DE60107762T2

DE60107762T2 - Spanndorn mit einklappbarem Spannglied

Info

Publication number: DE60107762T2
Application number: DE60107762T
Authority: DE
Inventors: Albert H. Mountain View Jeans
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: EP1167266B1; EP1167266A2; JP2002080175A; US6508433B1; CN1162318C; EP1167266A3; KR20020001576A; CN1330030A; DE60107762D1

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Wickelkernanordnung.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung, wie in Anspruch 1 spezifiziert, geschaffen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Wickelkern und die Verriegelung in einer festen Beziehung zueinander befestigt.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Wickelkern und der Keil in einer festen Beziehung zueinander befestigt.
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.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden nur als ein Beispiel mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Draufsicht einer Spule gemäß dem Stand der Technik, auf die ein Band gewickelt wird.
2 eine Draufsicht einer Spule gemäß dem Stand der Technik, auf die ein Bandpack gewickelt ist.
3 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung mit einem Keil in einer verriegelten Position.
4 eine Draufsicht der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung von 3 mit dem Keil in einer zusammengeschobenen Position.
5 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung, die zwei Keile in einer verriegelten Position umfasst.
6 eine Draufsicht der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung von 5 mit den Keilen in einer zusammengeschobenen Position.
7 eine Draufsicht eines Materialpacks, der auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung gewickelt wird, wobei sich der Keil in der verriegelten Position befindet.
8 eine Draufsicht eines Materialpacks, der auf die zusammenschiebbare Wickelkernanordnung von 7 gewickelt ist, wobei sich der Keil in der zusammengeschobenen Position befindet.
9A bis 9D eine Draufsicht, eine Profilansicht und Seitenan sichten eines Wickelkerns und eines Schlitzes, der in dem Wickelkern gebildet ist.
10A bis 10D eine Draufsicht, eine Profilansicht und Seitenan sichten eines Ausführungsbeispiels eines Wickelkerns, der einen Flansch umfasst, der darauf befestigt ist.
11A bis 11D eine Draufsicht, eine Profilansicht und Seitenan sichten eines Ausführungsbeispiels einer Verriegelung.
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.
13A bis 13D eine Draufsicht, eine Profil-, eine Vorder- und eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Keils.
14 eine Profilansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verriegelung, die einen ersten Flansch umfasst, der darauf befestigt ist.
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.
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.
17 eine Seitenansicht einer Öffnung, die in einer ersten Kontaktoberfläche eines Wickelkerns gebildet ist.
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.
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.
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.
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.
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.
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 R_H und R_W gezeigt ist, die sich radial von dem Symmetriemittelpunkt 20 nach außen erstrecken, und wobei R_H = R_W. Ein Materialpack (nicht gezeigt) kann auf den Wickelkern 11 durch ein Drehen des Wickelkerns 11 um den Symmetriemittelpunkt 20 aufgewickelt werden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
12C ist eine Seitenansicht der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung 10, und 12D ist eine Querschnittsansicht der zusammenschiebbaren Wickelkernanordnung 10 von
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.

