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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Spule aus Kunststoffmaterial zur Aufnahme eines seilartigen
Materials darauf, wie zum Beispiel Band, Kabel, Draht und dergleichen,
umfassend zwei vorzugsweise scheibenartige Endglieder, die durch
einen röhrenförmigen Kern,
welcher sich zwischen den Endscheiben erstreckt, in räumlich getrennter
Beziehung zusammengehalten werden. Die Endscheiben und der Kern
werden mit Abschnitten von einander ergänzender Gestaltung ausgebildet,
die nach Zusammenbau der Spule ineinander gepasst sind. Die Endscheiben
sind mit vorstehenden Halterungen ausgestattet, die mit radialen
Greifansätzen
darauf versehen sind. Die vorstehenden Halterungen stehen axial von
den einander zugewandten Seiten der Scheiben vor, und im Bereich
seiner Enden ist der Kern mit Greifabschnitten versehen, die Greifkanten
umfassen.
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Spulen dieser Art werden normalerweise hergestellt,
indem die Endscheiben getrennt geformt und dann an den Kern geklebt
werden. Um verschiedene Anforderungen hinsichtlich des Volumens,
des Durchmessers und der Längenabmessungen
zu erfüllen,
ist es erforderlich, Spulen einer großen Anzahl von verschiedenen
Abmessungen herzustellen. Es sollte beachtet werden, dass zahlreiche
verschiedene Endscheibendurchmessergrößen zusammen mit einem Kern
einer spezifischen Länge
verwendet werden können,
genauso wie zahlreiche verschiedene Kernlängen zusammen mit einer Endscheibe
einer spezifischen Durchmessergröße verwendet
werden können.
Wird Klebstoff als der Verbindungsstoff zum Befestigen der Endscheiben
an dem Kern verwendet, ist es sehr schwierig, einen aus Sicht der
Umwelt geeigneten Klebstoff zu finden. Außerdem sind fabrikfertige Spulen
sehr sperrig zu lagern sowie zu transportieren und zu handhaben.
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Eine andere Möglichkeit zum Herstellen einer
Spule besteht darin, die Spule aus zwei Teilen von Endscheibengliedern
und einem mittleren Röhrenteil
zusammenzubauen. Eine solche Spule wird in
DE 22 59 364 offenbart, worauf sich
die Einleitung des ersten Anspruchs der vorliegenden Patentanmeldung
stützt.
Eine Spule dieser Art hat auskra gungsartige Greifansätze an den
Endscheiben, die zum Zusammenbau in Aussparungen des mittleren Röhrenteils
eingreifen sollen.
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Das Hauptziel der Erfindung ist das
Bereitstellen einer Spule, bei der die Notwendigkeit der Verwendung
umweltschädlicher
Verbindungsstoffe vermieden und gleichzeitig die Anzahl der Teile
zum Bereitstellen der gewünschten
Spulenvolumina und Spulenabmessungen erheblich reduziert wird. Ein weiteres
Ziel der Erfindung besteht darin, eine zuverlässig funktionierende Spulenstruktur
bereitzustellen, die nur ein Minimum an Lager- und Transportraum erfordert.
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Dieses Ziel wird mit Hilfe einer
Spule nach Anspruch 1 erreicht, wobei die Endscheiben mit vorstehenden
Halterungen mit radialen Greifansätzen darauf bereitgestellt
werden und die vorstehenden Halterungen axial von den einander zugewandten Seiten
der Scheiben vorstehen, der Kern in dem Bereich seiner Enden mit
Greifkanten umfassenden Greifabschnitten versehen ist und die Greifansätze dadurch,
dass sie Verstärkungsrippen
aufweisen, die sich radial von den Greifansätzen in Richtung der Mitte
der Endscheibenmitte erstrecken, nicht elastisch, das heißt, feste
Greifansätze
sind, und bei denen die Greifkanten in der ineinandergepassten Position
des Kerns und der Endscheiben angeordnet sind, um von den Greifansätzen der
Endscheiben in Eingriff genommen zu werden, nachdem letztere nach
dem Ineinanderpassen der Endscheiben und des Kerns, an den Kerngreifabschnitten
vorbeigezwungen wurden, während
die Elastizität
des Kunststoffmaterials durch Ausstrecken des Kerns in die umfängliche
Richtung genutzt wird.
