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Die Erfindung betrifft eine Spulenanordnung für eine Vorrichtung zum Übertragen eines auf einem Folienband einseitig vorliegenden Films auf einen Träger, mit einer Abwickelspule für das Folienband, einer zur Abwickelspule koaxialen Aufwickelspule für das Folienband nach Übertragen des Films, und mit einer Rutschkupplung zwischen den belden Spulen, um die Aufwickelspule von der Abwickelspule her unter Durchrutschen anzutreiben, wobei die Rutschkupplung zumindest einen mit der einen Spule, vorzugsweise der Abwickelspule, drehfest verbundenen, radial federnden Arm aufweist, der mit einem Elngnffsvorsprung in eine stirnseitige Kulissenführung an der anderen Spule, vorzugsweise der Aufwickelspule, eingreift.
Eine derartige Spulenanordnung wurde in der nicht vorveröffentlichten AT-Anmeldung A 1116/97 vorgeschlagen ; drei federnden Arme greifen dabei mit zapfenförmigen Eingriffsvorsprüngen in eine insbesondere elliptische Kulissenführung ein, damit sie abwechselnd radial einwärts und radial auswärts aus ihrer mittleren Ruhelage ausgelenkt werden. Durch dieses Auslenken wird ein die Reibung in der Kulissenführung bestimmter Anlagedruck herbeigeführt, der vom Grad der Auslenkbewegung und von der Materialelastizität abhängt.
Diese Konstruktion erlaubt eine Dimensionierung der Reibung und damit des Mitnahme-Drehmoments innerhalb enger Grenzen, jedoch führen die zyklischen Auslenkbewegungen doch zu einem nicht ganz gleichmässigen Auftragvorgang, da der beim Auftragen und dadurch bewirkten Abrollen des Fohenban- des spürbaren Widerstand schwankt. Auch haben sich in der Praxis Schwiengkelten bei der exakten Relbungs-Dimenslonierung für den Fall grossen Temperaturschwankungen gezeigt, da dann beispielsweise Matenaldehnungen zu relativ hohen Reibungswerte führen können.
In der DE 196 09 533 C ist eine Getriebeanordnung für eine Aufwickelspule eines Transferdispensers beschrieben, wobei eine Ringhülse mit einer Aussenverzackung versehen ist, die mit einer Innenverzackung am Spulenkern der Abwickelspule kämmt Hieraus ergibt sich auch, dass die beiden Spulen ich koaxial angeordnet sind bzw., sein können, d. h. die Achsen der beiden Spulen sind In einem Abstand voneinander vorgesehen, was die Verbindung zu einer Einheit im Sinne einer Wechselkassette erschwert und verteuert und die Abmessungen der Spulenanordnung vergrössert. Das Durchrutschen der Aufwickelspule wird durch mit der Ringhülse einteilige radiale Stützstege und von diesen ungefähr rechtwinkelig abstehende Federstege erreicht, die unter federnder Verspannung am Innenumfang des Spulenkerns der Aufwickelspule anliegen.
Dabei Ist der Drehmomentbereich m Hinblick auf eine Mitnahme oder ein Durchrutschen der Aufwickelspule nicht exakt festlegbar, und zwar insbesondere auch bei Berücksichtigung von Dimensionsänderungen der betroffenen Teile bel Temperaturschwankungen, abgesehen davon, dass die die Rutschkupplung bildende Rmghütse mit den Stütz- und Federstegen einerseits und mit der Aussenverzackung andererseits relativ aufwendig in der Herstellung ist.
In der EP 368 070 A ist weiters ein Handgerät beschrieben, bei dem die Achsen der Ab- und Aufwickelspule unter einem Winken gegeneinander geneigt sind. Zwischen den Spulennaben wirkt eine Art Zahnkupplung, wobei die einen Zähne an gesonderten elastischen Kupplungsklinken angebracht sind.
