DE3911402A1 - Vorrichtung zum aufbringen eines adhaesiven materials - Google Patents
Vorrichtung zum aufbringen eines adhaesiven materialsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Aufbringen eines adhäsiven Materials auf
eine Oberfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist mit der europäischen
Patentanmeldung EP-A-02 70 736 bekannt geworden. Die
dort gezeigte Vorrichtung weist eine Abgabespule auf,
auf der das auf einem Trägerband befindliche adhäsive
Material aufgewickelt ist. Von der Abgabespule wird das
Band derart über eine Andruckrolle geführt, daß sich die
adhäsive Schicht auf der von der Andruckrolle entfernten
Seite des Trägerbandes befindet. Das adhäsive Material
kann somit unter Drehung der Abgaberolle und der
Andruckrolle auf die Oberfläche aufgebracht werden,
wobei die Vorrichtung gleichzeitig über die Oberfläche
bewegt wird. Das vom adhäsiven Material entfernte
Trägerband wird auf eine Aufnahmespule aufgewickelt. An
der Aufnahmespule und der Abgabespule sind Zahnscheiben
angeordnet, die unter Zwischenschaltung einer weiteren
Zahnscheibe miteinander in Eingriff stehen, so daß die
Drehbewegung der Abgabespule auf die Aufwickelspule
übertragen wird. Um die Umfangsgeschwindigkeit der
Aufnahmespule an die der Abgabespule anzupassen, ist an
der Aufnahmespule eine Reibungskupplung vorgesehen, die
eine Gleitbewegung der Aufnahmespule gegenüber der
zugeordneten Zahnscheibe ermöglicht.
Die Andruckrolle ist an einem Hebel befestigt und wird
durch eine Andruckfeder auf die Oberfläche gedrückt. An
diesem Hebel ist weiterhin ein Vorsprung angeordnet, der
in die mit der Abgabespule verbundene Zahnscheibe
eingreift,
wenn die Andruckfeder entspannt ist. Eine Drehbewegung
der Abgabespule ist somit nur möglich, wenn die
Andruckrolle auf eine Oberfläche aufgesetzt ist.
Bei diesem bekannten Gerät erfolgt die Anpassung der
Umfangsgeschwindigkeit des aufgewickelten Bandes an die
Umfangsgeschwindigkeit des abgewickelten Bandes über
eine Reibungskupplung. Obwohl die Reibungskupplung
mittels einer Schraube einstellbar gehalten ist,
verändert sich der Reibwert dieser Kupplung während des
Gebrauchs, wobei insbesondere zu berücksichtigen ist,
daß durch die Gehäuseöffnung Klebstoffreste in den
Kupplungsmechanismus gelangen können, die den Reibwert
der Kupplung erhöhen.
In diesem Zusammenhang zu beachten ist auch die hohe
Bandzugspannung beim Beginn des Klebstoffauftrages. Wird
das Gerät auf eine Oberfläche aufgesetzt, so wird
zunächst über den Hebel die Abgabespule entriegelt, es
befinden sich aber noch beide Spulen in Ruhe. Wenn der
Benutzer nun das Gerät über die Oberfläche bewegt, zieht
das mit der Andruckrolle auf die Oberfläche gedrückte
Band an der Abgaberolle, wodurch das zum Abwickeln und
Aufwickeln erforderliche Drehmoment entsteht. Da sich
die Aufnahmespule zu diesem Zeitpunkt noch in Ruhe
befindet, muß dieser erste Bandzug nicht nur die zur
Drehbeschleunigung der Spulen erforderlichen Kräfte,
sondern auch die Reibungskräfte der Zahnscheiben
gegenüber ihren Lagern, insbesondere aber die
Reibungskraft der Rutschkupplung überwinden. Diese ist
aber zum einen schon deshalb hoch, weil die Reibflächen
der Rutschkupplung noch in Haftreibung zueinander
stehen, und diese große Haftreibung zuerst überwunden
werden muß. Weiterhin kann, wie vorstehend ausgeführt,
die Rutschkupplung durch Klebstoffreste verschmutzt
sein, wodurch die Anfangsreibung noch weiter erhöht
wird.
Die hohe Reibung am Anfang des Klebstoffauftrages kann
zu zwei sehr unerwünschten Konsequenzen führen. Zum
einen kann es passieren, daß das Band aufgrund der hohen
am Anfang wirkenden Zugkraft reißt. In diesem Fall muß
der Benutzer das Gerät zerlegen und muß das Band neu auf
die Aufwickelspule führen. Dadurch geht nicht nur Zeit
verloren, es entsteht auch ein Verlust an Klebeband und
die Gefahr, daß der Benutzer sich mit dem Klebstoff des
Klebebandes verschmutzt.
Zum anderen kann der hohe Reibwert auch dazu führen, daß
die Haftfähigkeit zwischen dem Klebstoff und der
Oberfläche nicht ausreicht, um Abgabespule und
Aufwickelspule in Drehung zu versetzen. In diesem Fall
gleitet dann das Gerät mit der Andruckrolle und dem
Klebstoff über die Oberfläche, ohne daß eine Abwicklung
des Bandes stattfindet.
Nachteilig ist bei dem bekannten Gerät auch die
Aufbewahrung des Gerätes, wenn es nicht gebraucht wird.
