NO154689B - Kjerne-plugg. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fortrinnsvis en forbedret plugg til rørformet kjerne for å beskytte endene på rørform-ede papirkjerner, på hvilke papir, plast, tøy og andre materialer vikles ved lagring, transport og bruk. Foreliggende oppfinnelse vedrører i særdeleshet en plugg til rørformet kjerne, som er fremstilt av tre, plast eller et sammensatt tremateriale, hvilken har forsterket holclfasthet i forhold til eksisterende plugger, hvilket er et resultat av utviklingen av en ny måte for å fjerne pluggene fra de rørformede kjernene efterat de er brukt.

I fabrikker for fremstilling av papir, tekstiler og lignende rulles vanligvis papir og/eller tøy på rørformede kjerner, hvilke vanligvis er fremstilt av et papirmateriale som for eksempel papp eller annet papirmateriale. Disse rørformede kjerner er relativt sterke, men er ømtålelige i endene, hvor de lett kan skades. Under forsendelse og annen håndtering taes disse ruller av papir og annet materiale opp og flyttes gang på gang og hvis endene på de rørformede kjernene defor-meres på noen måte, blir hele rullen av papir eller annet materiale ubrukelig på grunn av at den ikke kan festes i chuck på en hensiktsmessig måte. For å beskytte slike rør-formede kjerner, stoppes altså plugger vanligvis inn i endene på den rørformede kjernen.

Plugger for rørformede kjerner finnes nå i flere størrelser for å passe til forskjellige størrelser av rørformede kjerner. Slike plugger for rørformede kjerner er utformet i flere forskjellige materialer og omfatter diverse innbyrdes forskjellige utførelser for å øke deres holdfasthet og anvendelses-områder. Imidlertid er de fleste slike plugger utformet i tre eller formpresset tremateriale. Formpressede plugger i tre fåes hos Moldwood Corporation, Drawer 430, York, Alabama 36925, U.S.A.. Plugger levert av Moldwood Corporation, slik som de er beskrevet i deres salgskataloger, er konvensjonelle i utførelse med et sentralt plassert hull for fjernelse av pluggene fra de rørformede kjernene. De fleste plugger må fjernes før rullene med papir, tøy eller annet materiale kan taes i bruk. Pluggene kan fjernes ved å føre inn en metall-stav eller -stang i det hull som pluggen er utstyrt med, og så presse eller trekke pluggene ut. Vanligvis stikkes imidlertid metallstaven eller -stangen inn i hullet på den ene pluggen og støter til mot innsiden av den motsatte pluggen slik at den kan drives ut. Eftersom plugger kan variere i størrelse, så kan også hullene som finnes deri være av for-skjellig størrelse. Vanligvis er stavene eller stengene som anvendes for å fjerne pluggene metallstaver med en diameter på 1.27 til 1.90 cm. Således må hullene i pluggene være minst så store som stavene eller stengene, som anvendes for å fjerne dem.

Andre utførelser av plugger til rørformede—kjerner er beskrevet i U.S. patent nr. 4.015.711; U.S. patent nr. 3.627.220; U.S. patent nr. 3.547.367; U.S. patent nr. 2.196.378 og U.S. patent nr. 1.919.769. Pluggene som beskrives i de ovenfor nevnte patenter er skallformede og laget av plastmateriale eller metall. Med undtagelse av pluggen som er beskrevet i U.S. patent nr. 2.196.378 omfatter alle ett i midten anbragt hull for a fjerne pluggen fra en rørf ormet\J<^jerne . I U.S. patent nr. 2.196.378 omfatter pluggen et par kryssende spant, som deler overflaten av pluggen i fire kvadranter ^""For ikke å begrense den økede holdfastheten, som 'tilveiebringes ved de kryssende spantene, er hullet for fjerning av pluggen følgelig ikke beliggende i sentrum, men i en av kvadrantene.

Til tross for de kjennetegn og fordeler som er beskrevet for de plugger som nå er i bruk, tilveiebringer pluggen ifølge foreliggende oppfinnelse øket holdfasthet og levetid sammenlignet med de eksisterende pluggene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således en rørformet kjerne, beregnet som forsterkning av endene på rørformede kjerner for

papir eller andre opprullbare materialer, hvilken plugg omfatter en massiv sylindrisk stammede! som passer tett mn i enden på den rørformede kjerne og en integrert, fremover avsmalnende del foran nevnte stammedel for å lette innføringen av pluggen inn i enden på den rørformede kjerne, hvilken plugg har en

uttagning som strekker seg i hele pluggens lengde og tjener til å lette fjernelsen av pluggen fra den rørformede kjerne, og at pluggen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at uttagningen er plassert i pluggens periferif1 ate.

