SPULE ZUM AUFWICKELN VON LANGGESTRECKTEM IN SEINER KLEINSTEN QUERSCHNITTSABMESSUNG MEHR ALS ZWEI MM MESSENDEM WICKELGUT

Abstract

 Gezeigt ist eine Spule (10) für langgestrecktes, in seiner kleinsten Querschnittsabmessung mehr als zwei mm messendes Wickelgut mit einem rohrförmigen Kern (11) und mit mindestens zwei scheibenförmigen Flanschen (12, 13) mit Öffnungen (14, 15) an den Flanschen im Bereich der Kernwand (16). Die Flansche (12, 13) und der Kern (11) sind trennbare Einzelteile der Spule (10). Die Spule umfasst mindestens zwei Zuganker (17, 18), welche den Kern (11) durchdringen und an jedem Ende einen verdickten Kopf (19, 20) aufweisen, wobei die Köpfe (19, 20) der Zuganker (17, 18) im montierten Zustand der Spule (10) mit den Flanschen (12,13) verriegelt sind. zur Verriegelung sind die Köpfe (19, 20) in der Flanschebene (21) beweglich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spule zum Aufwickeln von langgestrecktem, in seiner kleinsten Querschnittsabmessung mehr als zwei mm messendem Wickelgut, mit einem rotationssymmetrischen Körper, der einen rohrförmigen Kern und an dessen Stirnflächen jeweils einen Flansch aufweist.

[0002] Beim Bewickeln der Spulen entstehen durch die Wickelspannung des strangförmigen Gutes Axialkräfte, die die Flansche auseinander drücken. Deshalb werden die Flansche mit metallischen Rohrnieten als Zuganker in axialer Richtung zusammen gehalten, unabhängig davon, aus welchem Material die übrigen Teile der Spule hergestellt sind.

[0003] Eine solche Spule ist aus der DE 1 801 126 U bekannt. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass das Umbördeln mindestens eines Rohrendes an der montierten Spule erfolgen muss und dass die Spule aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt ist, was das Recycling erschwert, weil Materialien getrennt werden müssen und weil bei den metallischen Rohrnieten das Abtrennen eines Kopfes aufwendig ist.

[0004] Im deutschen Verpackungsgesetz wird die
"Spule" als Verpackung deklariert. Eine
Spule mit Metallanteilen wird als
"Verbundverpackung" bezeichnet.
Bei einer Entsorgung dieser Spule wird dieser
Materialmix mehr und mehr problematisch. Die Verpackungsgesetze bevorzugen in der Zukunft Monomaterial-Konzepte. Darüber hinaus wird eine
leichte Recyclierbarkeit angestrebt.

[0005] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Spule zu zeigen, die es erlaubt, alle Bestandteile der Spule aus der gleichen Materialkategorie zu fertigen. Die in Frage kommenden Materialkategorien sind Holz, Kunststoff und Metall. Bei Metallen ist eine weitere Differenzierung notwendig.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 wiedergegeben.

[0007] Dabei weisen die Zuganker Köpfe auf, die im montierten Zustand der Spule mit den Flanschen verriegelt sind. Die Zuganker mit ihren Köpfen sind zur Verriegelung in der Flanschebene beweglich. Die Beweglichkeit soll bevorzugt eine Drehbeweglichkeit sein; aber auch eine lineare Beweglichkeit der Zuganker kann als Verriegelung ausgebildet werden.

[0008] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnungen als Schlitze ausgebildet sind und zur Aufnahme der Zuganker in den Flanschen mit ihrer größten Abmessung ein als Langloch ausgebildetes Durchgangsloch bilden, das in seiner Längsmitte um einen Konus erweitert wird, dessen Achse parallel zur Spulenachse verläuft und dessen größter Durchmesser nicht kleiner als der größte Kopfdurchmesser des betroffenen Zugankers ist.

[0009] Mit einem ergänzenden Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zuganker einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Zuganker für Holz und Blechspulen sollen aus Plattenmaterial hergestellt werden, so dass nur eines der zwei zu einem Rechteck gehörenden Maße bei der Spulenherstellung gefertigt werden muss.

