DE4038744C2 - Wickelkern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wickelkern für bandförmi­ ges Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE-OS 21 23 276 ist ein Wickelkern gatttungsgemäßer Art beschrieben, bei dem das bandförmige Material in einen sekan­ tenartig in der Stirnfläche der Wickelhülse eingebrachten Schacht eingeführt wird. Die GB 1 088 994 zeigt ebenfalls Wic­ kelkerne mit sekantenartig eingebrachten Schächten. Als nach­ teilig ist bei diesen Wickelkernen anzusehen, daß das Einfädeln des Endes des bandförmigen Materials voraussetzt, daß der Dreh­ winkel des Wickelkerns und die Richtung des Endes des bandför­ migen Materials relativ zueinander korrekt ausgerichtet sind. Das Einfädeln kann also nur bei ruhendem und genau auf die Zu­ führrichtung des bandförmigen Materials ausgerichtetem Schacht des Wickelkerns erfolgen.

Die US 3 604 651 schlägt einen Wickelkern für Filme vor, bei dem das Filmende an einem überstehenden Haken des Wickelkerns eingehakt wird. Dazu ist das Filmende mit einer entsprechenden Ausstanzung zu versehen. Als nachteilig ist neben der zunächst einzubringenden Ausstanzung anzusehen, daß ein selbsttätiges, maschinelles Aufwickeln des Materials nicht möglich ist.

Aus der GB 1 129 603 ist eine Filmspule bekannt geworden, bei der das Ende des bandförmigen Materials in einen separaten Kern mit einem sekantenartig eingebrachten Spalt eingelegt wird. Durch Drehen des Kerns wird das Bandende darauf aufgewickelt und fixiert. Schließlich wird der Kern in den Mittelteil der eigentlichen Spule eingelegt, auf den dann der Film aufgewic­ kelt wird. Auch hier ist wegen der umständlichen Einlegeproze­ dur an ein selbsttätiges Einfädeln des Materials gar nicht zu denken.

In der DE 38 29 978 A1 wird eine Filmspule als Teil einer Auf- und Abspulvorrichtung für Filme beschrieben. Zur selbsttätigen Einfädelung eines Filmes auf der Filmspule ist eine schwenkbar befestigte und federkraftbeaufschlagte Klemmklappe vorgesehen, die zum Einlegen eines Filmes mittels eines geeigneten Mecha­ nismus von der Spule abgehoben wird. Die Befestigung des Filmes erfolgt durch die Federkraft. Es ist zwar ein selbsttätiges Einlegen des Filmes möglich, jedoch unter relativ aufwendigen technischen Maßnahmen, wie der federkraftbeaufschlagten Klemm­ klappe.

Ähnliche Wickelkerne, bei denen bandförmiges Material durch schwenkbar am Wickelkern befestigte, in der Regel federkraftbe­ lastete Elemente festgeklemmt wird, sind in der US 1 638 989, US 2 542 186, US 3 495 878, und der US 4 266 738 offen­ bart worden. In diesen Druckschriften werden die Elemente manu­ ell (oder durch Fertigungsmaschinen) bewegt bzw. im Fall der US 2 542 186 durch die Schwerkraft. Hier ist entweder überhaupt kein selbsttätiges Einlegen des Materials in den Wickelkern möglich, oder nur durch die (beispielsweise aufgrund ihrer drehbaren Lagerung) relativ aufwendigen Klemmelemente der US 2 542 186.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wickelkern zu schaffen, der bei einfachem Aufbau ein automatisches Aufnehmen und Fixieren des Endes des aufzuwickelnden Materials gestattet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Lehre des An­ spruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Wickelkern kann zum Abwickeln des bandför­ migen Materials drehbar gelagert und schon vor dem Zuführen des bandförmigen Materials in Drehung versetzt werden. Es muß le­ diglich eine Drehrichtung entgegengesetzt der Mündung des Schachtes gewählt werden. Wenn nun das Bandende tangential zu­ geführt wird, trifft es schräg auf die Umfangsfläche auf und wird, sobald die Schachtmündung passiert, ohne weiteres durch das Ablenkelement in den Schacht geleitet. Beim fortgesetzten Aufwickelvorgang faltet sich das Ende um annähernd 180° um. Durch das Umfalten wird dem Herausziehen des bandförmigen Mate­ rials aus dem Schacht eine genügend große Widerstandskraft ent­ gegengesetzt, so daß das Material am Wickelkern verankert bleibt, bis sich die nächste Lage über den Bereich der Schacht­ mündung legt.

