DE19500307C2 - Wickelkern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelkern zur Aufnahme von Wickelgut, beispielsweise Papier für die Zigarettenfertigung.

Wickelkerne in Form eines runden Hohl-Zylinders mit einer unteren und oberen Auflagefläche, die rechtwinklig und parallel zueinander eine äußere und eine innere Zylinderfläche des Zylinders verbinden, gehören seit langem zum Stand der Technik. Das Wickelgut, beispielsweise Zigarettenpapier, Telefaxpapier oder Folien werden in großer Länge und unter hoher Flächenpressung auf einen solchen Wickelkern aufge­ wickelt und das freie Ende auf der letzten Wicklung befestigt, beispielsweise verklebt.

Zum Transport werden mehrere, so konfektionierte Wickelkerne nebeneinander und vor allem übereinander zum Beispiel auf einer Palette angeordnet. Dabei kommt es häufig zu Stabili­ tätsproblemen, die von folgenden Faktoren abhängig sind:

• - dem (Zylinder)Durchmesser der Wickelkerne
• - der (Zylinder)Höhe der Wickelkerne
• - der Menge des aufgenommenen Wickelgutes
• - Art und Bauform der Auflage.

Als Auflage dient beispielsweise eine Palette, auf der mehrere der beschriebenen Wickelkerne übereinander und nebeneinander zum Transport angeordnet werden. Um die Stabilität eines solchen Transportgebindes zu erhöhen, ist es bekannt, nach jeweils zwei, drei oder mehr übereinander angeordneten Wickelkernen eine sich über die gesamte Palettenfläche erstreckende Zwischenschicht einzubringen, die beispielsweise aus Papier oder Pappe besteht und Toleranzen ausgleichen soll. Das gesamte Transportgebinde wird schließlich zum Beispiel schrumpfverpackt oder durch Reifen (Bänder) stabilisiert.

Ein zunehmendes Umweltbewußtsein hat dazu geführt, den Verpackungsanteil an Transportgebinden so gering wie möglich zu halten, insbesondere dann, wenn das Verpackungsmaterial - wie hier beispielsweise die Zwischenlagen - nicht wieder­ verwendet werden kann.

In diesem Zusammenhang schlägt die DE 43 01 625 A1 einen Wickelkern der eingangs genannten Art vor, der an seiner einen Stirnseite eine ringförmige Ausnehmung und an seiner anderen Stirnseite einen Vorsprung aufweist, wobei der Vorsprung eines Wickelkerns in die Ausnehmung eines angrenzenden Wickelkerns passend eingreift. Nach einer Ausführungs­ form sind Vorsprung und Ausnehmung mit unter spitzen oder stumpfen Winkel zur Wickelkernachse verlaufenden Mantelflächen ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mög­ lichkeit aufzuzeigen, Wickelkerne gemäß DE 43 01 625 A1 zu optimieren, so daß mehreren Einheiten nebeneinander und vor allem übereinander möglichst ohne zusätzliches Verpackungsmaterial zu einem größeren Transportgebinde sicher zusammengestellt werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Wickelkern in Form eines runden Zylinders mit einer unteren und oberen Auflagefläche sowie einer äußeren und einer inneren Zylinderfläche, bei dem die untere und obere Auflagefläche jeweils aus einem ersten Abschnitt bestehen, der senkrecht zur Mittenlängs­ achse des Zylinders verläuft, an den sich jeweils ein zweiter Abschnitt anschließt, der unter einem Winkel <0 und <90 Grad zum ersten Abschnitt ausgebildet ist, wobei gemäß Anspruch 1 der erste Abschnitt der unteren Auflagefläche eine geringere Breite als der erste Abschnitt der oberen Auflagefläche aufweist oder gemäß Anspruch 2 sich an mindestens einen, konusartig zum ersten Abschnitt verlaufenden zweiten Abschnitt ein dritter, parallel zum ersten Abschnitt verlaufender Abschnitt anschließt.

Die Auflageflächen weisen jeweils mindestens eine Konusfläche auf, die im Ergebnis beim Aufeinandersetzen von Wickelkernen zu einer gegenseitigen Selbststabilisierung der Wickelkerne führen, wie dies an Hand der nachfolgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels noch näher erläutert wird. Auf Grund der genannten Gestaltung kommt es zu einer Selbstzentrierung der übereinander angeordneten Wickelkerne auch dann, wenn diese nicht mehr exakt koaxial zueinander konfektioniert werden. Auch bei senkrecht zur Achse des Wickelkerns versetztem Auf­ setzen eines weiteren Wickelkerns verkantet dieser nicht, da gemäß der ersten Ausführungsform (Anspruch 1) ein Spiel zwischen den Konusflächen benachbarter Wickelkerne besteht bzw. gemäß Anspruch 2 eine weitere Auflage- und Stützfläche senkrecht zur Achse der Wickelkerne bereitgestellt wird.

