DE4236486C2 - Spulenkörper aus thermoplastischem Kunststoff zum Aufwickeln von fadenförmigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper aus thermo­ plastischem Kunststoff zum Aufwickeln von fadenförmigem Material, mit einem hohlzylindrischen, quer zur Spulen­ achse geteilten Kern, dessen Kernhälften an ihren Stirn­ enden zusammengesteckt sind, wobei zurückversetzte Mantelflächen der ineinandergreifenden Stirnenden der Kernhälften mehrere im Axialschnitt sägezahnartig aus­ gebildete, radial nach innen bzw. radial nach außen gerichtete Vorsprünge mit dazwischenliegenden Lücken aufweisen, die nach dem axialen Zusammenstecken der beiden Kernhälften formschlüssig in die Lücken zwischen den Vorsprüngen der anderen Kernhälfte eingreifen.

Spulen dieser Art werden hauptsächlich zum Aufwickeln von Textilfäden, insbesondere Monofilen, benötigt. Da­ mit die empfindlichen Fäden beim Auf- und Abwickeln nicht beschädigt werden, müssen die Spulen an allen Flächen, die mit den Fäden in Berührung kommen, glatt sein, d. h. sie dürfen keinerlei Vorsprünge oder Auf­ rauhungen aufweisen.

Bei einem Spulenkörper der eingangs erwähnten Art (DE-OS 17 85 485) besteht der Spulenkörper im wesent­ lichen nur aus den beiden zylindrischen Kernhälften, die in der Mitte des Spulenkörpers zusammengesteckt sind. Die an den ineinandergreifenden Stirnenden der Kernhälften vorgesehenen Vorsprünge und die dazwischen­ liegenden Lücken können jedoch nicht so genau herge­ stellt werden, daß die beiden Kernhälften genau gegen­ einander zentriert sind und auch die Achsen der beiden Kernhälften genau miteinander fluchten. Deshalb hat der bekannte Spulenkörper eine geringe Rundlaufgenauigkeit und außerdem können sich zwischen beiden Kernhälften Absätze bzw. Vorsprünge ergeben, die zu einer Beschädi­ gung der aufgewickelten Textilfäden führen können. Hinzu kommt, daß häufig Spulenkörper gefordert werden, die an den beiden äußeren Enden jeweils einen kegel­ stumpfförmigen oder auch scheibenförmigen Stirnflansch aufweisen. Bei solchen Spulenkörpern treten beim Auf­ wickeln der Fäden zum Teil hohe, auf die Stirnflansche einwirkende, axial gerichtete Kräfte auf, unter deren Wirkung die sägezahnartigen Vorsprünge nachgeben und hierdurch außer Eingriff gelangen. Die beiden Kern­ hälften können sich dann voneinander lösen.

Bei einer anderen bekannten Spule aus thermoplastischem Material, mit je einem an beiden Enden des hohlen Kerns angeordneten Stirnflansch, besteht die Spule aus zwei quer zur Spulenachse im Bereich des Kernes geteilten Spulenhälften, die an ihren einander zugekehrten Stirn­ flächen durch Ultraschallverschweißung fest miteinander verbunden sind. Die Anlage zur Ultraschallverschweißung ist jedoch aufwendig und die zur Verschweißung erforder­ liche Zeit verhältnismäßig lang. Während der Ultraschall­ verschweißung müssen die beiden Hälften an ihren Stirn­ flächen gegeneinander bewegt werden, was dazu führen kann, daß sie exzentrisch zueinander verschweißt werden und damit die Spule einen schlechten Rundlauf hat. Außerdem kann im Bereich der Stirnflächen das während der Ver­ schweißung erweichte Kunststoffmaterial austreten und es entsteht ein sogenannter Schweißaustritt, der nach­ träglich durch mechanische Bearbeitung entfernt werden muß. Schließlich können sich durch unterschiedliche Schweißbedingungen auch unzulässige Toleranzen in der Spulenlänge ergeben.

Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man versucht, die gesam­ te Spule einstückig aus Kunststoff zu spritzen. Hierbei ent­ steht jedoch entlang der Trennfuge der Formhälften ein feiner Grat, der ebenfalls nachträglich in aufwendiger Weise mechanisch entfernt werden muß, wenn man eine Beschä­ digung der Fäden durch diesen Grat vermeiden will.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spulen­ körper aus thermoplastischem Kunststoff zum Aufwickeln von fadenförmigem Material der im Oberbegriff genannten Art zu schaffen, der eine hohe Rundlaufgenauigkeit aufweist und bei der die Kernhälften sicher und unlösbar miteinander verbunden sind.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die radial nach außen zurückversetzte Innenmantelfläche der ersten Kernhälfte auf einem unmittelbar an deren Stirnfläche angrenzenden Teilbereich eine hohlzylindrische Zentrierbohrung und die radial nach innen abgesetzte Außenmantelfläche der zweiten Kernhälfte auf einem an die Absatzfläche angrenzenden Teilbereich gleicher Länge einen zylindrischen Zentrierbund bilden, die genau inein­ ander passen, und daß die verbleibenden, einander zugeord­ neten Sägezahn-Teilbereiche der beiden Kernhälften mitein­ ander verklebt sind.

Da bei der erfindungsgemäßen Spule die erste Kernhälfte eine Zentrierbohrung und die zweite Kernhälfte einen zylindrischen Zentrierbund aufweist, der genau in die Zentrierbohrung paßt, und von der Zentrierbohrung am ganzen Umfang umschlossen wird, wird beim Zusammenstecken der beiden Kernhälften eine einwandfreie gegenseitige Zentrierung erreicht. Infolge dieser einwandfreien Zen­ trierung ergibt sich auch eine hohe Rundlaufgenauigkeit, und ungewollte Vorsprünge, die bei mangelnder Zentrierung auftreten können, werden vermieden. Durch die zusätzliche Anwendung von Klebstoff im Bereich der ineinandergreifen­ den Vorsprünge werden die beiden Kernhälften unlösbar mit­ einander verbunden und können auch hohen Kräften stand­ halten, die beim Aufwickeln der Fäden auftreten können. Durch die sägezahnartig ausgebildeten, nach innen und außen gerichteten Vorsprünge werden größere Klebeflächen geschaffen, die während der gesamten Lebensdauer der Spule eine einwandfreie und feste Verbindung der beiden Kernhälften sicherstellen. Außerdem haben die Vorsprünge den Vorteil, daß die beiden Kernhälften unmittelbar nach ihrem Zusammenfügen miteinander verbunden sind und sich die Kernhälften nicht mehr axial auseinanderbewegen kön­ nen. Es braucht also nicht die Abbindezeit des Klebers abgewartet zu werden und jede Spule kann unmittelbar nach ihrem Zusammenfügen aus der Vorrichtung oder Maschine entnommen werden. Hierdurch wird die Produktionszeit ver­ kürzt.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Spule, zur Hälfte im Schnitt,

Fig. 2 einen Teilschnitt im Bereich 11 der Stirnflächen im Maßstab 10 : 1,

Fig. 3 einen ähnlichen Teilschnitt vor dem Zusammen­ fügen der beiden Spulenhälften.

Der Spulenkörper 1 besteht aus thermoplastischem Kunst­ stoff und weist einen hohlzylindrischen Kern auf. Dieser hohlzylindrische Kern ist quer zur Spulenachse A geteilt und besteht aus zwei Kernhälften 2a, 2b, die an ihren einander zugekehrten Stirnenden 22a, 22b zusammengesteckt sind. An den beiden äußeren Enden der Kernhälften 2a, 2b ist jeweils ein Stirnflansch 3a bzw. 3b angeordnet, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Diese Stirnflansche können jedoch auch, wie es in Fig. 1, links unten, strichpunktiert darge­ stellt ist, exakt zylindrisch bzw. scheibenförmig sein. Die Kernhälften 2a, 2b weisen an ihren einander zugekehr­ ten Stirnenden 22a bzw. 22b an zurückversetzten Mantel­ flächen mehrere im Axialschnitt sägezahnartig ausgebil­ dete, radial nach innen bzw. radial nach außen gerich­ tete Vorsprünge 20, 23 mit dazwischen liegenden Lücken 21 bzw. 24 auf. Der axiale Abstand der Vorsprünge 21 entspricht dem axialen Abstand der Vorsprünge 23. Weiter­ hin weist die radial nach außen zurückversetzte Innen­ mantelfläche der ersten Kernhälfte 2a auf einem unmittel­ bar an deren Stirnfläche 4a angrenzenden Teilbereich eine hohlzylindrische Zentrierbohrung 28 auf. Die radial nach innen abgesetzte Außenmantelfläche der zweiten Kern­ hälfte 2b bildet auf einem an die Absatzfläche 4b angren­ zenden Teilbereich gleicher Länge einen zylindrischen Zentrierbund 25 aus. Dieser und die hohlzylindrische Zentrierbohrung 28 passen genau ineinander und dienen zur gegenseitigen Zentrierung der beiden Kernhälften 2a, 2b.

