DE69004373T2 - Spule zum Aufwickeln eines Bandes und insbesondere eines Bandes mit Hohlräumen, die elektronische Komponenten enthalten. - Google Patents

Spule zum Aufwickeln eines Bandes und insbesondere eines Bandes mit Hohlräumen, die elektronische Komponenten enthalten.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spule zum Aufwickeln von Bandmaterial, insbesondere von Bändern mit elektronischen Bauteilen. Eine derartige Spule zum Aufrollen eines Bandes ist bereits aufgrund der US-A-4 266 738 bekannt.
  • Zur Lagerung von elektronischen Bauteilen und ihrer späteren Verwendung ist es vorteilhaft, dieselben in entsprechende Öffnungen eines Bandes einzusetzen und dieses besetzte Band dann auf einer Spule aufzurollen, worauf dieses Band dann am Ort der Benutzung abgerollt wird, um die auf diese Weise gelagerten und geschützten elektronischen Bauteile entnehmen zu können.
  • Derartige bekannt Spulen besitzen dabei zwei Scheiben und einen Kern, wobei die beiden Scheiben auf den Auflageflächen des Kernes aufgelegt und mit entsprechenden Verriegelungsmitteln befestigt werden. Die Dicke des Kernes hängt dabei von der Breite des Bandes ab, welches wiederum von den Platzerfordernissen der elektronischen Bauteile abhängt. Spulen gleichen Durchmessers, jedoch unterschiedlicher Dicke ergeben sich somit durch die Verwendung gleicher Scheiben sowie Kernen unterschiedlicher Breite. Auf diese Weise ergeben sich verringerte Werkzeug und Spulenkosten.
  • Derartige bekannte Spulen haben jedoch die folgenden Nachteile: Die Formen der Scheiben und der Kerne sind relativ kompliziert und erfordern im Hinblick auf die Verriegelungsmittel bewegliche Elemente, welche mit geneigten Rampen versehen sind. Aus diesem Grunde ergibt sich eine Ungenauigkeit der geformten Elemente, wobei sich diese Ungenauigkeit während der Serienfertigung zunehmend verstärkt, was nicht nur durch die Komplexität der Formen, sondern auch durch die Abnutzung der schrägen Rampen bedingt ist. Abgesehen von der sich ergebenden Ungenauigkeit ergeben sich dadurch Grate sowie eine gewisse Schwierigkeit, die Scheiben mit dem Kern korrekt und ästhetisch zufriedenstellen zusammenzusetzen.
  • Die bekannten Spulen sind fernerhin nach ihrem Zusammenbau nicht demontierbar, was in gewissen Fällen nachteilig sein kann, falls das Lagervolumen reduziert werden soll.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Spule derart zu verbessern, das erwähnten Nachteile vermieden werden, indem unter Vermeidung des Vorsehens derartiger schräger Rampen die Schwierigkeiten bei der Formung auf die Scheiben verlagert werden, während gleichzeitig die Anzahl von Befestigungspunkten bei einer im wesentlichen gleichmäßigen Verteilung vergrößert wird, um auf diese Weise die Steifigkeit und geometrische Stabilität der Spule zu verbessern.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Verbesserung gemäß der Erfindung darin
  • - daß der Kern an den Endflächen mündende Kammern aufweist, innerhalb welcher in entgegengesetzten tangentiellen Richtungen sich erstreckende biegsame Lamellen vorgesehen sind, deren Enden unter Ausbildung in radialer Richtung sich erstreckenden Spalten bis an Verriegelungselemente heranreichen, welche ebenfalls innerhalb der betreffenden Kammer vorhanden sind und
  • - daß die an den Endflächen des Kerns zu befestigenden Scheiben eine der Anzahl von Verriegelungselementen entsprechende Anzahl von Halteelementen aufweisen, wobei diese Halteelemente unter Einsatz von Ansätzen an den entsprechenden Scheiben angesetzt sind, und die Dicke dieser Ansätze höchstens gleich der Breite der Spalte ist, während die Höhe im wesentlichen gleich dem Abstand entspricht, welcher die Auflagefläche des Kernes von den Verriegelungselementen trennt, und wobei die Halteelemente sich in Schräglage auf dem betreffenden Ansätzen in derselben Richtung wie die biegsamen Lamellen erstrecken, welche in Berührung mit den Verriegelungselementen des Kernes gelangen, sobald nach der Annäherung und Rotation des Kernes in Bezug auf die betreffende Scheibe die biegsamen Lamellen elastisch in ihre Ruheposition und dabei die Ansätze blockieren, um auf diese Weise jegliche Rotation in entgegengesetzter Richtung zu verhindern.