Die konkrete Ausbildung der Auflageflächen kann auf unter­ schiedliche Art und Weise erfolgen:
Nach einer Ausführungsform verläuft der erste Ab­ schnitt jeder Auflagefläche von der äußeren Zylinderfläche, woraus folgt, daß die erwähnte Konusfläche an der Innenseite des Hohlzylinders ausgebildet ist.

In diesem Fall dient der erste (äußere) Abschnitt als Auf­ lagefläche, mit dem der unterste Wickelkern zum Beispiel auf eine Palette aufgesetzt werden kann, während der innere zweite Abschnitt (die Konusfläche) die Funktion einer Zen­ trierhilfe übernimmt.

In Vorversuchen hat sich herausgestellt, daß der Konus­ winkel vorzugsweise zwischen 20 und 45° (relativ zum ersten Abschnitt) ausgebildet sein sollte, um eine optimale gegenseitige Positionierung benachbarter Wickelkerne zu erreichen. Ein Konuswinkel von etwa 30° erfüllt die gestellte Aufgabe gut.

Die obere und untere Auflagefläche können parallel zueinander ausgebildet werden. In diesem Fall liegen die obere Auflagefläche eines ersten Wickelkerns und die untere Auflagefläche eines darüber angeordneten Wickelkerns voll­ ständig flächig aufeinander, auch bei radial geringfügig verschobenen benachbarten Wickelkernen.

Sowohl das Aufsetzen wie auch das Lösen der Wickelkerne aufeinander beziehungsweise voneinander werden verbessert, wenn sich jeweils an den zweiten, konusartig zum ersten Abschnitt verlaufenden Abschnitt jeweils ein dritter, parallel zum ersten Abschnitt verlaufender Abschnitt anschließt. Auf diese Weise wird ein etwaiges seitliches Verrutschen eines aufgesetzten Wickelkerns zusätzlich erschwert.

Dabei genügt es, diesen dritten Abschnitt nur im Bereich der oberen Auflagefläche auszubilden mit der Folge, daß die Konusfläche (der zweite Abschnitt) der unteren Auflage­ fläche eines aufgesetzten Wickelkerns gegenüber dem recht­ winklig zu den Zylinderflächen verlaufenden dritten Abschnitt des unteren Wickelkerns leicht übersteht. Auch diese Maßnahme dient der weiteren Verbesserung der gegen­ seitigen Positionierung benachbarter Wickelkerne. Hinsichtlich dieser Aus­ führungsform gibt das nachfolgende Ausführungsbeispiel weitere Erläuterungen.

Die konkrete Gestaltung der Auflageflächen kann in weiten Bereichen innerhalb der genannten Vorgaben variiert werden. Eine Ausführungsform sieht vor, die Breite des ersten Abschnittes, senkrecht zur Mittenlängsachse des Hohlzylinders betrachtet, so zu wählen, daß sie etwa 5 bis 25% der Wandstärke des Hohlzylinders beträgt, wobei ein Wert um 10% als ausreichend erachtet wird.

Die Breite des dritten Abschnittes, ebenfalls senkrecht zur Mittenlängsachse des Hohlzylinders betrachtet, kann kleiner gewählt werden und beträgt nach einer Ausführungsform 2 bis 15% (bevorzugter Bereich: um 5%) der Wandstärke des Hohlzylinders.

Die beschriebenen Wickelkerne lassen sich aus unterschied­ lichen Materialien herstellen. Wickelkerne aus Kunststoff können im Spritzgußverfahren in hoher Stückzahl und preiswert hergestellt werden. Dieses Verfahren ermöglicht es gleichzeitig auch, die Auflageflächen zumindest abschnittsweise aufzurauhen, um die Reibung zwischen benachbarten Flächenabschnitten benachbarter Wickel­ kerne zu erhöhen und damit die Stabilität weiter zu verbessern.

In der folgenden Figurenbeschreibung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dabei zeigt die einzige Figur einen vertikalen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wickelkern in Zuordnung zu einem darüber und darunter angeordneten Wickelkern gleicher Bauform.

Der Wickelkern hat die Form eines runden Hohlzylinders 10 mit einer Wandstärke B, dessen äußere Zylinder­ fläche 10a und innere Zylinderfläche 10i parallel zueinander verlaufen.

Eine untere Auflagefläche 10u ist zweigeteilt. Ein erster Abschnitt 12u erstreckt sich im rechten Winkel zur äußeren Zylinderfläche 10a von dieser in Richtung auf die innere Zylinderfläche 10i und hat eine Breite b1. An diesen ersten Abschnitt 12u schließt sich ein zweiter Abschnitt 14u an, der unter einem Winkel von 30° zum ersten Abschnitt 12u konusartig nach oben bis zur inneren Zylinderfläche 10i verläuft.

Der Aufbau einer oberen Auflagefläche 10o ist wie folgt:
An die äußere Zylinderfläche 10a schließt sich ein zum Abschnitt 12u paralleler Abschnitt 12o an, der sich in einem zweiten Abschnitt (einer Konusfläche) 14o fortsetzt, der wiederum unter einem Winkel von 30° zum ersten Abschnitt 12o verläuft, hier jedoch mit Abstand vor der inneren Zylinder­ fläche 10i endet, wodurch ein dritter Abschnitt 16o ausgebildet wird, der wiederum parallel zum Abschnitt 12o und damit rechtwinklig zur inneren Zylinderfläche 10i verläuft.