[0010] Bei der bevorzugten Verriegelung der Spule durch Verdrehung der Zuganker um deren Längsachse liegt die Breitseite des Rechteckquerschnitts beim Fügevorgang mittig auf dem schneidenden Abschnitt einer Sekante des Innenkreises des Kerns und die Schmalseiten des Rechteckquerschnitts sind parallel zum Radius durch die Mitte der Sekante ausgerichtet. Dabei befindet sich der gesamte Querschnitt des Zugankerschaftes im Abstand zur benachbarten Innenseite der Kernwand. Bei der Drehung der Zuganker zum Zwecke der Verriegelung gelangt idealerweise die Schmalseite des Rechteckquerschnitts gerade eben in Kontakt mit der Innenseite der Kernwand. Es sind mindestens drei Zuganker vorgesehen, so dass der Kern von den Zugankern zentriert wird.

[0011] Nach einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass die schlitzartigen Öffnungen in den Flanschen quer zu ihrer größten Abmessung im Abstand von ihren Längsenden beidseitig eine Ausbauchung aufweisen. Bevorzugt wird an eine mittige und rechtwinklige Anordnung eines Konus - bezogen auf die Längserstreckung des Schlitzes - gedacht, wobei sich an den Konus, dem Kern zugewandt, ein zylindrisches Stück der Öffnungen anschließt. Die Ausbauchung ist so gewählt, dass der Zugankerschaft bei seiner Verriegelungsbewegung in den beiden Ausbauchungen geführt ist.

[0012] Mit den dargestellten Merkmalen wird es möglich, dass die Zuganker aus der gleichen Materialkategorie wie der Spulenkörper bestehen. Dies erfolgt mit der Besonderheit, dass die Zuganker, die die beiden Flansche zusammenhalten, gleichzeitig den Kern tragen und zentrieren. Bei Holzspulen kommt bei allen Teilen der Spulen vorzugsweise Sperrholz in Betracht.

[0013] Fertigungstechnisch ist es vorteilhaft, dass die Zuganker sich mit ihren Köpfen von einem ersten Flansch durch den Kern bis in den zweiten Flansch erstrecken.

[0014] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zuganker (17, 18) vor der Montage der Spule (10) vollständig vorgefertigt sind. Dadurch lässt sich die Fertigung der Zuganker outsourcen. Alternativ oder ergänzend können die Zuganker auch auf Vorrat gefertigt werden.

[0015] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnungen in den Flanschen mit ihren größten Abmessungen in Umfangsrichtung der Flansche ausgerichtet sind. Dadurch bleibt bei der Montage der Zuganker, wie oben erwähnt, beim Fügen derselben, Spiel zum Einfädeln des zweiten Kopfes in die Öffnung im Flansch um den Schaft der Zuganker herum, wobei dieses Spiel beim Verriegeln beseitigt wird.

[0016] Das führt dazu, dass die Zuganker in ihrer verriegelten Position den Kern zentrieren und damit auch tragen.

[0017] Nach einem weiterführenden Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zuganker mindestens an einem ihrer zwei Köpfe in den Flanschen erfassbar und durch Verschwenken mit den Flanschen verriegelbar sind. In den Flanschen bedeutet im Hüllvolumen der Flansche.

[0018] Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen ebenen Sitz des Zugankerkopfes in der Öffnung. Der ebene Sitz ist insbesondere einfach zu fertigen.

[0019] Mit einem ergänzenden Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Verriegelung von Zugankern und Flanschen Bajonettverschlüsse vorgesehen sind. Bajonettverschlüsse haben den Vorzug, dass sie sich nicht losrappeln, weil sie einen definierten Rastsitz mit einer Hintertotpunktlage am Ende der Drehbewegung zur Verriegelung haben.

