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Dokumentenidentifikation DE19500307A1 11.07.1996
Titel Wickelkern
Anmelder Kunststoff-Spritzgußwerk Ing. Klaus Burk KG, 51491 Overath, DE;
Papierfabrik Schoeller & Hoesch GmbH, 76593 Gernsbach, DE
Erfinder Burk, Klaus, 51491 Overath, DE;
Watermann, Detlev, 76571 Gaggenau, DE
Vertreter Becker, T., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Müller, K., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 40882 Ratingen
DE-Anmeldedatum 07.01.1995
DE-Aktenzeichen 19500307
Offenlegungstag 11.07.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.07.1996
IPC-Hauptklasse B65H 75/10
Zusammenfassung Ein Wickelkern in Form eines runden Zylinders mit einer unteren und oberen Auflagefläche sowie einer äußeren und einer inneren Zylinderfläche, bei dem die untere und obere Auflagefläche jeweils aus einem ersten Abschnitt bestehen, der senkrecht zur Mittenlängsachse des Zylinders verläuft, an den sich jeweils ein zweiter Abschnitt anschließt, der unter einem Winkel > 0 und < 90° zum ersten Abschnitt ausgebildet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Wickelkern zur Aufnahme von Wickelgut, beispielsweise Papier für die Zigarettenfertigung.

Wickelkerne in Form eines runden Zylinders mit einer unteren und oberen Auflagefläche, die rechtwinklig und parallel zueinander eine äußere und eine innere Zylinderfläche des Zylinders verbinden, gehören seit langem zum Stand der Technik. Das Wickelgut, beispielsweise Zigarettenpapier, Telefaxpapier oder Folien werden in großer Länge und unter hoher Flächenpressung auf einen solchen Wickelkern aufgewickelt und das freie Ende auf der letzten Wicklung befestigt, beispielsweise verklebt.

Zum Transport werden mehrere, so konfektionierte Wickelkerne nebeneinander und vor allem übereinander zum Beispiel auf einer Palette angeordnet. Dabei kommt es häufig zu Stabilitätsproblemen, die von folgenden Faktoren abhängig sind:

  • - dem (Zylinder)Durchmesser der Wickelkerne
  • - der (Zylinder)Höhe der Wickelkerne
  • - der Menge des aufgenommenen Wickelgutes
  • - Art und Bauform der Auflage.


Als Auflage dient beispielsweise eine Palette, auf der mehrere der beschriebenen Wickelkerne übereinander und nebeneinander zum Transport angeordnet werden. Um die Stabilität eines solchen Transportgebindes zu erhöhen, ist es bekannt, nach jeweils zwei, drei oder mehr übereinander angeordneten Wickelkernen eine sich über die gesamte Palettenfläche erstreckende Zwischenschicht einzubringen, die beispielsweise aus Papier oder Pappe besteht und Toleranzen ausgleichen soll. Das gesamte Transportgebinde wird schließlich zum Beispiel schrumpfverpackt oder durch Reifen (Bänder) stabilisiert.

Ein zunehmendes Umweltbewußtsein hat dazu geführt, den Verpackungsanteil an Transportgebinden so gering wie möglich zu halten, insbesondere dann, wenn das Verpackungsmaterial - wie hier beispielsweise die Zwischenlagen - nicht wiederverwendet werden kann.

Insoweit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie Wickelkerne der genannten Art in mehreren Einheiten nebeneinander und vor allem übereinander möglichst ohne zusätzliches Verpackungsmaterial zu einem größeren Transportgebinde zusammengestellt werden können.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß dieses Ziel auf verblüffend einfache Weise durch eine spezielle geometrische Gestaltung der Wickelkerne selbst erreicht werden kann.

Als Hauptproblem hinsichtlich der Stabilität von übereinander angeordneten Wickelkernen hat sich die Gestaltung der unteren und oberen Auflageflächen zwischen den Zylinderwänden des Wickelkerns herausgestellt. Sind diese - wie im Stand der Technik - flach (verlaufen also senkrecht zu den inneren und äußeren Zylinderflächen) , können die übereinander angeordneten Wickelkerne relativ zueinander verrutschen.

Um dies zu verhindern, sieht die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform einen Wickelkern in Form eines runden Zylinders mit einer unteren und oberen Auflagefläche sowie einer äußeren und einer inneren Zylinderfläche vor, bei dem die untere und obere Auflagefläche jeweils aus einem ersten Abschnitt bestehen, der senkrecht zur Mittenlängsachse des Zylinders verläuft, an den sich jeweils ein zweiter Abschnitt anschließt, der unter einem Winkel > 0 und < 90 Grad zum ersten Abschnitt ausgebildet ist.

Mit anderen Worten: die Auflageflächen verlaufen nicht mehr plan parallel zwischen den genannten Zylinderflächen, sondern weisen jeweils mindestens eine Schrägfläche auf, die im Ergebnis beim Aufeinandersetzen von Wickelkernen zu einer gegenseitigen Selbststabilisierung der Wickelkerne führen, wie dies anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert wird. Aufgrund der genannten Gestaltung kommt es zu einer Selbstzentrierung der übereinander angeordneten Wickelkerne auch dann, wenn diese nicht mehr exakt koaxial zueinander konfektioniert werden.

