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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine zusammenschiebbare
Wickelkernanordnung, die z. B. ein einfaches Entfernen eines Materialpacks,
der auf einen Wickelkern der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung
gewickelt ist, liefern kann, ohne den Materialpack von dem Wickelkern
abwickeln zu müssen,
um das Entfernen des Materialpacks zu erleichtern.
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Es
ist oft erwünscht,
ein Material schnell und effizient von einem Wickelkern (gewöhnlich auch
als eine Spule oder eine Rolle bezeichnet) zu entfernen, auf den
das Material aufgewickelt wurde. Zum Beispiel kann nach dem Durchführen von
Tests bei einem Magnetband das Band beschädigt sein oder nicht mehr für ein weiteres
Testen geeignet sein. Folglich ist es erwünscht, das Band zu entsorgen.
Da jedoch der Wickelkern, die Rolle oder die Spule unbeschädigt ist,
ist es erwünscht,
nur das Band zu entsorgen, und den Wickelkern, die Rolle oder die
Spule zu behalten.
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In
der Vergangenheit wurde ein unerwünschtes Band von dem Wickelkern
entweder manuell oder maschinenunterstützt abgewickelt, was Zeit erforderte
und einen großen
Bandhaufen erzeugte. Der sich ergebende Bandhaufen verursachte oft
Unordnung und der Haufen musste manuell aufgesammelt werden, bevor
der Haufen entsorgt werden konnte. Es war nicht einfach, das Band
von dem Wickelkern in einem Stück
zu entfernen, weil die Spannung an dem Band, wenn das Band auf den
Wickelkern gewickelt wird, eine radial nach innen gerichtete Kraft
an dem Wickelkern erzeugt, die das Band an den Wickelkern bindet.
Wenn zusätzliche
Schichten des Bandes auf den Wickelkern gewickelt werden, nimmt
die Kraft zu. Nachdem das Band auf den Wickelkern aufgewickelt worden
ist, bildet das Band einen Bandpack, der mit einer ausreichenden
Kraft derart fest mit dem Wickelkern verbunden ist, dass der Bandpack
nicht ohne Weiteres von dem Wickelkern entfernt werden kann.
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1 veranschaulicht
eine Spule 100 gemäß dem Stand
der Technik, die einen Wickelkern 101 und einen Flansch 103 umfasst,
der an dem Wickelkern 101 angebracht ist. Ein Band 105 wird
auf den Wickelkern 101 gewickelt 107 durch ein
Drehen 109 der Spule 100 um eine Drehachse 111,
um das Band 105 auf den Wickelkern 101 aufzurollen.
Die Spannung an dem Band 105 führt dazu, dass das Band 105 eine
radial nach innen gerichtete Kraft 115 auf den Wickelkern 101 ausübt. Die
radial nach innen gerichtete Kraft 115 führt dazu,
dass das Band 105 fest mit dem Wickelkern 101 verbunden
ist.
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In 2 ist
das Band 105 auf den Wickelkern 101 gewickelt,
wobei ein Bandpack 117 gebildet ist. Der Bandpack 117 ist
durch die radial nach innen gerichtete Kraft 115 fest mit
dem Wickelkern 101 verbunden. Obwohl die 1 und 2 nur
vier Pfeile für
die nach innen gerichtete Kraft 115 zeigen, wirkt die radial
nach innen gerichtete Kraft 115 entlang des gesamten Umfangs
des Wickelkerns 101. Folglich ist der Bandpack 117 mit
einer ausreichenden Kraft derart mit dem Wickelkern 101 verbunden,
dass ein Entfernen des gesamten Bandpacks 117 schwierig
ist. Aufgrund der radial nach innen gerichteten Kraft 115 ist
z. B. ein Entfernen des Bandpacks 117 per Hand sehr schwierig,
wenn nicht unmöglich.
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Folglich
erfordert in 2 das Entfernen des Bandpacks 117 von
der Spule 100, dass das Band 105 von dem Wickelkern 101 abgewickelt
wird 121. Das Abwickeln des Bandes 105 kann entweder
durch ein Vorwärtsbewegen
des Bandes 105 in der Abwickelrichtung von Pfeil 121 oder
durch ein Drehen 119 der Spule 100 um die Drehachse 111 erreicht
werden. Andererseits kann das Band auch dadurch entfernt werden,
dass ermöglicht
wird, dass das Band von dem Wickelkern in einer axialen Richtung
herunterfällt
oder heruntergezogen wird. Wie bereits erwähnt, ist ein Abwickeln des
Bandes 105 zeitaufwendig und der sich ergebende Bandhaufen
ist mit Unordnung verbunden. Obwohl die 1 und 2 zeigen,
wie ein Band gewickelt wird, gelten die Probleme, die dem Band 105 zugeordnet
sind, für
andere Materialien, einschließlich
Film, Draht, Kabel, Papier, Gewebe und dergleichen.
