DE3111738A1

DE3111738A1 - Bandwickelkern

Info

Publication number: DE3111738A1
Application number: DE19813111738
Authority: DE
Inventors: Haruo Tokyo Shiba
Original assignee: Tdk Electronics Co Ltd Tokyo; TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1982-02-11
Also published as: JPS56140556U; NL8101407A

Description

Bandwickelkern
Die Erfindung betrifft einen Bandwickelkern und insbesondere einen Wickelkern für einen offenen Wickel oder zur Verwendung bei der Herstellung von Magnetband.
Der Wickelkern für einen offenen Bandwickel oder zur Verwendung bei der Herstellung von Magnetband hat, wie aus den Fign. 1 und 2 hervorgeht, die einen typischen Wickelkern für die letztgenannte Anwendung zeigen, die Form eines ringförmigen Teils 1 aus Kunststoff, auf dessen Umfangsfläche 2 Magnetband 5 gewickelt ist. Der Wickelkern 1 hat eine Mittelöffnung 3, über die er auf eine nicht gezeigte rotierende Welle aufgesetzt wird. Zum Verkeilen des Wickelkerns auf der Welle ist der Wickelkern mit mehreren Keilnuten 4 versehen Läßt man einen solchen Wickelkern 1 mit darauf aufgewickeltem Magnetband 5 (Fig. 2) flach auf einer Werkbank oder einer anderen Unterlage, beispielsweise bei einer Arbeitsunterbrechung oder zur Speicherung, aufliegen, rutschen die innersten Lagen des Bandwickels häufig unter dem Einfluß des Eigengewichts des Bandes stufenweise nach unten. Wenn es dazu kommt, treten bei der Handhabung des Bandes, beispielsweise zum Verpacken in einer Kassette oder dergleichen, Schwierigkeiten auf. In Extremfällen kann das Band vom Wickelkern vollkommen herunterrutschen und sich aufwickeln. Bei einem offenen Bandwickel führt das stufenweise Abrutschen zu einem ungleichmäßigen Lauf des Bands und zu anderen Schwierigkeiten. Das Abrutschen ist verschiedenen Faktoren zuzuschreiben. Eingehende Untersuchungen zeigten aber, daß dafür vor allem die Wärmeausdehnung und Schrumpfung des Wickelkerns verantwortlich sind. Der Wickelkern ist so ausgebildet, daß seine Dicke (in Fig. 2 die lotrechte Abmessung) größer als die Breite des Magnetbands 5 ist.
Ein Schrumpfen des Wickelkerns bei Abkühlung kann einen Spalt B zwischen der äußeren Umfangsfläche 2 des Wickelkerns und der innersten Lage des Magnetbands entstehen lassen. Ist der Spalt einmal ausgebildet, wird der Reibungseingriff mit dem Band herabgesetzt; infolgedessen rutschen einige oder mehrere Windungen im innenliegenden Teil des auf dem Wickelkern sitzenden Bandwickels stufenweise nach unten Fig 2 läßt ein Herabrutschen über die Breite oder das untere Ende des Wickelkerns hinaus erkennen. Dazu kommt es beispielsweise, wenn mehrere derartige Wickelkerne mit daraufsitzendem Bandwickel übereinandergestapelt werden. Diesem Problem läßt sich durch Verwendung eines metallischen Wickelkerns begegnen, der beispielsweise aus Aluminium im Spritzgießverfahren hergestellt ist. Der metallische Wickelkern würde jedoch zusätzliche komplizierte Verfahrensmaßnahmen, beispielsweise Nachbehandlungen zur Erzielung eines Oberflächenfinishs oder verbesserter Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bandwickelkern zu schaffen, der verhindert, daß die innersten Lagen des Bandwickels nach unten rutschen, während gleichzeitig die Vorteile einer Kunststofformgebung beibehalten werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bandwickelkern aus einem Verbundwerkstoff mit einem ungesättigten Polyesterharz und einem thermoplastischen Polymer gefertigt ist, der relativ große Anteile an Kalziumcarbonat und Glasfasern als Füllstoffe enthält. Der erfindungsgemäße Bandwickelkern zeichnet sich durch einen besonders geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus. Er vermeidet wirkungsvoll das Herunterrutschen des Bandwickels.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten AusfUhrungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Bandwickelkernsr Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Wickelkerns, wobei das stufenweise Herunterrutschen der innersten Lagen des auf dem Wickelkern sitzenden Bandwickels angedeutet ist, und Fig. 3 einen Schnitt durch einen Bandwikkelkern nach der Erfindung.
Ein Versuch, einen Wickelkern aus einem Verbundwerkstoff aus thermoplastischem Harz und Glasfasern als dem einzigen Füllstoff herzustellen, führte zu einem Mißerfolg. Der auf diese Weise erhaltene Wickelkern hatte eine für eine derartige Verwendung unzureichende Oberflächengüte Erst durch die Anwendung von Kalziumcarbonat als zusätzlichem Füllstoff sowie eines kleinen Anteils an ungesättigtem Polyesterharz zusätzlich zu dem thermoplastischen Polymer wird ein Wickelkern mit ausgezeichneter Oberflächengüte erhalten, der frei von dem Problem thermischer Ausdehnungen und Schrumpfungen ist. Was die Anteile der beiden verschiedenen Harze anbelangt, liegt das ungesättigte Polyesterharz vorzugsweise in einer Menge vor, die mindestens 24 % des Gesamtharzgewichts entspricht. Dieses Verhältnis ist jedoch nicht als kritisch anzusehen. Das Mischungsverhältnis von Glasfasern zu Kalziumcarbonat braucht gleichfalls nicht sehr genau eingehalten zu werden; im allgemeinen ist ein Bereich von etwa 10:60 bis 30:40 zweckmäßig. Größere Bedeutung kommt jedoch dem Gesamtprazentsatz dieser Füllstoffe zu; er sollte zwischen 50 und 75 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzes, liegen. Der auf diese Weise erhaltene Verbundwerkstoff führt zu dem erwünscht kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und zu hoher Oberflächengüte des Wickelkerns.