Sobald die Andruckrolle von der Oberfläche abgehoben
wird, blockiert die Abgabespule. Das Band ist zu diesem
Zeitpunkt bereits entspannt, da die Zurückbewegung der
Andruckrolle zu einer Verminderung der Bandspannung
führt. Das Band kann sich dann noch weiter von der
Aufnahmespule lösen, da es nur durch die
Reibungskupplung am Abwickeln gehindert wird. Dies kann,
da das Band mit Klebstoffresten versehen ist, zu einer
Verschmutzung im Umgebungsbereich des Gerätes führen und
das Band kann sich verheddern oder verfangen. Will man
dieser Erscheinung entgegentreten, indem die
Rutschkupplung so eingestellt wird, daß sie erst bei
höherem Drehmoment durchrutscht, wird der zuvor
beschriebene Effekt beim Beginn des Klebstoffauftrages
noch in unerwünschter Weise erhöht.
Ein weiteres Gerät zum Auftragen eines Klebstoff-Filmes
auf ein Substrat ist in der DE-OS 36 38 722 beschrieben.
Auch bei diesem Gerät sind Zahnscheiben konzentrisch zur
Abgabespule und zur Aufnahmespule angeordnet, die über
eine dritte Zahnscheibe miteinander in Eingriff stehen.
Zwischen der Abgabespule und der zugehörigen Zahnscheibe
ist eine Rutschkupplung vorgesehen, die elastische
Federarme aufweist, die an der Zahnscheibe befestigt
sind und die in zahnartige Haltevorsprünge eingreifen,
die am Innenumfang des Spulenkerns der Abgabespule
angeordnet sind. Das von der Abgabespule abgewickelte
Band wird über eine Abgabeleiste geführt, dort um
ungefähr 150° umgelenkt und über eine
Bandleiteinrichtung zur Aufnahmespule geführt. Ein
Ratschenvorsprung, der in das Zwischenzahnrad eingreift,
verhindert, daß das Gerät in die falsche Richtung bewegt
wird. Weiterhin dient dieser Vorsprung im Zusammenwirken
mit den elastischen Elementen der Rutschkupplung dazu,
das Band auch bei Nichtgebrauch gespannt zu halten.
Auch bei diesem Gerät ist nachteilig, daß beim Beginn
des Aufbringvorganges eine unerwünscht hohe Bandspannung
auftritt. Wenn das Gerät auf die Oberfläche aufgesetzt
und in die entsprechende Richtung bewegt wird, tritt
zunächst eine Bewegung der Abgabespule auf, bis die
elastische Kraft der Rutschkupplung groß genug ist, um
die Reibung der Zahnscheiben und der Lagerungen zu
überwinden. Diese Reibung wird noch zusätzlich durch den
Ratschenmechanismus erhöht, der während des gesamten
Klebstoffauftrages elastisch auf das Zwischenzahnrad
gedrückt wird. Dadurch kann das Band reißen, obwohl die
Konstruktion des Gerätes gerade darauf abzielen soll,
die Reißgefahr des Bandes zu vermindern.
Ein weiterer Nachteil, der ebenfalls den Beginn des
Klebeauftrags erschwert, ergibt sich aus der
Konstruktion der Rutschkupplung. Sobald der
Klebstoffauftrag beendet ist, und die Drehbewegung der
Abgabespule zum Stillstand kommt, rastet der
Ratschenvorsprung in das Zwischenzahnrad ein. Der
Ratschenvorsprung benötigt aber bis zum Eingreifen in
den der jeweiligen Winkelstellung zugeordneten Zahn ein
gewisses Spiel. Deshalb und aufgrund des Spieles
zwischen dem Zwischenzahnrad und den den beiden Spulen
zugeordneten Zahnrädern und dem Spiel zwischen der
Aufnahmespule und der dieser zugeordneten Spulennabe
bewirken die elastischen Federelemente der
Rutschkupplung, wie dies ausdrücklich erwünscht ist,
eine Drehbewegung der Abgabespule, die ihrer
Abgaberichtung entgegenwirkt. Es wird also ein gewisser
Teil des Bandes wieder auf die Abgabespule
zurückgespult. Dadurch liegt aber nun nicht mehr der
Teil des Bandes im Aufbringbereich des Gerätes an, der
mit Klebstoff versehen ist, sondern, je nach
Winkeldrehung, ein kleinerer oder größerer Bereich des
Bandes, von welchem der Klebstoff bereits entfernt ist.
Es kann deshalb beim nächsten Aufsetzen des Gerätes auf
die Oberfläche passieren, daß die Haftfähigkeit des
verbleibenden Klebstoffes an dieser Bandstelle nicht
mehr ausreicht, um den Anfangsreibungswiderstand zu
überwinden. Das Gerät rutscht dann über die Oberfläche,
ohne daß ein Klebstoffauftrag stattfindet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
diese Nachteile der bekannten Geräte zu beheben, und
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei der das adhäsive Material zuverlässig auch zu Beginn
des Aufbringvorganges auf die Oberfläche aufgebracht
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäß verwendeten elastischen
Elemente entsteht ein Drehmoment an der Aufwickelspule,
welche das Band während der gesamten Benutzungszeit
straff gespannt hält. Dabei ist das Drehmoment nicht,
oder nur sehr unwesentlich von einer Reibkraft abhängig,
sondern hängt vor allen Dingen von der Federkonstante,
d.h. also von den elastischen Eigenschaften der
elastischen Elemente ab. Da sich diese elastischen
Eigenschaften auch bei einer Verunreinigung durch
Klebstoff nicht ändern, wird eine weitgehend konstante
Bandspannung erreicht, die nicht ständig neu eingestellt
werden muß.
