DE19652132A1 - Mehrwegspule, zylindrisch, zweigeteilt, flanschlos, dünnwandig, mit Aussteifungsstegen, zum Aufspulen von Bändern, Seilen u. dgl. aus Natur- und Kunststoffmaterialien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flanschlose Mehrwegspule, die aus identischen Hälften besteht und mit zueinander passenden formschlüssigen Konturen an den Trennebene versehen ist. Sie wird durch Aufstecken der Halbschalen und axiales Verschieben bis zum Einrasten zum Spulenkörper. Dieser wird auf die radial spannende zylindrische Spulenaufnahme, z. B. einer Wickelmaschine, gesteckt und mittels zentrisch wirkenden Radialkräften gespannt. Durch die o.g. formschlüssigen Konturen der Trennebenen wird ein radiales Öffnen der Spule während des Aufspannvorganges verhindert. Die Spule sitzt axial unverschieblich und radial zentrisch gespannt auf der Spulenaufnahme während des Wickelvorganges fest. Nach Beendigung des Wickelvorganges wird die Spannkraft der Spulenaufnahme maschinell gelöst. Die Mehrwegspule mit dem Wickelgut kann entnommen werden.

Falls erforderlich, können passende Seitendeckel auf beiden Spulenhälften eingerastet. bzw. aufgesteckt, angebracht werden. Desweiteren kann, falls erforderlich, das Wickelgut durch Anbringen von Sicherungsbändern, die in die dazu vorgesehenen Sicherungsmulden fixiert werden, gesichert werden. Auch ist es üblich, daß auf diese Weise Seitendeckel mit Sicherungsband-ausnehmungen mit Sicherungsband zusätzlich gesichert werden. Durch die so aufgespulten und gesicherten Mehrwegspulen ist ein sicherer Transport gewährleistet.

Je nach Einsatzfall werden die Seitendeckel bei Anlieferung beim Abwickeln belassen oder davor entfernt und gesammelt.

Eine entleerte Mehrwegspule wird durch Ausrasten und axiales Verschieben der Spulenhälften getrennt. Die Spulenhälften können als massiertes, gestapeltes Leergut mit den Seitendeckeln zurücktransportiert werden.

Die beschriebene Mehrwegspule ermöglicht eine äußerst rasche Montage bzw. Demontage, ohne Verwendung von Werkzeugen, durch ungeschultes Personal.

Diese Art von Spulen werden vor allem verwendet für Transport, Lagerung und Benutzung von Fäden, band- und seilförmigen Materialien großer Länge, bestehend aus Natur- oder Kunststoffasern.

Spulen dieser Art sind nach dem Stand der Technik bereits bekannt. Sie sind als Einzelstück aus Kunststoff oder Pappe bzw. Karton oder ähnlichem hergestellt und können einmal oder wiederverwendbar sein.

Im Fall der Einwegverwendung entstehen beim Einsatz solcher Spulen hohe Beseitigungs- oder Wiedergewinnungskosten.

Aufgabe der Erfindung ist es eine kostengünstig zu fertigende, leichtgewichtige, nicht korrosive, nachbehandlungsfreie, einfach zu montierende und demontierende, stapelsichere und stofflich wiederverwertbare Mehrwegspule zu entwickeln.

Unter Berücksichtigung bereits vorhandener Lösungen für geteilte Spulen wie sie in

P 28 21 953.6,
P 43 17 973.8,
EP 0 556 154 A1,
P 23 62 485.3 und
P 23 51 849.2-22,
P 42 02 218.5

beschrieben sind, die alle eine Verbindung zu seitlichen Flanschen zeigen, bzw. ohne diese nicht einsetzbar wären, wurde hier eine flanschlose Lösung gefordert, weil die Besonderheiten der Spulenaufnahme eine Flanschlösung nicht zulassen.

Die Erfindung betrifft eine mehrfach verwendbare Spule, so gestaltet, daß im Falle der Kunststoffversion nur eine Form zur Herstellung der Spule benötigt wird.

Die Vorbereitung zum Aufspulen ist denkbar einfach. Eine Spule wird durch axiales Verschieben und Einrasten von zwei identischen Spulenhälften gebildet. Die Trennung vor dem Rücktransport erfolgt durch Ausrasten und entgegengesetztes axiales Verschieben bis zur vollständigen Lösung der Teile voneinander.

Zur Massierung des Leergutes werden die Mehrwegspulenhälften so gestapelt, daß sie ineinander liegend, bzw. aufeinander sitzend oder nebeneinander stehend möglichst geringen Raum einnehmen.

