DE1761723A1

DE1761723A1 - Klebebandrolle mit Kern

Info

Publication number: DE1761723A1
Application number: DE19681761723
Authority: DE
Inventors: Smith Werter Pierce
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1967-06-30
Filing date: 1968-06-28
Publication date: 1971-08-05
Also published as: FR1571190A; JPS4830349B1; GB1232242A; US3433355A

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf verbesserte Bandrollen i aus einem Klebeband, das auf neue Kerne aufgewickelt wird, die die radialen Kompreseionskräfte in der Holle vermindern, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen von stabilen Bandrollen. Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Bänder oder Filme, die auf Kerne aufgewickelt werden, welche Kerne sich radial in einem kontrollierten, vorherbestimmten Ausmaß verkleinern.

Selbstklebebänder werden im allgemein in form von auf einen zylindrischen Kern aufgewickelten Bollen verkauft. Bei dem Aufwickeln solcher Bändern und in besondern von Bändern, die

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während der Lagerung schrumpfen, oder von Bändern, die dehnbar sind und unter Spannung aufgewickelt werden, und deren Kunatatoffuntergrund wieder zu schrumpfen sucht, trat die Schwierigkeit auf; dass die Bandrollen sich ineinanderschoben, wobei übermäßig starke radiale Eompressionskräfte erzeugt wurden. Dieses Ineinanderschieben erfolgt, wenn die radiale Kompression oder die Quetschung eine seitliche Verschiebung der Bandwindungen nach einer Seite hin bewirkt, wobei der Grad der Verschiebung το» Kern aus nach außen immer größer wird, so dass eine trichterförmige Bandrolle erzeugt wirdo Die durch diese Verschiebung freigelegte klebende Seite des Bandes kann verunreinigt werden, wodurch die Klebeeigenechaften des Klebebandes beeinträchtigt werden. Außerdem sold solche verschobenen Bandrollen schwierig zu verpacken und können in den meisten Bandabgebern nicht verwendet werden, die für Bandrollen mit einer bestimmten Breite eingerichtet sind, so dass Band vergeudet wird« Ähnliche Schwierigkeiten treten auch auf beim Aufwickeln von dehnbaren Filmen oder Bändern, die keinen klebenden Belag tragen.

Um die genannten Schwierigkeiten zu vermindern oder zu beseitigen, wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen. Ζ·Β· werden in der amerikanischen Patentschrift Nr* 2 350 369 (Sampair UoBo) vom 6. Juni 1944» Bandkerne offenbart, bei denen der am weitesten außen gelegene Teil aus einem gerillten Material besteht, das bei der durch das Schrumpfen des Bandes verursachten radialen Kompression zusammengedrückt wird, wodurch dieser Druck aufgehoben wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht jedoch nicht, die Kerne während des Wickeine ausgedehnt su halten, so dass während des Wickeln· oftmals ein Zusammendrücken oder Zusammenslehen des Kerns erfolft.

Sine weitere Lösung für die Aufgabe, das genannte seitliehe

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Verschieben des Bandes zu vermeiden, die erfolgreich ist, wenn eine verhältnismäßig geringe radiale Versetzung erforderlich ist, um die Spannungen soweit zu beseitigen, dass ein Verschieben des Bandes vermieden wird, wird in der amerikanischen Patentschrift Nr. 2 693 918 (Bretaon u.a.) vom 9. Nov. 1954 offenbart. Nach dieser Patentschrift bestehen die Kerne aus einem Außenmantel, auf dem das Band aufgewickelt wird, und aus inneren Lagerflächen, mit denen der Bandabgeber zusammenwirkt. Diese Innen- und Außenwandungen des Kerns sind durch in Abständen angeordnete, abstützende Rippen mit einander verbunden. Bei dieser Ausgestaltung kann der ^ Kern sich genügend weit nach innen durchbiegen, so dass ein Verschieben des Bandes gering gehalten wird» Ein weiterer Lösungsvorschlag für die genannte Aufgabe ist in der amerikanischen Patentschrift Hr. 3 179 245 (Bastian) vom 20. April 1965 offenbart, nach dem auf den. Kern eine Schaumstoffschicht vorgesehen wird, die zusammendrückbar ist. Diese Konstruktion erfordert jedoch eine besondere Erhit zunge stufe um zu bewirken, dass der Kern sich zusammenzieht.

