CN1241810C - 用于从底带传送膜的手持装置的滑动离合器 - Google Patents

用于从底带传送膜的手持装置的滑动离合器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于带轮(5)与转动元件之间的有限扭矩传送的滑动离合器(12),其包括两个相互同心设置的轴承元件,轴承元件的其中之一由圆柱形轴承座套(5a)形成,所述的座套横向地相对于其转动轴线(9)可径向弹性变形,轴承座套(5a)与另一个轴承元件在圆柱形结合处(12a)的区域相互邻接且通过结合区域的从属摩擦来传送张力,为改善从属摩擦,将张力调整元件(18)设置在所述的轴承座套(5a)的与另一轴承元件相对的一侧上使其压靠于轴承座套(5a),从而使所述的轴承座套(5a)偏压抵靠于另一轴承元件。

Description

用于从底带传送膜的手持装置的滑动离合器
技术领域
本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的滑动离合器。
背景技术
EP 0 362 697 A1中描述了一种滑动离合器。这种公知的滑动离合器位于旋转驱动元件和供带轮(supply reel)之间,而该滑动离合器包括两个相互同心设置的轴承元件,这些轴承元件的其中之一形成为圆环形式且另一个轴承元件由中空的圆柱形带轮本体形成。所述的圆环由许多环形部分组成,所述的环形部分由从带齿的圆盘(toothed disc)一体地轴向延伸的径向和轴向的狭槽形成,并在中空的圆柱形带轮本体中同心地啮合。通过在所述的环形部分的自由端部分施加由一定大小的张力使环形部分压靠在所述的中空的圆柱形带轮本体的内壳表面上,从而能保证实现可滑动的从属扭转。
在公知的滑动离合器中,很难预先确定限制传送力的扭矩的大小。这是因为在环形部分的制造过程中必须要预先确定环形部分的等级而造成的,因为环形部件必须制造得带有径向尺寸过大的部分,从而环形部件邻接成在安装位置处在带轮本体的内壳表面上以一径向偏移而被弹性推在一起。这样,就必须考虑到即使是环形部分的小的角偏差也能导致在其有效摩擦表面上的位置在径向上的较大变化,因此只能在较大的公差范围内才能实现预定的有限扭矩。另外,在公知的设计结构中,由于所需要的小的设计结构,其一方面因为材料越来越疲劳而要减小应力,另一方面由于形状随温度不同而变化倾向于非故意地增加或减小摩擦张力,因此希望通过存在于环形部件与所述的带齿的圆盘之间连接点的相对较高的应力而引起张力发生变化。由于与底带和膜的操作及无失误传送相关的原因,需要尽可能实现摩擦表面相互之间的张力的均衡和使从属扭矩的均衡。
EP 0 883 564 B1描述了一种用于带轮芯体(core)与缠绕或放松胶带的带轮之间的有限扭矩的力的传送的滑动离合器,这种滑动离合器具有两个同心设置的转动部件,转动部件的其中之一为具有环形的壁的椭圆环,该环形壁在朝向转动轴线的方向上可径向弹性变形,且其中通过所述的椭圆形环壁与形状为多边形的另一轴承元件之间的从属摩擦(frictional slaving)来传送扭力。在这种公知的结构中,所述的圆环严重变形且转动部件的同心轴承也得不到保证。
发明内容
本发明的目标是改善上述类型的滑动离合器的从属摩擦,同时保证简单的同心安装。目的是改善力的有限扭矩的传送且更容易且更准确地预先确定所述的力。另外,滑动离合器应具有长的寿命,且力的传送的最大可传送扭矩在一段长时间内实质上不发生变化且因此保持稳定。