Wie sich der Zeichnung entnehmen läßt, ist die Breite b2 des Abschnittes 12o größer als die Breite b1 des Abschnittes 12u, während die Breite b3 des Abschnittes 16o etwa ein Drittel der Breite b2 des Abschnittes 12o trägt.

Konkret ergeben sich hier folgende Verhältnisse der genannten Breiten:

b1: B = 12%
b2: B = 15%
b3: B =  5%.

Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist der Wickel­ kern ohne Wicklung dargestellt, jedoch in Zuordnung zu einem darunter und darüber angeordneten Wickelkern, wobei diese jeweils mit dünnerer Strichstärke ausgeführt sind.

Aus der Geometrie des erfindungsgemäßen Wickelkerns ergibt sich beim Aufeinandersetzen von Wickelkernen danach folgendes:
Die Konusflächen 14o, 14u dienen zur Zentrierung benach­ barter Wickelkerne, wobei diese dadurch begünstigt wird, daß der Abschnitt 12u eines oberen Wickelkernes eine geringere Breite als der Abschnitt 12o eines unteren Wickelkernes aufweist, woraus bei gleicher Neigung der Konusflächen 14u, 14o folgt, daß diese in gegenseitiger Positionierung benach­ barter Wickelkerne in geringem Abstand zueinander verlaufen. Zusätzlich wird durch den dritten Abschnitt 16o ein Abstand a zwischen der inneren Zylinderfläche 10i des unteren Wickel­ kernes und der korrespondierenden Zylinderfläche 10i des darüber angeordneten Wickelkernes geschaffen.

Claims (9)

1. Wickelkern, vorzugsweise aus Kunststoff, in Form eines runden Hohlzylinders (10) mit einer unteren und oberen Auflagefläche (10u, 10o) sowie einer äußeren und einer inneren Zylinderfläche (10a, 10i), bei dem die untere und obere Auflagefläche (10u, 10o) jeweils aus einem ersten Abschnitt (12u, 12o) bestehen, der senk­ recht zur Mittenlängachse des Zylinders (10) verläuft, an den sich jeweils ein zweiter Abschnitt (14u, 14o) anschließt, der unter einem Winkel <0 und <90° zum ersten Abschnitt (12u, 12o) ausgebildet ist und der erste Abschnitt (12u) der unteren Auflagefläche (10u) eine geringere Breite (b1) als der erste Abschnitt (12o) der oberen Auflagefläche (10o) aufweist (Breite b2).

2. Wickelkern in Form eines runden Hohlzylinders (10) mit einer unteren und oberen Auflagefläche (10u, 10o) sowie einer äußeren und einer inneren Zylinderfläche (10a, 10i), bei dem die untere und obere Auflagefläche (10u, 10o) jeweils aus einem ersten Abschnitt (12u, 12o) bestehen, der senk­ recht zur Mittenlängsachse des Zylinders (10) verläuft, an den sich jeweils ein zweiter Abschnitt (14u, 14o) anschließt, der unter einem Winkel <0 und <90° zum ersten Abschnitt (12u, 12o) ausgebildet ist und wobei sich an mindestens einen, konusartig zum ersten Abschnitt (12u, 12o) verlaufenden zweiten Abschnitt (14u, 14o) ein dritter, parallel zum ersten Abschnitt (12u, 12o) ver­ laufender Abschnitt (16o) anschließt.

3. Wickelkern nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der erste Abschnitt (12u, 12o) jeweils von der äußeren Zylinderfläche (10a) verläuft.

4. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem sich der zweite Abschnitt (14u, 14o) jeweils unter einem Konus­ winkel zwischen 20 und 45° an den ersten Abschnitt (12u, 12o) anschließt.

5. Wickelkern nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die untere und die obere Auflagefläche (10u, 10o) parallel zueinander ausgebildet sind.

6. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, bei dem sich an den zweiten, konusartig zum ersten Abschnitt (12o) verlaufenden Abschnitt (14o) der oberen Auflage­ fläche (10o) ein dritter, parallel zum ersten Abschnitt (12o) verlaufender Abschnitt (16o) anschließt.

7. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Breite (b1) des ersten Abschnittes (12u, 12o), senkrecht zur Mittenlängsachse des Hohlzylinders betrachtet, 5 bis 25% der Wandstärke (B) des Zylinders (10) beträgt.

8. Wickelkern nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem die Breite (b2) des dritten Abschnittes (16o), senkrecht zur Mittenlängsachse des Hohlzylinders (10) betrachtet, 2 bis 15% der Wandstärke (B) des Hohlzylinders (10) beträgt.

9. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Auflageflächen (10u, 10o) zumindest abschnittsweise auf­ gerauht sind.