  • Im besonderen ist jedes Verriegelungselement ein flacher Steg, welcher innerhalb der entsprechenden Kammer des Kernes vorspringt und sich dabei in der Verlängerung der biegsamen Lamelle der betreffenden Kammer erstreckt, während die entsprechenden Halteelemente in Form von Stegen ausgebildet sind, welche unter Einsatz eines Ansatzes jeweils ein Winkelelement bilden, das auf der Innenseite der jeweiligen Scheibe vorspringt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Scheiben identisch ausgebildet und symmetrisch montiert, während die biegsamen Lamellen der einen Endfläche des Kerns in entgegengesetzter Richtung zu den biegsamen Lamellen der anderen Endfläche bei seitlicher Betrachtung gerichtet sind.
  • Die an den Endflächen einmündenden Kammern sind jeweils paarweise gruppiert, wobei zwei aufeinanderfolgende Kammerpaare durch einen Z-förmigen Verbindungssteg voneinander getrennt sind, bei welchem die Ansätze die Endflächen verlängern und dabei die Verriegelungsstege bilden. Die Kammern innerhalb desselben Paares sind dabei durch einen radialen Verbindungssteg getrennt, an welchem im Bereich der jeweiligen Endflächen die biegsamen Lamellen eingesetzt sind.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung. Dabei ist eine besondere Ausführungsform der Erfindung in der folgenden Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
  • - Fig. 1 eine perspektivische vergrößerte Ansicht jenes Teils einer Spule welcher Gegenstand der Verbesserung gemäß der Erfindung ist und
  • - Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1.
  • So wie sich dies anhand der Zeichnung ergibt, besteht die Spule aus Kunststoffmaterial, beispielsweise Polystyrol. Die Spule besitzt dabei zwei Scheiben 1,2 sowie einen dazwischen gelagerten Kern 3. Die Scheiben 1 und 2 sind identisch ausgebildet und mit Hilfe derselben Form hergestellt. Sie sind jedoch symmetrisch zueinander montiert. Der Kern 3 ist einstückig ausgebildet und besitzt zwei konzentrische Ringe 4,5, welche untereinander durch Verriegelungsstege 6 und Gegenverriegelungsstege 7 verbunden sind. Diese Stege 6 und 7 erstrecken sich dabei im wesentlichen in radialer Richtung.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Verriegelungsstege 6 über die gesamte Breite des Kernes 3, während die Gegenverriegelungsstege 7 sich nur über einen Teil der Gesamtbreite erstrecken. Jeweils zwei Verriegelungsstege 6 begrenzen dabei zwei Kammern 8.2, 8.1, welche mit Hilfe eines dazwischenliegenden Gegegenverriegelungssteges 7 voneinander getrennt werden.