上述目的是这样实现的。提供一种用于带轮与转动元件之间的有限扭矩传送的滑动离合器,其包括两个相互同心设置的轴承元件,轴承元件的其中之一由圆柱形轴承座套形成,所述的座套横向地相对于其转动轴线可径向弹性变形,轴承座套与另一个轴承元件在圆柱形结合处的区域内相互邻接且通过结合区域内的从属摩擦来传送扭力,张力调整元件设置在所述的轴承座套的一侧上与另一轴承元件相对从而其压靠轴承座套,由此使所述的轴承座套偏压抵靠于另一轴承元件,所述的张力调整元件为闭合的圆环的形式。
本发明还提供一种用于带轮与转动元件之间的有限扭矩传送的滑动离合器,其包括两个相互同心设置的轴承元件,轴承元件的其中之一由圆柱形轴承座套形成,所述的座套横向地相对于其转动轴线可径向弹性变形,轴承座套与另一个轴承元件在圆柱形结合处的区域内相互邻接且通过结合区域内的从属摩擦来传送扭力,张力调整元件设置在所述的轴承座套的一侧上与另一轴承元件相对从而其压靠轴承座套,由此使所述的轴承座套偏压抵靠于另一轴承元件,所述的张力调整元件为打开的圆环形式,且与轴承座套同轴设置。
优选地,所述的张力调整元件压靠轴承座套的自由部分。
优选地,所述的自由部分通过径向间隙与所述的轴承座套的其他部分分开。
优选地,所述的自由部分沿转动轴线的纵向方向延伸并通过基壁在轴端与轴承座套连接。
优选地,所述的轴承座套具有至少一个沿大致轴向方向延伸的狭缝。
优选地,所述轴承座套具有至少一个沿大致轴向方向延伸的狭缝,从而所述自由部分的数目可以为一个或多个。
优选地,所述的张力调整元件由螺旋弹簧形成。
优选地,所述环形张力调整元件环绕轴承座套并径向向内压靠所述的轴承座套,或所述的环形张力调整元件周围环绕有轴承座套并径向向外压靠所述的轴承座套。
优选地,所述的滑动离合器结合在手持装置的供带轮与卷带轮之间的驱动连接中,用于将例如粘性或覆盖性或带颜色的材料的膜涂覆到承受物上,优选地其结合在卷带轮与卷带轮的转动驱动元件之间。
在根据本发明的实施例中,在圆形轴承座套(bearing sleeve)与另一个轴承元件之间设置张力调整元件,该张力调整元件设置在轴承座套与所述的另一个轴承元件相对的侧边,这样该张力调整元件弹性地压在所述的轴承座套上并因此发生弹性变形或弯曲,从而弹性偏压轴承座套使之抵靠于所述的另一轴承元件。这产生了摩擦从属,其中所述的圆柱形轴承座套只发生轻微的弹性变形,也就是通过接合的间隙的量而产生的,其中测量得到的尺寸只是一毫米的几个十分之一,从而在理论上可以为零,因此轴承座套的径向弹性变形或弯曲也十分小并且在理论上也可以为零。因此,在根据本发明的实施例中在上述意义下的张力调整元件的弹性变形也很低或不存在。因此由于材料疲劳而引起的在轴承座套和张力调整元件的张力的变化很小且无损坏性,因此可以实现所希望的长的产品寿命。另外,在滑动离合器的滑动过程中摩擦表面形成轴承元件的简单的同心枢轴轴承(pivot bearing)。
当轴承座套的自由部分(free section)形成张力调整元件时,能增加张力调整元件的张力的效率或减少张力调整元件所需的张力,其中所述的轴承座套的自由部分优选在转动轴线的纵向方向上延伸并能通过接头或间隙与轴承座套的其他部件分开,尤其是其形状为舌状。与轴承座套的局部分离使得所述的自由部分一端与所述的轴承座套连接,意味着所述的自由部分不仅不会丢失还能以径向弹性可弯曲的方式连接。所述的轴承座套能具有一个或几个自由部分,所述的自由部分优选由一个或多个部分(segment)形成。