Die Erfindung sieht ein auf einem Kern aufgewickeltes Band vor, wobei ein neues Verfahren zum Aufheben der radialen Kompressionskräfte in der Holle angewendet wird. Die Kerne nach der Erfindung sind besonders gut geeignet, wenn eine Schrumpfung in einem wesentlichen Ausmaß erwünscht ist, z.B. wenn dehnbare, mit einem Kunststoffuntergrund versehene Bänder unter Spannung aufgewickelt werden sollen. lach der Erfindung wird ein in Abschnitten unterteilter Kern verwendet, der während des Aufwickeins des Bandes ausgedehnt gehalten wird. In ausgedehntem Zustand des Kerns weisen die Abschnitte einen Abstand von einander auf und bilden einen Kern mit kleinen Spalten oder Zwischenräumen zwischen den

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Abschnitten. Wird der Kern mit dem aufgewickelten Band vom Wickeldorn freigesetzt, so werden die ronder Aufwickelepannung verursachten Kompreseionskräfte über die Breite des Kerns hinweg radial gleichmäßig aufgehoben, die ferner ein· folge von Dickenänderungen, Volumenänderungen des Bandes infolge Temperatur- und feuohtigkeitsschwankungen oder anderer Schrumpfkräfte sein können» Die Kernabschnitte werden zusammengedrückt und bilden einen fortlaufenden Kern mit einer vorherbestimmten Grüße. Das Zusammendrücken des Kerne erfolgt, wenn dieser mit. dem aufgewickelten Band vom Dorn abgenommen wird. Die Abschnitte werden als ein stabiler Kern zusammengehalten von den von der Bandrolle aus auf die bogenförmigen Abschnitte ausgeübten und nach Innen gerichteten Kräfte und im allgemeinen auch von den Reibungskräften zwischen dem Kern und der inneren Lage des Bandes· Die Kerne nach der Erfindung ermöglichen ein größeres Ausmaß radialer Kontraktion, als bisher möglich war, wobei das Ausmaß der Kontaktion in jedem falle von der Länge der Abschnitte und der Zwischenräume vorherbestimmt wird· Die auf diesen Kernen aufgewickelten Bandrollen sind stabil und weisen ein gefälliges Aussehen auf. Bei verschiedenen Ausführungeformen der Erfindung können die einzelnen Abschnitte des Kerns durch gelenkige Elemente oder durch eine elastische Hülse mit einander verbunden werden. Kerne, bei denen die Abschnitte auf diese Weise mit einander verbunden sind, sind ebensogut ausdehnbar und zusammendrückbar wie diejenigen Kerne, deren Abschnitte volletändle von einander getrennt sind, und die erstgenannten Kerne sind außerdem leichter zu handhaben·

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der beiliegenden Zeichnung ist die

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Fig»1 eine schaubildliche Darstellung von zusammengesetzten und ausgedehnten Kernabochnitten vor dem Aufwickeln und Zerteilen des Bandes,
Figo2 eine schaubildliohe Darstellung einer Bandrolle nach der Erfindung mit dem zusammengedrückten Kern,,

Pig·3 eine schaubildliche Darstellung eine weitere Ausführungeform der Erfindung darstellende Bandrolle, deren Kern mit ineinandergreifenden Abschnitten versehen ist, Fig·4 eine schaubildliche Darstellung eines Kerns, dessen Abschnitte gelenkig mit einander verbunden sind, und der ^j eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellt, Figo5 eine schaubildliche Darstellung eines Wickeldoms, der die Kerne nach der Erfindung während des Aufwickeins des Bandes ausgedehnt hält, und die

Fig·6 ein Querschnitt nach der Linie 6-6 in der Fig·5» wobei der Wickeldorn in ausgedehntem Zustand mit unterbrochenen Linien dargestellt ist·

Während des normalen Aufwickeins und/oder Aufteilens des Bandes sind die Kernabschnitte 10, 12 und H von einander entfernt, so dass zwischen den Abschnitten Spalte bestehen· Um die Kernsegmente von einander getrennt zu halten, wird ein noch zu beschreibender ausdehnbarer und zusammenziehbarer Wickeldorn verwendet.

Während die Kernabschnitte von einander ausgedehnt und getrennt gehalten werden, wird das Band 16 unter Spannung aufgewickelt« Danach wird der Kern mit dem aufgewickelten Band in der üblichen Weis· zu Bandrollen 18 mit der gewünschten Breite aufgeteilt, wie in den figuren 2 und 3 dargestellt. Wenn gewünscht, kann das Band und der Kern auth vor dem Aufwickeln zureeingeschnitten werden.

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Wie in der Pig.3 dargestellt, können die Kernabschnitte an den Enden durch Schwalbenschwanzverbindungen oder durch andere * ineinandergreifende Verbindung mit einander verbunden werden. Solche Verbindungen können in denjenigen Fällen erwünscht sein, wenn die Bolle nach der Kontraktion des Kerns unter einer sehr niedrigen Spannung steht, wodurch die Gefahr vermieden wird, daee die Kernabschnitte in axialer Richtung in bezug auf einander rutschen.