Von besonderer Bedeutung für die Funktionssicherheit der
Vorrichtung ist deren Wirkungsweise beim Beginn und beim
Ende des Aufbringvorganges. Sobald der Materialauftrag
beendet ist und das Gerät von der Oberfläche abgehoben
wird, bewirkt das über die Andruckrolle gesteuerte
Blockierelement, daß die Abgabespule gehemmt wird. Das
Band steht nun, bei stillgesetzter Abgabespule unter der
Spannung, die ihm die mit der Aufnahmespule verbundenen
elastischen Elemente geben. Das in der Vorrichtung
ebenfalls vorhandene Spiel, z.B. im Zahneingriff, führt
dazu, daß die elastischen Elemente der Rutschkupplung
teilweise entlastet werden, wobei diese Entlastung aber
in Richtung der Aufwickelbewegung der Aufnahmespule
gerichtet ist. Dies bedeutet, daß das Band geringfügig
über die Andruckrolle in Richtung auf die Aufwickelspule
gezogen wird. Dadurch ist sichergestellt, daß sich an
der Andruckrolle ein Bereich des Bandes befindet, der
vollständig mit adhäsivem Material beschichtet ist. Das
Band bleibt dann während der gesamten Aufbewahrungsdauer
gespannt.
Beim Beginn des Aufbringens steht dadurch in jedem
Fall eine ausreichende Menge von adhäsivem Material zur
Verfügung, so daß die zum Ab- und Aufwickeln des Bandes
erforderliche Reibungskraft problemlos aufgebracht
werden kann. Die anfänglich erforderliche Reibungskraft
wird weiterhin dadurch vermindert, daß die in den
elastischen Elementen gespeicherte elastische Energie
den Aufwickelvorgang der Aufnahmespule unterstützt. Die
Aufnahmespule ist also durch diese elastischen Elemente
bereits unter eine gewisse Anfangsspannung gesetzt, und
die erforderliche Reibkraft muß nur so hoch sein, um
zusammen mit dieser Anfangskraft die Drehbewegung der
beiden Spulen zu bewirken. Dadurch wird der ungünstige
Einfluß der Haftreibung zu Beginn des Drehvorganges
vermieden und die Spannung des Bandes am Beginn des
Abrollvorganges in der erwünschten Weise vermindert.
Die erfindungsgemäße Gestaltung verhindert somit
zuverlässig, daß sich zu wenig adhäsives Material
auf dem Band befindet, um den Aufbringvorgang
einzuleiten und daß das Band beim Beginn des
Eingriffsvorganges durch unerwünscht hohe Bandzugskräfte
reißt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
sind das oder die elastischen Elemente spiralförmig
ausgebildet und verlaufen in einer Ebene, die senkrecht
zur Drehachse der Aufnahmespule verläuft. Die
spiralförmigen elastischen Elemente weisen bei dieser
bevorzugten Ausgestaltung radial nach außen verlaufende
Vorsprünge auf, an denen eine Kontaktfläche vorgesehen
ist, die mit den Halteelementen zusammenwirkt. An den
Halteelementen ist vorzugsweise eine entsprechende
Kontaktfläche vorgesehen, wobei diese Kontaktfläche in
einem Winkel zur Radialrichtung geneigt sein kann, um
eine Verschiebung des spiralförmigen elastischen
Elementes radial nach innen zu erleichtern.
Wird die so gestaltete Rutschkupplung mit einem
Drehmoment beaufschlagt, so vergrößert sich der
Drehwinkel zwischen der Befestigung des spiralförmigen
Elementes im Bereich der Drehachse und dem Halteelement,
mit dem der radial nach außen weisende Vorsprung des
spiralförmigen elastischen Elementes in Kontakt steht.
Gleichzeitig tritt dadurch eine Bewegung des
spiralförmigen Elementes nach innen ein. Sobald die
Verformung des elastischen Elementes so groß ist, daß
sich der radiale Vorsprung des Elementes vom
Halteelement löst, entspannt sich das elastische Element
und wird dadurch radial nach außen gedrückt, wodurch es
in Eingriff mit dem nächsten Halteelement kommt. Um eine
möglichst gleichmäßige Funktion der Rutschkupplung zu
erreichen, wird man eine ausreichende Anzahl von
Halteelementen im jeweils gleichen Winkelabstand an dem
entsprechenden Teil anordnen.
Die Funktion der Rutschkupplung ist im wesentlichen von
der elastischen Verformung der spiralförmigen Elemente
nach innen abhängig und unterliegt dadurch keinen
Schwankungen, die z.B. bei einer Reibungskupplung
auftreten können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung stehen die Zahnräder, die der Abgabespule bzw.
der Aufgabespule zugeordnet sind, ohne Zwischenschaltung
weiterer Zahnräder unmittelbar miteinander im Eingriff.