Dadurch kann die so realisierte Kupplung bei einem entsprechend hohen AusbrechDrehmoment durchrutschen, indem die Zähne unter Einwärtsfedern der Kupplungsklinken übereinander gleiten. Diese Ausbildung ist jedoch äusserst aufwendig und kostspielig in der Herstellung, wobei das Durchrutsch-Moment ebenfalls nur wenig exakt gesteuert werden kann, so dass es zu Bandrissen kommen kann.
Die Drehmoment-Übertragung ist bei den Übertragungs-Vorrichtungen der hier in Rede stehenden Art relativ kritisch, beim Abziehen des vollen Bands von der Abwickel- oder Vorratsspule, beim Auftragen eines Korrekturfarbfilms oder Klebstofffilms oder dergl. auf die jeweilige Unterlage, wird diese Abwickelspule angetrieben, wobei letztere über die Rutschkupplung die Aufwickelspule antreiben soll, damit das Folienband, von dem nunmehr der Film bereits übertragen worden ist, entsprechend auf die Aufwickelspule aufgewickelt wird. Der Antrieb beider Spulen erfolgt somit genaugenommen im Bereich der Auftrageinrichtung, durch das Verschieben der Vorrichtung über die Unterlage unter Abziehen des Folienbandes, so dass dieses von der Abwickelspule abgewickelt wird.
Die Abwickelspule hat einen kleineren Bandwickel- Durchmesser bzw Spulennaben-Durchmesser, verglichen mit der Aufwickelspule, so dass bei gleicher Drehzahl der beiden Spulen eine höhere Umfangsgeschwindigkeit und somit Bandgeschwindigkeit an der Aufwickelspule herbeigeführt wird. Hier tritt die Rutschkupplung in Funktion, die ein Durchrutschen der Aufwickelspule ermöglichen muss, um zu gleichen Bandgeschwindigkeiten an der Abwickelspule wie an der Aufwickelspule zu kommen.
Die Reib- oder Rutschkupplung ist dabei in einem äusserst engen Drehmoment-
Bereich zu dimensionieren, um sowohl am Anfang der Benützung der Vorrichtung, wenn noch ein voller Bandwickel auf der Abwickelspule vorliegt, wogegen auf der Aufwickelspule erst ein oder zwei Lagen des
Folienbandes enthalten sind, als auch gegen Ende der Benützung, wenn fast das ganze Folienband auf die
Aufwickelspule aufgewickelt ist, so dass dort der Bandwickel einen entsprechend noch grösseren Durchmes- ser, verglichen mit dem Bandwickel auf der Abwickelspule, besitzt, eine adäquate Spannung im Folienband sicherzustellen, so dass das Band weder lose geführt (und insbesondere ausserhalb der Vorrichtung zu einer
Schleife abgewickelt) noch zu stark gespannt wird (wobei es dann reissen würde).
Die Rutschkupplung sollte
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daher eine entsprechende Drehmoment-Übertragung und ein Durchrutschen bei entsprechend dimensionierter Friktion sicherstellen. Hierzu haben sich die bekannten Ausführungen durchwegs als zu ungenau und ungeeignet erwiesen.
Vor allem hat sich In Versuchen auch gezeigt, dass Rutschkupplungs-Systeme, die auf einer federnden Vorspannung von Komponenten beruhen, aufgrund von Ermüdungserscheinungen oder Temperatureinflüssen relativ rasch die Kennwerte ändern, insbesondere an Friktion verlieren, so dass das Band nicht mehr aufgewickelt wird.
Es ist nun Ziel der Erfindung, eine Spulenanordnung der eingangs angeführten Art vorzusehen, die nicht nur eine kompakte und handliche Bauweise ermöglicht und beim Gebrauch der zugehörigen Vorrichtung eine bequeme Kontrolle des Übertragungsvorganges erlaubt, sondern vor allem auch über lange Zeiträume und In welten Temperaturbereichen zuverlässig eine exakte Steuerung der Drehmoment- Übertragung bzw. Festlegung des Ausbrech-Drehmoments ermöglicht, um so immer das Folienband unter einer adäquaten Spannung zu halten, ohne dass dieses reisst, und ohne dass eine lose Schlaufe entstehen kann.