Als weitere Ausführungsformen der Erfindung können die Kernabschnitte durch elastische und biegsame Elemente mit einander verbunden sein, die die Kernabschnitte zusammenhalten und die Handhabung des Kerns erleichtern, wobei ferner den Rollen eine größere Stabilität verliehen wird· Sie Kernabschnitte können z.B. an einer elastischen Hülse befestigt werden, die entweder an der Außenseite oder an der Innenseite der Abschnitte angeordnet ist. Eine solche Hülse dehnt sich mit dem Kern aus und zieht sich mit diesem zusammen, so dass keine einzelnen Kernabschnitte gehandhabt zu werden brauchen. Wird eine solche Hülse um die Kernabschnitte herum angeordnet, so wird eine gleichförmige fläche geschaffen, die die erste Windung des Bandes trägt.

Die Fig«4 zeigt eine weitere Möglichkeit, die Kernabschnitte mit einander zu verbinden. Bei dieser Ausführungsform sind die Kernabsohnitte 26, 27» 28 und 29 durch Gelenkelemente 30, 31» 32 und 33 mit einander verbunden, die die Kernabschnitte in den gewünschten Stellungen in bezug auf einander festhalten, so dass die Abschnitte ohne Schwierigkeiten auf einen Dorn aufgesetzt werden können, während zugleioh eine Expansion und Kontraktion des Kerns in dem gewünschten Ausmaß möglioh 1st· 01· Ausführungsform nach der fig·4 kann im Strangpreesverfahren aus einem Kunststoff fortlaufend hergestellt werden. Sie stranggspressten Bohr· können

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dann zu den gewünschten Längen zurechtgeschnitten werden«.

Es ist für Sachkundige naheliegend, dass verschiedene Ausführungen von ausdehnbaren und zusammendrücktaren Wickeldornen verwendet werden können, die die Kerne während des Aufwickeins des Bandes in ausgedehntem Zustand festhalten» Ζ·Β. kann der Wickeldorn mechanisch oder durch Anwendung eines hydraulischen oder eines Gasdruckes expandiert werden kann. Der den Kern tragende Teil des Doras kann z.B. aus gekrümmten Metallsegmenten oder aus einer elastischen Hülse bestehen.

Bei dem in den Figuren 5 und 6 als Beispiel dargestellten Wickeldorn werden mehrere mechanisch expandierbare Abschnitte 34, 35, 36 und 37 (nicht dargestellt), 38 und 39 (nicht dargestellt verwendet, die vorzugsweise aus gekrümmten Segmen gleicher länge bestehen« Alle Abschnitte sind mit mehreren Metallansätzen, z_oB. 42 und 44 versehen, von denen jeder Ansatz eine geneigte Fläche 43, 45 aurweist» Die gekrümmten Segmente werden um eine Welle 46 herum so zusammengesetzt, dass jeder Ansatz in eine entsprechend ausgestaltete Vertiefung, z.B. 47 und 48 hineinpasst, die an der Welle 46 vorgesehen ist. Werden die Segmente 34, 35, 36, 37, 38 und 39 auf der Welle 46 axial verschoben, so werden die Segmente radial nach außen bewegt, da die Ansätze 42, 44 auf den geneigten Flächen der Vertiefungen 47 und 48 hinaufgleiten. Die axiale Bewegung der Segmente auf der Welle wird durch gleichzeitiges Drehen der Muttern 50 und 52 in demselben Sinne (im Uhrzeigersinne oder im Gegensinne) bewirkt. Die Muttern sind an den Innenseiten nahe an den Gewinden bis zu dem größten Durchmesser des expandierten Dorne und bis zu einer Tiefe von 0,6 bis 1,3 cm aufgebohrt. Die Pig.5 zeigt den aufgebohrten Teil 54 der Mutter 52. Die Segmente passen in die aufgebohrten Teile 54 an den Muttern 50 und 52 hinein

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und werden daher von den Muttern an der Gebrauchsstelle auf der Welle festgehalten. Soll der Querschnitt des Borns verkleinert werden, so werden die Muttern zugleich in einem Sinne gedreht, bei dem die Ansätze 42, 4-4 usw. in die Vertiefungen 47, 48 usw„ zurückgleiten. An dem einen Ende der Welle 46 ist ein Antriebszahnrad bO befestigt, mit dem der Dorn zum Aufwickeins des Bandes angetrieben werden kann.