Diese Gestaltung vermindert weiter die Reibung, die zur
Drehung der Spulen überwunden werden muß und vereinfacht
außerdem den Aufbau der Vorrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die
Andruckrolle an einem Hebel angelenkt, welcher
konzentrisch zur Abgabespule gelagert ist. Der Hebel
wird dann durch ein Federelement, das sich am Gehäuse
der Vorrichtung abstützt, auf die Oberfläche, auf die
das adhäsive Material aufzubringen ist, gedrückt. Mit
diesem Hebel wirkt ein Blockierelement zusammen, welches
drehbar in radialem Abstand zu dem der Abgabespule
zugeordneten Zahnrad im Gehäuse gelagert ist und einen
Vorsprung aufweist, mit dem es in der Blockierstellung
in dieses Zahnrad eingreift. Das Blockierelement wird
durch Zapfen geführt, welche an dem Hebel angeordnet
sind und befindet sich im Eingriff mit dem Zahnrad, wenn
die Andruckrolle nicht auf die Oberfläche aufgedrückt
ist und der Hebel somit durch das Federelement in seine
extreme Position gedrückt ist. Sobald die Andruckrolle
auf die Oberfläche aufgedrückt wird, bewegt sich der
Hebel mit der Andruckrolle um einen geringen Winkel um
seine Drehachse, wodurch das Blockierelement durch die
am Hebel angeordneten Zapfen vom Zahnrad weggehoben
wird, wodurch sich Abgabespule und Aufnahmespule frei
drehen können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung sind Abgabespule, Aufnahmespule und
Andruckrolle jeweils drehbar an einer Montageplatte
angeordnet, welche in das in seiner Längsrichtung
teilbare Gehäuse der Vorrichtung eingesetzt wird. Bei
dieser Gestaltung kann die gesamte Montageplatte eine
geringe Winkeldrehung um die Drehachse der Abgabespule
ausführen. Die Aufnahmespule ist mit einem
entsprechenden Radialspiel ausgestattet, das die
Drehbewegung der Montageplatte ermöglicht.
Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß die geführte
Abgabespule und die zugehörige Aufnahmespule auf
einfache Weise in das Gerät eingesetzt werden können. Da
auch die Andruckrolle an dieser Montageplatte angeordnet
ist, kann das Band vor dem Einsetzen der Montageplatte
in das Gehäuse bereits in der richtigen Weise über die
Andruckrolle zur Aufnahmespule geführt werden.
Dies bedeutet einen wesentlichen Vorteil im Vergleich zu
der Gestaltung des eingangs genannten Standes der
Technik, bei dem das Band vom Benutzer um die
Andruckrolle gelegt und an der Aufnahmespule befestigt
werden muß. Da das Band mit adhäsivem Material
beschichtet ist, würde ein solches manuelles Einlegen
des Bandes immer zu einer Verschmutzung der Hände des
Benutzers führen. Weiterhin gestattet diese Bauweise ein
sehr schnelles Auswechseln des Trägerband s mit dem
adhäsiven Material, da lediglich das Gehäuse geöffnet
und eine neue Montageplatte mit den vorbereiteten Spulen
eingesetzt werden muß.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der
Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Bandführung bei dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels mit
geöffnetem Gehäuse;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Darstellung gemäß
Fig. 2 entlang der Linie III-III;
Fig. 4 einen teilweise schematisierten Schnitt durch
die Rutschkupplung des Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 eine Aufsicht auf die Montageplatte mit den
daran befestigten Spulen;
Fig. 6 einen Schnitt durch die Fig. 5 entsprechend
der Linie VI-VI.
Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung der Funktion des zur
Erläuterung der Erfindung beschriebenen
Ausführungsbeispiels. Das adhäsive Material 1, das durch
die Vorrichtung aufgebracht werden soll, befindet sich
auf einem Trägerband 2. Das Trägerband 2 ist mit dem
adhäsiven Material auf eine Abgabespule 3 aufgewickelt.
Von dieser Abgabespule 3 wird das Band über eine drehbar
gelagerte Andruckrolle 4 geführt. Wird die Vorrichtung
mit der Andruckrolle 4 über eine Oberfläche bewegt, so
wird das adhäsive Material vom Trägerband auf die zu
beschichtende Oberfläche aufgebracht.
Das Material des Trägerbandes 2 ist so gewählt, daß die
Adhäsionskraft zwischen dem adhäsiven Material und dem
Trägerband im allgemeinen geringer ist, als die
Adhäsionskraft zwischen dem adhäsiven Material und den
üblicherweise damit zu beschichtenden Oberflächen. Das
Trägermaterial kann z.B. ein glattes Kunststoffmaterial
sein, wobei die Haftfähigkeit dieses Kunststoffmaterials
noch durch PTFE (Polytetrafluoräthylen) weiter
herabgesetzt werden kann. Durch diese Beschaffenheit ist
sichergestellt, daß das adhäsive Material problemlos vom
Band auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht
wird. Das von dem adhäsiven Material befreite Band wird
nach der Andruckrolle über die Abgabespule zur
Aufnahmespule 5 geführt, auf der das Band aufgewickelt
wird. Wie die Pfeile 6 und 7 in der Fig. 1 zeigen,
bewegen sich die Oberfläche der Abgabespule und das
darüber geführte Band in die gleiche Richtung, so daß
praktisch keine Relativgeschwindigkeit zwischen dem von
der adhäsiven Schicht befreiten Band 2 a und dem Umfang
der Abgaberolle auftritt.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dieser Gestaltung die
adhäsive Schicht auf der von der Abgaberolle radial nach
außen weisenden Seite des Trägerbandes 2 aufgebracht
ist. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zum Stand der
Technik, bei dem sich das adhäsive Material gewöhnlich
auf der Innenseite des Trägerbandes 2 befindet. Da
zwischen dem von dem adhäsiven Material 2 a und der
Abgaberolle keine Relativgeschwindigkeit auftritt und da
das Trägerband 2 aus einem sehr glatten Material
besteht, wird durch die Bandführung kein adhäsives
Material von der Oberfläche der Abgabespule abgetragen.
Eine Vorrichtung, bei der das in Fig. 1 erläuterte
Prinzip verwirklicht ist, ist in den Fig. 2 bis 6
gezeigt. Die Vorrichtung weist, wie insbesondere in Fig.
2 zu erkennen ist, ein Gehäuse 10 auf, welches aus einem
Gehäuseboden 11 und einem Gehäusedeckel 11′ besteht.