所述的张力调整元件优选地形成为环形。环形能用来固定所述的张力调整元件本身。另外,环形也表示所述的张力调整元件基本上能使一个或多个绕周边或多或少地相等地分布的自由部分或部件分开或挤压在一起。所述的张力调整元件优选由四分之一的环形弹簧或螺旋形弹簧形成为张力或压缩弹簧的形式。在本发明的范围内,所述的轴承座套可以放置在另一个轴承元件的外侧或内侧。如果所述的轴承座套放置在内侧,则另一个轴承元件也由中空的圆柱形轴承座套形成。如果所述的圆环形壁设置在外侧,则另一个轴承元件也能形成为中空的圆柱形轴承座套。
由于轴承座套及跟随它的张力调整元件的小的变形,尤其是当所述的张力调整元件为环状时,通过预制相关的部件能获得具有相对小的公差的摩擦张力。另外,即使在使用一段长时间之后也能保持恒定的摩擦张力。
本发明的滑动离合器尤其适用于用于将膜从底带涂覆到承受物上的手持装置的带轮与转动元件之间的有限扭矩的力的传送。所述的滑动离合器能与手持件(handpiece)的供带轮或卷带轮联系在一起。本发明的滑动离合器由于结构小,制造成本低并能完美地放置在手持装置中,因此适用于手持装置。
下面通过优选实施例的优选结构来说明本发明及其优点。
附图说明
图1表示一种具有本发明所描述的手持装置,其用于将膜从底带涂覆到具有滑动离合器的承受物上,所述的手持装置位于其使用位置且图示该手持装置的可分离的或打开的壳体处于打开到一侧的状态;
图2表示图1所示的II-II部分局部剖视图;
图3表示卷带轮的立体侧视图;
图4表示改进结构的II-II部分局部剖视图;
图5表示的滑动离合器的张力调整元件的放大侧视图;
图6表示按照图4的改进结构的张力调整元件;
图7显示表示在使用寿命的时间内承受的应力过程的图表。
具体实施方式
整体标为1的手持装置用于将底带2上的膜F传送到承受物(substrate)S上,所述的底带2设置在手持装置1的壳体6内的供带轮4和卷带轮5上。壳体6为截面基本为矩形的长条形,处于在图1所示的使用位置的垂直位置,下面将进行描述。涂敷件7从壳体6伸出,此元件设置在壳体6的前端的下部且其上绕有底带2。通过手动将优选为刮刀状(spatula-shaped)的涂敷件7按压在承受物S上同时向后方3推所述的手持装置,下底带部分2a能脱离供带轮4并自动地绕回到卷带轮5上作为上底带部分2b。在当前的实施例中,供带轮4和卷带轮5被安装成可绕相对底带2的偏转平面E横向延伸的转动轴线8,9转动;这些轴线在壳体6的长度方向上相互间隔一段距离,且卷带轮5设置在供带轮4的后面。
壳体6由两个壳体部件6a,6b组成,它们的分离结合处6c在底带的偏转平面E内或与其平行,如图2的右侧部分所示,壳体部件6b可以形成有壳状的围壁(peripheral wall)6d,另一壳体部件6a实际上为扁平状且起盖子的作用。带轮4,5可转动地安装在从壳体部件6a,6b的其中之一的侧壁突出的枢轴轴承部件10a,10b上,且优选由在两侧的侧壁上模制成形的中空的圆柱形轴承座套形成。
在带轮4,5之间设置带有一体的滑动离合器12的驱动连接(driveconnection)11。所述的驱动连接11被形成为,根据缠满胶带的和空的带轮4,5的相应的有效直径,以这样一驱动速度来驱动卷带轮5使得底带部分2b被轻微拉紧地卷起。这样,滑动离合器12就防止底带2过拉伸和断裂。一旦超出驱动连接11的某一有效驱动扭矩,滑动离合器12就开始工作,虽然驱动连接11试图以更高的速度驱动卷带轮,其只以与卷带表面上的底带2的速度相对应的速度被驱动。在当前的实施例中,驱动连接11由具有两个啮合的带齿的圆盘11a,11b的齿轮传动装置形成,每个带齿的圆盘可转动地安装在枢轴轴承部件10a,10b上且与中空的圆柱形轴承座套11c,11d有小的间隙。带齿的圆盘11a的轴承座套11c形成供带轮4。因此,供带轮刚性连接到驱动连接11的驱动部件,且供带轮4和带齿的圆盘11a具有由相互同心设置的枢轴轴承部件或轴承座套形成的共用的枢轴轴承13。