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Die
US 2,655,322 offenbart eine
zusammenschiebbare Wickelkernanordnung, die folgende Merkmale aufweist:
einen
Wickelkern, der einen Schlitz, der in dem Wickelkern gebildet ist,
und eine erste Kontaktoberfläche
umfasst; und
zumindest einen Keil, der konzipiert ist, um bewegbar in
dem Schlitz positioniert zu sein, wobei der Keil eine zweite Kontaktoberfläche umfasst,
wobei
der Keil zu einer verriegelten Position bewegbar ist, bei der ein
Materialpack, der auf den Wickelkern gewickelt ist, mit einer ersten
Kraft in Kontakt mit der ersten und der zweiten Kontaktoberfläche getrieben
wird, die den Materialpack fest mit dem Wickelkern und dem Keil
verbindet, und
wobei der Keil zu einer zusammengeschobenen
Position bewegbar ist, bei der die zweite Kontaktoberfläche von
dem Materialpack gelöst
ist, wodurch die erste Kraft verringert ist, so dass der Materialpack nicht
fest mit dem Wickelkern verbunden ist.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Wickelkernanordnung.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung,
wie in Anspruch 1 spezifiziert, geschaffen.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
kann eine Wickelkernanordnung liefern, die ermöglicht, dass ein Material,
das auf einen Wickelkern gewickelt ist, ohne Weiteres von dem Wickelkern
entfernt wird, ohne das Material von dem Wickelkern abwickeln zu müssen, und
die ermöglicht,
dass das Material in einem Stück
entfernt wird, so dass das Material ohne Weiteres entsorgt werden
kann.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
liefert eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung, bei der die
Probleme und Nachteile, ein Material von einem Wickelkern abwickeln
zu müssen,
durch das Bereitstellen eines Wickelkerns und eines bewegbaren Keils
gelöst
werden können.
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Der
Keil ist zwischen einer verriegelten Position und einer zusammengeschobenen
Position bewegbar. In der verriegelten Position ist das Material auf
einen Abschnitt sowohl des Wickelkerns als auch des Keils aufgewickelt.
Das Material ist fest mit dem Wickelkern und dem Keil verbunden
durch eine Kraft, die radial nach innen auf den Wickelkern und den
Keil wirkt. Wenn der Keil zu der zusammengeschobenen Position bewegt
wird, wird die Kraft, die auf den Wickelkern wirkt, verringert,
so dass das Material nicht mehr fest mit dem Wickelkern verbunden
ist und das Material von der Wickelkernanordnung entfernt werden
kann, ohne das Material abwickeln zu müssen.
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Vorteile
der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung des Ausführungsbeispiels
umfassen: einen Materialpack, der ohne Weiteres von dem Wickelkern,
auf den derselbe gewickelt ist, entfernt werden kann, ohne das Material
abwickeln zu müssen, um
ein Entfernen zu bewirken; der Materialpack kann in einem Stück entfernt
werden, so dass der Materialpack ohne Weiteres entsorgt werden kann;
eine Beseitigung des unordentlichen Haufens, der durch das Abwickeln
eines Materials von dem Wickelkern verursacht wird; eine wesentliche
Verringerung der Zeitmenge und des Aufwands, die erforderlich sind, um
das Material von dem Wickelkern zu entfernen; der Materialpack in
einem Stück
liegt in einer kompakten Form vor, die für eine zukünftige Verwendung oder für ein Recyceln
des Materials veränderbar
ist; und der Materialpack kann per Hand entfernt werden.
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Allgemein
liefert das bevorzugte Ausführungsbeispiel
eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung, die einen Wickelkern,
in dem ein Schlitz gebildet ist, eine erste Kontaktoberfläche und einen
Keil umfasst, der bewegbar in dem Schlitz positioniert ist und eine
zweite Kontaktoberfläche
aufweist. Der Keil ist zu einer verriegelten Position bewegbar,
bei der ein Materialpack, der auf den Wickelkern aufzuwickeln ist,
in Kontakt mit der ersten Kontaktoberfläche und der zweiten Kontaktoberfläche getrieben
wird mit einer ersten Kraft, die den Materialpack fest mit dem Wickelkern
und dem Keil verbindet. Der Keil ist zu einer zusammengeschobenen
Position bewegbar, bei der die zweite Kontaktoberfläche von
dem Materialpack gelöst
ist, was zu einer Verringerung der ersten Kraft führt, so
dass der Materialpack nicht mehr fest mit dem Wickelkern verbunden ist,
wenn sich der Keil in der zusammengeschobenen Position befindet.
Folglich kann, wenn sich der Keil in der zusammengeschobenen Position
befindet, der Materialpack in einem Stück von dem Wickelkern entfernt
werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung
einen Flansch, der an dem Wickelkern angebracht ist und angepasst
ist, um den Materialpack physisch entlang einer Ebene aufzunehmen.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann der Wickelkern einen ersten Flansch
umfassen, der an dem Wickelkern angebracht ist und angepasst ist,
um den Materialpack physisch entlang einer ersten Ebene aufzunehmen.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind der Wickelkern und die Verriegelung
in einer festen Beziehung zueinander befestigt.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind der Wickelkern und der Keil in einer
festen Beziehung zueinander befestigt.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bilden der Keil und der Wickelkern einen
nahezu vollständigen
Kreis entlang der ersten und der zweiten Kontaktoberfläche, wenn sich
der Keil in der verriegelten Position befindet.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden nur als ein Beispiel
mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht einer Spule gemäß dem Stand
der Technik, auf die ein Band gewickelt wird.