Es ist vorgesehen, daß der Schacht kreisbogenförmig oder von der Mündung spiralartig zum Wickelkernmittelpunkt zulaufend ausgebildet ist, und daß die Mündung einen Abstand von der Wic­ kelkernmitte hat, der größer als der Wickelkernradius ist. Da­ mit kann eine Aufnahmeöffnung im Wickelkern zu dessen Befesti­ gung auf einer Antriebsachse den größtmöglichen Durchmesser er­ halten, d. h. der Innendurchmesser dieser Aufnahmeöffnung braucht gegenüber dem Außendurchmesser der Umfangsfläche nur um den radialen Querschnitt des Schachts zuzüglich der Material­ dicke kleiner zu sein. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn bei vorgegebenem Durchmesser für die Antriebsachse des Wickel­ kerns und bei vorgegebenem maximalem Gesamtdurchmesser des Wic­ kelkerns möglichst viel bandförmiges Material untergebracht werden soll. Konstruktiv günstig ist es, wenn das Ablenkelement direkt von dem radial äußeren Rand der Schachtmündung gebildet ist. Wenn der Schacht von der Mündung spiralartig zum Wickel­ kernmittelpunkt ausgebildet ist, ist es möglich, die Umfangs­ fläche weitgegehend kreiszylindrisch auszubilden, wobei ledig­ lich im Bereich vor der Schachtmündung der Radius leicht redu­ ziert sein muß, damit das Bandende unter das Ablenkelement ge­ langt.

Die Vorteile der Erfindung liegen vornehmlich darin, daß kei­ nerlei besonderen Maßnahmen ergriffen zu werden brauchen, um das Auffangen des Bandendes zu gewährleisten. Es ist z. B. nicht nötig, daß die Mündung des Schachtes sich beim Zuführen des Bandendes in einer bestimmten Stellung befindet. Dadurch kann der Aufwickelvorgang vollkommen automatisiert werden, da sich das bandförmige Material wegen der Anbringung der Schachtmün­ dung entgegen der Aufwickelrichtung und wegen des Vorsehens des Ablenkelements selbständig in den Schacht einschiebt. Aber auch beim Abwickeln löst sich das bandförmige Material sehr leicht aus dem Schacht, ohne daß eine Belastung des bandförmigen Mate­ rials oder des Wickelkerns auftritt, weil keinerlei Klemmele­ mente verwendet werden. Nach vollständigem Abwickeln wird das Bandende wieder aufgefaltet und gleitet kraftlos aus dem Schacht. Beispielsweise auf dem Trägerband angeordnete Klebee­ tiketten können so bis zum letzten Stück verbraucht werden, oh­ ne daß ein Risiko von Beschädigungen oder Rückständen in der Druckzone verbleibt.

Sehr materialsparend ist es, wenn der Wickelkern aus rohrförmi­ gem Material besteht, wobei der Schacht durch gestanzte Zungen gebildet ist, die radial nach außen aufgebogen sind und mit ihrem freien Ende Ablenkelemente bilden. Damit die Zungen möglichst wenig nach außen aufgebogen werden müssen und damit die Konzentriziät der Umfangsfläche stören, sollte vorgesehen werden, daß ein Materialbereich zwischen den Zun­ gen und vor der Mündung des Schachts radial nach innen ver­ formt ist.

Sehr einfach und besonders kostengünstig herstellbar ist der Wickelkern, wenn ein Abschnitt eines spiralförmigen Profils verwendet wird, dessen Spiralenden sich mindestens um die Schachttiefe überlappen und einen Abstand voneinander haben, der dem Schachtquerschnitt entspricht. Dieser Abstand kann einfach dadurch aufrechterhalten werden, daß das spiralför­ mige Profil radial nach innen leicht vorgespannt ist, und daß am inneren Spiralende ein den Querschnitt des Schachts bestimmendes radial nach außen weisendes Abstandselement vorgesehen ist. Besonders einfach wird das Abstandselement dadurch gebildet, daß das innere Spiralende radial nach außen verformt ist.

Einfache Arten der Herstellung eines solchen Wickelkerns be­ stehen in der Verwendung von Abschnitten eines extrudierten Kunststoffprofils oder, wenn z. B. für bestimmte Anwendungs­ fälle wegen der Gefahr von statischen Aufladungen oder der­ gleichen Metall bevorzugt wird darin, daß ein Rohrabschnitt axial geschlitzt und spiralförmig zugezogen wird. Es ist aber auch denkbar, daß ein einfaches, rechteckiges Blech­ stück spiralförmig aufgerollt wird.

