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Film- oder Bandspule Die Erfindung bezieht sich auf eine Film- oder
Bandspule mit einer Nabe zur Anbringung der Spule auf der Spindel einer Spulrnaschine
und mit zwei aus getrennten Teilen bestehenden Spulenflanschen, die zwischen der
zylindrischen Außenfläche und der Lagerfläche formschlüssig mit der Nabe verbunden
sind.
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Bei den bekannten Spulen dieser Art sind die beiden Spulenflansche
durch Schrauben und Bolzen starr mit der Spulennabe verbunden. Dadurch ergeben sich
- wie die Praxis gezeigt hat - durch Temperaturspannungen leicht Verformungen, durch
welche die genaue Parallelität der Spulenflansche, die zum ordnungsgemäßen Betrieb
Voraussetzung ist, verlorengeht. Beim Auf- oder Ablauf der Spule treten dann leicht
Reibungen zwischen dem Film und den Innenseiten der Spulenflansche auf, die zu Hemmungen
und zum Zerreißen des Filmes führen können. Diese Nachteile treten in besonders
starkem Maße in Erscheinung, wenn Nabe und Flansche aus Materialien unterschiedlicher
Temperaturausdehnung bestehen, wie z. B. bei Herstellung der Nabe aus Leichtmetall
und der Flansche aus Kunststoff.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen
den Spulenflanschen und der Spulennabe zu schaffen, bei der die Parallelität der
Spulenflansche auch bei starken Temperaturänderungen gewährleistet bleibt.
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Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Überlegung
aus, daß die Spulenflansche gegenüber der Spulennabe so beweglich sein müssen, daß
Temperaturdehnungen ohne gegenseitige Störung möglich sind. Ausgehend von dieser
Überlegung sind erfindungsgemäß die beiden Flansche zur formschlüssigen Verbindung
mit der Nabe durch Verbindungselemente unmittelbar miteinander verbunden, die frei
durch axiale Fenster der Nabe hindurchgreifen. Dadurch wird erreicht, daß die Temperaturdehnungen
der Spulenflansche durch ihre Verbindung mit der Spulennabe nicht beeinträchtigt
werden, sondern sich frei, ohne äußeren Zwang abspielen, so daß die Parallelität
der Spulenflansche gewährleistet bleibt. Vorteilhaft wird wenigstens einer der beiden
Spulenflansche durch einelastisches Mittel direkt mit der Nabe verbunden, so daß
eine Lose zwischen den Spulenflanschen und der Nabe vermieden, aber gleichzeitig
eine solche Beweglichkeit gewährleistet wird, daß die durch Temperaturschwankungen
hervorgerufene Materialdehnung in der elastischen Verbindung mit der Spulennabe
kein merkliches, zu Materialspannungen Anlaß gebendes Hindernis findet: Die Verbindungselemente
der Spulenflansche bestehen zweckmäßig aus mehreren gegeneinander winkelversetzten
Axialzungen, welche Schlitze im Steg der I-Querschnitt aufweisenden Nabe durchgreifen.
Dabei können die gegeneinander gerichteten Zungen einander überlappend durch ein
Bindemittel fest verbunden sein.
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Zur elastischen Festlegung' an der Spulennabe kann einer der Spulenflansche
innen gegen den Nabensteg gekröpft sein und eine am Nabensteg sich abstützende Schulter
bilden, die elastisch, z. B. durch ein elastisches Bindemittel, mit dem Nabensteg
verbunden ist.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beispielsbeschreibung und der Zeichnung
näher erläutert.
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F i g. 1 ist ein Grundriß einer Spulennabe nach der Erfindung, F i
g. 2 ein Axialschnitt der Nabe nach F i g. 1, F i g. 3 ein Axialschnitt einer Spule
nach der Erfindung mit einer Nabe nach F i g. 1 und 2, F i g. 4 ein Teil des Axialschnittes
nach F i g. 3 in größerem Maßstab, F i g. 5 ein Teilquerschnitt nach der Linie 5-5
der F i g. 4 und F i g. 6 ein Axialschnitt durch eine nach der Erfindung in einer
anderen Ausführungsform, im Vergleich zum Axialschnitt der F i g. 3 um 180° gedreht.