[0020] Die Erfindung wird im Einzelnen anhand der Zeichnung erläutert, dabei zeigen:

Fig. 1:

eine Gesamtdarstellung einer Spule nach der Erfindung, teilweise explosiv dargestellt mit teilweise herausgebrochenem Kern;

Fig. 2:

einen Teilschnitt durch einen Flansch mit einer Öffnung zur Verankerung von einem Zuganker und dem Flansch in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3:

einen Schnitt nach Linie III-III in Fig.2;

Fig. 4:

einen Endabschnitt eines Zugankers mit unterhalb des Kopfes abgebrochener Darstellung zur Einführung des Kopfes in die Öffnung nach Fig.2;

Fig. 5:

eine Draufsicht auf eine Öffnung nach Fig.3;

Fig. 6:

eine Seitenansicht auf den Kopf nach Fig.4;

Fig. 7:

eine Schnittdarstellung entsprechend Fig.2 jedoch für eine zweite Ausführungsform von Öffnung und Zuganker;

Fig. 8:

den Kopf eines Zugankers passend zu der Ausführungsform der Öffnung im Flansch nach Fig.7;

Fig. 9:

eine Draufsicht auf die Öffnung nach Fig.7;

[0021] Fig.1 zeigt eine Spule 10 mit einem unteren Flansch 13, einem Kern 11 sowie vier innerhalb des Kerns 11 in der Nähe der Kernwand 16 symmetrisch angeordneten Zugankern 17, die die Kernlänge um die Flanschwandstärke eines oberen, noch nicht aufgesetzten Flansches 12 überragen. Der Kern 11 und die Flansche 12, 13 bilden den Spulenkörper 30. Die Zuganker 17 erstrecken sich parallel zu der Spulenachse 25. Jeder Zuganker 17, 18 (s. Fig.4 und Fig.8) hat an jedem seiner Längsenden je einen Kopf 19, 20, der in Öffnungen 14 in beiden Flanschen 12 und 13 eintaucht. Die Flansche 12 und 13 sind als ebene Kreisscheiben ausgebildet, die etwa auf dem Durchmesser des Kerns 11, innerhalb desselben, die Öffnungen 14 aufweisen. Die Spulenachse 25 steht rechtwinklig auf der Flanschebene 21.

[0022] Die Zuganker 17 mit den Köpfen 19 werden in die Öffnungen 14 eingesteckt und um die Längsachse der Zuganker 17 gedreht.

[0023] Die Anordnung der Öffnungen 14 ist so gestaltet, dass die Zuganker 17 den als Rohrstück ausgebildeten Kern 11 zentrieren.

[0024] Die Figuren 2 bis 6 stellen eine erste Ausführungsform der Köpfe 19 und der Zuganker 17 dar. Die Öffnungen 14 in Kernnähe am Flansch umfassen ein Durchgangsloch 23, das am besten in Fig.5 ersichtlich ist. Ergänzt wird das Durchgangsloch 23 durch zwei Ausbauchungen 28, welche die Abschnitte eines gemeinsamen Kreises darstellen. Die Ausbauchungen 28 sind eingeschlossen von einem kreisringförmigen, ebenen, nur von dem Durchgangsloch 23 durchtrennten Sitz 32, auf den sich Überstände 34 des Kopfes 19 der Zuganker 17 nach Zusammenfügen und Verdrehen abstützen. Auf dem Sitz 32 sind zwei Paare von radial ausgerichteten Graten 31 vorgesehen, zwischen die sich die Überstände 34 der Köpfe 17 bei der Drehung zur Verriegelung setzen und so einen Rastsitz bilden. Die Paare von Graten 31 bilden im Zusammenwirken des Kopfes 19 mit seinen Überständen 34 und dem Sitz 32 einen Bajonettverschluss.

[0025] In Fig. 4 ist dargestellt, dass die Zuganker 17 einen rechtwinkligen Querschnitt 33 mit Breitseiten b und Schmalseiten a haben. Beim Fügen der Flansche 12, 13 sind die Langlöcher ausgebildeten Durchgangslöcher 23 etwa tangential zu dem Teilkreis der Öffnungen 14 angeordnet und zwar so, dass beim Fügen der Spule noch etwas Spiel zwischen der Innenwand des Kerns 11 und den Zugankern 17 verbleibt. Dieses Spiel verschwindet, wenn die Breitseite b des Querschnitts 33 zum Verriegeln der Zuganker 17 mit den Flanschen 12, 13 radial zur Spulenachse 25 gestellt wird, so dass der Kern 11 durch die Zuganker 17 zentriert wird. Dabei stützt sich der Kern 11 gegen die Schmalseite a des Rechteckquerschnittes 33 ab.