Die konkrete Ausbildung der Auflageflächen kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen:

Nach einer ersten Ausführungsform verläuft der erste Abschnitt jeder Auflagefläche von der äußeren Zylinderfläche, woraus folgt, daß die beschriebene Schrägfläche an der Innenseite des Zylinders ausgebildet wird.

Als besonders vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt, den zweiten Abschnitt, in Transportposition des Wickelkerns betrachtet, jeweils schräg nach oben verlaufend auszubilden.

In diesem Fall dient der erste (äußere) Abschnitt als Auflagefläche, mit dem der unterste Wickelkern zum Beispiel auf eine Palette aufgesetzt werden kann, während der innere zweite Abschnitt (die Schrägfläche) die Funktion einer Zentrierhilfe übernimmt.

In Vorversuchen hat sich herausgestellt, daß der genannte Winkel der Schrägfläche vorzugsweise zwischen 20 und 45° (relativ zum ersten Abschnitt) ausgebildet sein sollte, um eine optimale gegenseitige Positionierung benachbarter Wickelkerne zu erreichen. Ein Winkel von etwa 30° erfüllt die gestellte Aufgabe gut.

Die obere und untere Auflagefläche können parallel zueinander ausgebildet werden. In diesem Fall liegen die obere Auflagefläche eines ersten Wickelkerns und die untere Auflagefläche eines darüber angeordneten Wickelkerns vollständig flächig aufeinander.

Sowohl das Aufsetzen wie auch das Lösen der Wickelkerne aufeinander beziehungsweise voneinander kann dadurch weiter verbessert werden, wenn sich jeweils an den zweiten, schräg zum ersten Abschnitt verlaufenden Abschnitt jeweils ein dritter, parallel zum ersten Abschnitt verlaufender Abschnitt anschließt. Auf diese Weise wird ein etwaiges seitliches Verrutschen eines aufgesetzten Wickelkerns zusätzlich erschwert.

Dabei genügt es, diesen dritten Abschnitt nur im Bereich der oberen Auflagefläche auszubilden mit der Folge, daß die Schrägfläche (der zweite Abschnitt) der unteren Auflagefläche eines aufgesetzten Wickelkerns gegenüber dem rechtwinklig zu den Zylinderflächen verlaufenden dritten Abschnitt des unteren Wickelkerns leicht übersteht. Auch diese Maßnahme dient der weiteren Verbesserung der gegenseitigen Positionierung benachbarter Wickelkerne, die auch als Bobinen bezeichnet werden. Hinsichtlich dieser Ausführungsform gibt das nachfolgende Ausführungsbeispiel weitere Erläuterungen.

Die konkrete Gestaltung der Auflageflächen kann in weiten Bereichen innerhalb der genannten Vorgaben variiert werden. Eine Ausführungsform sieht vor, die Breite des ersten Abschnittes, senkrecht zur Mittenlängsachse des Zylinders betrachtet, so zu wählen, daß sie etwa 5 bis 25% der Dicke des Zylinders beträgt, wobei ein Wert um 10% als ausreichend erachtet wird.

Die Breite des dritten Abschnittes, ebenfalls senkrecht zur Mittenlängsachse des Zylinders betrachtet, kann kleiner gewählt werden und beträgt nach einer Ausführungsform 2 bis 15% (bevorzugter Bereich: um 5%) der Dicke des Zylinders.

Die beschriebenen Wickelkerne lassen sich aus unterschiedlichen Materialien herstellen. Wickelkerne aus Kunststoff können im Spritzgußverfahren in hoher Stückzahl und preiswert hergestellt werden. Dieses Verfahren ermöglicht es gleichzeitig auch, die Auflageflächen zumindest abschnittsweise aufgerauht auszubilden, um die Reibung zwischen benachbarten Flächenabschnitten benachbarter Wickelkerne zu erhöhen und damit die Stabilität weiter zu verbessern.

Die nachfolgende Figurenbeschreibung sowie die Unteransprüche beschreiben zusätzliche Merkmale der Erfindung, die nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert wird.

Dabei zeigt die einzige Figur einen vertikalen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wickelring in Zuordnung zu einem darüber und darunter angeordneten Wickelring gleicher Bauform.

Der Wickelring besitzt die Form eines runden Zylinders, der hier das Bezugszeichen 10 trägt und eine äußere Zylinderfläche 10a und eine innere Zylinderfläche 10i besitzt, die parallel zueinander verlaufen.

Eine untere Auflagefläche trägt insgesamt das Bezugszeichen 10u und eine obere Auflagefläche das Bezugszeichen 10o.

Die untere Auflagefläche 10u ist zweigeteilt. Ein erster Abschnitt 12u erstreckt sich im rechten Winkel zur äußeren Zylinderfläche 10a von dieser in Richtung auf die innere Zylinderfläche 10i und besitzt eine Breite b1. An diesen ersten Abschnitt 12u schließt sich ein zweiter Abschnitt 14u an, der unter einem Winkel von 30° zum ersten Abschnitt 12u schräg nach oben bis zur inneren Zylinderfläche 10i verläuft.