Dette arrangement gjør det lett hurtig og lett å fjerne pluggen ifølge oppfinnelsen fra rorfomede kjerner, idet man på .vanlig måte anvender en avtager for plugger av standard-modell, som tidligere er beskrevet ovenfor. På grunn av at plugger ifølge oppfinnelsen ikke har det vanlige scntrums-hullet, er de imidlertid meget sterkere enn de vanlige av tidligere type som er fremstilt av samme materiale.

Fra US patentskrift 3 113 743 er der kjent en uttagbar anordning i form av en hul metallhylse. Den har "integral keyways" og en uttagning i midten på bunnveggen, beregnet for et verktøy. Forskjellen mellom den kjente anordning og den foreliggende oppfinnelse burde således være åpenbar.

Fra GB patentskrift 952 433 er der kjent en plugg av tre som både har en sentralt hull, og en slisse som går fra periferien til sentrumshullet. Den foreliggende konstruksjon går imidlertid ut på å eliminere sentrumshullet for å tilveiebringe økt styrke. Slissen i pluggen ifølge det bri-tiske patentskrift er derimot til for å kompensere for end-ringer i fuktighet slik at pluggens diameter forblir relativt stabil og således at pluggen får et tett pasning for ulike kjerner. Åpenbart anvendes sentrumshullet ikke for å ta ut pluggen, men er beregnet for et skaft for opprulling. Pluggen ifølge dette mothold er altså ikke borttagbar i den betydning som den foreliggende plugg er borttagbar.

Fra US patentskrift 2 760 732 er der kjent en endehette dvs. ikke en plugg. Den kjente hette fyller ikke enden av kjernen, men dekker bare den ytre sylindriske flaten av kjernen. Den fremstilles av et matallemne med "integral

keyways" og er ikke konstruert for å kunne tas ut.

Videre er den fra US patentskrift 3 083 928 kjent en hul metallplugg, fremstilt fra et eneste matellemne. Bunnen har en "integral sleeve" beregnet for en "core shaft or mand-rel". Ifølge patentskriftet skal kjernen anvendes med pluggen på plass, mens pluggen ifølge den foreliggende oppfinnelse er massiv og tas ut før kjernen anvendes.

US patentskrift 3 291 413 vedrører også en hul metallplugg fremstilt fra ett eneste emne. Der finnes en "integral key-way" men der finnes ingen åpninger eller hull i denne konstruksjon, og derfor må man forutsette at kjernen skal anvendes med pluggen på plass. Deler av pluggen kan ikke anvendes for uttagning av pluggen, og dessuten er pluggen ifølge dette skrift ikke massiv.

US patent 2 196 378, som er nevnt ovenfor, omhandler en plygg med en hul metallkjerne, således at pluggen får form av et skall eller en kopp. Pluggen omfatter et sylindrisk legeme med et endeparti. For å avstive pluggen har endepar-tiet ribber som krysser herandre, og plugglegemet er forsynt med ribber som er beregnet til å danne inngrep med kjernen og i realiteten utgjør forlengelser av ribbene. Ribbene skjærer hverandre under rett vinkel ved midten av ondepartiet for derved å oppnå størst mulig styrke. Kjernepluggen kan videre forsynes med et fingerhull som er slik plassert at dot ikke vi.l svekke ribbene. Fingerhullet kan beint tes fur fjerning av pluggen fra en kjerne og kan til-late innføringen av en stav eller spindel for å hjelpe til med bevegelse av rui Jon. Således vil man forstå at plasse-ringen av hullet i folge US patentskrift 2 196 378 ikke har til hensikt å oke styrken av pluggen, men å bevirke at en reduksjon av styrken blir minst mulig.

Ifølge foreliggende oppfinnelse har man faktisk gått den motsatte vei ved at man har flyttet den nevnte pluggfjer-ningsåpningen fra midten fil en kant eller periferiflate for derved å styrke kjernepluggen. Det torde være innlysende at hullet ifølge nevnte publikasjon ble flyttet fra sitt mormale midtpunkt for derved ikke å svekke en ellers forsterket konstruksjon.