Als Material für die Herstellung der Mehrwegspulen ist Kunststoff vorgesehen. Es kann z. B. recycelter Kunststoff vorzugsweise PP, zum Einsatz kommen. Dadurch ist eine hohe Recyclingrate gewährleistet und der Ökologie und der Ökonomie Rechnung getragen. Aus logistischen- und Kostengründen wird bei Rücklieferung dasselbe Transportbehältnis wie bei Anlieferung der Wirtschaftgüter benutzt. Das bedeutet, daß pro Transporteinheit ein vielfaches an Leergut, bei hoher Recyclingquote und geringem Fahrzyklus zurück transportiert wird.

Auch werden durch die Massierung des Leergutes, bei der Bevorratung desselben, erheblicher Lagerraum und Kosten eingespart.

Desweiteren entsteht kein Abfall, wie im Fall von Papierspulen, der entsorgt werden muß.

In der Zeichnung sind mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt:

Es zeigen:

Fig. 1 Eine mögliche Mehrwegspule in seitlicher Darstellung

Fig. 2 Eine mögliche Mehrwegspulenhälfte mit Ansicht der Innenseite und möglichen Rastlöchern für Deckel sowie kreiszylindrischer Umgriffsnut und kreiszylindrischem Längssteg.

Fig. 3 Eine mögliche Mehrwegspulenhälfte in Seitenansicht

Fig. 4 Eine mögliche Mehrwegspule im zusammengeschobenen Zustand in Stirnseitenansicht.

Fig. 5 Eine mögliche Mehrwegspulenhälfte mit möglichen einrastenden Seitendeckeln

Fig. 6 Ein Ausschnitt einer stirnseitigen Ansicht einer möglichen Mehrwegspule mit Bajonettloch im Radialsteg und verdeckt liegenden stirnseitigen Längsstegen im Abstand, sowie einer Sicherungsmulde für Sicherungsband.

Fig. 7 Ein Ausschnitt einer stirnseitigen Ansicht einer möglichen Mehrwegspule mit kreisförmigem Steckloch im Radialsteg und verdeckt liegenden stirnseitigen Längsstegen im Abstand, sowie einer Sicherungsmulde für Sicherungsband.

Fig. 8 Ein Ausschnitt einer stirnseitigen Ansicht einer möglichen Mehrwegspule im zusammengeschobenen Zustand mit Darstellung von Umgriffnut und Umgriffsteg.

Fig. 9 Ein Ausschnitt einer stirnseitigen Ansicht einer möglichen Mehrwegspule im zusammengeschobenen Zustand mit Darstellung vom Hinterschnittsteg und Hinterschnittnut.

Ausführung der Mehrwegspule

Die Mehrwegspule ist zweiteilig, besteht aus zwei identischen Hälften und wird vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Beide Hälften zusammen ergeben eine rohrförmig offene Mehrwegspule mit kreisförmigem Querschnitt 1, Fig. 1. Die äußere Umfangsfläche ist von glatter Beschaffenheit und nur durch einen Einsteckschlitz, 17, Fig. 1 und Fig. 2, unterbrochen. Im Inneren der Mehrwegspule befinden sich in axialer Richtung verlaufend dünnwandige Längsstege mit breitem radialem Abstand, 5, Fig. 1, Fig. 2, Fig. 5 und Fig. 6. An den Stirnseiten vorn 2, Fig. 1 und hinten, 3, Fig. 1, verlaufen kreisförmig Radialstege, 4, Fig. 2 und Fig. 4, die in ihrer äußeren Umfangslinie den seitlichen Abschluß der äußeren Umfangsfläche bilden. Die innere Umfangslinie befindet sich in gleicher Höhe wie die in axialer Richtung verlaufenden dünnwandigen Längsstege und bildet somit den inneren Durchmesser, als Aufspanndurchmesser für die zylindrische Spannvorrichtung der Spulmaschine. Diese Radialstege, 4, Fig. 4, bilden die Stirnflächen der Spule, 2 und 3, Fig. 1. In diesen Stirnflächen befinden sich symmetrisch um, gedachte, nicht dargestellte, Mittellinien angeordnet, Löcher die, je nach gewünschtem Spulentyp, ausgebildet sein können. Wird ein Spulentyp mit Rasterlochausführung gewünscht so kann eine Mehrwegspulenversion wie in Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt, angestrebt werden. Die Rastlöcher, 7, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, sind so ausgeführt, daß ein dazupassender Seitendeckel 16, Fig. 5, eingesteckt und in Rotationsrichtung eingerastet werden kann. Die Rastung kann ähnlich, wie in P 42 02 218.5 dargestellt, ausgeführt sein. Weitere Lochgeometrien zur Aufnahme eines passenden Seitendeckels sind als Bajonettloch, 8, Fig. 6, oder als kreisförmiges Steckloch, 9, Fig. 7, dargestellt. An den Trennflächen der Mehrwegspule, die sich annähernd 180° gegenüberliegen, befinden sich die formschlüssigen Verbindungselemente, die je nach Wunsch oder Erfordernis ausgeführt sein können.