Fig. 3 zeigt die beiden Kernhälften 2a, 2b unmittelbar bevor sie axial zusammengesteckt bzw. zusammengepreßt werden. Auf die Außenfläche 27 des Stirnendes 22b, die an die Vorsprünge 23 angrenzt, wird Klebstoff 28 aufge­ tragen. Wenn dann die beiden Kernhälften 2a, 2b axial zusammengedrückt werden, dann weichen die Vorsprünge 20 dank des Kunststoffmaterials, aus dem die Spulenhälften 1a, 1b gefertigt sind, radial nach außen aus, während die Vorsprünge 23 radial nach innen gedrückt werden. Während des axialen Zusammenpressens der beiden Kern­ hälften 2a, 2b wird der Klebstoff 28 selbsttätig auf die Vorsprünge 20, 23 und die dazwischen liegenden Lücken 21, 24 verteilt. Wenn die Stirnfläche 4a an der Absatz­ fläche 4b zur Anlage gekommen ist, nehmen die beiden Kernhälften 2a, 2b die in Fig. 2 dargestellte gegensei­ tige Stellung ein. Dank der formschlüssig ineinander­ greifenden Vorsprünge 20, 23 sind die beiden Kernhälften 2a und 2b miteinander sofort verriegelt, so daß nicht gewartet zu werden braucht, bis der Klebstoff 28 ausge­ härtet ist. Die formschlüssige Verriegelung mittels der Vorsprünge 20, 23 dient zusätzlich zur Kraftübertragung. Die Vorsprünge 20, 23 bilden zusammen mit den dazwischen liegenden Lücken 21, 24 ein Labyrinth, durch welches große Klebeflächen geschaffen werden und welches außer­ dem ein Austreten von Klebstoff zur äußeren Mantelfläche der Kernhälften 2a, 2b verhindert. Die hohlzylindrische Zentrierbohrung 26 und der zylindrische Zentrierbund 25 zentrieren die beiden Kernhälften 2a, 2b gegeneinander und sorgen außerdem dafür, daß ihre äußeren Mantelflächen genau miteinander fluchten, so daß an der Stoßstelle zwischen der Stirnfläche 4a und der Absatzfläche 4b kein Vorsprung entsteht.

Claims (1)

1. Spulenkörper aus thermoplastischem Kunststoff zum Auf­ wickeln von fadenförmigem Material, mit einem hohl­ zylindrischen, quer zur Spulenachse geteilten Kern, dessen Kernhälften an ihren Stirnenden zusammengesteckt sind, wobei zurückversetzte Mantelflächen der ineinander­ greifenden Stirnenden der Kernhälften mehrere im Axial­ schnitt sägezahnartig ausgebildete, radial nach innen bzw. radial nach außen gerichtete Vorsprünge mit dazwischen­ liegenden Lücken aufweisen, die nach dem axialen Zusammen­ stecken der beiden Kernhälften formschlüssig in die Lücken zwischen den Vorsprüngen der anderen Kernhälfte eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach außen zurückversetzte Innenmantelfläche der ersten Kern­ hälfte (2a) auf einem unmittelbar an deren Stirnfläche (4a) angrenzenden Teilbereich eine hohlzylindrische Zentrierbohrung (26) und die radial nach innen abgesetz­ te Außenmantelfläche der zweiten Kernhälfte (2b) auf einem an die Absatzfläche (4b) angrenzenden Teilbereich gleicher Länge einen zylindrischen Zentrierbund (25) bilden, die genau ineinander passen, und daß die ver­ bleibenden, einander zugeordneten Sägezahn-Teilbereiche der beiden Kernhälften (2a, 2b) miteinander verklebt sind.