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Auf Grund dieser Anordnung wird eine
starke Spule erreicht, bei der der Benutzer nur eine Mindestanzahl
von Teilen kaufen und auf Lager halten muss, die er an seine Spulenvolumenbedürfnisse
anpassen kann. So könnte
der Käufer
Endscheiben nur einer oder in jedem Fall einer sehr viel geringeren
Anzahl von Durchmessergrößen kaufen
und wäre
mit Hilfe von Kernen verschiedener Längen in der Lage, die erforderlichen
Anpassungen für
das gewünschte Volumen
im Hinblick auf das auf die Spule zu wickelnde Material vorzunehmen.
In gleicher Weise ist es natürlich
möglich,
Kerne von nur einer Abmessung oder wenigstens nur wenigen verschiedenen
Abmessungen zu kaufen und das Volumen mit Hilfe von Endscheiben
verschiedener Durchmessergrößen anzupassen.
Da die Endscheiben auf den Kern pressgepasst sind und nicht mit
dem Kern inte griert sind, kann der Zusammenbau der Teile durch den
Benutzer erfolgen, was erhebliche Vorteile aus Sicht des Transports
bietet. Es sollte beachtet werden, dass wie zuvor nichts dagegen
spricht, den Zusammenbau an dem Ort des Formens der Kunststoffkomponenten
vorzunehmen. Diese Anordnung bietet außerdem eine sehr starke Konstruktion
mit einem Minimum an Risiken, dass die Komponenten bei grober Behandlung
getrennt werden.
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Vorzugsweise sind die Greifansätze der
Endscheiben als hakenartige Zungen gestaltet, die eine keilförmige Seite,
welche von der zugehörigen
Endscheibe abgewandt ist, und eine Greifkante, die der zugehörigen Endscheibe
zugewandt ist, zur Ineingriffnahme durch Einrasten mit den Greifabschnitten in
dem Kern umfassen. Entsprechend kann der Zusammenbau bequem durch
bloßes
axiales Zusammenpressen der Endscheiben und des Kerns erfolgen.
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Außerdem sind die Greifzungen
vorzugsweise radial nach außen
gerichtet, und die in dem Kern ausgebildeten Greifkanten sind an
der Kernwand vorgenommene Aussparungen, die vorzugsweise die Form
von Öffnungen
haben, die sich durch die Kernwand erstrecken. Zusätzlich sind
die Greifansätze
an den Endscheiben vorzugsweise entlang eines kreisförmigen Bogens
räumlich
voneinander getrennt, wobei zweite vorstehende Halterungen vorzugsweise zwischen
den ersten vorstehenden Halterungen angeordnet sind und diese zweiten
vorstehenden Halterungen keilförmige
Schrägrampen
aufweisen, auf denen der Kern aufsitzt. Da die Greifansätze an den Endscheiben
nicht elastisch, das heißt
fest, sind, wodurch das Passieren der Ansätze mit Hilfe der Greifabschnitte
des Kerns durch Ausstrecken des Kerns in der umfänglichen Richtung davon zu
ermöglichen ist,
wird darüber
hinaus eine sehr zuverlässige,
dauerhafte Verbindung erreicht, sobald die Komponenten zusammengepresst
wurden, eine Verbindung, die eine unbefugte Person nur mit erheblichen Schwierigkeiten
trennen kann. Die Anordnung verhindert, dass die Verbindung getrennt
wird und die Komponenten erneut in einer Weise zusammengefügt werden,
die die Stärke
der Spule gefährdet.
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Eine Ausführung der Erfindung wird nachfolgend
mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben,
wobei
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Spule ist, die gemäß der Erfindung konstruiert
wurde;
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2 eine
Explosionsansicht eines Endabschnitts des Kerns und der inneren
Seite einer Endscheibe der Spule nach der Erfindung ist, dargestellt
in einer Explosionsansicht in nichtmontiertem Zustand;
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3 eine
axiale Querschnittansicht durch den zentralen Teil der Endscheibe
und den Endabschnitt des Kerns ist, die für dieselbe Spule wie in den
vorangegangenen Zeichnungen gedacht sind; und
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4 bis 6 von der inneren Seite einer
Endscheibe aus gesehene axiale Teilansichten sind und die sequenzielle
Verformung des Kerns zeigen, während
er an der Endscheibe angebracht wird.