Vorzugsweise sollte eine Verbindung kreiszylindrische Umgriffnut, 10, Fig. 2 und Fig. 4, mit kreiszylindrischem Umgriffsteg, 11, Fig. 2 und Fig. 4, angestrebt werden.

Die kreiszylindrische Umgriffnut, 10, Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, ist zur Trennebene hin offen und verläuft vom Stirnende vorn, 2, Fig. 1, bis zum Stirnende hinten, 3, Fig. 1. Die zur Trennebene liegende Öffnung der kreiszylindrischen Umgriffnut ist als Schlitz mit parallelem Abstand ausgeführt. Die Öffnungsbreite des so gebildeten Schlitzes ist deutlich geringer ausgeführt, als der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Umgriffnut. Etwa in der Hälfte des Abstandes zwischen den Stirnflächen befindet sich im Inneren der kreiszylindrischen Umgriffnut ein Rastring, 20, Fig. 2, der einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Umgriffnut hat und somit erhaben den Innendurchmesser überragt.

Der kreiszylindrische Umgriffsteg, 11, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, endet in axialer Richtung verlaufend deutlich vor den Stirnenden bzw. vor den Radialstegen, 4, Fig. 2, in einer kugelförmigen Kuppe. Der Durchmesser des kreiszylindrischen Umgriffsteges ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Umgriffnut, 10, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4. Er ist aber meßbar größer, als der kleinste Durchmesser des vorgehend beschriebenen Rastringes, 20, Fig. 2. Der äußere Durchmesserrand des kreiszylindrischen Umgriffsteges, 11, Fig. 3, bildet den Abschluß der Trennebene zum Körper der Spule hin, ist aber mit einem durchgehenden Steg, 18, Fig. 3, verbunden. Der durchgehende Steg, 18, Fig. 3, ist deutlich kürzer, als der kreiszylindrische Längssteg und ist in seiner Stegdicke geringer als die Schlitzbreite der Umgriffnut, 19, Fig. 2. Die geometrische Mitte des kreiszylindrischen Umgriffsteges und die geometrische Mitte der kreiszylindrischen Umgriffnut liegen auf einer gedachten, hier nicht dargestellten, Mittellinie so, daß die Umschlagsymmetrie gewährleistet ist und zwei identische Mehrwegspulenhälften ineinander passen, Fig. 1 und Fig. 4.

Etwa in der Hälfte des Abstandes zwischen den Stirnflächen befindet sich am Umfang des kreiszylindrischen Umgriffsteges eine in Umfangrichtung verlaufende Rastrille, 21, Fig. 2, mit deutlich geringerem Durchmesser, als der äußere Durchmesser des Umgriffsteges. Dies gewährleistet beim Zusammenschieben von zwei identischen Spulenhälften ein Einrasten und Fixieren der Endlage. Es ist auch denkbar, daß eine Rastung dezentral in die Endbereiche, z. B. aus formtechnischen Gründen, vorgesehen werden kann.

Die formschlüssigen Verbindungen der Trennflächen können aber auch als Umgriffnut, 12, Fig. 8, und Umgriffstegverbindung, 13, Fig. 8, ausgeführt werden. Diese Formwahl läßt nur axiale Verschiebung zu. Auch hier ist eine Einrastung zur Fixierung, wie vorgehend bei kreiszylindrischer Umgriffnut und kreiszylindrischem Umgriffsteg beschrieben, vorgesehen. Eine solche Rastung ist sinngemäß für diese Verbindungsart gleich und daher hier nicht explizit dargestellt.

Desweiteren kann auch eine Verbindung Hinterschnittnut, 14, Fig. 9, und Hinterschnittsteg, 15, Fig. 9, mit Rastung, wie vorgehend beschrieben, gewählt werden.

Auch hier ist bei längeren Spulenkörpern denkbar, daß statt der durchgehenden formschlüssigen Verbindungselemente (Nut bzw. Steg) eine Unterteilung vorgenommen würde.