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2 eine
Draufsicht einer Spule gemäß dem Stand
der Technik, auf die ein Bandpack gewickelt ist.
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3 eine
Draufsicht eines Ausführungsbeispiels
einer zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung mit einem Keil in
einer verriegelten Position.
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4 eine
Draufsicht der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung von 3 mit
dem Keil in einer zusammengeschobenen Position.
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5 eine
Draufsicht eines Ausführungsbeispiels
einer zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung, die zwei Keile in
einer verriegelten Position umfasst.
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6 eine
Draufsicht der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung von 5 mit
den Keilen in einer zusammengeschobenen Position.
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7 eine
Draufsicht eines Materialpacks, der auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung
gewickelt wird, wobei sich der Keil in der verriegelten Position
befindet.
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8 eine
Draufsicht eines Materialpacks, der auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung
von 7 gewickelt ist, wobei sich der Keil in der zusammengeschobenen
Position befindet.
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9A bis 9D eine
Draufsicht, eine Profilansicht und Seitenan sichten eines Wickelkerns und
eines Schlitzes, der in dem Wickelkern gebildet ist.
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10A bis 10D eine
Draufsicht, eine Profilansicht und Seitenan sichten eines Ausführungsbeispiels
eines Wickelkerns, der einen Flansch umfasst, der darauf befestigt
ist.
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11A bis 11D eine
Draufsicht, eine Profilansicht und Seitenan sichten eines Ausführungsbeispiels
einer Verriegelung.
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12A bis 12D eine
Draufsicht, eine Profil-, eine Seiten- und eine Querschnittsansicht
eines Ausführungsbeispiels
einer zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung, die eine Verriegelung
umfasst, die in einen Schlitz des Wickelkerns eingeführt ist.
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13A bis 13D eine
Draufsicht, eine Profil-, eine Vorder- und eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Keils.
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14 eine
Profilansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Verriegelung, die einen ersten Flansch umfasst, der darauf
befestigt ist.
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15A bis 15D eine
Draufsicht, eine Profil-, eine Seiten- und eine Querschnittsansicht
eines Ausführungsbeispiels
eines Wickelkerns, der einen zweiten Flansch umfasst, der darauf
befestigt ist.
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16A und 16B eine
Draufsicht und eine Querschnittsansicht ei nes Ausführungsbeispiels
eines Keils und eines Wickelkerns, die angepasst sind, um in einer
festen Beziehung zueinander befestigt zu sein.
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17 eine
Seitenansicht einer Öffnung,
die in einer ersten Kontaktoberfläche eines Wickelkerns gebildet
ist.
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18A und 18B Draufsichten
einer Führungsschraube
und einer Fe der, die verwendet werden, um einen Keil bewegbar zwischen
einer verriegelten und einer zusammengeschobenen Position zu positionieren.
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Wie
es in den Zeichnungen gezeigt ist, ist eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung gezeigt,
die einen Wickelkern, in dem ein Schlitz gebildet ist und der eine
erste Kontaktoberfläche
aufweist, und einen Keil umfasst, der bewegbar in dem Schlitz positioniert
ist und eine zweite Kontaktoberfläche aufweist. Der Keil ist
bewegbar zwischen einer verriegelten Position und einer zusammengeschobenen
Position. In der verriegelten Position wird ein Materialpack, der
auf den Wickelkern aufzuwickeln ist, in Kontakt mit der ersten und
der zweiten Kontaktoberfläche
getrieben mit einer ersten Kraft, die den Materialpack fest mit
dem Wickelkern und mit dem Keil verbindet. In der zusammengeschobenen
Position ist die zweite Kontaktoberfläche des Keils von dem Materialpack
gelöst
(d. h. so von dem Materialpack wegbewegt, dass dieselbe keinen Kontakt
mehr mit dem Materialpack hat), wodurch die erste Kraft so verringert
ist, dass der Materialpack nicht fest mit dem Wickelkern verbunden
ist. Die Verringerung der ersten Kraft ermöglicht es, dass der Materialpack
in einem Stück
von dem Wickelkern entfernt wird.
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Vorteile
der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung umfassen, dass der Materialpack nicht
abgewickelt werden muss, um den Materialpack von dem Wickelkern
zu entfernen, die Fähigkeit, den
Materialpack per Hand zu entfernen, ein Beseitigen der Zeit, die
für das
Abwickeln des Materialpacks von dem Wickelkern verbraucht wird,
und dass der Materialpack entfernt und entsorgt werden kann ohne
die Unordnung und den Aufwand, die durch einen Haufen abgewickelten
Materials verursacht werden.