Fortrinnsvis bør en slik plugg fremstilles av tre, plast eller et sammensatt tremateriale i en form for formpressmg eller fremstilles maskinelt av tre, hvis det ønskes. Et eksempel på sammensatt tremateriale er formpresset tre, som skulle kunne defineres som en sammensetning av trespon, flis eller sagflis, harpiks og/eller lim, som er blandet sammen og oppvarmet under trykk i en form for fremstille den ønskede formen.

Kjernepluggen ifølge oppfinnelsen har således en kjerne-pluggfjerningsåpning plassert ved den ytre omkretsflaten for å sikre at en maksimal mengde av det faste legemet fyller kjernens ende. For de typiske kjerneplugger som er i størrelsen av ca. 7,5 - 30 cm i diameter, bør den nevnte åpning ikke være større enn ca. 20% av ytterflatens areal for derved å oppnå maksimal styrke.

Kjernepluggen ifølge foreliggende oppfinnelse representerer et stort gjennombrudd hva angår kjernepluggkonstruksjon.

Utviklingen av den foreliggende kjerneplugg fant sted over ganske lang tid etter at alle sannsynlige alternativer ble grundig undersøkt og fortsatt funnet å ha mangler av en eller annen grunn. Sluttproduktet var ikke innlysende for oppfinnerne av foreliggende oppfinnelse, ettersom oppfinnelsen fremkom over en tidsperiode i forbindelse med under-søkelse av allerede eksisterende produkter. Under denne undersøkelse fremkom det at den strekeste kjernepluggen ville være en massiv kjerneplugg. Ikke desto mindre fant man at en uttagning var nødvendig for å tilveiebringe et middel for å fjerne pluggene fra kjernene i forbindelse med videre håndtering. Man fant da på, hvilket senere ble be-vist ved omhyggelig utprøvning, at en plugg med en uttagning kunne lages tilnærmet så sterkt som en massiv plugg ved ganske enkelt å fjerne det tidligere kjente hull og tildanne en uttagning i pluggens periferiflate. Derved er det også sikret at en maksimal lengde av det massive legemet vil fylle enden av kjernen.

Ytterligere formål med oppfinnelsen vil fremgå tydeligere ved å studere følgende detaljerte beskrivelse sammen med vedlagte tegning. Fig. 1 er et perspektivriss av en typisk rørformet kjerne, forsynt med vanlige plugger av tidligere kjent type i hver ende. Fig. 2 er et perspektivriss av en rørformet papirkjerne med den ene enden i snitt og med begge endene forsterket med plugger, utført ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et forstørret perspektivriss av en plugg, utført ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er et enderiss av en plugg ifølge foreliggende opp-^ ^ finnelse, som viser en typisk utformning av åpningen eller uttagningen i pluggen, og Fig. 5 er et enderiss i likhet med det i fig. 4, som viser en modifisert utformning av åpningen eller uttagningen.

I fig. 1 or en Langstrakt, rørformet papirkjerne lo illu-strert med et par konvensjonelle plugger 11, 12 innført i hver ende. De konvonsjoneLJo pluggene omfatter begge sentralt plasserte hull 13, 14, gjennom hvilke en stang kan stikkes inn for å fjerne pluggene. Disse plugger 11, 12 tjener til å beskytte endene på kjernen 10 under lagring og transport ved å oppta belastningsstøt under håndteringen og pressbelastninger under transport. Fig. 2 illustrerer de nye pluggenes utformning i forbindelse med foreliggende oppfinnelse .

I fig. 2 vises en typisk rørformet papirkjerne 15 med plugger 16, 17 innsatt i hver ende. Disse plugger 16, 17 fremstilles fortrinnsvis i tre eller formpresset tremateriale, men kan også fremstilles av annet materiale som f.eks. plast, når omkostninger ikke er av betydning. Hver plugg, 16, 17 er forsynt med en åpning eller en uttagning 18, 19 for å kunne fjerne pluggene, hvilken åpning er plassert i periferiflaten av plug-en, hvilket gir pluggene 16, 17 større motstandskraft mot ødeleggelse enn de konvensjonelle pluggene 11, 12, som er vist i fig. 1. Den økede motstandskraften er blitt vist ved resultater av presstester, utført på prøve-eksempler av plugger.

En serie av forsøk med kjernepressing ble utført på plugger

av furutre og formpressede treplugger for å måle deres motstandskraft mot pressing. Testene ble utført i overensstemm-else med standardtestfremgangsmåter fastsatt av The Composite Can and Tube Institute (CCTI). Hver plugg hadde en nominell

ytre diameter på ca. 7,5 cm.