Gehäuseboden und Gehäusedeckel, die jeweils aus
Kunststoff gespritzt sind, werden durch einen nicht
dargestellten Rastmechanismus zusammengefügt.
In den Gehäuseboden 11 sind ein zylindrischer Zapfen 12
und ein zylindrischer Zapfen 13 eingeformt. Die
Mittelachse 14 des zylindrischen Zapfens 12 ist die
Drehachse der Abgabespule 3, während die Mittelachse 15
des zylindrischen Zapfens 13 die Drehachse der
Aufnahmespule 5 ist.
Eine ebenfalls aus Kunststoff bestehende Montageplatte
20 ist, wie am besten in Fig. 2, 5 und 6 zu sehen ist,
in das Gehäuse 10 eingelegt und weist eine kreisförmige
Ausnehmung 21 auf, die den zylindrischen Zapfen 12
umschließt, sowie eine weitere kreisförmige Ausnehmung
21′, die den zylindrischen Zapfen 13 im montierten
Zustand umschließt. An der Montageplatte 20 ist
weiterhin ein Zapfen 22 angeformt, dessen Längsachse 23
parallel zur Zylinderachse 14 und Zylinderachse 15
liegt. Auf dem Zapfen 22 ist die Andruckrolle 4 drehbar
gelagert. In dieser Stellung wird sie durch eine
Verdickung 24 gehalten, die einen gegenüber dem übrigen
Zapfen vergrößerten Durchmesser aufweist, und die
verhindert, daß die Andruckrolle vom Zapfen abgleitet,
wenn sich die Montageplatte 20 nicht im Gehäuse 10
befindet.
An dem zylindrischen Zapfen 12 ist ein Zahnrad 30
gelagert, welches der Abgabespule 3 zugeordnet ist. Um
ein Verschieben des Zahnrades in bezug auf den
zylindrischen Zapfen 12 zu verhindern, ist der
zylindrische Zapfen 12 mit einer ringförmigen Verdickung
31 versehen, die mit einem, entsprechenden radial nach
innen geformten Absatz 32 des Zahnrades 30
zusammenwirkt. Am Außenumfang des Zahnrades 30 ist eine
Stirnradverzahnung 33 angeordnet, die als Evolventen-
Verzahnung ausgebildet ist.
Das Zahnrad 30 steht in unmittelbarem Eingriff mit einem
Zahnrad 35, welches eine entsprechend gestaltete
Stirnverzahnung 36 aufweist. Das Zahnrad 35 ist
konzentrisch zur Achse 15 des zylindrischen Zapfens 13
drehbar auf einer Aufwickelnabe 40 gelagert. Die
Verbindung zwischen dem Zahnrad 35 und der Aufwickelnabe
40 ist als Rutschkupplung ausgebildet, die nachfolgend
insbesondere in bezug auf die Fig. 4 erläutert wird.
Das Zahnrad 35 weist eine zylindrische Vertiefung 37
auf, in der die elastischen Elemente der Rutschkupplung
geführt sind.
Die Aufwickelnabe 40 weist zwei Vorsprünge 41, 42 auf,
die radial nach außen vorspringen und an der zwei
spiralförmige elastische Elemente 45, 46 angeformt sind.
Die elastischen Elemente 45, 46 sind im wesentlichen
kreisbogenförmig, mit einem sich geringfügig
verändernden Krümmungsradius ausgebildet und erstrecken
sich über einen Kreiswinkel, der über 180° beträgt.
Durch diese verhältnismäßig große Länge wird eine
Federkonstante erzielt, die für die hier vorliegende
Anwendung besonders günstig ist.
An den spiralförmigen Elementen 45, 46 sind radial nach
außen weisende Vorsprünge 47, 48 angeformt, die eine
Kontaktfläche 49, 50 aufweisen. Am Innenumfang des
Zahnrades 35 sind Halteelemente 55 ausgebildet, die sich
radial in die zylindrische Vertiefung 37 hinein
erstrecken. Die Halteelemente 55 weisen eine
Kontaktfläche 56 auf, die zum Eingriff mit der
Kontaktfläche 49, 50 der elastischen Elemente bestimmt
ist.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind acht
Halteelemente 55 im gleichmäßigen Winkelabstand am
Umfang des Zahnrades 35 verteilt. Eine Verschiebung des
Zahnrades 35 und der Aufwickelnabe 40 vom Gehäuseboden
11 weg wird durch das Zahnrad 30 verhindert, welches mit
einer kreisring-segmentförmigen Fläche 34 auf einer
ebenfalls kreisring-segmentförmigen Fläche 38 des
Zahnrades 35 aufliegt. Das Zahnrad 30 selbst ist durch
die zylindrische Erweiterung 31 und den Absatz 32 an dem
zylindrischen Zapfen 12 gehalten.
Das Zahnrad 30, das Zahnrad 35, und die Aufwickelnabe 40
bestehen jeweils aus Kunststoff. Dadurch ist eine sehr
kostengünstige Herstellung dieser Teile möglich.