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Die in den Zeichnungen dargestellte
Spule besteht aus zwei Endscheiben (1), die in einer räumlich getrennten
Beziehung durch einen röhrenförmigen Kern
(2) zusammengehalten werden. Die Endscheiben (1)
sind vorzugsweise identisch, können aber
ebenso gut in Form und Gestaltung unterschiedlich sein, wenn dies
gewünscht
werden sollte. Nach der gezeigten Ausführung ist die nach außen gerichtete
Seite der Endscheiben mit einer Anzahl von Verstärkungsrippen (3, 4 und 5)
geformt. Es ist natürlich ebenfalls
möglich,
die Endscheiben an deren inneren Seite mit Verstärkungsrippen zu versehen oder
sie mit einer glatten äußeren Seite
oder mit zwei glatten Seiten zu konstruieren oder sie mit Verstärkungsrippen
einer anderen Erscheinung und Streckung zu formen. Die Spule kann
dazu verwendet werden, jedes wickelbare Material, wie Band, Kabel,
Draht und dergleichen, aufzunehmen. Die numerische Referenz (6)
bezeichnet vorstehende Halterungen im Allgemeinen, wobei die Halterungen
von der inneren Seite der Endscheibe vorstehen und nach der gezeigten
Ausführung
aus einem ringförmigen,
axial vorstehenden Flansch (7) und aus Greifansätzen (8) bestehen,
die entlang des Flanschumfangs verteilt sind und radial über die äußere Seite
des Flansches hinaus vorstehen. Die Greifansätze (8) bilden hakenförmige Greifzungen,
die eine keilförmige
Seite (8a) umfassen, welche von der inneren Seite (9)
der Endscheibe abgewandt ist, und eine Greifkante (8b),
die der inneren Seite der Endscheibe zugewandt ist. Die Greifzungen
werden durch eine Verstärkungsrippe (10)
verstärkt,
die sich radial in Richtung der Scheibenmitte erstreckt, wobei die
Greifabschnitte folglich nicht elastisch (nicht biegsam) sind. Die
obere Hälfte von 3 ist eine Teilansicht auf
der Linie, die in 2 durch
Pfeil IIIa angezeigt wird, und die untere Hälfte ist
eine Teilansicht, die in 2 durch
Pfeil IIIb angezeigt wird. Die numerische Referenz (11)
bezeichnet eine Verstärkungsrippe,
die sich wie Verstärkungsrippe
(10) radial erstreckt und mit einer keilförmigen Schrägrampenseite
(12) geformt ist. Wie am deutlichsten in 3 ersichtlich ist, haben die Teile des
ringförmigen
Flansches (7), die sich zwischen den Greifzungen (8)
erstrecken, eine abgeschrägte Seite
(13) an ihrer von der Endscheibe abgewandten Kante. Die
Abschrägung
(13) bildet eine Fortsetzung der keilförmigen Kantenseite (12)
der Verstärkungsrippe
(11). Außerdem
hat die Verstärkungsrippe
(10) eine keilförmige
Seite (14), die eine Fortsetzung der keilförmigen Seite
(8a) der Eingreifzunge (8) bildet. Die numerische
Referenz (15) bezeichnet ein Mittelloch, das in der Endscheibe
ausgebildet ist und mit deren Hilfe die Spule drehbar, zum Beispiel
auf einer Welle, montiert werden kann. Die numerische Referenz (16)
bezeichnet Öffnungen,
die an die Enden des Kerns (2) angrenzend ausgebildet sind,
wobei die am nächsten
zu dem Kernende (17) befindlichen Öffnungskanten (18)
Greifkanten bilden, die mit den Greifkanten (8b) an den
Greifzungen zusammenwirken. Die Spule wird durch Pressen des Kerns
gegen die Endscheibe (9) zusammengebaut. Wenn die Endkante
(17) des Kerns in Kontakt mit den schrägen Flächen (14 und 8a)
an den Verstärkungsrippen
(10) bzw. den Greifzungen (8) kommt und an diesen
entlang fährt,