  • Bei der beschriebenen Ausführungsform umfaßt der Kern 3 fünf ungeradzahlige Kammern 8.1, 8.3 ... 8.2n+1 ... 8.9, welche mit der Scheibe 1 im Hinblick auf ihre Befestigung zusammenarbeiten, während zusätzlich weitere geradzahlige Kammern 8.2, 8.4 ... 8.2n ... 8.10 jeweils zwischen den zuvor erwähnten Kammern zu liegen gelangen und in Verbindung mit der Scheibe 2 eine Verriegelung gegenüber derselben ergeben. Diese Kammern sind dabei in gleichen Winkelabständen angeordnet, wobei jedoch noch zusätzlich Platz für eine Aussparung 9 vorhanden ist, die in Richtung der Außenfläche des Kernes 3 in einen Spalt 10 übergeht, durch welchen der Anfang des aufzurollenden Bandes zu seiner Fixierung einführbar ist.
  • Die folgende Beschreibung befaßt sich mit den Verriegelungsmitteln innerhalb der Kammern 8.1 und 8.2. Ähnliche Verriegelungsmittel befinden sich auch in den anderen Kammern, deren Anzahl beliebig gewählt werden kann.
  • Der Gegenverriegelungssteg 7 trennt die beiden Kammern 8.1 und 8.2 und besitzt dabei biegsame Lamellen 13.1 und 13.2, welche sich entlang des Umfangs in entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Die Lamelle 13.1 befindet sich dabei näher an der Endfläche 11 des Kernes 3, welche an der Scheibe 1 zum Anliegen gelangt, während die Lamelle 13.2 näher an der Endfläche 12 des Kernes 3 liegt, welche an der Scheibe 2 zum Anliegen gelangt.
  • Der Verriegelungssteg 6, welcher gemäß Fig. 2 die Kammer 8.1 von der Kammer 8.1 trennt, besitzt hingegen einen radialen Steg 14.1, welcher in Richtung der Kammer 8.1 ragt. Derselbe besitzt ferner einen radialen Steg 14.10, welcher in Richtung der benachbarten Kammer 8.10 ragt. Der Verriegelungssteg 6 mit seinen beiden radialen Stegen 14.1, 14.10 besitzt demzufolge ein rechteckiges Z-förmiges Profil.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bildet die untere Fläche der biegsamen Lamelle 13.1 im wesentlichen eine Verlängerung der oberen Fläche des radialen Steges 14.1, während die untere Fläche des radialen Steges 14.1 in der Endfläche 11 des Kernes 3 zu liegen gelangt. Die biegsame Lamelle 13.1 kann in axialer Richtung verschoben sein, solange die in dem Folgenden zu beschreibende Funktion zu erfüllen ist, welche darin besteht, daß in der in Fig. 2 durch gestrichelten Linien dargestellten deformierten Position ein Vorbeigleiten eines entsprechend ausgebildeten Winkelelements 15.1 der Scheibe 1 gestattet ist und eine Verriegelung dieses Winkelelementes 15.1 ergibt, sobald die betreffende biegsame Lamelle 13.1 in ihre durch ausgezogene Linien dargestellte Ruhelage zurückgekehrt ist. Die untere Fläche des radialen Steges 14.1 kann im übrigen in Bezug auf die Endfläche 11 zurückgezogen sein, solange die Dicke dieses radialen Steges 14.1 ausreichend groß ist, um die in dem Folgenden zu beschreibende Verriegelung zu ergeben.
  • So wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, besitzt die Scheibe 1 auf ihrer Innenfläche 5 angeformte Winkelelemente 15.1, 15.3, 15.5 ... 15.2n+1 ... 15.9, bei welchen der jeweilige freie Arm ein Halteelement 16.1, 16.3, 16.5 ... 16.2n+1 ... 16.9 ergibt, das mit dem entsprechenden radialen Steg 14.1, 14.3 ... 14.2n+l ... 14.9 des Kernes 3 in Eingriff gelangt. Jedes Halteelement 16.2n+1 ist dabei über einen Ansatz 17.2n mit der Scheibe 1 verbunden, so daß auf diese Weise das jeweilige Winkelelement 15.2n gebildet wird.