Der zylindrische Zapfen 12 weist einen ebenfalls
zylindrischen Ansatz 16 auf, an dem ein Ring 60 drehbar
gelagert ist. Der Ring 60 ist einstückig mit einem Hebel
61 ausgebildet, der an seinem vorderen Ende einen
zylindrischen Ansatz 62, mit einer Bohrung 63 aufweist,
in die der verdickte Bereich 24 des Zapfens 22
eingreift. An dem Hebel 61 sind Zapfen 63, 64 angeformt,
die, wie später noch beschrieben, mit dem
Blockierelement 70 zusammenwirken. Ebenfalls einstückig
mit dem Ring 60 ist ein Federarm 65 ausgebildet, der
sich in einem Winkel von ca. 45° zum Hebel 61 radial
nach außen von der Drehachse 14 aus erstreckt. An der
Innenseite des Gehäuses 10 ist ein Vorsprung 66
angeformt, der einen Anschlag für den Federarm 65
bildet. Das Blockierelement 70 ist drehbar an einem
Zapfen 71 gelagert, der einstückig mit dem Gehäuseboden
11 ausgebildet ist. Das Blockierelement 70 weist dazu
eine Bohrung 72 auf, die den Zapfen 71 umschließt. An
dem der Bohrung 72 gegenüberliegenden Ende 73 des
Blockierelementes 70 ist ein Vorsprung 74 angeordnet,
der, wenn sich das Blockierelement 70 in seiner
Blockierstellung befindet, in die Verzahnung 33 des
Zahnrades 30 eingreift.
An dem Blockierelement 70 befindet sich eine erste
Gleitfläche 75, welche mit dem Zapfen 63 des Hebels 61
zusammenwirkt, sowie eine zweite Gleitfläche 76, welche
mit dem Zapfen 64 auf dem Hebel 61 zusammenwirkt. In der
Fig. 2 ist das Blockierelement und der Hebel in der
Stellung mit einer durchgezogenen Linie dargestellt, in
der das Blockierelement in die Verzahnung 33 eingreift
und mit gestrichelten Linien in der Stellung, in der das
Blockierelement außer Eingriff mit der Verzahnung ist.
Die Stellung des Hebels 61 und der Andruckrolle 4 sind
entsprechend mit durchgezogenen bzw. gestrichelten
Linien gekennzeichnet.
An der Montageplatte 20 sind, wie am besten in Fig. 6 zu
erkennen ist, zylindrische Ansätze 80, 81 angeformt, die
mit einem nach außen ragenden Rastvorsprung 82, 83
versehen sind.
Die Aufnahmespule 3 weist einen Innenring 85 auf, der
mit einem nach außen ragenden Rastvorsprung 86, der
komplementär zum Rastvorsprung 82 ausgebildet ist,
versehen ist. Die Aufwickelspule wird auf den
zylindrischen Vorsprung 80 aufgeschoben, wobei dann der
Vorsprung 86 an dem Vorsprung 82 einrastet. Die
Abgabespule 3 ist dann um den zylindrischen Zapfen 80
der Montageplatte 20 drehbar.
An der Aufnahmespule 3 sind weiterhin um den Umfang
verteilte Zungen 90 angeordnet, deren Zweck später noch
beschrieben wird.
Die Aufnahmespule 5 weist ebenfalls einen nach innen
ragenden Vorsprung 91 auf, der komplementär zum
Vorsprung 83 des zylindrischen Ansatzes 81 ausgebildet
ist. Die Aufnahmespule 5 wird zum Betrieb auf den
zylindrischen Zapfen 81 aufgeschoben und wird durch das
Zusammenwirken der Vorsprünge 82 und 91 drehbar auf dem
zylindrischen Zapfen 81 gehalten. An der Aufnahmespule 5
sind ebenfalls um den Umfang verteilte Zungen 92
angeordnet, die sich, wie die Zunge 90, im wesentlichen
parallel zur Drehachse der Abgabespule bzw. der
Aufnahmespule erstrecken.
An der Nabe 95 des Zahnrades 30 sind Vertiefungen 96
ausgebildet, welche komplementär zu den Zungen 90
geformt sind und in die die Zungen 90 eingeschoben
werden, wenn die Montageplatte auf den Gehäuseboden
aufgesetzt wird. An einem zylindrischen Schaft 100 der
Aufwickelnabe 40 sind entsprechende Vertiefungen 101
ausgebildet, die komplementär zu den Zungen 92 der
Aufwickelspule gestaltet sind, und in die diese Zungen
92 eingreifen, wenn das Gerät im betriebsfertigen
Zustand montiert ist.
Die Funktion des Gerätes ist wie folgt. Um das Gerät
betriebsbereit zu machen, wird der Deckel 11′ des
Gehäuses 10 vom Gehäuseboden 11 abgehoben. Mit dem
Gehäuseboden 11 drehbar verbunden sind die Zahnräder 30
und 35, die Aufwickelnabe 40 sowie der Hebel 61 und das
Blockierelement 70. Auf den Gehäuseboden wird dann die
Montageplatte 20 mit der daran verrasteten Abgabespule
3, der Andruckrolle 4 und der Aufnahmespule 5
aufgesetzt. Das Band ist in diesem (Anlieferungszustand)
bereits in der richtigen Weise um die Spulen geführt und
an der Aufnahmespule 5 befestigt. Das Gehäuse wird dann
durch das Aufsetzen des Deckels 11′ geschlossen.
Anschließend wird die Vorrichtung auf die zu
beschichtende Oberfläche aufgesetzt. Dabei federt der
Hebel 61 in die in Fig. 2 gestrichelt gezeichnete
Stellung, wodurch der Zapfen 63 auf der Gleitfläche 75
gleitet und den Vorsprung des Blockierelementes 70 außer
Eingriff mit der Verzahnung 33 bringt.