Claims

Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10), die folgende Merkmale aufweist: einen Wickelkern (11), der einen Schlitz (13), der in dem Wickelkern (11) gebildet ist, und eine erste Kontaktoberfläche (15) umfasst; und zumindest einen Keil (17), der konzipiert ist, um bewegbar in dem Schlitz (13) positioniert zu sein, wobei der Keil (17) eine zweite Kontaktoberfläche (19) umfasst; wobei der Keil (17) zu einer verriegelten Position bewegbar ist, bei der ein Materialpack (6), der auf den Wickelkern (11) gewickelt ist, mit einer ersten Kraft (15) in Kontakt mit der ersten und der zweiten Kontaktoberfläche (15, 19) getrieben wird, die den Materialpack (6) fest mit dem Wickelkern (11) und dem Keil (17) verbindet; und wobei der Keil (17) zu einer zusammengeschobenen Position bewegbar ist, bei der die zweite Kontaktoberfläche (19) von dem Materialpack (6) gelöst ist, wodurch die erste Kraft (25) verringert ist, so dass der Materialpack (6) nicht fest mit dem Wickelkern (11) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (10) ferner folgende Merkmale aufweist: eine Verriegelung (35), die konzipiert ist, um entfernbar in den Schlitz (13) eingeführt zu sein; wobei die Verriegelung (35) Kontakt zu dem Keil (17) hat und den Keil (17) fest an der verriegelten Position positioniert, wenn die Verriegelung (35) in den Schlitz (13) eingeführt ist; und wobei der Keil (17) zu der zusammengeschobenen Position bewegbar ist, wenn die Verriegelung (35) von dem Schlitz (13) entfernt ist.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 1, bei der der Wickelkern (11) und die Verriegelung (35) in einer festen Beziehung zueinander befestigt sind, so dass bei einer Verwendung der Keil (17) stationär in der verriegelten Position gehalten wird und der Keil (17) nicht zu der zusammengeschobenen Position bewegbar ist.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 2, bei der eine Befestigungsvorrichtung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die eine Schraube, einen Splint, eine Niete, eine Schweißstelle, Klebstoff, ein Haftmittel und Mutter und Schraube umfasst, konzipiert ist, um den Wickelkern (11) und die Verriegelung (35) in einer festen Beziehung zueinander zu befestigen.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 2, bei der, wenn sich der Keil (17) in der verriegelten Position befindet, eine erste Oberfläche (43) des Keils (17) Kontakt mit einer zweiten Oberfläche (41) der Verriegelung (35) hat und die erste und zweite Oberfläche (43, 41) eine komplementäre Oberflächenform aufweisen.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 4, bei der die komplementäre Oberflächenform eine geneigte Form oder um eine Bogenform ist.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 1, bei der die Verriegelung (35) einen Griff (49) umfasst, der konzipiert ist, um ergriffen zu werden, so dass der Keil (17) zu der zusammengeschobenen Position bewegt werden kann durch ein Ergreifen des Griffes (49), um die Verriegelung (35) von dem Schlitz (13) zu entfernen.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Wickelkern (11) angepasst ist, um sich um einen Symmetriemittelpunkt (20) zu drehen (24), und bei der der Keil (17) linear in dem Schlitz (13) entlang einer Radiuslinie durch den Symmetriemittelpunkt (20) zu seiner verriegelten und zusammengeschobenen Position bewegbar ist.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen Flansch (31) aufweist, der an dem Wickelkern (11) angebracht ist und konzipiert ist, um den Materialpack (6) physisch entlang einer Ebene (33) aufzunehmen.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung gemäß Anspruch 8, die einen zweiten Flansch aufweist, der an dem Wickelkern angebracht ist und angepasst ist, um den Materialpack physisch entlang einer zweiten Ebene aufzunehmen.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 1, bei der der Wickelkern (11) eine erste, im Wesentlichen teilkreisförmige Form entlang der ersten Kontaktoberfläche (15) aufweist, und der Keil (17) eine zweite, im Wesentlichen teilkreisförmige Form entlang der zweiten Kontaktoberfläche (19) aufweist, so dass, wenn sich der Keil (17) in der verriegelten Position befindet, der Keil (17) und der Wickelkern (11) einen nahezu vollständigen Kreis entlang der ersten und der zweite Kontaktoberfläche (15, 19) bilden.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 10, bei der die erste und die zweite Kontaktoberfläche (15, 19) bezüglich eines Symmetriemittelpunkts (20) an dem Wickelkern (11) im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sind, wenn sich der Keil (17) in der verriegelten Position befindet, wodurch der Materialpack (6) durch ein Drehen (24) des Wickelkerns (11) um den Symmetriemittelpunkt (20) auf den Wickelkern (11) gewickelt werden kann.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß Anspruch 1, bei der der Keil (17) und der Wickelkern (11) bei der verriegelten Position in einer festen Beziehung zueinander befestigt sind, so dass der Keil (17) stationär an der verriegelten Position gehalten wird.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Materialpack (6), der auf den Wickelkern (11) gewickelt ist, ein Pack flexiblen Materials (2) ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die ein Band, ein Magnetband, einen Film, einen fotografischen Film, einen Draht, ein Kabel, einen Schlauch, eine Röhre, Papier, ein organisches Material, eine Faser und ein Gewebe umfasst.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die folgende Merkmale aufweist: eine Öffnung (69), die in der ersten Kontaktoberfläche (15) des Wickelkerns (11) gebildet ist und konzipiert ist, um einen Abschnitt des Materialpacks (6) aufzunehmen, wobei vor einem Aufwickeln des Materialpacks (6) auf den Wickelkern (11) der Abschnitt mit dem Wickelkern (11) durch ein Einführen des Abschnitts in die Öffnung (69) verbunden wird, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Wickelkern (11) und dem Materialpack (6) dazu führt, dass der Materialpack (6) auf den Wickelkern (11) aufgewickelt wird.
Eine zusammenschiebbare Wickelkernanordnung gemäß Anspruch 14, bei der eine Befestigungsvorrichtung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die eine Schraube, einen Splint, eine Niete, eine Schweißstelle, Klebstoff, ein Haftmittel und Mutter und Schraube umfasst, angepasst ist, um den Keil und den Wickelkern in einer festen Beziehung zueinander zu befestigen.