Die erfindungsgemässe Spulenanordnung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenführung kreisförmig ausgebildet ist und eine radial innere Wand sowie eine radial äussere Wand aufweist, und dass der Eingriffsvorsprung an beiden Wänden anliegt.
Bei der erfindungsgemässen Spulenanordnung liegt somit eine Rutschkupplung vor, die auf der Reibung aufgrund eines blossen Anliegens des oder der Eingriffsvorsprünge sowohl radial innen als auch radial aussen an der jeweiligen Wand er Kulissenführung basiert, ohne dass eine Federvorspannung des oder der federnden Arme (s) vorliegt bzw. notwendig wäre. Sofern sich bei einer Temperaturänderung, z. B. Temperaturerhöhung, die Durchmesser der Wände ändern, z. B. erhöhen, kann oder bzw. können die federnden Arme, soferne überhaupt notwendig, aufgrund ihrer federnden Auslenkung dieser Temperaturdehnung oder -kontraktion folgen, wobei die dabei auftretende Federkraft relativ zur bereits vorhandenen Friktionskraft klein sein kann, so dass sich die Reibung insgesamt und somit das Ausbrech-Drehmoment nur geringfügig ändert.
Der oder die federnden Arme ermöglichen es in vorliegendem Fall auch, dass etwaige Abweichungen in der koaxialen Anordnung der Spulen, etwa aufgrund von Toleranzen und/oder unterschiedlichem Spiel, ausgeglichen werden können, indem auch dann bei der Relativverdrehung zwischen den Spulen der oder die federnden Arme aus ihrer entspannten Ruhelage nach Bedarf radial einwärts oder auswärts ausgelenkt werden, d. h. elastisch deformiert werden können, wobei sie nichtsdestoweniger mit ihrem Eingriffsvorsprung, bzw. mit ihren Eingriffsvorsprüngen immer sowohl radial aussen als auch radial innen anliegen.
Dadurch kann nicht nur eine kompakte Spuleneinheit, insbesondere in einer Wechsel kassettenAusführung, erhalten werden, die im vormontierten Zustand in die jeweilige Vorrichtung eingesetzt werden kann, sondern es kann die radial wirkende Rutschkupplung auch platzsparend untergebracht werden, so dass eine geringe Bauhöhe der Vorrichtung erzielt werden kann, sowie hinsichtlich der DrehmomentFestlegung genau dimensioniert werden, so dass eine sichere Funktion der Vorrichtung, mit einem immer adäquat gespannten Folienband, erhalten wird. Ein Reissen des Folienbandes wird dabei ebenso wie eine lose Schleifenbildung ausserhalb des Gehäuses der Vorrichtung hintangehalten.
Die Kulissenführung könnte durch einen gesonderten Bauteil gebildet sein. der mit der anderen Spule, bevorzugt der Aufwickelspule, auf irgendeine Welse, etwa über eine Keil-Verbindung, drehtest verbunden ist.
Für eine einfache Herstellung der Spulenanordnung, insbesondere durch Spritzgiessen der einzelnen Teile, und eine kompakte, eng ineinandergreifende Konstruktion ist es jedoch günstig, wenn die Kulissenführung durch eine kreisförmige Nut an der anderen Spule gebildet ist. Dabei ist es für eine Herstellung mit engen Toleranzen auch vorteilhaft, wenn der Boden der Nut Teil eines scheibenförmigen Basiskörpers der anderen Spule ist, von der die Wände sowie ein Bandwickel-Zylinder einseitig axial abstehen.