Da die Andruckrolle 4 auf dem Zapfen 22 gelagert ist,
wird durch das Einfedern der Andruckrolle 4 die gesamte
Montageplatte 20 um die Drehachse 14 des zylindrischen
Zapfens 12 verschwenkt. Um diese Schwenkbewegung zu
ermöglichen, ist zwischen der Ausnehmung 22 der
Montageplatte und dem zylindrischen Zapfen 13 ein
vergrößertes Spiel vorgesehen, das schematisch durch die
Pfeile 105, 106 gekennzeichnet ist. In entsprechender
Weise weist die Aufwickelnabe 40 ein vergrößertes Spiel
bezüglich des zylindrischen Zapfens 13 auf, das durch
die Pfeile 107, 108 gekennzeichnet ist. Da das Zahnrad
35 drehbar um die Aufwickelnabe 40 angeordnet ist,
findet durch die Schwenkbewegung keine Veränderung des
Zahneingriffes statt.
Nachdem das Blockierelement 70 die Abgabespule 3
freigegeben hat, kann die Vorrichtung über die zu
beschichtende Oberfläche bewegt werden. Dabei wird das
Band 2 von der Abgabespule 3 abgewickelt und, wie dies
in der Prinzipsskizze 1 erläutert ist, von der
Aufnahmespule 5 aufgewickelt. Die Aufnahmespule 5
befindet sich von Anfang an in einem verspannten
Zustand, der durch die Verformung der elastischen
Elemente 45, 46 gekennzeichnet ist. Durch diese
Verformung unterstützt die in den elastischen Elementen
gespeicherte elastische Energie den Beginn der
Aufwickeldrehung der Aufnahmespule 5.
Die Durchmesserverhältnisse der Abgabespule, die
Durchmesserverhältnisse der Aufnahmespule und die
Durchmesserverhältnisse der diese verbindenden Zahnräder
sind so aufeinander abgestimmt, daß sichergestellt ist,
daß die Umfangsgeschwindigkeit der Aufnahmespule bei
jeder Betriebsstellung der Vorrichtung größer ist, als
die Umfangsgeschwindigkeit der Abwickelspule. Dies
bedeutet, daß durch die Aufwickelspule immer Zug auf das
Band ausgeübt wird. Durch diesen Bandzug wird eine
Belastung der elastischen Elemente 45, 46 bewirkt, die
sich demzufolge radial nach innen verformen. Sobald ein
vorbestimmtes Drehmoment, das einer vorbestimmten
Bandzugspannung entspricht, in der Kupplung erreicht
ist, kommt die Kontaktfläche 49 außer Eingriff mit der
Kontaktfläche 56 des Halteelementes, an dem das
jeweilige elastische Element eingreift. Dadurch dehnt
sich das elastische Element wieder auf seinen früheren
Umfang aus, bis es in Eingriff mit dem nächsten
Halteelement 55 kommt. Ein stoßweiser Betrieb der
Rutschkupplung wird durch die geneigte Stellung der
Gleitflächen verhindert.
Wenn das Aufbringen der adhäsiven Schicht beendet ist,
wird die Vorrichtung von der Oberfläche abgehoben. Der
Hebel 61 bewegt sich dann infolge der Federkraft des
Federarmes 65 in die Stellung, die in Fig. 2 mit nicht
unterbrochenen Linien dargestellt ist. Gleichzeitig mit
der Schwenkbewegung des Hebels 61 wird auch die
Montageplatte 20, die mit dem Hebel 61 über den Zapfen
22 verbunden ist, in die ursprüngliche Position
zurückgeschwenkt. Der am Hebel 61 angeordnete Zapfen 64
gleitet dann entlang der Gleitfläche 76 des
Blockierelementes 70 und bringt den Vorsprung 74 wieder
in Eingriff mit der Verzahnung 33 des der Abgabespule
zugeordneten Zahnrades 30. Das Zahnrad 30 ist dann
blockiert und blockiert über den Zahneingriff auch das
Zahnrad 35. Das im Zahneingriff, und in der übrigen
Vorrichtung vorhandene Spiel bewirkt, daß sich die
Aufnahmespule 5 geringfügig unter der elastischen Kraft
der elastischen Elemente 45, 46 weiterdreht. Dadurch
wird das Band gespannt und sichergestellt, daß an der
Andruckrolle ein Bandbereich anliegt, welche ausreichend
mit adhäsivem Material beschichtet ist.
Dadurch kann ein weiterer Aufbringvorgang, wie
vorstehend beschrieben, begonnen werden, ohne daß
befürchtet werden muß, daß zu hohe Bandzugskräfte
auftreten, oder daß die Reibung zwischen Oberfläche und
Band nicht ausreicht, um die Spulen in Drehung zu
versetzen.
Claims (22)
1. Vorrichtung zum Aufbringen eines adhäsiven Materials
auf eine Oberfläche mit einer Abgabespule, auf die ein
mit dem adhäsiven Material beschichtetes Trägermaterial
aufgewickelt ist, einer Aufnahmespule zum Aufwickeln des
beim Aufbringen des adhäsiven Materials von diesem
entfernten Trägerbandes, sowie Zahnrädern, welche
konzentrisch zu den Spulen angeordnet sind und die
Drehbewegung der Abgabespule über eine
zwischen Aufnahmespule und dem zugeordneten Zahnrad
angeordnete Rutschkupplung auf die Aufnahmespule
übertragen, und einer nachgiebig gelagerten
Andruckrolle, die mit einem Blockierelement verbunden
ist, welches die Bewegung der Abgabespule hemmt, wenn
die Andruckrolle nicht auf die Oberfläche gedrückt ist,
sowie mit einem die Spulen umschließenden, teilweise
offenen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rutschkupplung mindestens ein elastisches Element (45,
46) aufweist, welches an einem der zu kuppelnden Teile
vorgesehen ist, daß an dem anderen zu kuppelnden Teil
Halteelemente (55) angeordnet sind, welche in Eingriff
mit dem oder den elastischen Elementen stehen, wobei der
Eingriff unterbrochen wird, wenn ein bestimmtes
Drehmoment überschritten wird, und jedes elastische
Element (45, 46) so angeordnet und ausgelegt ist, daß es
im gespannten Zustand die Aufnahmespule (5) in deren
Aufwickelrichtung drückt.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes elastische Element (45, 46) spiralförmig, d.h.