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In 3 umfasst
eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 einen Wickelkern 11,
eine erste Kontaktoberfläche 15,
einen Schlitz 13, der in dem Wickelkern 11 gebildet
ist, zumindest einen Keil 17, der bewegbar in dem Schlitz 13 positioniert
ist, und wobei der Keil 17 eine zweite Kontaktoberfläche 19 umfasst.
Der Keil ist zwischen einer verriegelten Position und einer zusammengeschobenen
Position bewegbar. In 3 ist der Keil 17 in
der verriegelten Position gezeigt. In der verriegelten Position
sind die erste Kontaktoberfläche 15 des
Wickelkerns 11 und die zweite Kontaktoberfläche 19 des
Keils 17 relativ zueinander so positioniert, dass ein Materialpack (nicht
gezeigt), der auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 aufzuwickeln
ist, jeweils sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Kontaktoberfläche (15 und 19)
Kontakt hat. In 4 ist der Keil 17 in
der zusammengeschobenen Position gezeigt. Der Keil 17 ist
von der verriegelten Position zu der zusammengeschobenen Position
bewegbar, wie es durch einen gestrichelten Pfeil 22 gezeigt
ist.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 eine
erste, im Wesentlichen teilkreisförmige Form entlang der ersten
Kontaktoberfläche 15 und
eine zweite, im Wesentlichen teilkreisförmige Form entlang der zweiten
Kontaktoberfläche 19 umfassen,
so dass, wenn sich der Keil 17 in der verriegelten Position
befindet (siehe 3), der Keil 17 und
der Wickelkern 11 einen nahezu vollständigen Kreis entlang der ersten
bzw. zweiten Kontaktoberfläche
(15 und 19) bilden. Wenn sich der Keil 17 in
der zusammengeschobenen Position befindet, bildet die erste, im
Wesentlichen teilkreisförmige Form
entlang der ersten Kontaktoberfläche 15 des Wickelkerns 11 eine
teilkreisförmige
Form (d. h. die erste Kontaktoberfläche 15 ist kein vollständiger Kreis),
wie es in 4 veranschaulicht ist.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie es in 3 veranschaulicht
ist, sind die erste Kontaktoberfläche 15 und die zweite
Kontaktoberfläche 19 bezüglich eines
Symmetriemittelpunkts 20 an dem Wickelkern 11 symmetrisch
angeordnet, wenn sich der Keil 17 in der verriegelten Position
befindet, wie es durch gestrichelte Radiuslinien RH und
RW gezeigt ist, die sich radial von dem
Symmetriemittelpunkt 20 nach außen erstrecken, und wobei RH = RW. Ein Materialpack
(nicht gezeigt) kann auf den Wickelkern 11 durch ein Drehen des
Wickelkerns 11 um den Symmetriemittelpunkt 20 aufgewickelt
werden.
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Die
zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 kann mehr als
einen Keil 17 umfassen. In den 5 und 6 sind
zwei gegenüberliegende Keile 17 in
dem Schlitz 13 des Wickelkerns 11 abgebildet.
In 5 befinden sich die Keile 17 in der verriegelten
Position und sind zu der zusammengeschobenen Position bewegbar,
wie es durch Pfeile 22 in 6 gezeigt
ist. Obwohl nur zwei Keile gezeigt sind, ist die vorliegende Erfindung
nicht so aufzufassen, dass dieselbe auf die in den 5 und 6 gezeigten
Konfigurationen beschränkt
ist. Die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 kann
eine beliebige Anzahl von Keilen 17 umfassen. Abhängig von der
Anwendung, bei der die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 verwendet
wird, und von der Größe der ersten
Kraft, kann es erwünscht
sein, zwei oder mehr der Keile 17 zu verwenden, so dass, wenn
die Keile 17 zu der zusammengeschobenen Position bewegt
werden, die Größe der ersten
Kraft im Verhältnis
zu der Anzahl von Keilen 17 verringert wird. Wenn z. B,
nur ein Keil 17 verwendet wird, kann die Größe der ersten
Kraft um 30 % verringert sein, wenn sich der Keil 17 in
der zusammengeschobenen Position befindet. Andererseits kann die
Größe der ersten
Kraft, wenn zwei Keile 17 verwendet werden, um 50 % verringert
sein, wenn sich beide Keile 17 in der zusammengeschobenen
Position befinden. Die tatsächliche
Verringerung der ersten Kraft ist anwendungsabhängig. Die oben angegebenen
Prozentzahlen sind nur zu Beispielszwecken verwendet.