  • Die freien Enden der biegsamen Lamellen 13.2n+1 des Kernes 3 sind im übrigen unter Ausbildung von radialen Spalten 18.2n+1 von den jeweiligen radialen Stegen 14.2n+1 getrennt.
  • Bezüglich des Winkelelementes 15.1 der Scheibe 1 und des die Lamelle 13.1 gegenüber dem radialen Steg 14.1 des Kernes 3 trennenden Spaltes 18.1 sei noch erwähnt, daß die Breite 1 dieses Spaltes 18.1 wenigstens gleich bzw. unter Einhaltung eines gewissen minimalen Spiels der Breite ep des Ansatzes 17.1 des Winkelelementes 15.1 entspricht.
  • Um den Kern 3 gegenüber der Scheibe 1 zu befestigen, müssen demzufolge die folgenden Schritte vorgenommen werden:
  • - Die Kammern 8.2n+1 müssen auf den Winkelelementen 15.2n+1 zentriert werden, worauf der betreffende Kern 3 in Richtung des Pfeiles F so lange verdreht wird, bis die radialen Stege 14.2n+1 an den starr ausgebildeten Halteelementen 16.2n+1 der Scheibe 1 zum Anliegen gelangen.
  • - In der Folge muß die Scheibe 1 gegen den Kern 3 gedrückt werden, damit die Halteelemente 16.2n+1 der Scheibe 1 die Lamellen 13.2n+1 des Kernes 3 zum Verbiegen bringen.
  • - Schließlich rnuß dann der Kern 3 erneut in Richtung des Pfeiles F verdreht werden, damit die Halteelemente 16.2n+1 der Scheibe 1 gemäß Fig. 2 unterhalb und an den radialen Stegen 14.2n+1 des Kernes 3 zu liegen gelangen. In dieser Position gelangen die Ansätze 17.2n+1 der Scheibe 1 an den entsprechenden radialen Stegen 14.2n+1 zum Anliegen. In dieser Position werden die biegsamen Lamellen 13.2n+1 freigegeben, so daß sie elastisch in ihre Ausgangsposition zurückkehren. Auf diese Weise werden die Winkelelemente 15.2n+1 arretiert, was eine Demontage durch Rotation in entgegengesetzt zum Pfeil F des Kernes 3 in Bezug auf die Scheibe 1 verhindert.
  • In derselben Weise, wie dies in Bezug auf den Verriegelungssteg 6 beschrieben worden ist, welcher die Kammer 8.1 von der Kammer 8.10 trennt, besitzt der die Kammern 8.2 und 8.3 trennende Verriegelungssteg 6 einen in die Kammer 8.2 ragenden radialen Steg 14.2 und einen in die Kammer 8.3 ragenden radialen Steg 14.3, wobei der Verriegelungssteg 6 mit seinen beiden angeformten radialen Stegen 14.2 und 14.3 ein rechteckförmiges Z-förmiges Profil ergeben.
  • Die Scheibe 2 besitzt genau so viele Winkelelemente 15.2n, wie der Kern 3 radiale Stege 14.2n besitzt, welche mit entsprechenden Halteelementen 20.2n in Eingriff bringbar sind. Letztere sind dabei Teil von Winkelelementen 19.2n der Scheibe, wobei die Verbindung mit Hilfe von Ansätzen 21.2n erfolgt. Im übrigen sind die biegsamen Lamellen 13.2n unter Bildung von Spalten 18.2n von den radialen Stegen 14.2n getrennt, wobei die Breite dieser Spalte wenigstens gleich der Dicke der Ansätze 21.2n ist.
  • Aufgrund einer symmetrischen Montage der Scheiben 1 und 2 erstrecken sich die Halteelemente 20.2n der Scheibe 2 entsprechend Fig. 2 in der entgegengesetzten Richtung wie die Halteelemente 16.2n+1 der Scheibe 1, was ebenfalls für die biegsamen Lamellen 13.2n des Kernes 3 gilt, welche in entgegengesetzter Richtung zu den biegsamen Lamellen 13.2n+1 des Kernes 3 gerichtet sind. Um den Kern 3 an der starr betrachteten Scheibe 2 befestigen zu können, muß im übrigen nach einer gegenseitigen Annäherung der Kern 3 entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeiles F verschwenkt werden.