Andererseits kann der federnde Arm bzw. können die federnden Arme sowohl einen eigenen Kupplungskörper bilden, der als separater Bauteil mit der einen Spule formschlüssig gekuppelt wird, als auch einstückig mit der einen Spule, bevorzugt der Abwickelspule ausgebildet sein, um die drehfeste Verbindung zu realisieren.
Um auch bei Temperatur-bedingten Dimensionsänderungen verlässlich immer einen Reibeingriff des oder der Vorsprünge zwischen die Wände der Kulissenführung, unter Anlage an beiden Wänden, sicherzustellen, ist es auch von Vorteil, wenn der Eingriffsvorsprung mit leichtem Presssitz zwischen den Wänden der kreisförmigen Kulissenführung aufgenommen ist.
An sich wäre es denkbar, mehrere radial federnde Arme mit ihren in die Kulissenführung eingreifenden Vorsprüngen auf verschiedene Radien anzuordnen, wobei dann die Kulissenführung für die federnden Arme verschiedene Wandpaare auf verschiedenen Radien besitzen würde. Im Hinblick auf eine einfache Herstellung sowie weiters eine gleichmässige Führung der Arme bei der Relatiwerdrehung zwischen den Spulen hat es sich jedoch als besonders günstig erwiesen, wenn drei federnde Arme in Winkelabständen von je
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120 vorgesehen sind, und diese federnden Arme mit auf einem Kreis gelegenen Emgriffsvorsprüngen ausgebildet sind.
Zur Erzielung des angestrebten genau definierten Reibungseingriffs der federnden Arme mit der Kulissenführung bzw. stirnseitigen Nut ist es weiters auch von Vorteil, wenn der bzw. jeder federnde Arm mit einem zur Achse der Spulen parallelen, axial abstehenden zylindrischen Eingriffszapfen ausgebildet ist. Die Eingriffszapfen sind dabei bevorzugt kreis-zylindrisch ausgeführt, und es kann aufgrund der guten Dlmenslonierbarkeit auch im Fall eines Herstellens durch Spritzgiessen ein innerhalb vergleichsweise enger Toleranzen gut definierter Reibungseingriff aufgrund der engen Passung bzw. des Presssitzes sichergestellt werden.
In der Praxis hat es sich auch als günstig erwiesen, wenn Kulissenführung eine Breite von 2 mm, mit einer Toleranz von 0 bis-0, 005 mm aufweist, und der Eingriffsvorsprung eine Dicke in radialer Richtung der Spulen gemessen, von 2 mm, mit einer Toleranz von 0 bis + 0, 005 mm, hat.
Die federnden Arme können an sich in einem Stück mit der einen Spule, bevorzugt der Abwickelspule, geformt sein, aus Gründen einer einfachen Herstellung der einzelnen Komponenten sowie auch. um gegebenenfalls die Federkennwerte innerhalb der Rutschkupplung an bestimmte Bedingungen, z. B. an unterschiedliche Folienbänder, anpassen zu können, können die federnden Arme an einem Ring angeformt sein, der auf der Nabe der einen Spule drehfest angeordnet ist. Dabei kann zur Erzielung einer drehfesten Verriegelung, unter Vermeidung von Schlupf zwischen dem Ring und der Spule, der Ring auf seiner radial inneren Seite zumindest einen Vorsprung besitzen, der in eine Vertiefung am Nabenumfang der einen Spule eingreift.
Als Material für die federnden Arme, gegebenenfalls den sie tragenden Ring, sowie die Spulen hat sich ABS als besonders günstig erwiesen. Aus diesem Kunststoffmaterial hergestellte Spulenanordnungen haben nicht nur die gewünschte lange Lebensdauer, es wird auch im Bereich der Rutschkupplung die erforderliche Fnktion mit genügender Genauigkeit erzielt.