mit einem im wesentlichen von einem Ende zum anderen
zunehmenden Krümmungsradius, ausgebildet ist und im
wesentlichen um das Zentrum der Drehachse des Zahnrades
bzw. der Aufnahmespule verläuft.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Elemente (45, 46) in einer Ebene
verlaufen, welche senkrecht zur Drehachse (15) des
Zahnrades (35) bzw. der Aufnahmespule (5) verläuft.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halteelemente (55) als radial
nach innen weisende Vorsprünge ausgebildet sind und
entlang eines konzentrisch zur Drehachse (15) des
Zahnrades (35) bzw. der Aufnahmespule (5) verlaufenden
Kreisumfanges angeordnet sind.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Elemente einen im wesentlichen
radial nach außen verlaufenden Vorsprung (47, 48)
aufweisen, an dem eine Kontaktfläche (49, 50) vorgesehen
ist, welche mit einer entsprechend gestalteten
Kontaktfläche (56) der einzelnen Halteelemente (55)
zusammenwirkt, wobei die Kontaktfläche des
Halteelementes in einem Winkel zur Radialrichtung
geneigt ist, um eine Verschiebung des elastischen
Elementes radial nach innen zu erleichtern.
6. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von
Halteelementen in jeweils gleichem Winkelabstand
zueinander vorgesehen ist, die die Anzahl der
elastischen Elemente übersteigt.
7. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei symmetrisch
angeordnete elastische Elemente (45, 46) vorgesehen
sind.
8. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (30,
35), die der Abgabespule (3) bzw. der Aufnahmespule (5)
zugeordnet sind, ohne Zwischenschaltung weiterer
Zahnräder unmittelbar in Eingriff miteinander stehen.
9. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckrolle (4)
an einem Hebel (61) angelenkt ist, welcher konzentrisch
zur Abgabespule (3) gelagert ist.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hebel durch ein Federelement
(65) in Richtung auf die Oberfläche, auf die das
adhäsive Material (1) aufzubringen ist, gedrückt wird.
11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierelement (70)
drehbar in radialem Abstand zu dem der Abgabespule (3)
zugeordneten Zahnrad (30) im Gehäuse (10) gelagert ist
und einen Vorsprung (74) aufweist, der in der
Blockierstellung in die Verzahnung (33) des Zahnrades
(30) eingreift, wobei das Blockierelement (70) durch
Zapfen (63, 64) geführt ist, welche an dem Hebel (61)
angeordnet sind.
12. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Gehäuse
(10) trennbare Montageplatte (20) vorgesehen ist, an
welcher die Abgabespule (3) und die Aufnahmespule (5)
drehbar gelagert sind.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Montageplatte weiterhin einen
Zapfen (22) aufweist, an dem die Andruckrolle (4)
drehbar gelagert ist.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Montageplatte im Gehäuse derart
beweglich gelagert ist, daß sie eine Winkeldrehung um
die Achse (14) der Abgabespule (3) ausführen kann.
15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12, 13 oder
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte
zylindrische Zapfen aufweist, die mit einem radial nach
außen weisenden Rastvorsprung versehen sind, an denen
ein entsprechend gestalteter Vorsprung der Abgabespule
(3) bzw. der Aufnahmespule (5) eingreift.
16. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmespule
(5) drehfest mit einer Aufwickelnabe (40) verbunden ist,
welche konzentrisch zur Aufnahmespule angeordnet ist
und welche drehbeweglich im Gehäuse (10) gelagert ist.
17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung zwischen der
Aufwickelnabe (40) und dem zugeordneten Zahnrad (35)
angeordnet ist.
18. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseboden (11)
Zapfen (12, 13) angeformt sind, um die sich die
Zahnräder (30, 35) bzw. die Aufwickelnabe (40) drehen.
19. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste
Verbindung zwischen Abgabespule (3) und dem zugeordneten
Zahnrad (30) durch zungenartige Vorsprünge (90) bewirkt
wird, welche in entsprechende Vertiefungen (96) des
jeweils anderen Teiles eingreifen.
20. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste
Verbindung zwischen der Aufnahmespule (5) und der
Aufwickelnabe (40) durch zungenartige Vorsprünge bewirkt
wird, welche an einem Teil angeordnet sind und in
entsprechend gestaltete Vertiefungen am anderen Teil
eingreifen.
21. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 16
bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das der
Aufnahmespule (5) zugeordnete Zahnrad (35) drehbeweglich
an einem Außenumfang der Aufwickelnabe (40) geführt ist.
22. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 18
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Zapfen (13) und der Ausnehmung (21′) der Montageplatte,
der Aufwickelnabe (40) bzw. des Zahnrades (35) ein Spiel
vorgesehen ist, welches ausreichend ist, um eine
Winkelbewegung der Montageplatte um die Achse (14) des
Zapfens (12) zu ermöglichen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893911402 DE3911402A1 (de) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Vorrichtung zum aufbringen eines adhaesiven materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893911402 DE3911402A1 (de) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Vorrichtung zum aufbringen eines adhaesiven materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3911402A1 true DE3911402A1 (de) | 1990-10-11 |
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ID=6378150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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