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In 7 wird
ein Material 2 auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 gewickelt 4,
um einen Materialpack 6 zu bilden. Wie bereits erwähnt, kann
die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 um den Symmetriemittelpunkt 20 gedreht
werden 24, was dazu führt,
dass das Material 2 auf die erste und die zweite Kontaktoberfläche (15 und 19)
des Wickelkerns 11 und des Keils 17 aufgewickelt
wird. In 7 ist der Keil 17 in
der verriegelten Position gezeigt. Wenn das Material 2 auf
die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 aufgewickelt
wird, übt
der Materialpack 6 eine erste Kraft, die durch Pfeile 25 gezeigt
ist, in einer radial nach innen gerichteten Richtung auf den Wickelkern 11 und den
Keil 17 aus. Die erste Kraft 25 wirkt entlang
der Gesamtheit der ersten und zweiten Kontaktoberfläche (15 und 19).
Außerdem
verbindet die erste Kraft 25 den Materialpack 6 fest
mit dem Wickelkern 11 und dem Keil 17. Folglich
ist es schwierig, den Materialpack 6 von der zusammenschiebbaren
Wickelkernanordnung 10 zu entfernen. Die Größe der ersten
Kraft 25 hängt
teilweise von der Spannung an dem Material 2 ab, wenn dasselbe
auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 aufgewickelt
wird 4.
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In 8 ist
der Materialpack 6 vollständig auf die zusammenschiebbare
Wickelkernanordnung 10 aufgewickelt. Der Materialpack 6 kann
durch ein Bewegen des Keils 17 von der verriegelten Position zu
der zusammengeschobenen Position, wie es durch Pfeil 22 gezeigt
ist, von der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung 10 entfernt
werden. Durch das Bewegen des Keils 17 zu der zusammengeschobenen
Position wird die Größe der ersten Kraft 25 verringert
und der Materialpack 6 ist nicht mehr fest mit dem Wickelkern 11 verbunden.
Obwohl 8 den Materialpack 6 so abbildet, dass
derselbe vollständig
auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 aufgewickelt
ist, kann der Materialpack 6 teilweise auf die zusammenschiebbare
Wickelkernanordnung 10 aufgewickelt sein und dann von der
zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung 10 durch ein Bewegen
des Keils 17 zu der zusammengeschobenen Position entfernt
werden.
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In 8 kann
ein innerer Abschnitt des Materialpacks 6, der zu der zweiten
Kontaktoberfläche 19 benachbart
war, nachdem der Keil 17 zu der zusammengeschobenen Position
bewegt wurde, sich in einer radial nach innen gerichteten Richtung
zu dem Symmetriemittelpunkt 20 hin wölben B, und ein äußerer Abschnitt
des Materialpacks 6 kann sich in einer radial nach innen
gerichteten Richtung zu dem Symmetriemittelpunkt 20 hin
eindrücken.
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Das
Material 2 für
den Materialpack 6 kann ein Band, ein Magnetband, einen
Film, einen photographischen Film, einen Draht, ein Kabel, einen Schlauch,
eine Röhre,
Papier, ein organisches Material, eine Faser oder ein Gewebe umfassen.
Es ist für Fachleute
ersichtlich, dass andere Materialien verwendet werden können.
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Die
zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 kann aus einer
Vielzahl von Materialien hergestellt sein, einschließlich, aber
nicht ausschließlich,
Metall, Metalllegierung, Glas, Kunststoff, Keramik, Fiberglas, Verbundstoffe
und Holz, um nur einige wenige zu nennen. Zusätzlich kann die zusammenschiebbare
Wickelkernanordnung 10 aus einer Kombination der oben erwähnten Materialien
hergestellt sein.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie es in den 9A bis 9D veranschaulicht
ist, kann der Schlitz 13 einen oberen Abschnitt 13a zum
Befestigen einer Verriegelung (nicht gezeigt) umfassen. In den 9C und 9D ist
die erste Kontaktoberfläche 15 nur
an einem Abschnitt des Wickelkerns 11 gebildet, so dass,
wenn sich der Keil 17 (nicht gezeigt) in der verriegelten
Position befindet, die zweite Kontaktoberfläche 19 (nicht gezeigt)
die Region einnimmt, die durch 11a angezeigt ist, und die
Oberfläche
vervollständigt,
auf die der Materialpack 6 (nicht gezeigt) gewickelt wird.
Die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 kann mit
einer Drehquelle (nicht gezeigt) durch eine Vielzahl von Verfahren
verbunden sein, die ein Bilden eines Lochs durch den Symmetriemittelpunkt 20 und ein
Einführen
einer Antriebswelle (nicht gezeigt) in das Loch (siehe 9A und 9B)
umfassen, oder ein unterer Abschnitt 11b des Wickelkerns 11 kann mit
der Drehquelle unter Verwendung eines Antriebsriemens (nicht gezeigt)
oder dergleichen verbunden sein (siehe 9B bis 9D).
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie es in den 10A bis 10D veranschaulicht ist, umfasst die zusammenschiebbare
Wickelkernanordnung 10 einen Flansch 31, der an
dem Wickelkern 11 angebracht ist. Der Flansch 31 ist
angepasst, um den Materialpack 6 (nicht gezeigt) entlang
einer Ebene aufzunehmen, wie es durch eine gestrichelte Linie 33 gezeigt
ist (siehe 10C bis 10D).