Ved hvert forsøk ble en kjerne med innsatt plugg plassert i

en kompresjonstestmaskin, som har en øvre og en nedre plate,

som holdes nøyaktig parallelle under testingen og bare til-

later bevegelse vertikalt. Hastigheten for den bevegelige

platen settes til 1.27 cm pr. minutt. Kjernen, som inne-

holder pluggen, plasseres i sentrum mellom de to platene

og en presslast pålegges inntil belastningen blir konstant eller faller, hvilket indikerer feil på pluggen eller at utstyret har nådd sin belastningsgrense. Måledata blir registrert på en diagramremse og de anbragte belastnings-verdiene blir tatt fra kurven i 0,25 cm trinn.

EKSEMPEL I

I dette forsøk ble en serie presstester med plugger av furu-

tre utført. Resultatene, oppnådd fra fire forskjellige tester med konvensjonelle plugger og plugger utført i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, ga som middelverdi de data som er vist i tabell I. Måledata viser, at for furutre-

plugger spiller fiberretningen i treet en avgjørende rolle i den totale motstanden mot pressing. I de tester, hvor fiberretningen i treet er den samme som retningen for den pålagte kraften, er presskreftene vanligvis større enn de krefter som fåes med fiberretningen orientert vinkelrett mot den pålagte kraften. Der fiberretningen er vinkelrett mot retningen for den pålagte kraften, er presskreftene stort sett påvirket av sammentrykningen av trefiberne.

I de resultater som er vist i tabell I refererer "midthull" til en konvensjonell furutreplugg med et hull i midten for å fjerne pluggen. Referensene "åpning til siden" og "åpning oppover" vedrører plugger, som er utført i forbindelse med foreliggende oppfinnelse med pluggen vendt slik at uttagnings-åpningen er plassert enten på siden eller høyest oppe på pluggen. Resultatene viser at den konvensjonelle pluggen svikter ved hvert forsøk innen den nådde presstrinnet 2,25 cm og en belastning på ca. 1633 kg. Med fiberretningen parallell med den pålagte kraften presses pluggen med midthull ved 1637 kg trykk, mens pluggen ifølge foreliggende oppfinnelse motstod brudd inntil i det minste en større kraft var pålagt. Med fiberretningen parallell med den pålagte kraften og med pluggen vendt slik at åpningen finnes på den ene siden, inntraff ikke noe brudd med den maksimale belastningen på 4536 kg pålagt. Med samme retning på fiberne og med åpningen oppover (eller nedover) sviktet pluggen ved 3003 kg. Med fiberretningen vinkelrett på den pålagte kraften og med åpningen ved den ene siden sviktet pluggen ved 1737 kg, mens pluggen med åpningen oppover (eller nedover) motstod samme

belastning uten brudd.

EKSEMPEL II

I dette forsøk ble en rekke pluggpressingstester med formpressede treplugger utført. De oppnådde resultatene fra flere forskjellige tester hvor begge modellene av plugger ble anvendt, ga middelverdier som gir de data som er vist i tabell II. Bare én serie forsøk ble utført, da formpressede plugger ikke har samme fibereffekt sammenlignet med massive treplugger.

I de resultat som er vist i tabell II, er referansene "midthull", "åpning til siden" og "åpning oppover" de samme som er beskrevet i eksempel I. I denne test med formpressede plugger sviktet de konvensjonelle pluggene med midthull ved en middelbelastning på 2259 kg. Med plugger fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse og med åpningen plassert på den ene siden skjedde ikke noen svikt ved 4536 kg belastning og en til-hørende kompresjon på 1,75 cm. Når pluggene ble vendt for å orientere åpningen oppover (eller nedover), forekom ikke noe brudd ved 4536 kg med en tilhørende kompresjon på 2,23 cm. Følgelig fremgår det at både massive treplugger og formpressede plugger, fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse, har større motstandskraft mot brudd enn konvensjonelle plugger med midthull, fremstilt av samme materiale.