Unter einem ungesättigten Polyester wird vorliegend ein Prepolymer verstanden, das aus einem Kondensat von Glykol und einer ungesättigten zweibasischen Säure oder einem Kondensat von Glykol und einem Gemisch aus gesättigten und ungesättigten zweibasischen Säuren besteht Bei dem Glykol kann es sich um Äthylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butondiol, Diöthylenglykol, Triäthylenglykol und dergleichen handeln. Zu vorliegend geeigneten ungesättigten zweibasischen Säuren gehören Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und dergleichen, während es sich bei den gesättigten zweibasischen Säuren um Phthalsäure, Isophthalsäure, Telephthalsäure und dergleichen handeln kann. Um das thermoplastische Polymer zu erhalten, wird zweckmäßig ein Vinylmonomer, beispielsweise Styrol, benutzt Ein Katalysator, beispielsweise ein Peroxid wie Benzoylperoxid, tert-Butylperbenzaat und dergleichen, kann vorgesehen werden, um das Vinylmonomer als solches sowie zusammen mit dem Prepolymer zu polymerisieren.
Die verwendeten Glasfasern haben vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 10 bis 20 pm und eine Länge von 1 bis 6 mm.
Form und Größe des Wickelkerns können der Form und Größe von bekannten Wickelkernen entsprechen. Der Wickelkernaufbau ist gleich oder ähnlich demjenigen gemäß den Fign. 1 und 2 sowie dem von Wickelkernen für konventionelle offene Bandwickel.
Die erfindungswesentliche Zusammensetzung ist in Fig. 3 angedeutet, die in größerem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1 zeigt. Es sind ein Grundwerkstoff 7 aus einem Gemisch aus einem ungesättigten Polyesterharz und einem thermoplastischen Polymer, feinem Kalziumcarbonatpulver 8 und Glasfasern 9 vorgesehen. Das ungesättigte Polyesterharz und das thermoplastische Polymer werden zunächst gut durchmischt.
Dann werden das Kalziumcarbonat und die Glasfasern zugesetzt und mit den Harzen innig vermischt. Die beiden Füllstoffe werden zusammen in einer Menge vorgesehen, die 50 bis 75 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzes, ausmacht. Das auf diese Weise erhaltene Gemisch wird entsprechend einem herkömmlichen Kunststofformgebungsprozeß in die in Fig 1 veranschaulichte Form gebracht. Beispielsweise kann das Stoffgemisch für diese Anwendung die folgende Zusammensetzung haben: Ungesättigter Polyester 24,0 S Styrolmonomer 2,4 % Kalziumcarbonat 60,0 % Glasfasern 10,0 % Katalysator 0,2 % Weitere Bestandteile einschließlich Entformungsmittel 3,4 % Der aus diesem Werkstoff gefertigte Formling hatte die unten zusammengestellten Werte. Die Eigenschaften eines ähnlichen Formlings aus ABS-Harz und Glasfasern sind zu Vergleichszwekken angegeben.
erfindungsgemäße ABS plus Zusammensetzung Glasfasern Oberflächenrauheit (zum) Unter 0,5 1 bis 3 Wärmeausdehnungskoeffizient 1,0 bis 3 3 (10-5/°C) Schrumpfung des Formlings (%) 0,05 bis 0,2 0,3 Der auf diese Weise gefertigte Wickelkern hatte einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 1,0 bis 3 x 10 0C (wobei der Wert im Einzelfall von den Anteilen der Füllstoffe in der Mischung abhängt). In dieser Hinsicht erwies sich der Wickelkern fast vergleichbar mit einem spritzgegossenen Aluminiumwickelkern, dessen Ausdehnungskoeffizient etwa 2,4 x 10 5/OC beträgt. Die Oberflächenglätte des erfindungsgemäßen Wickelkerns war derjenigen des Wikkelkerns weit überlegen, bei dem als Füllstoff nur Glasfasern vorgesehen sind. Bei verringertem Schrumpfen des Formlings kam es auch nur zu kleiner Absenkung Der Wickelkern wurde mit auf ihn aufgebrachtem Bandwickel bei der Montage von Magnetbandkassetten eingesetzt. Während der gesamten Versuchsdauer (d.h. während des normalen Transports, der Speicherung, dem vorübergehenden Stapeln auf der Werkbank und dergleichen) war kein schrittweises Herunterrutschen der innersten Bandlagen zu beobachten.
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Claims

Ansprüche 1. Bandwickelkern, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Verbundharzwerkstoff mit einem ungesättigten polyesterharz und einem thermoplastischen Polymer gefertigt ist, der, bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzes, 50 bis 75 Gew.% Kalziumcarbonat und Glasfasern sowie einen Reaktionskatalysator und ein Entformungsmittel enthält.
2. Bandwickelkern nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundharzwerkstoff einen linearen Ausdehnungskoeffizienten von 1 bis 3 x 10 5/OC hat.