Bei dem Flansch 31 kann es sich um ein massives Materialstück handeln oder
der Flansch 31 kann Perforationen aufweisen (nicht gezeigt).
Der Flansch 31 kann aus den gleichen Materialien hergestellt
sein, die im Vorhergehenden für
die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 aufgelistet
sind.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 eine
Verriegelung 35, wie es in den 11A bis 11D veranschaulicht ist. Die Verriegelung 35 ist
angepasst, um in den Schlitz 13 (nicht gezeigt) zu passen
und in den Schlitz 13 eingeführt oder aus demselben entfernt
zu werden. Wenn dieselbe in den Schlitz 13 eingeführt ist,
hat die Verriegelung 35 Kontakt mit dem Keil 17 (nicht
gezeigt) und positioniert den Keil 17 fest an der verriegelten
Position. Andererseits ist der Keil 17, wenn die Verriegelung 35 von
dem Schlitz 13 entfernt ist, zu der zusammengeschobenen
Position bewegbar. Die Verriegelung 35 kann zumindest einen
Löseabschnitt 37 umfassen,
der angepasst ist, um zu ermöglichen, dass
ein Werkzeug, wie z. B. ein Schraubenzieher, verwendet wird, um
beim Entfernen der Verriegelung 35 von dem Schlitz 13 unterstützend zu
wirken, wie es bei der Erörterung
der 12A und 12B im Folgenden
ersichtlich wird. Zusätzlich
kann die Verriegelung 35 einen Lippenabschnitt 39 und
eine zweite Oberfläche 41 umfassen,
die angepasst sind, um Kontakt mit dem Keil 17 zu haben,
wenn die Verriegelung in den Schlitz 13 eingeführt ist,
wie es im Folgenden mit Bezugnahme auf 12D erörtert wird. Die
Verriegelung 35 kann einen Griff 49 umfassen, der
angepasst ist, um ergriffen zu werden, so dass die Verriegelung 35 von
dem Schlitz 13 entfernt werden kann. Der Griff 49 kann
angepasst sein, um z. B. mit der Hand, einem Werkzeug oder einer
Maschine ergriffen zu werden. Grundsätzlich ist der Griff 49 wie ein
Halter, der ein einfaches Entfernen der Verriegelung 35 ermöglicht.
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In
den 12A und 12B ist
die Verriegelung 35 in den Schlitz 13 des Wickelkerns 11 eingeführt. Die
Verriegelung 35 positioniert den Keil 17 fest
in der verriegelten Position. Der Löseabschnitt 37 und
der Schlitz 13 bilden einen Hohlraum 39, in den ein
Werkzeug (nicht gezeigt) eingeführt
werden kann, um die Verriegelung 35 von dem Schlitz 13 zu
entfernen, so dass der Keil 17 zu der zusammengeschobenen
Position bewegt werden kann.
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12C ist eine Seitenansicht der zusammenschiebbaren
Wickelkernanordnung 10, und 12D ist
eine Querschnittsansicht der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung 10 von
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12C entlang einer Schnittlinie A-A. In 12D ist der Keil 17 durch die Verriegelung 35,
die in den Schlitz 13 eingeführt ist, fest in der verriegelten Position
positioniert. Die zweite Oberfläche 41 der Verriegelung 35 hat
Kontakt mit einer ersten Oberfläche 43 des
Keils 17. Die erste und die zweite Oberfläche (41 und 43)
weisen komplementäre
Oberflächenformen
auf. Die komplementären
Oberflächenformen
sind angepasst, um zu ermöglichen,
dass sich die Verriegelung 35 und der Keil 17 voneinander lösen, so
dass die Verriegelung 35 von dem Schlitz 13 entfernt
werden kann und der Keil 17 zu der zusammengeschobenen
Position bewegt werden kann. Die komplementären Oberflächenformen können eine
geneigte Form oder eine Bogenform umfassen. In 12D weisen die erste und die zweite Oberfläche (41 und 43)
eine geneigte Form auf. Die komplementäre Oberflächenform für die erste und die zweite Oberfläche (41 und 43)
ist nicht auf die geneigte Form oder auf die Bogenform beschränkt. Die
komplementäre
Oberflächenform
sollte ausgewählt
sein, um ein leichtes Entfernen der Verriegelung 35 zu
ermöglichen.
Falls z. B. die erste und die zweite Oberfläche (41 und 43)
im Wesentlichen vertikal und parallel zueinander sind, dann könnte die
erste Kraft die Verriegelung 35 und den Keil 17 mit
einer ausreichenden Kraft so aneinander binden, dass es schwierig
wäre, die
Verriegelung 35 von dem Schlitz 13 zu entfernen.
Zusätzlich
sind die erste und die zweite Oberfläche (41 und 43)
angepasst, um eine Bewegung des Keils 17 in einer horizontalen
Richtung H zu verhindern, wenn die Verriegelung 35 in den
Schlitz 13 eingeführt
ist. Außerdem
nimmt der Lippenabschnitt 39 in 12D einen
Simsabschnitt 45 des Keils 17 so in Eingriff,
dass eine Bewegung des Keils 17 in einer vertikalen Richtung
V verhindert wird, wenn die Verriegelung 35 in den Schlitz 13 eingeführt ist.