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F i g. 1 bis 5 zeigen die Spule nach der Erfindung in einer ersten
Ausführungsform mit einer Spulennabe 10 und einem Paar Spulenflansche
12 und 14,
die zusammen eine Spule bilden:
Die Spulennabe
ist in F i g. 2 bis 4 im Querschnitt dargestellt und hat die Querschnittsform eines
I-förmigen Trägers mit innerem Nabenteil 15, äußerem Nabenteil 16 und verbindendem
Steg 18. Die Innenfläche 20 der Nabe ist vorzugsweise maschinell bearbeitet und
kann auf der Spindel der Spulenmaschine, z. B. den Achszapfen einer Rechenmaschine,
aufgesetzt werden. Die Außenfläche 22 der Nabe ist der entscheidenste Teil der Spule.
Ein auf der Spule gelagertes Band ist direkt auf dieser Fläche 22 aufgespult. Durch
Präzision in der Herstellung dieser Fläche wird die nötige Gleichmäßigkeit der Auf-
und Abspulung des Bandes erzielt. Wenn die Fläche 22 eine ungenaue zylindrische
Form hat in bezug auf die Spulenachse, so wird das Band ungleichmäßig auf die Nabe
aufgespult.
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Die Ränder 24 und 26 des Nabenaußenteils 16 sind mit ringförmigen
Aussparungen 28 und 30 zur Aufnahme eines Haftringes aus einem elastischen Bindemittel
versehen, die sich vorzugsweise über den ganzen Umfang erstrecken. Die Haftringe
dienen zur Befestigung der Spulenflansche 12 und 14 an der Nabe. Eine weitere ringförmige
Aussparung 32 ist an einer Seite 34 des Steges 18 vorgesehen zur Aufnahme eines
Haftringes zur zusätzlichen Befestigung des Spulenflansches 14 an der Nabe.
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F i g. 1 zeigt mehrere, z. B. sieben, im Steg 18 der Nabe vorgesehene
bogenförmige Schlitze 36. Diese Schlitze dienen zum Durchgriff von Verbindungselementen
für die beiden Spulenflansche 12 und 14.
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In F i g. 3 und 4 ist der Spulenflansch 12 aus einer ringförmigen
Platte 40 gebildet. Der Durchmesser des Flanschinnenrandes 42 ist etwas größer als
der Außendurchmesser der Stirnfläche 44 des Nabeninnenteils. Der Außendurchmesser
des Flansches 12 wird von der gewünschten Spulengröße bestimmt. Die im übrigen ebene
Außenfläche 46 des Flansches 12 trägt eine Wulst 47, die jedoch keinem nennenswerten
Zweck dient, und tritt durch Abschrägung zum Innenrand 42 hinter die Stirnfläche
44 des Nabeninnenteils etwas zurück, so daß diese Stirnseite vollkommen für den
Angriff der bei einigen Spulenrnaschinen verwendeten Klemmschrauben frei liegt.
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Die Innenfläche 48 des Spulenflansches 12 ist mit einer der Zahl der
Schlitze 36 entsprechenden Anzahl von Zungen 50 versehen, welche die Schlitze 36
durchgreifen. Zwischen den Zungen 50 verläuft eine Rippe 51, die den Flansch 12
an der Fläche 52 des Nabensteges 18 abstützt (vgl. F i g. 5).
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Eine zweite ringförmige Rippe 54 ist nahe dem Innenrand 42 an der
Innenseite 48 des Spulenflansches 12 vorgesehen, die den Flansch 12 ebenfalls an
der Fläche 52 des Steges 18 abstützt. F i g. 4 zeigt, daß die Innenfläche 48 des
Flansches 12 die Stirnfläche 26 des Nabenaußenteils berührt und die Aussparungen
30 für die Aufnahme des obenerwähnten Haftringes bedeckt. Die Stärke des Spulenflansches
12 im Bereich des Nabenaußenteils 16 entspricht im wesentlichen dem axialen Abstand
zwischen der Stirnfläche des Nabenaußenteils und der Stirnfläche 44 des Nabeninnenteils.