卷带轮5通过同心的枢轴轴承14可转动地安装在驱动连接11的随动部件上,在本实施例中安装在随动的带齿的圆盘11b上。除枢轴轴承15之外设置在带齿的圆盘11b与壳体2之间的枢轴轴承14是由两个彼此相互同心啮合的枢轴轴承部件形成的,尤其是由中空的圆柱形轴承座套形成。枢轴轴承14的内枢轴轴承部件由中空的圆柱形轴承座套11d形成且外枢轴轴承部件由中空的圆柱形轴承座套5a以卷带轮5的轮体的环壁(annular wall)5b的形式形成,所述的壁至少其内侧是圆环形的。轴承座套11d,5a相互沿相反的轴线方向延伸,其中一个像插座一样在同心的方向上以轴承间隙的一很小的量延伸超出另一个,以及,在图2中所述的实施例中,卷带轮5的轴承座套5a形成外轴承元件。轴承座套5被环形槽5c环绕,所述的环形槽从卷带轮5的轮体在面对带齿的圆盘11b的一侧上开始出现并具有一定的轴向深度,延伸覆盖(over)卷带轮5的大部分的宽度,从而轴承座套5a通过侧边缘壁(side flange wall)17连接到卷带轮5的径向外轮体部分,测量所述的壁的大小为例如几毫米。
轴承座套5a具有至少一个通过径向缝隙与轴承座套5a的其他部件分离的自由部分。该部分能由例如轴承座套5a的壁形成,所述的壁被至少一个基本沿轴线方向延伸的缝隙5d切开,所述的缝隙能延伸至环形槽5c的底部且从而到达边缘壁17处或其附近。轴承座套5a优选地被几个沿圆周分布的缝隙5d轴向分割成几个部分5e。这些部分在其下端整体地连接到卷带轮5或边缘壁17,以使上端径向可弹性弯曲。
轴承座套5a通过张力调整元件(tensioning element)18被径向偏压抵靠在内轴承元件上,在本实施例中为轴承座套11d,因此部分5e的内壳表面形成滑动表面,通过张力调整元件18在所述的滑动表面上施加张力从而使其抵靠相关的轴承元件,在本实施例中为内轴承座套11d。这形成了滑动离合器12,其在卷带轮5与形成转动驱动部件的轴承座套11d之间实现有限扭矩(torque-limiting)的力的传送。
张力调整元件18可以是压力元件(pressure element),其以径向弹性的方式工作并使所述的轴承座套5a在至少一个位置发生弹性变形,例如在作用点(point-focal)位置,并将轴承座套按压在轴承座套11d。张力调整元件18也可以形成为环状,其在所述的轴承座套5a的至少一部分圆周上施加径向力。
在功能模式中,随动的驱动连接部件,在本实施例的情况下为带齿的圆盘11b,受供带轮4的驱动,所述的供带轮4受胶带分离装置(tape detachment)的驱动,其中由于轴承座套11d、5a之间的从属摩擦的作用所述的驱动连接部件在其转动方向中带动卷带轮5。当卷带轮5利用超过胶带张力的扭矩抗力来抵抗所述的从属摩擦力时,滑动离合器开始工作并一直滑动以使卷带轮5只承受对应于允许的胶带张力的力且速度与胶带速度一致。
环形的张力调整元件18a在所有的部分5e上施加大致相等的径向压力。该张力调整元件18能由在其纵向方向上有弹性的拉伸或压缩部件形成,例如如图4的形状为打开或闭合的环形的螺旋弹簧,所述的弹簧的端部相互连接,例如相互钩住(拉伸弹簧)或优选为相互支撑(压缩弹簧)。通过这样形成的张力环18a实现作用在部分5e上的径向力,所述的张力环利用其在圆周方向上可收缩或拉伸的优点使部分5e压缩在一起或相互分离。