Zur Sicherung des Wickelgutes sind in einigen Fällen Spannbänder vorgesehen, die vom Innendurchmesser der Mehrwegspule her über den äußeren Durchmesser des Wickelgutes gespannt werden. Um ein Verrutschen dieser Spannbänder zu verhindern, sind an den Radialstegen, 4, Fig. 6 und Fig. 7, Sicherungsmulden, 6, Fig. 6 und Fig. 7, vorgesehen. Diese Mulden unterbrechen den Verlauf des inneren Umfangs des Radialsteges, 4, Fig. 6 und Fig. 7, zwischen den Längsstegen, 5, Fig. 6 und Fig. 7. Sie sind ausreichend in Breite und Tiefe ausgeführt, um ein Spannband in seiner Lage zu fixieren. Werden Seitendeckel, 16, Fig. 5, mit innerer Öffnung mit deutlich größerem Durchmesser, als der Innendurchmesser des Radialsteges, 4, Fig. 4, verwendet, so können auch diese zusätzlich mit einem Spannband gesichert werden.

Einsatz der Mehrwegspule

Das Zusammenfügen der Spulenhälften geschieht durch Ansetzen der Spulenhälften an den Stirnenden so, daß jeweils kreiszylindrische Umgriffnut, 10, Fig. 2, und kreiszylindrischer Umgriffsteg, 11, Fig. 2, bzw. Umgriffnut, 12, Fig. 8, und Eingriffsteg, 13, Fig. 8, bzw. Hinterschnittnut, 14, Fig. 9, und Hinterschnittsteg, 15, Fig. 9, im Eingriff sind. Durch axiales Verschieben lassen sich die Spulenhälften zusammenfügen. Die vorgesehenen Raster, z. B. Rastring, 20, Fig. 2, setzen dem Verschieben einen deutlichen Widerstand entgegen, so daß das Verschieben schwergängiger wird und mit deutlichem Rasten bei Erreichen der Endlage in die Rastrille, 21, Fig. 2, und somit auch Erreichen der Stirnflächenebene endet. Eine so zusammengesetzte Mehrwegspule ist formschlüssig so fixiert, daß weder ein Selbstlösen in Axial- oder Radialrichtung möglich ist.

Die zusammenmontierte Spule wird mit dem Innendurchmesser auf die zylindrische Spannvorrichtung der Spulenaufnahme einer Wickelmaschine geschoben und mittels zentrisch wirkenden Spannkräften auf den Innendurchmesser der Mehrwegspule auf dieser fixiert. Die formschlüssigen Verbindungen setzen den radialen Spannkräften ausreichenden Widerstand entgegen, so daß ein Öffnen der Mehrwegspule in radialer Richtung verhindert wird.

Claims (3)

1. Mehrwegspule zum Aufspulen und Transportieren fadenförmiger oder bandförmiger Wirtschaftsgüter aus Natur- oder Kunststoffmaterialien, zylindrisch, axial trenn- bzw. steckbar, da aus identische Hälften bestehend, zweigeteilt, flanschlos, dünnwandig mit Aussteifungsstegen versehen, leichtgewichtig aus elastischem Kunststoff gefertigt.
Zum Einsatz auf Maschinen mit radial spannender zylindrischer Spulenaufnahme, welche vor dem Aufbringen auf die Spulenaufnahme ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen, durch Aufstecken und axiales Verschieben und Einrasten zusammengebaut werden kann und nach dem Entleeren ebenso durch axiales Verschieben ausgerastet und demontiert werden kann, zwecks Massierung des Leergutrücktransportes. dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der zylindrischen Mehrwegspule (1) in zwei unter 180° zueinander verlaufenden Ebenen, mit jeweils formschlüssig passenden Konturen (10, 11, 12, 13, 14, 15) besteht, je an den Stirnenden (2, 3) mit radialen Stegen (4) versehen, mit Aufnahmen für Seitendeckel (7, 8, 9) und Sicherungsmulden (6) zur Fixierung von Sicherungsbändern, ausgeführt ist.

2. Mehrwegspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längstabilisierung und mechanischen Aussteifung mehrere Längsstege (5), die jeweils mit dem Radialsteg (4) der Stirnenden (2, 3) verbunden sind, vorgesehen sind.

3. Mehrwegspule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen für Seitendeckel (7, 8, 9) und die Sicherungsmulden (6) in den Radialstegen (4) zwischen bzw. am Ende der Längsstege (5) angebracht sind.