[0026] In den Fig. 7 bis 9 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Unterschiedlich ist nur die Form der Köpfe 20 der Zuganker 18 und dementsprechend deren als Konus 22 ausgebildeter Sitz in den Öffnungen 15, die schräg bzw. konisch sind. Die Öffnungen 15 weisen, wie beim ersten Ausführungsbeispiel ein als Langloch ausgebildetes Durchgangsloch 24 auf, das um zwei das Durchgangsloch 24 einschließende, als Abschnitte ein und desselben Hohlzylinders ausgebildete Ausbauchungen 29 erweitert ist. Die Ausbauchungen 29 bilden eine Führung für das größere Querschnittsmaß b des Schaftes 36 der Zuganker 18 bei der Schwenkbewegung der Zuganker 18 beim Verriegeln von Zuganker 18 mit den Flanschen 12, 13.

[0027] Der größte Durchmesser 27 des Kopfes 20 des Zugankers 18 ist kleiner als der größte Durchmesser 26 des Konus 22 in der Wandung des Flansches 13. Dadurch steht der Kopf 20 des Zugankers 18 im montierten Zustand nicht über die äußere Wand des Flansches 13 vor.
Die Köpfe 20, der Zuganker 18, ebenso wie die Köpfe 19 der Zuganker 17, stehen nicht nach außen über die Flanschaußenseite des Flansches 12 bzw. 13 hervor, damit nicht beim Transport der Spule oder bei einem Wickelvorgang eine unbeabsichtigte Lösung der Verriegelung entstehen kann.

[0028] Da die durchgesteckten Köpfe 19, 20 die Öffnungen 14 nicht füllen, ist dort Platz, um die Köpfe 19, 20 von Hand oder mit einem Werkzeug zu erfassen oder zu betätigen.

[0029] Alle beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale bilden für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Bezugszeichenliste

Bz.	Name
10	Spule
11	Kern
12	Flansch
13	Flansch
14	Öffnung
15	Öffnung
16	Kernwand
17	Zuganker
18	Zuganker
19	Kopf
20	Kopf
21	Flanschebene
22	Konus
23	Durchgangsloch
24	Durchgangsloch
25	Spulenachse
26	Größter Ø Konus
27	Größter Ø Kopf
28	Ausbauchung
29	Ausbauchung
30	Spulenkörper
31	Grate
32	Sitz
33	Querschnitt
34	Überstand
35
36	Schaft

Ansprüche

1. Spule (10) zum Aufwickeln von langgestrecktem, in seiner kleinsten Querschnittsabmessung größer als zwei mm messendem Wickelgut,

a) mit einem rohrförmigen Kern (11) und

b) mit mindestens zwei scheibenförmigen Flanschen (12, 13)

b 1) mit Öffnungen (14, 15) im Bereich der

b 2) Kernwand (16),

c) Flansche (12, 13) und Kern (11) sind trennbare Einzelteile einer Spule (10) und

d) mit mindestens zwei Zugankern (17, 18),

d 1) welche den Kern (11) durchdringen und an jedem Ende einen verdickten Kopf (19, 20)

d 2) aufweisen, die Köpfe (19, 20) der Zuganker (17,

d 2 i) 18) sind im montierten Zustand der Spule (10) mit den Flanschen (12,13) verriegelt, zur Verriegelung sind die

d 3 i α) Köpfe (19, 20) in der Flanschebene (21) beweglich.

2. Spule (10) nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (15) als Schlitze ausgebildet sind und zur Aufnahme der Zuganker (18) in den Flanschen (12, 13), mit ihrer größten Abmessung ein als Langloch ausgebildetes Durchgangsloch (24) bilden, das in seiner Längsmitte um einen Konus (22) erweitert wird, dessen Achse parallel zur Spulenachse (25) verläuft und dessen größter
Durchmesser (26) nicht kleiner als der größte Kopfdurchmesser (27) des betroffenen Zugankers (18) ist.

3. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) einen rechteckigen Querschnitt (33) aufweisen.

4. Spule (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzartigen Öffnungen (14, 15) in den Flanschen (12, 13) quer zu ihrer größten Abmessung im Abstand von ihren Längsenden beidseitig eine Ausbauchung (28, 29) aufweisen.

5. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) aus der gleichen Materialkategorie wie der Spulenkörper (30) bestehen.

6. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) sich von einem ersten Flansch (13) durch den Kern (11) bis in den zweiten Flansch (12) erstrecken.