  • So wie sich dies insbesondere anhand von Fig. 1 ergibt, ist der innere Ring 4 des Kernes 3 mit einem Verstärkungsring 22 versehen, welcher zwei Ringkammern 23,24 voneinander trennt, die der Zentrierung von entsprechenden Zentrierscheiben 25,26 der Scheiben 1 und 2 dienen. Die Tiefe dieser beiden Ringkammern 23,24 ist dabei wenigstens gleich der Höhe dieser Zentrierscheiben 25,26.
  • Der Abstand d zwischen der Scheibe 1 bzw. 2 und den Halteelementen 16.2n+1 bzw. 20.2n entspricht im übrigen bis auf ein bestimmtes Spiel der Dicke e der radialen Stege 14.2n+ bzw. 14.2n des Kernes 3. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß bei der Verriegelung die Scheiben 1 und 2 mit ausreichender Kraft gegen die Endflächen 11 und 12 des Kernes 3 gedrückt werden.
  • Die Fig. 1 zeigt fernerhin, daß die Ringe 4,5 und die Verbindungsstege 6,7 mit ringförmigen Versteifungsrippen 27 versehen sind, welche unter Einhaltung von Spalten 28 von den biegsamen Lamellen 13 getrennt sind.
  • Es ist einleuchtend, daß die Scheiben 1 und 2 und der Kern mit sehr geringen Mengen von Kunststoff hergestellt werden können und daß die Formung der Werkstücke ohne Schwierigkeit mit vereinfachten Formen herstellbar ist, wobei keine Elemente auftreten, welche durch Reibung einer Abnutzung ausgesetzt sind.
  • Die beschriebene Spule kann selbstverständlich auch demontiert werden. Falls dies zweckmäßig sein sollte, können in den Scheiben 1 und 2 im Bereich der freien Enden der biegsamen Lamellen 13 nicht dargestellte Bohrungen vorgesehen sein, durch welche ein mit entsprechenden Stiften versehenes Werkzeug eingeführt werden kann.
  • Um die Spule zu demontieren, müssen diese Stifte des betreffenden Werkzeugs nur durch die Bohrungen der einen Scheibe hindurchgeführt werden, um auf diese Weise die biegsamen Lamellen derart zu verbiegen, daß dieselben nicht mehr die Ansätze 17 bzw. 21 halten. In der Folge kann dann der Kern 3 in Bezug auf die jeweilige Scheibe verschwenkt werden, so daß auf diese Weise die radialen Stege 14 des Kernes 3 von den Halteelementen 16 bzw. 20 der jeweiligen Scheibe vorbeikommen.