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Der
Simsabschnitt 45 und die erste Oberfläche 43 des Keils 17 sind
genauer in den 13A bis 13D veranschaulicht.
Die 13A und 13B veranschaulichen
auch die im Wesentli chen teilkreisförmige Form der zweiten Kontaktoberfläche 19 des Keils 17.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann die Verriegelung 35, wie
es in 14 veranschaulicht ist, einen
ersten Flansch 51 umfassen, der an der Verriegelung 35 angebracht
ist und angepasst ist, um den Materialpack 6 (nicht gezeigt)
auf einer ersten physischen Ebene 53 (siehe 15C und 15D)
physisch aufzunehmen.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie es in den 15A bis 15D veranschaulicht ist, umfasst der Wickelkern 11 einen
zweiten Flansch 55, der an dem Wickelkern 11 angebracht
ist und angepasst ist, um den Materialpack 6 (siehe 15B) auf einer zweiten physischen Ebene 57 physisch
aufzunehmen. Wenn die Verriegelung 35 in den Schlitz 13 des
Wickelkerns 11 eingeführt
ist, sind der erste und der zweite Flansch (51 und 55)
im Wesentlichen parallel zueinander und nehmen den Materialpack 6 zwischen
der ersten und der zweiten physischen Ebene (53 und 57)
physisch auf.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind der Wickelkern 11 und die Verriegelung 35 in
einer festen Beziehung zueinander befestigt, so dass der Keil 17 stationär in der
verriegelten Position gehalten wird, wenn die Verriegelung 35 in
den Schlitz 13 eingeführt
ist, und der Keil 17 nicht zu der zusammengeschobenen Position
bewegbar ist. Der Wickelkern 11 und die Verriegelung 35 können in
einer festen Beziehung zueinander unter Verwendung einer Befestigungsvorrichtung
befestigt sein, die eine Schraube, einen Splint, eine Niete, eine
Schweißstelle,
Klebstoff, ein Haftmittel und Mutter und Schraube umfasst, aber
nicht darauf beschränkt
ist. Bevorzugt sollte eine entfernbare Befestigungsvorrichtung verwendet
werden, um die Verriegelung 35 und den Wickelkern 11 in
einer festen Beziehung zueinander zu befestigen, so dass die Befesti gungsvorrichtung
ohne Weiteres entfernt werden kann, um ein Bewegen des Keils 17 zu
der zusammengeschobenen Position zu erleichtern. Die Verwendung
von Klebstoff, einem Haftmittel oder einer Schweißstelle
kann jedoch bei einigen Anwendungen erwünscht sein. Dementsprechend
können
der Klebstoff oder das Haftmittel unter Verwendung eines geeigneten
Lösungsmittels
entfernt werden, und die Schweißstelle
kann mechanisch unter Verwendung eines Werkzeugs entfernt werden,
oder die Schweißstelle
kann entschweißt
werden.
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Zum
Beispiel kann in den 9A, 10A, 11A, 12A, 12D, 14 und 15D ein
erstes Loch 28, das in der Verriegelung 35 gebildet
ist, angepasst sein, um eine Schraube (nicht gezeigt) aufzunehmen.
In ähnlicher
Weise kann in dem Wickelkern 11 ein zweites Loch 26 mit
einem Gewinde versehen sein, um die Schraube zu halten, so dass
der Wickelkern 11 und die Verriegelung 35 in einer
festen Beziehung zueinander befestigt sind. Zum Beispiel ist in 15D das erste Loch 28 mit dem zweiten
Loch 26 ausgerichtet, wenn die Verriegelung 35 in
den Schlitz 13 eingeführt
ist, so dass die Schraube (nicht gezeigt) verwendet werden kann, um
den Wickelkern 11 und die Verriegelung 35 in einer
festen Beziehung zueinander zu befestigen.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind, wenn der Keil 17 sich
in der verriegelten Position befindet, der Keil 17 und
der Wickelkern 11 in einer festen Beziehung zueinander befestigt,
so dass der Keil 17 stationär an der verriegelten Position
gehalten wird. Folglich wird verhindert, dass die erste Kraft 25 den
Keil 17 zu der zusammengeschobenen Position treibt. Der
Wickelkern 11 und der Keil 17 können in
einer festen Beziehung zueinander befestigt sein unter Verwendung
einer Befestigungsvorrichtung, die eine Schraube, einen Splint,
eine Niete, eine Schweißstelle,
Klebstoff, ein Haftmittel und Mutter und Schraube umfasst, aber nicht
darauf beschränkt
ist.
