden Lagen des Bandes 2 in dem stand fließen, wenn sie unter Spannung aufgewickelt

ι Fig. 1 mit 9 bezeichneten Bereich die weiter innen 15 werden, aus den eingangs genannten Materialien ge-

egenden Lagen zu umhüllen, so daß die Seitenwand eignet; diese Materialien können in bekannter Weise,

er Rolle zwischen der Berührungslinie 7 und dem z.B. mit einem Ester wie Dioctylphthalat, weichge-

'.ereich 9 einem Bogen 8 folgt. Außerhalb des Be- stellt werden.

eiches 9 bildet sich eine gleichmäßig konische Form Der Kern besteht üblicherweise aus Papier und

er Rolle aus, die den proportional mit zunehmen- 20 Karton, Kunststoff, Glas, Metall oder einer Kombi-

iem Radius abnehmenden seitlichen Kräften A ent- nation dieser Stoffe.

pricht. Die Breite der äußeren Lage 4 gleicht im Das Material der Ummantelungen muß im Hinvesentlichen der eigentlichen Breite des Bandes 2. blick auf das jeweilige System gewählt werden; bei-Gemäß F i g. 2 besitzt der Wickelkern 1 zwei axial spielsweise kann man Metall, insbesondere Alumi- >ewegbare, buchsenartige Ummantelungen 3, die je- 95 niumfolie, Polyamid 6,6, Polyäthylen, Polyäthylenveils zwischen der innersten Lage des Bandes 2 und glykolterephthalat, Polytetraflouoräthylen, Polyprolem Wickelkern 1 so angeordnet sind, daß sie auf pylen, Polystyrol od. dgl. verwenden. Die Ummante-•inem Teil 11 ihrer Länge jeweils von einem Rand lungen können auch durch ein Schmiermittel wie Jes Bandes 2 umschlossen sind, die Berührungsli- Wachs, Seife, Wasser, öl od. dgl. gebildet sein, mit den 7 also im Bereich der Ummantelungen 3 verlau- 30 welchem der Wickelkern umgeben ist. ien und diese mit dem anderen Teil 10 ihrer Länge In einem speziellen Fall wurde ein Film _u.is weichseitlich aus der Rolle herausstehen. Das Material der gestelltem Polyvinylchlorid mit einer Länge von etwa Ummantelungen 3 ist so gewählt, daß die Reibungs- 1200 m unter einer Spannung von etwa 21 bis /.ahl zwischen dem Wickelkern 1 und den Ummante- 28 kp/cm² auf einem Wickelkern aus Kartonmatelungen 3 kleiner als die Reibungszahl zwischen den 35 rial gewickelt, auf dem als Ummantelungen zwei Ummantelungen 3 und dem Band 2 und auch nicht Streifen aus Polyäthylen im wesentlichen in der in größer als die Reibungszahl zwischen einander be- F i g. 2 gezeigten Weise angeordnet waren. Der Wiknachbarten Lagen des Bandes 2 in der Nähe des kelkern hatte eine Länge von etwa 470 mm und einen Wickelkerns 1 ist. Dies verhindert, daß sich der be- Außendurchmesser von etwa 90 mm. Die Dicke des ichriebene Bogen 8 ausbildet und sich benachbarte 40 Streifens aus Polyäthylen betrug etwa 0,019 mm bei Lagen des Bandes 2 umhüllen bzw. überlappen, wie einer Breite von etwa 5 mm, wobei jeweils etwa eine es in F i g. 1 gezeigt ist. Die seitlichen Kräfte A kön- Hälfte des Streifens auf jeder Seite über die Seitennen zwar die Reibungskräfte zwischen den Ummante- wand der Rolle hinausstand. Der Radius der fertigen lungen 3 und dem Band 2 nicht überwinden und wir- Rolle betrug etwa 95 mm. Beim Aufwickeln betrug ken auf die Ummantelungen, können hier jedoch die 45 die Breite des Filmes etwa 460 mm. Die Rolle wurde zwischen diesen und dem Wickelkern 1 auftretenden in waagerechter Lage gelagert. Nach 7 Tagen hatte Reibungskräfte B' überwinden, so daß die Lagen der die äußere Lage eine Breite von etwa 457,5 mm, Rolle gleichmäßig in seitlicher Richtung fließen kön- während die Breite der innersten Lage etwa 468 mm nen. Die Rolle bekommt eine gleichmäßige konische betrug. Es wurde eine gleichmäßige konische Form Gestalt mit glatten Seitenwänden 12 zwischen den 50 der Rolle durchgehend vom Wickelkern bis zur äu-Berührungslinien 7 und der äußeren Lage 4. ßeren Lage ohne Ausbildung eines Bogens oder einer Der Anteil der Außenfläche des Wickelkerns 1, Überlappung festgestellt. Bei einem Vergleichsverder von den Ummantelungen 3 überdeckt wird, rieh- such, bei dem der Wickelkern nicht mit einer Umtet sich nach den Eigenschaften des aufzuwickelnden mantelung versehen war, wurde eine Überlappung Materials und nach der Länge desjenigen Teiles des 55 und Bogenbildung beobachtet. Der radiale Abstand Wickelkerns 1, welcher sich anfänglich zwischen den zwischen der Wickelkernachse und dem Beginn der Berührungslinien 7 erstreckt. Der von den Ummante- gleichmäßig konischen Form betrug etwa 57 mm. lungen 3 überdeckte Anteil der Außenfläche des Wik- Das Aussehen der Rolle entsprach im wesentlichen kelkerns 1 soll um so gößer sein, je größer der Wik- . der Darstellung in Fig. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wickelkern für ein weiches, unter Spannung aufgewickeltes, elastisches Band, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine buchsenartige Ummantelung (3) des Wickelkerns (1) vorgesehen ist, die auf dem Wickelkern (1) axial verschiebbar so angeordnet ist, daß sie auf einem Teil (11) ihrer Länge vom Rand des aufgewickelten Bandes (2) umschlossen ist und daß die Reibungszahl zwischen dem Wickelkern (1) und der Ummantelung (3) kleiner als die Reibungszahl zwischen der Ummantelung (3) und dem Band (2) und höchstens so groß wie die Reibungszahl zwischen einander benachbarten Lagen des Bandes (2) in der Nähe des Wickelkerns (1) ist.

2. Wickelkern für ein weiches, unter Spannung aufgewickeltes, elastisches Band, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkern (1) mindestens im Bereich eines Randes des Bandes (2) von einem Schmiermittel umgeben ist, so daß die Reibungszahl zwischen dem Wickelkern (1) und dem Band (2) kleiner als die Reibungszahl des Bandes (2) zwischen seinen Lagen ist.

3. Wickelkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Bänder (2) aus Polyvinylchlorid der Wickelkern (1) aus Karton und die Ummantelung (3) aus Polyäthylen besteht.

4. Wickelkern nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß- zwei buchsenartige Ummantelungen (3) vorgesehen sind, die am Wickelkern (1) so. angeordnet sind, daß sie jeweils auf einem Teil (11) ihrer Länge von den beiden Rändern des Bandes (2) umschlossen sind.