7. Spule (10) nach einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) vor der Montage der Spule (10) vollständig vorgefertigt sind.

8. Spule (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (14, 15) in den Flanschen (12, 13) mit ihren größten Abmessungen in Umfangsrichtung der Flansche (12, 13) ausgerichtet sind.

9. Spule (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) in ihrer verriegelten Position den Kern (11) zentrieren.

10. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) mindestens an einem ihrer zwei Köpfe (19, 20) in den Flanschen (12, 13) erfassbar und durch Verschwenken mit den Flanschen (12, 13) verriegelbar sind.

11. Spule (10) nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen ebenen Sitz (32) des Zugankerkopfes (19) in der Öffnung (14) .

12. Spule (10) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verriegelung von Zugankern (17, 18) und Flanschen (12, 13) Bajonettverschlüsse (31, 32, 34) vorgesehen sind.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Spule (10) zum Aufwickeln von langgestrecktem, in seiner kleinsten Querschnittsabmessung größer als zwei mm messendem Wickelgut,

a) mit einem rohrförmigen Kern (11) und

b) mit mindestens zwei scheibenförmigen Flanschen (12, 13)

b 1) Flansche (12, 13) und Kern (11) sind trennbare Einzelteile einer Spule (10) und

b 2) mit mindestens zwei Zugankern (17, 18),

b 2 i) wobei die Zuganker (17, 18) den Kern (11) durchdringen und

b 2 ii) an jedem Ende einen verdickten Kopf (19, 20) aufweisen,

b 2 ii α) wobei die Köpfe (19, 20) der Zuganker (17, 18) im montierten Zustand der Spule (10) mit den Flanschen (12,13) verriegelt sind und

b 3) wobei Öffnungen (14, 15)für die Zuganker (17, 18) in den Flanschen (12, 13) vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

b 3 i) die Öffnungen (14, 15)im Bereich der Kernwand (16) angeordnet sind, so

b 3 ii) dass die Zuganker (17,18) den Kern (11) tragen, , dass die Öffnungen (14,15) als Schlitze ausgebildet

b 3 iii) sind und dass sie zur Aufnahme der Zuganker (18) in

b 3 iv) den Flanschen (12, 13), mit ihrer größten Abmessung ein als Langloch ausgebildetes Durchgangsloch (24) bilden, und dass die Zuganker (17, 18) einen rechteckigen

b 4) Querschnitt (33), haben dass die Zuganker (17, 18) zur Verriegelung der

c) Köpfe (19, 20) in der Flanschebene (21) beweglich sind und ass die Zuganker (17, 18) aus der gleichen

d) Matderialkategorie wie der Spulenkörper (30) bestehen.

2. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzartigen Öffnungen (14, 15) in den Flanschen (12, 13) quer zu ihrer größten Abmessung, im Abstand von ihren Längsenden beidseitig eine Ausbauchung (28, 29) aufweisen.

3. Spule (10) nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtungen (28, 29) einen Konus (22) bildet, dessen Achse parallel zur Spulenachse (25) verläuft und dessen größter Durchmesser (26) nicht kleiner als der größte Kopfdurchmesser (27) des betroffenen Zugankers (18) ist.

4. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) sich von einem ersten Flansch (13) durch den Kern (11) bis in den zweiten Flansch (12) erstrecken.

5. Spule (10) nach einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) vor der Montage der Spule (10) vollständig vorgefertigt sind.

6. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (14, 15) in den Flanschen (12, 13) mit ihren größten Abmessungen in Umfangsrichtung der Flansche (12, 13) ausgerichtet sind.

7. Spule (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) in ihrer verriegelten Position den Kern (11) zentrieren.

8. Spule (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (17, 18) mindestens an einem ihrer zwei Köpfe (19, 20) in den Flanschen (12, 13) erfassbar und durch Verschwenken mit den Flanschen (12, 13) verriegelbar sind.

9. Spule (10) nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen ebenen Sitz (32) des Zugankerkopfes (19) in der Öffnung (14) .

10. Spule (10) nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verriegelung von Zugankern (17, 18) und Flanschen (12, 13) Bajonettverschlüsse (31, 32, 34) vorgesehen sind.

Zeichnung