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Die Flansche 14 und 12 sind unterschiedlich. Der Spulenflansch 14
ist nach seinem Innenrand 60 hin gekröpft, so daß der innere Teil des Flansches
14 eine Schulter 58 bildet, die am Steg 18 der Nabe anliegt. Die Schulter 58 überdeckt
die Aussparung 32 an der Stegseite 34 und erstreckt sich bis in den Bereich der
Schlitze 36. Der innere Flanschrand 60 liegt wie der Innenrand 42 des Flansches
12 in feinem Abstand von der Außenseite des Nabeninnenteils 15.
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Die Schulter 58 trägt außen in die Schlitze 36 ragende Zungen 62 entsprechend
der Zahl der Schlitze 36 bzw. Zungen 50. Die Außenflächen 64 der Zungen 62 bilden
eine Fortsetzung der Außenfläche des Kröpfungskragens 56 des Spulenflansches 14.
Diese Flächen kommen mit den Innenflächen 68 der Zungen 50 und der Rippe 51 im wesentlichen
über den Abstand der Innenflächen 48 und 70 der Spulenflansche 12 und 14 miteinander
in Berührung. Die Stärke des Spulenflansches 14 im Bereich des Nabenaußenteils 16
entspricht im wesentlichen dem axialen Abstand zwischen der Stirnfläche 24 des Nabenaußenteils
und der Stirnfläche 79 des Nabeninnenteils.
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Aus F i g. 4 geht hervor, daß die Enden 72 und 74 der Zungen 50 und
62 kurz vor den Flanschinnenflächen 48 und 70 enden, so daß sie mit diesen nicht
in Berührung kommen. Außerdem geht aus F i g. 4 hervor, daß die Innen- und Außenränder
76 und 78 der Schlitze 36 im Abstand von den Innenflächen 80 der Zungen 62 und von
den Außenflächen 82 der Zungen 50 liegen, so daß die Zungen, ohne die Nabe zu berühren,
durch die Schlitze hindurchgreifen.
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Zur festen Verbindung der Flansche 12,14 miteinander wird ein schnell
erstarrendes Bindemittel 83 auf die Flächen 64 und 68 der Zungen 50 und 62 aufgetragen.
Zur Vermeidung eines Spiels ist zwischen den Flanschen 12,14 und der Nabe 10 eine
elastische Verbindung durch die obenerwähnten in den Aussparungen 28, 30 und 32
liegenden Haftringe aus elastischem Bindemittel 85 vorgesehen.
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Dort, wo die Metallnabe 10 die Kunststoff-Spulenflansche 12,14 berührt,
sind wegen der Befestigung durch das elastische Bindemittel gegenseitige Radialverschiebungen
der Flansche 12;14 zur Nabe 10 möglich. Dadurch wird vermieden, daß unterschiedliche
Temperaturdehnungen der Nabe, die vorzugsweise aus Aluminium hergestellt wird, und
der vorzugsweise aus durchsichtigem Kunststoff hergestellten Flansche zu unzulässigen
Spannungen und Verformungen führen.
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F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform, in der die Flansche 102,112 durch
Zungen 1,04 am Flansch 102, die durch Schlitze 106 des Nabensteges 108 hindurchgehen
und durch einen Kragen 110 am Flansch sowie ein lösbares Bindemittel miteinander
verbunden sind, während die elastische Verbindung der Nabe mit den Flanschen durch
ein elastisches Bindemittel 118 zwischen der Außenfläche des Nabeninnenteils
116 und einem Kragen 114 am Innenrand des Flansches 102 gebildet wird. Auch hierbei
können sich die Kunststoff- und Metallteile ausdehnen und zusammenziehen, ohne unzulässig
hohe verformende Kräfte aufeinander auszuüben.