Der Aufbau der oberen Auflagefläche 10o ist wie folgt:

An die äußere Zylinderfläche 10a schließt sich ein zum Abschnitt 12u paralleler Abschnitt 12o an, der sich in einem zweiten Abschnitt (einer Schrägfläche) 14o fortsetzt, der wiederum unter einem Winkel von 30° zum ersten Abschnitt 12o verläuft, hier jedoch mit Abstand vor der inneren Zylinderfläche 10i endet, wodurch ein dritter Abschnitt 16o ausgebildet wird, der wiederum parallel zum Abschnitt 12o und damit rechtwinklig zur inneren Zylinderfläche 10i verläuft.

Wie sich der Zeichnung entnehmen läßt, ist die Breite b2 des Abschnittes 12o größer als die Breite b1 des Abschnittes 12u, während die Breite des Abschnittes 16o mit b3 angegeben ist und hier etwa ein Drittel der Breite b2 des Abschnittes 12o trägt.

Die Zylinderbreite ist mit B angegeben.

Konkret ergeben sich hier folgende Verhältnisse der genannten Breiten:

b1:B = 12%

b2:B = 15%

b3:B = 5%.

Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist der Wickelkern ohne Wickelung dargestellt, jedoch in Zuordnung zu einem darunter und darüber angeordneten Wickelkern, wobei diese jeweils mit dünnerer Strichstärke ausgeführt sind.

Aus der Geometrie des erfindungsgemäßen Wickelkerns ergibt sich beim Aufeinandersetzen von Wickelkernen danach folgendes:

Die Schrägflächen 14o, 14u dienen zur Zentrierung benachbarter Wickelkerne, wobei diese dadurch begünstigt wird, daß der Abschnitt 12u eines oberen Wickelkernes eine geringere Breite als der Abschnitt 12o eines unteren Wickelkernes aufweist, woraus bei gleicher Neigung der Schrägflächen 14u, 14o folgt, daß diese in gegenseitiger Positionierung benachbarter Wickelkerne in geringem Abstand zueinander verlaufen. Zusätzlich wird durch den dritten Abschnitt 16o ein Abstand a zwischen der inneren Zylinderfläche 10i des unteren Wickelkernes und der korrespondierenden Zylinderfläche 10i des darüber angeordneten Wickelkernes geschaffen.


Anspruch[de]
  1. 1. Wickelkern in Form eines runden Zylinders (10) mit einer unteren und oberen Auflagefläche (10u, 10o) sowie einer äußeren und einer inneren Zylinderfläche (10a, 10i), bei dem die untere und obere Auflagefläche (10u, 10o) jeweils aus einem ersten Abschnitt (12u, 12o) bestehen, der senkrecht zur Mittenlängsachse des Zylinders (10) verläuft, an den sich jeweils ein zweiter Abschnitt (14u, 14o) anschließt, der unter einem Winkel > 0 und < 90° zum ersten Abschnitt (12u, 12o) ausgebildet ist.
  2. 2. Wickelkern nach Anspruch 1, bei dem der erste Abschnitt (12u, 12o) jeweils von der äußeren Zylinderfläche (10a) verläuft.
  3. 3. Wickelkern nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zweite Abschnitt (14u, 14o), der Transportposition des Wickelkerns betrachtet, jeweils schräg nach oben verlaufend ausgebildet ist.
  4. 4. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem sich der zweite Abschnitt (14u, 14o) jeweils unter einem Winkel zwischen 20 und 45° an den ersten Abschnitt (12u, 12o) anschließt.
  5. 5. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die untere und obere Auflagefläche (10u, 10o) parallel zueinander ausgebildet sind.
  6. 6. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der erste Abschnitt (12u) der unteren Auflagefläche (10u) eine geringere Breite (b1) als der erste Abschnitt (12o) der oberen Auflagefläche (10o) aufweist (Breite b2)
  7. 7. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem sich jeweils an den zweiten, schräg zum ersten Abschnitt (12u, 12o) verlaufenden Abschnitt (14u, 14o) jeweils ein dritter, parallel zum ersten Abschnitt (12u, 12o) verlaufender Abschnitt (16o) anschließt.
  8. 8. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, bei dem sich an den zweiten, schräg zum ersten Abschnitt (12o) verlaufenden Abschnitt (14o) der oberen Auflagefläche (10o) ein dritter, parallel zum ersten Abschnitt (12o) verlaufender Abschnitt (16o) anschließt.
  9. 9. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Breite (b1) des ersten Abschnittes (12u, 12o), senkrecht zur Mittenlängsachse des Zylinders betrachtet, 5 bis 25% der Dicke (B) des Zylinders (10) beträgt.
  10. 10. Wickelkern nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die Breite (b2) des dritten Abschnittes (16o) , senkrecht zur Mittenlängsachse des Zylinders (10) betrachtet, 2 bis 15% der Dicke (B) des Zylinders (10) beträgt.
  11. 11. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aus Kunststoff.
  12. 12. Wickelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die Auflageflächen (10u, 10o) zumindest abschnittsweise aufgerauht ausgebildet sind.






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