Die Erfindung bezieht sich weiters auch auf eine Vorrichtung zum Übertragen eines auf einem Folienband einseitig vorliegenden Films auf einen Träger, die mit einer Spulenanordnung gemäss der Erfindung versehen ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung zum Übertragen eines Korrekturfilms bei abgenommenem oberen Gehäusedeckel, um die enthaltene Spulenanordnung zu zeigen ; Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie 11-11 in Fig. 1, in etwas grösserem Massstab ; Fig. 3 eine Ansicht der der Aufwickelspule zugewandten Seite der Abwickelspule der Spulenanordnung; Fig.4 einen Axialschnitt durch diese Abwickelspule gemäss der Linie IV-IV in Fig. 3 ; Fig. 5 eine Draufsicht auf die Aufwickelspule, wobei die der Abwickelspule zugewandte Seite veranschaulicht ist ; Fig. 6 einen Axialschnitt durch diese Aufwickelspule gemäss der Linie VI-VI in Fig. 5 ;
Fig 7 eine Draufsicht auf den zwischen den Spulen wirkenden, allgemein ringförmigen Kupplungskörper ; und Fig. 8 eine Ansicht eines Teiles eines federnden Armes dieses Kupplungskörpers.
In Fig. 1 Ist eine Vorrichtung zum Übertragen eines auf einem Folienband 1 einseitig vorliegenden Films 2 von diesem auf einen Träger gezeigt, wobei der obere Gehäuseteil abgehoben ist ; Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäss der Linie 11-11 in Fig. 1, wobei der obere Gehäuseteil 3b aufgesetzt ist.
Das Folienband 1 liegt auf einer Abwickelspule 4 aufgerollt vor, wobei eine Seite dieses Folienbandes 1 mit dem Film 2 belegt ist, der beispielsweise ein Korrektursubstrat umfasst, das in trockener Form über einem zu korrigierenden Text aufgebracht werden und dann überschrieben werden kann. In gleicher Weise kann das Folienband 1 auch mit einem Klebstoff- oder Farbstoff-Film belegt sein.
Fig. 1 zeigt eine bereits relativ leere Abwickelspule 4, die koaxial zu einer Aufwickelspule 5 angeordnet ist, vgl. auch Fig. 2 ; das Folienband 1 ist dabei von der Abwickelspule 4 über eine erste Umlenkführung 6a gelenkt und von dort um eine Auftrageinrichtung 7 geführt ; das Folienband 1 erfährt hierbei eine Verdrehung um seine Längsachse um 90.. Das Folienband 1 kann auf diese Weise an einer als Abrisskante 10 ausgebildeten, vorderen, aus dem Gehäuse 3 herausragenden Kante der Auftrageinrichtung 7 scharf umgelenkt werden, wobei der Film 2 auf einen Träger, wie Papier oder ähnliches, übertragen werden kann, wie gestrichelt in Fig. 1 angedeutet ist.
Danach wird das Folienband 1 um eine zweite Umlenkführung 6b geleitet, wobei es wieder eine Verdrehung um 90 * erfährt, und dann auf die Aufwickelspule 5 geführt sowie darauf aufgerollt. Die beiden
Spulen 4,5 bilden eine koaxiale Spulenanordnung 8, die als solche eine handhabbare Baueinheit bildet, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird.
Die Auftrageinrichtung 7 ist zungenförmig ausgebildet und an dem innerhalb des Gehäuses 3 liegenden
Ende beidseitig am Unterteil 3a desselben fixiert, wobei diese Fixierung gegebenenfalls wenigstens einseitig lösbar ausgebildet ist, wie weiter unten beschrieben wird.