Weitere Vorteile und denkbare Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung an­ hand der Zeichnung beispielshalber näher erläutert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Stirnansicht eines erfin­ dungsgemäßen Wickelkerns,

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Wic­ kelkerns in Richtung des Pfeils A von Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 schematische Stirnansichten des erfindungs­ gemäßen Wickelkerns in verschiedenen Phasen eines Aufwickelvorgangs,

Fig. 7 bis 9 ebensolche schematische Stirnansichten des erfindungsgemäßen Wickelkerns in verschiede­ nen Phasen eines Abwickelvorgangs,

Fig. 10 eine Stirnansicht eines Wickelkerns nach der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform, und

Fig. 11 eine Stirnansicht eines Wickelkerns nach der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. 1 ist in einer Stirnansicht ein Wickelkern 10 dar­ gestellt, mit dessen Hilfe ein bandförmiges Material bei­ spielsweise ein Etikettenband, aufgewickelt werden kann, ohne daß das Ende des Etikettenbandes vor Beginn des Aufwickel­ vorgangs an der Umfangsfläche des Wickelkerns 10 festgeklebt oder auf andere Weise fixiert werden muß. Der Wickelkern 10 ist in der Ausführung von Fig. 1 ein Hohlzylinder, der auf eine nicht dargestellte, motorisch angetriebene Wickelachse aufgesteckt werden kann. Der Wickelkern 10 kann natürlich auch ein massiver zylindrischer Körper sein, der einen Achs­ zapfen aufweist, mit dessen Hilfe er angetrieben werden kann.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, weist der Wickelkern 10 einen sich konzentrisch zu seiner Außenumfangsfläche erstreckenden Schacht 12 auf, der sich etwa über 90° des Außenumfangs er­ streckt. Die Schachtmündung 14 ist in Richtung der durch den Pfeil 16 angegebenen Aufwicklungsrichtung des Wickelkerns 10 angeordnet. Die entgegengesetzte Abwicklungsrichtung ist durch den Pfeil 18 angegeben. Der radial äußere Rand der Schachtmündung 14 bildet ein Ablenkelement 20, dessen Zweck noch erläutert wird.

In der Ansicht von Fig. 2, die den Wickelkern 10 von Fig. 1 bei Betrachtung in Richtung des Pfeils A zeigt, ist zu er­ kennen, daß die äußere Wand 22 des Schachtes 12, wie in Fig. 2 gestrichelt angegeben ist, eine geschlossene Fläche sein kann, die sich über die gesamte Breite des Wickelkerns 10 erstreckt. Die Wand 22 kann aber auch aufgebrochen sein, so daß vier Zungen 22a bis 22d übrig bleiben, die so um die Außenumfangsfläche des Wickelkerns 10 herumgreifen, wie in der Stirnansicht von Fig. 1 deutlich zu sehen ist.

Wenn mit Hilfe des beschriebenen Wickelkerns ein Etiketten­ band 24 aufgewickelt werden soll, wird dieses Etikettenband 24 der Umfangsfläche des Wickelkerns 10 so zugeführt, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Der Wickelkern 10 dreht sich dabei in der durch den Pfeil 16 angegebenen Aufwicklungsrichtung weiter, bis die Schachtmündung 14 an die Stelle gelangt, an der der Anfang des Etikettenbandes 24 dem Wickelkern 10 zu­ geführt wird. Das vom äußeren Rand der Schachtmündung 14 ge­ bildete Ablenkelement 20 sorgt dafür, daß der Anfang des Etikettenbandes 24 in den Schacht 12 gelenkt wird. Wenn beim Weiterdrehen des Wickelkerns 10 der Bandanfang so weit in den Schacht 12 eingedrungen ist, wie in Fig. 5 dargestellt ist, faltet sich das Etikettenband 24 um die radial äußere Wand 22 des Schachtes 12 herum, worauf das Etikettenband 24 vom Wickelkern 10 mitgenommen wird, ohne daß die Gefahr be­ steht, daß der Bandanfang wieder aus dem Schacht 12 heraus­ rutscht. Das Etikettenband 24 kann dann auf den Wickelkern 10 aufgewickelt werden, wie aus Fig. 6 hervorgeht.

In den Fig. 7 bis 9 ist dargestellt, wie das aufgewickel­ te Etikettenband 24 wieder vom Wickelkern 10 abgewickelt werden kann. Beim Abwickeln wird auf das Etikettenband 24 eine Zugkraft in Richtung des Pfeils 26 ausgeübt, was zur Folge hat, daß sich der Wickelkern 10 in der durch den Pfeil 18 angegebenen Abwicklungsrichtung dreht. Sobald das Etiket­ tenband 24 so weit abgewickelt ist, daß nur noch das im Schacht 12 befindliche Bandende mit dem Wickelkern 10 in Kontakt steht, bewirkt die Zugkraft, daß das Bandende aus dem Schacht 12 herausgleitet. Dieses Herausgleiten geschieht völlig ruckfrei, da das Bandende weder festgeklebt noch auf andere Weise am Wickelkern 10 fixiert worden war. Dadurch werden weder das Etikettenband 24 noch der Wickelkern 10 beim Ablösen des Bandendes in irgendeiner Weise beansprucht oder belastet.