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Zum
Beispiel kann in den 16A und 16B ein
erstes Loch 61, das in dem Keil 17 gebildet ist,
angepasst sein, um eine Schraube (nicht gezeigt) aufzunehmen. In ähnlicher
Weise kann in dem Wickelkern 11 ein zweites Loch 63 mit
einem Gewinde versehen sein, um die Schraube zu halten, so dass
der Wickelkern 11 und der Keil 17 in einer festen
Beziehung zueinander befestigt sind. Es sei darauf hingewiesen,
dass sich der Keil 17 in 16A in
der zusammengeschobenen Position befindet, so dass das zweite Loch 63 sichtbar
ist. In 16B befindet sich der Keil 17 in
der verriegelten Position und das erste und das zweite Loch (61 und 63)
sind miteinander ausgerichtet, so dass die Schraube in die Löcher eingeführt werden
kann. Der Keil 17 kann durch ein Entfernen der Schraube
zu der zusammengeschobenen Position bewegt werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie es in 17 veranschaulicht ist,
umfasst der Wickelkern 11 eine Öffnung 69, die in der
ersten Kontaktoberfläche 15 gebildet
ist. Die Öffnung 69 erstreckt
sich radial nach innen bei der ersten Kontaktoberfläche 15 und
ist angepasst, um einen Abschnitt des Materialpacks 6 (nicht
gezeigt) aufzunehmen. Bevor der Materialpack 6 auf den
Wickelkern 11 gewickelt wird, wird der Abschnitt durch ein
Einführen
desselben in die Öffnung 69 mit
dem Wickelkern 11 verbunden. Folglich führt eine Relativbewegung zwischen
dem Wickelkern 11 und dem Materialpack 6 dazu,
dass der Materialpack auf den Wickelkern 11 aufgewickelt
wird. Die Form der Öffnung 69 hängt von
dem Typ von Material 2 ab, das auf den Wickelkern 11 aufgewickelt
wird. Falls es sich bei dem Material 2 z. B. um einen Draht
(nicht gezeigt) handelt, dann kann die Öffnung eine kreisförmige Form
aufweisen, die angepasst ist, um den Draht aufzunehmen. Falls es
sich andererseits bei dem Material 2 um einen Film oder
ein Band handelt, kann die Öffnung 69 eine
rechteckige Form aufweisen, die angepasst ist, um den Film/das Band
aufzunehmen, wie es in 17 gezeigt ist.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie es in 18A veranschaulicht
ist, wird der Keil 17 durch eine Führungsschraube 71 (d.
h. einen Schraubstock), die in dem Schlitz 13 positioniert
ist, an der verriegelten Position gehalten. Die Führungsschraube 71 umfasst
einen Griff 73 (d. h. ein Rändelrad), der drehbar in der
Führungsschraube 71 befestigt
ist, und eine Schraube 75, die bewegbar mit dem Griff 73 verbunden
ist. Die Schraube 75 ist mit dem Keil 17 und dem
Griff 73 verbunden. Sowohl der Griff 73 als auch
die Schraube 75 weisen komplementäre Gewinde (nicht gezeigt) auf,
die angepasst sind, um den Keil 17 durch ein Drehen des
Griffs 73 in einer ersten Richtung 77 zu der verriegelten
Position zu bewegen und um den Keil 17 durch ein Drehen
des Griffs 73 in einer zweiten Richtung 79 zu
der zusammengeschobenen Position zu bewegen (wie es durch Pfeil 22 gezeigt
ist).
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Alternativ
dazu kann eine Feder 81, die in dem Schlitz 13 positioniert
ist, verwendet werden, um den Keil 17 zu der verriegelten
Position zu treiben, wie es in 18B gezeigt
ist. Der Keil 17 kann durch ein Zusammendrücken der
Feder 81 zu der zusammengeschobenen Position bewegt werden
(wie es durch Pfeil 22 gezeigt ist). Die Feder 81 sollte
den Keil 17 mit einer Kraft, die größer als die erste Kraft 25 ist,
in die verriegelte Position treiben, so dass die zweite Kontaktoberfläche 19 in
Kontakt mit dem Materialpack 6 (nicht gezeigt) bleibt.
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In
den 12D und 15D kann
die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10 mit einer
Drehquelle verbunden werden durch ein Einführen einer Antriebswelle (nicht
gezeigt), die mit der Drehquelle verbunden ist, in ein Wellenloch,
das durch den Symmetriemittelpunkt 20 an dem Wickelkern 11 gebildet
ist. Der Wickelkern 11 kann fest mit der Antriebswelle
verbunden werden durch ein Bilden eines Verbindungslochs 44,
das mit dem Wellenloch verbunden ist. Das Verbindungsloch 44 kann
mit einem Gewinde versehen sein, um eine Schraube (nicht gezeigt)
aufzunehmen, die den Wickelkern 11 fest mit der Antriebswelle
verbindet.
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Bei
allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen
können
die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung 10, der Wickelkern 11,
der Keil 17, die Verriegelung 35 und die Flansche 31, 51 und 55 unter
Verwendung einer Vielzahl von Prozessen hergestellt sein, die eine
maschinelle Fertigung, ein Gießen,
ein Stanzen und ein Spritzgießen
umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.