Das aus dem Gehäuse 3 herausragende Ende der Auftrageinrichtung 7 weist zwei parallele, ungefähr dreieckige Seitenbegrenzungen 15 auf, die einerseits das seitliche Abrutschen des Folienbandes 1 verhin-
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Wänden 27, 28 in Flg. 7 beim Eingriffszapfen 28 rechts unten in der Figur schematisch veranschaulicht ist. Wie ersichtlich liegt dabei der Eingriffszapfen 29 (und jeder andere Eingriffszapfen 29) sowohl radial innen an der inneren Wand 27 als auch radial aussen an der Wand 28 an, und zwar in einem leichten Presssitz, so dass ein reibungsschlüssiges Mitnehmen der Aufwickelspule 5 durch die Abwickelspule 4 unter definiertem Durchrutschen über lange Betriebszeiten und auch dann sichergestellt ist, wenn die einzelnen Kunststoffkomponenten höheren Temperaturen ausgesetzt werden.
Als Material für die beschriebenen Teile, nämlich die Spulen 4,5 und den Kupplungsring 20, kann jedes beliebige geeignete Kunststoffmaterial verwendet werden ; in praktischen Versuchen konnten besonders gute Ergebnisse mit ABS erzielt werden.
In einer getesteten praktischen Ausführungsform hatte die innere Wand 27 der Nut 26 bzw. Kulissenführung 25 einen Durchmesser von 23 mm, die äussere Wand 28 einen Durchmesser von 25 mm, so dass sich eine Breite der Nut von 2 mm mit einer Toleranz von 0 bis-0, 005 mm ergab ; die Eingriffszapfen 29 waren krelszylindnsch, mit einem Durchmesser von 2 mmm, mit einer Toleranz von 0 bis + 0, 005 mm.
Die Eingriffsvorsprünge oder-zapfen 29 sind vorzugsweise kreiszylindrisch, sie können jedoch z. B. auch im Querschnitt elliptisch sein. Wesentlich ist nur, dass sie ohne Spiel eng in die Nut 26 passen und durch den so gegebenen leichten Presssitz eine definierte Reibung sowohl innen als auch aussen, an den Wänden 27, 28 ergeben.
Aus Fig. 5 und 6 ist weiters ersichtlich, dass der scheibenförmige Basiskörper 24 ohne Durchbrechungen ausgebildet ist, sieht man von der mittigen Lageröffnung 32 zum Aufstecken auf die Achse 18 (Flg. 2) ab. Weiters Ist aus Fig. 5 und 6 auch der Zylinder 33 zum Aufwickeln des Folienbandes 1 gezeigt.
Wenn im Betrieb das Folienband 1 von der Abwickel- oder Vorratsspule 4 dadurch abgezogen wird, dass die Auftragseinrichtung 7 mit der Abrisskante 10 über eine Unterlage bewegt wird, nimmt sie über den Kupplungsring 20 die Aufwickelspule 5 reibungsschlüssig mit, so dass das leere Folienband 1 unter straffer Führung dort aufgewickelt wird. Dabei sind die federnden Arme 30 im Idealzustand spannungslos, und die Mitnahme der Aufwickelspule erfolgt nur durch den leichten Presssitz der Eingriffsvorsprünge bzw. -zapfen 29 zwischen die Wände 27, 28 unter beidseitiger Anlage am letzteren. Sollte aufgrund von Toleranzen, vor allem im Bereich der Achse 18 bzw. der sie aufnehmenden Lageröffnungen, z.
B. 32, der Spulen 4, 5 eine leichte gegenseitige Verschiebung der Spulen 4, 5 auftreten, oder sollten die Spulen 4, 5 aufgrund von Temperaturschwankungen Dimensionsänderungen unterliegen, so können die federnden Arme 30 hierfür einen Ausgleich durch leichtes federndes Auslenken in der erforderlichen Richtung vorsehen, wobei nichtsdestoweniger weiter die Reibung der Eingriffsvorsprünge 29 in der Kulissenführung 25 das Mitnahme-
Drehmoment bzw. das Ausbrech-Drehmoment innerhalb der gewünschten engen Bandbreite bestimmt.
Die federnden Arme 30 mit den Eingriffszapfen 29 können auch einstückig an der Abwickelspule 4 angeformt sein. wobei dann die Spulennabe 19 selbst die Basis für die Arme 30 bilden kann.