Die Anzahl der Segmente für einen bestimmten Kern kann beliebig gewählt werden, so dass geeignete Kerne aus beliebig

^ vielen Segmenten zusammengesetzt werden können· Vorzügsweise werden zwei bis sechs Kernabschnitte entweder gänzlich von einander getrennt oder mit einander gelenkig verbunden verwendet· Im allgemeinen reichen drei Kernabschnitte aus, da bei dieser Anzahl ein gleichmäßiges Schrumpfen um den Kern herum erfolgt, während die Kernabschnitte zugleich umfangemaßig eine ausreichende Länge aufweisen und bogenförmige Elemente bilden, die das aufgewiokelte Band besser abstützen als eine größere Anzahl von umfangemäßig kürzeren Abschnitten. Wird eine große Anzahl von Kernabschnitt en

. verwendet, so werden diese geeigneterweise entweder durch Uelenkgiie· der oder durch eine elastische Hülse mit einander verbunden. PÜr einen gegebenen Kern werden vorzugsweise Kernabschnittβ gleicher länge verwendet} es können jedoch auch verschieden lange Abschnitts verwendet werden. Der Mang die Zylindern oder eines inÜrin ßiägkörperi zum Herateilen dir Kernabschnitte soil ia Hinblick auf den endgültigen irtirchmesser gewählt werden, der am fertigen Kern gewünecht wird. Die Größe der Spalte oder der 2wi8ohtiir*u*· «wischen len Kernabechnitten wird dann durch Tersuch· ermittelt, io ■ i&ii ein Schröpfen in dem tfifang möglich wird, der für das »ut dil Kern aufgewickelte besondere land bei einer gegibthtn libktiet>lnnttäi

erforderlicn ist. Die in der Praxis benutzten Kerne können aus jedem steifen und einer Kompression widerstehenden Material hergestellt werden z*B. aus Pappe, Kunststoff oder dergleichen.

Die Kerne nach der Erfindung können zum Aufwickeln von Filmen oder Bändern mit jeder Zusammensetzung verwendet werden, die z.Bo aus Polyvinylchlorid, Polyolefin und Polyesterpolymere, Silikongummi und aus anderen streckbaren Kunstoffen, gummiartigen oder elastischen Materialien bestehen» Die Bänder können ohne Belag sein oder mit einem Belag aus einem selbstklebenden Klebstoff versehen sein. Solche Klebstoffe sind an sich bekannt und bestehen z»B# aus einem Gummiharz, Akrylat oder aus Polyvinylather· Beispiele für Klebebänder, die mit den Kernen nach der Erfindung verwendet werden können sind angeführt in den amerikan·Patentschriften Nr* Ee, 23 843 (Oace u.a.) vom 29» Juni 1954 Hr. 2.882·183 (Bond u.a.) vom H.April 1959 und Nr. 3.129*816 (Bond u.a_e) vom 21»April 1964.

Die Kerne nach der Erfindung wirken besonders gut bei sehr streckbaren Bändern, da bei diesen Kernen eine wesentlich größere radiale Versetzung möglich ist als bei den bisher bekannten Kernen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

U Bolle mit einem Selbstklebeband, das auf einer streckbaren und biegsamen Unterlage einen normalerweise klebrigen Belag trägt und auf einen hohlen zylindrischen Kern aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Kern aus einzelnen gekrümmten Segmenten besteht, die zusammen einen Hohlzylonder bilden, und die von von den radialen Kompressionskräften des aufgewickelten Bandes an der Gebrauchsstelle festgehalten werden·

2· Bolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Segmente des Kerns durch Gelenkabschnitte mit einander verbunden sind, die in einem begrenzten Ausmaß eine radiale Expansion und Kontraktion des Kerns zulassen.

3· Bolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern in zwei bis sechs Segmente unterteilt ist·

4· Verfahren zum Erzeugen von stabilen Bollen aus einem us einen Kern herumgewickelten polymerischen filamaterial, dadurch gekennzeichnet, dass

(1) ein ringförmiger Kern vorgesehen wird, dass (2) in den Kern ein ausdehnbarer und zusaamendrückbarer

Wickeldorn eingesetzt wird, dass (3) der Wickeldorn ausgedehnt wird, dass (4) auf den Kern, während dieser radial expandiert ist,

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ein streckbarer Kunststoffilm in zahlreichen Windungen aufgewickelt wird, und

dass (5) der Wickeldorn radial zusammengezogen wird, so dass

der Kern sich unter der Einwirkung der JJruckkräf te des Films radial zusammenziehen kann, wotei eine übermäßig starke Spannung im Ji¹Um aufgehoben wirde

5« Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte JJ¹IIm mit einem selbstklebenden Belag versehen is to

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