In Fig. 10 ist eine weitere mögliche Ausführungsform eines Wickelkerns dargestellt. Der in Fig. 10 dargestellte Wickel­ kern 28 ist als massiver Körper ausgebildet, in dem ein Schacht 30 angebracht ist, der sich von der Außenumfangsflä­ che aus bogenförmig und achsparallel in das Innere des Kern­ körpers erstreckt. An der Schachtmündung 32 steht der radial äußere Rand der Schachtmundung 32 an der Außenumfangsfläche des Wickelkerns 28 vor und bildet ein Ablenkelement 34, das die gleiche Funktion wie das Ablenkelement 20 der zuvor be­ schriebenen Ausführungsform des Wickelkerns 10 hat. Das Auf­ wickeln und das Abwickeln eines Etikettenbandes 24 läuft beim Wickelkern 28 ebenso wie beim Wickelkern 10 ab, so daß es hier keiner erneuten Beschreibung dieser Vorgänge bedarf.

Fig. 11 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines Wickelkerns 36. Dieser Wickelkern 36 besteht aus einem Ab­ schnitt eines spiralförmigen Profils, dessen Spiralenden sich mindestens um die tiefe des Schachts 38 überlappen und einen Abstand voneinander haben, der dem Schachtquerschnitt entspricht. Der Abstand der sich überlappenden Enden wird von einem Abstandhalter 44 aufrechterhalten, der von dem radial nach außen verformten inneren Ende des Profils 46 gebildet ist. Dieser Abstandshalter 44 legt sich an die Innenumfangsfläche des Profils 46 an und spreizt die sich überlappenden Enden auseinander. Ein diesem Wickel­ kern 36 zugeführtes Band kann automatisch in die Mündung 40 des Schachts 38 gleiten, wobei dieses Hineingleiten durch das vom anderen Ende des Profils 46 gebildete Ablenkelement 42 unterstützt wird.

Wie gezeigt wurde, kann der beschriebene Wickelkern in den beschriebenen Ausführungen zum automatischen Auf- und Ab­ wickeln von bandförmigem Material verwendet werden, wobei das bandförmige Material vor dem Aufwickelvorgang nicht am Wickelkern fixiert werden muß, sondern von diesem automa­ tisch erfaßt und mitgenommen wird.

Claims (5)

1. Wickelkern (10; 28; 36) für bandförmiges Material (24), mit mindestens einem zur Umfangsfläche des Wickelkerns (10, 28; 36) achsparallel offenen Schacht (12; 30; 38) zur Aufnahme eines Endes des bandförmigen Materials (24), wobei der Schacht (12; 30; 38) an der Umfangsfläche des Wickelkerns (10; 28; 36) eine Mündung (14; 32; 40) aufweist, im Bereich der Mündung (14; 32; 40) ein in den Schacht (12; 30; 38) weisendes Ablenkelement (20; 34; 42) ausgebildet ist, die äußere Wand (22) des Schach­ tes (12; 30; 38) starr mit dem Wickelkern (10; 28; 36) verbun­ den ist, die in radialer Richtung des Wickelkerns gemessene Spalthöhe des Schachtes (12; 30; 38) einem Mehrfachen der Dicke des bandförmigen Materials (24) entspricht, und sich der Schacht (12; 30; 38) über einen Umfang des Wickelkerns (10; 28; 36) erstreckt, der einem Vielfachen der Spalthöhe des Schachts (12; 30; 38) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mün­ dung (14; 32; 40) nahezu tangential verläuft, daß der Schacht (12; 30; 38) kreisbogenförmig oder spiralartig zum Wickelkern­ mittelpunkt zulaufend ausgebildet ist, und daß die Mündung (14; 32; 40) einen Abstand von der Wickelkernmitte hat, die größer als der Wickelkernradius ist.

2. Wickelkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus rohrförmigem Material besteht, wobei der Schacht (12) durch ge­ stanzte Zungen (22a-d) gebildet ist, die radial nach außen aufgebogen sind und mit ihrem freien Ende Ablenkelemente (20) bilden.

3. Wickelkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Abschnitt eines spiralförmigen Profils (46) gebildet ist, dessen Enden sich mindestens um die Schachttiefe überlappen und einen Abstand voneinander haben, der dem Schachtquerschnitt entspricht.

4. Wickelkern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand dadurch aufrecht erhalten ist, daß das spiralförmige Profil (46) radial nach innen leicht vorgespannt ist, und daß am inneren Spiralende ein den Querschnitt des Schachts (38) be­ stimmendes, radial nach innen weisendes Abstandselement (44) vorgesehen ist.

5. Wickelkern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement (44) dadurch gebildet ist, daß das innere Ende des spiralförmigen Profils (46) radial nach außen verformt ist.