werden die zwischen den Greifzungen positionierten Teile des Kerns,
wie aus 5 ersichtlich ist,
ausgedehnt. Nach fortgesetztem Zusammenpressen der beiden Komponenten
wird jedoch dieser Bewegung der röhrenförmigen Wand des Kerns in einer
Richtung zu der Mitte hin durch die Zwischenkeilseiten (12)
sowie durch die Keilseite (13) an der ringförmigen Halteeinrichtung
(12) entgegengewirkt, wodurch der Kern gezwungen wird,
wie in 6 gezeigt, wieder
eine kreisförmige
Gestalt anzunehmen. Wenn sich der Endabschnitt des Kerns an den
Greifzungen vorbei bewegt und dadurch nach außen auf den äußeren Umfang
des ringförmigen
Flansches (7) gezwungen wird, wird das Material des Kerns
in der umfänglichen
Richtung entgegen der Wirkung seiner Elastizität ausgedehnt. Wenn die Greifzungen
in die Eingreiföffnungen
(16) einrasten, nimmt der Kern wieder seine ringförmige Form
an. Die Ausdehnung des Abschnitts des Kerns, der sich am nächsten zu der
Endkante davon befindet, wobei das Material in diesem Kernabschnitt
verbleibende Elastizität
besitzt, führt
dazu, dass der Kern eng um die äußere Seite
der ringförmigen
Halterung (7) passt. Durch entsprechendes Anpassen des
Abstands A von der Greifkante (8b) an der Greif zunge
zu der inneren Seite der Endscheibe im Verhältnis zu dem Abstand B von
der Greifkante (18) der Greiföffnungen zu der Endkante (17)
der zentralen Komponente wird eine sehr stabile und dauerhafte Verbindung
erreicht. Unbefugtes Aufbrechen dieser Verbindung ist sehr schwierig,
da die Greifzungen auf Grund der Verstärkungseinrichtung (10)
an ihrer Rückseite
nicht zurück durch
die Greiföffnungen
gezwungen werden können,
und jeder Versuch, mit Hilfe eines wie auch immer gearteten Werkzeugs
den Endabschnitt des Kerns von den Greifzungen loszustemmen, hat
nur die Zerstörung
der Eingreifteile zur Folge. Sollte es möglich geworden sein, die Komponenten
so zu trennen, wird wenigstens der unbefugte Wiederzusammenbau davon,
der die Funktion der Spule bei einer erneuten Verwendung gefährden könnte, verhindert.
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Die Erfindung ist nicht auf die hierin
beschriebene und in den begleitenden Zeichnungen beispielhaft dargestellte
Ausführung
beschränkt,
sondern kann in ihren Einzelheiten innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche variiert
werden, ohne von der grundlegenden Idee der Erfindung abzuweichen. Zum
Beispiel werden nach der gezeigten Ausführung die Greifzungen (8)
wie auch die durch die Verstärkungsrippen
gebildeten und zwischen den Zungen positionierten vorstehenden Halterungen
mit einer Anzahl von vier bereitgestellt. Innerhalb des Umfangs
der Erfindung kann diese Anzahl selbstverständlich höher oder niedriger sein. Es
ist ebenfalls nicht erforderlich, dass die Anzahl der vorstehenden Halterungen
mit darauf ausgebildeten Greifzungen der Anzahl der dazwischen positionierten
vorstehenden Halterungen entspricht. Als Alternative muss der ringförmige Flansch
(6) nicht durchgehend entlang des gesamten Umfangs bestehen.
Er kann stattdessen in eine Anzahl von Abschnitten geteilt werden, die
sich in gewissem Abstand zueinander befinden. Bei einer ausreichend
großen
Anzahl von keilförmigen
Kanten (12), auf denen der Kern aufsitzt, könnte das
flanschförmige
ringartige Glied (7) auch völlig weggelassen werden.