Et eksempel på pluggen ifølge foreliggende oppfinnelse er vist forstørret i fig. 3. Pluggen 20 har en massiv sylindrisk stamme 21, som passer tett inn i enden på en kjerne, og en integrert, avsmalnende fremre del 22 for å lette innfør-ingen av pluggen i kjernen. Den ytre flaten 23 på pluggen og den sylindriske delen 21 er formet med en diameter, som er vesentlig lik den indre diameteren på den kjerne, til hvilken pluggen er beregnet. Den indre flaten 24 på pluggen og den avsmalnende fremre delen 22 har noe mindre diameter enn den ytre flaten 23. Pluggen 20 omfatter en åpning eller en uttagning 25 for å kunne fjerne pluggen, som ikke ligger

i midten av pluggen men ved den ytre periferiflaten, hvilken åpning løper i pluggens hele lengde. Hva angår massive treplugger kan uttagningen påføres pluggen ved hjelp av fresing, boring eller lignende. Hvor pluggene er formpresset, kan åpningene eller uttagningene formpresses på plass.

Slik som vist i fig. 4 og 5 er utformningen av

uttagningen 25 ikke spesielt betydningsfull. For å tilpasses en stav eller stang, som fjerner pluggen, må imidlertid geometrien på åpningen eller uttagningen ha visse minimums-dimensjoner.Uttagningen bør f.eks. har et minimumsareal på

2

ca. 0,5 cm og et maksimumsareal ikke større enn ca. 20 % av det totale arealet av den ytre flaten på pluggen. Andre eksempler på dimensjoner for uttagningen25 i en plugg på nomi-nellt 7,5 cm er en dybde "a" som målt fra en kant på pluggen lik med eller mindre enn ca. 2,5 cm; en bredde "b" som målt langs periferien på pluggen lik med eller mindre enn ca. 2,5 cm; eller en avstand "c" fra midten på den ytre flaten 23 på pluggen til bunnen på åpningen 25 lik med eller mindre enn ca. en tredjedel av diameteren på den ytre flaten 23. Det er underforstått i dette henseende at i papirindustrien anvendes plugger, som varierer i diameter fra ca. 5 cm opp til 35 cm. Konvensjonelle midthull i disse plugger varierer i størrelse

fra ca. 2,5 cm opp til 10 cm i diameter. For å øke holdfastheten for en plugg bør imidlertid uttagning i pluggen, for å lette dens avtagning, være så liten som mulig. I et slikt tilfelle bør uttagningeni det minste være stor nok til å passe til den stav eller stang, som normalt anvendes for å fjerne pluggene fra kjernene.

Av dette fremgår at pluggen ifølge foreliggende oppfinnelse er anderledes enn tidligere kjente plugger og av den grunn tydelig oppnår en holdfasthet som er større enn for konvensjonelle plugger. Selv om den detaljerte oppfinnelsen som er beskrevet ovenfor ifølge dette fullt ut beskriver den nye pluggen i i det minste en utførelsesform, er det åpenbart at modifikasjoner og variasjoner kan gjøres på pluggen av fag-folk innenfor de grenser som patentkravene stiller.

Claims (7)

1. Plugg (20) for en rørformet kjerne, beregnet som forsterkning av endene på rørformede kjerner for papir eller andre opprullbare materialer, hvilken plugg omfatter en massiv sylindrisk stammedel (21) som passer tett mn i enden på den rørformede kjerne og en integrert, fremover avsmalnende del (22) foran nevnte stammedel for å lette innføringen av pluggen inn i enden på den rørformede kjerne, hvilken plugg har en uttagning (25) som strekker seg i hele pluggens lengde og tjener til å lette fjernelsen av pluggen fra den rørformede kjerne, karakterisert ved at uttagningen (25) er plassert i pluggens periferiflate.

2. Plugg for rørformet kjerne som angitt i krav 1, karakterisert ved at uttagningen har et minimumsareal pa minst ca. 1,25 cm 2.

3. Plugg for rørformet kjerne som angitt i krav 2, karakterisert ved at uttagningen har et areal, som ikke er større enn ca. 20% av det totale areal på den ytre flaten av pluggen.

4- Plugg for rørformet kjerne som angitt i krav 3, karakterisert ved at uttagningen er utformet med vesentlig bueformede sider og en bueformet bunn.

5- Plugg for rørformet kjerne som angitt i krav 3, karakterisert ved at uttagningen er utformet med vesentlig rette sider og en vesentlig plan bunn.

6. Plugg for rørformet kjerne som angitt i krav å eller 5 karakterisert ved at uttagningen har en dybde og en bredde, som ikke er større enn ca. en tredjedel av diameteren på den ytre flaten av pluggen.

7. Plugg for rørformet kjerne som angitt i krav 6, karakterisert ved at kanten på uttagningen nærmest midten av pluggen er adskilt fra midten av pluggen med en avstand lik eller mindre enn ca. en tredjedel av diameteren på den ytre flaten av pluggen.