Claims (5)

1. Spule zum Aufwickeln von Bandmaterial, insbesondere mit elektronischen Bauteilen versehenen wabenförmigen Bändern, bestehend aus zwei seitlichen Scheiben (1, 2), welche unter Einsatz von Verriegelungselementen an einem Kern (3) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet,
- daß der Kern (3) an den Endflächen (11 bzw. 12) mündende Kammern (8.1, 8.3 ... bzw. 8.2, 8.4 ...) aufweist, innerhalb welcher in entgegengesetzten tangentiellen Richtungen sich erstreckende biegsame Lamellen (13.1, 13.3 ... bzw. 13.2, 13.4 ...) vorgesehen sind, deren Enden unter Ausbildung in radialer Richtung sich erstreckenden Spalten (18.1, 18.3 ... bzw. 18.2, 18.4...) bis an Verriegelungselemente (14.1, 14.3 ... bzw. 14.2, 14.4 ...) heranreichen, welche ebenfalls innerhalb der betreffenden Kammer vorhanden sind und
- daß die an den Endflächen (11, 12) des Kernes (3) zu befestigenden Scheiben (1, 2) eine der Anzahl von Verriegelungselementen entsprechende Anzahl von Halteelementen (16.1. 16.3 ... bzw. 20.2, 20,4 ...) aufweisen, wobei diese Halteelemente unter Einsatz von Ansätzen (17.1, 17.3 bzw. 21.2, 21.4...) an den entsprechenden Scheiben 1, 2) angesetzt sind, und die Dicke (ep) dieser Ansätze höchstens gleich der Breite (1) der Spalte ist, während die Höhe (d) im wesent lichen gleich dem Abstand entspricht, welcher die Auflagefläche des Kernes von den Verriegelungselementen trennt, und wobei die Halteelemente sich in Schräglage auf dem betreffenden Ansätzen in derselben Richtung wie die biegsamen Lamellen erstrecken, welche in Berührung mit den Verriegelungselementen des Kernes gelangen, sobald nach der Annäherung und Rotation des Kernes in Bezug auf die betreffende Scheibe die biegsamen Lamellen elastisch in ihre Ruheposition und dabei die Ansätze blockieren, um auf diese Weise jegliche Rotation in entgegengesetzter Richtung zu verhindern.
2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verriegelungselement ein flacher Steg (14) ist, welcher innerhalb der entsprechenden Kammer (8) des Kernes (3) vorspringt und sich dabei in der Verlängerung der biegsamen Lamelle (13) der betreffenden Kammer erstreckt, während die entsprechenden Halteelemente in Form von Stegen (16) ausgebildet sind, welche unter Einsatz eines Ansatzes (17) jeweils ein Winkelelement (15) bilden, das auf der Innenseite der jeweiligen Scheibe (1, 2) vorspringt.
3. Spule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (1, 2) identisch ausgebildet sind und symmetrisch montiert sind, während die biegsamen Lamellen (13.1, 13.3 ...) der einen Endfläche (11) des Kerns in entgegengesetzter Richtung zu den biegsamen Lamellen (13.2, 13.4 ...) der anderen Endfläche (12) bei seitlicher Betrachtung gerichtet sind.
4. Spule nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
- daß die an den Endflächen (11, 12) einmündende Kammern (8.1, 8.2, 8.3, 8.4...) jeweils paarweise (8.1, 8.2; 8.3. 8.4; ...) gruppiert sind, wobei zwei aufeinander folgende Kammernpaare durch einen Z-förmigen Verbindungsteg (6) voneinander getrennt sind, bei welchem die Ansätze die Endflächen verlängern, und dabei die Verriegelungsstege (14.1, 14.3 ...14.2, 14.4 ...) bilden und
- daß die Kammern innerhalb desselben Paares durch einen radialen Verbindungssteg (7) getrennt sind, an welchem im Bereich der jeweiligen Endflächen (11, 12) die biegsamen Lamellen (13.1 ...13.2 ...) angesetzt sind.
5. Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils ein Paar von entgegengesetzt gerichteten biegsamen Lamellen (13.1, 13.2 ....) tragenden radialen Verbindungsstege (7) in entsprechende kreisförmige Versteifungsringe (27) übergehen, welche in Verbindung mit konzentrischen Ringen (4, 5) des Kernes (3) und den Verbindungsstegen (6, 7) die Kammern (8.1, 8.2 ...) begrenzen, wobei diese Versteifungsringe (27) sich in Verlängerungsrichtung der biegsamen Lamellen erstrecken und gegenüber denselben durch Spalte (28) getrennt sind.
DE90401946T 1989-08-02 1990-07-05 Spule zum Aufwickeln eines Bandes und insbesondere eines Bandes mit Hohlräumen, die elektronische Komponenten enthalten. Expired - Fee Related DE69004373T2 (de)

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