张力环18也能由在径向方向而不是在圆周方向上弹性作用的弹簧圈形成。由如图6所示的有弹性的材料制成的弹簧圈尤其适合此用途,所述的弹簧圈具有在横向方向上延伸的缝18b。
在松弛状态下的张力调整元件18的径向尺寸被测定为使张力调整元件18在安装好的且拉紧的状态下施加所需要的张力。
张力调整元件18优选地处于轴承座套5a的外侧长度的一半的位置或位于轴承座套的自由端区域,如图2所示。为了轴向定位所述的张力调整元件18a,在轴承座套5a的外壳表面或部分5e中设置环形槽19。为使得张力环18a更易于被推到轴承座套5a上,所述的轴承座套在其自由端上具有倾斜的或圆形的插入表面21,该表面在部分5e上是插入表面部件。环形槽5c的径向宽度的大小使得在张力环18a与在其周围环绕的槽壁之间存在缝隙。
如图3所示的实施例,其中以相同的标号表示相同或相似的部件,与上述的实施例的不同之处在于轴承座套5a和部分5e通过张力调整元件18a是径向向外而不是径向向内被弹性偏压。在该实施例中,轴承座套5a和部分5e与在它或它们周围环绕的轴承部件一起作用,所述的轴承部件由中空的圆柱形轴承座套11e形成,所述的座套以同心的方式从带齿的圆盘11b轴向突出并伸入大小合适的环形槽5c中并与其径向相隔有间隙。在该实施例中,轴承座套5a和部分5e与轴承座套11e形成卷带轮5的枢轴轴承14。
在本实施例中,环形槽19和插入表面21设置在轴承座套5a和部分5e的内侧。
在轴承座套11e与轴承座套11d之间设有环形槽22,所述的环形槽开向具有使张力调整元件18与轴承座套11d的外壳表面之间存在自由空间的这样的径向宽度的一侧。
在图3所示的实施例中,张力环18a可以由在其纵向方向上作用的弹性压力元件形成,例如形状为螺旋弹簧或被缝隙19断开的弹簧圈(图6)的压缩弹簧。该弹簧径向向外偏置。
本发明的滑动离合器12的滑动表面在圆的或中空的圆柱形结合处12a直接或以相隔小的间隙相互邻接。只有十分小的径向移动,或在施加压力连接的情况下仅压力的施加,被需要来实现根据摩擦作用的随动转动。由于少量的径向移动,轴承座套5a的材料只受很小的应力或根本不受力。因此不用担心发生因材料疲劳或老化而引起的材料疲劳或摩擦作用的减少。通过图7给出寿命t,可以很清楚看出长效的张力F。
本发明的所有部件,包括张力调整元件张力环18a和张力调整元件18都可以由塑料制成。张力环18a优选韧性的金属(flexible steel),尤其是弹簧钢制成,因此能获得有利的弹簧常数。
为防止带轮4,5例如由于底带2的张力而倒转,两个带轮4,5的其中之一与返回止块(未示出)相关联,所述止块可以,例如由与齿轮11a,11b的其中之一一起作用的制动爪(未示出)形成。
在所有的典型实施例中,为改善滑动面的对准,在结合处12a的一个和/或另一个滑动表面的中心部分设置环形槽23,或者如图4所示使Z形的滑动表面相互对照,是可能的并且是有利的。在后一种实施例中,轴承部件的结合也很被简化了。

Claims (10)

1、一种用于带轮(5)与转动元件之间的有限扭矩传送的滑动离合器(12),其包括两个相互同心设置的轴承元件,轴承元件的其中之一由圆柱形轴承座套(5a)形成,所述的座套横向地相对于其转动轴线(9)可径向弹性变形,轴承座套(5a)与另一个轴承元件在圆柱形结合处(12a)的区域内相互邻接且通过结合区域内的从属摩擦来传送扭力,张力调整元件(18)设置在所述的轴承座套(5a)的一侧上与另一轴承元件相对从而其压靠轴承座套(5a),由此使所述的轴承座套(5a)偏压抵靠于另一轴承元件,其特征在于,
所述的张力调整元件(18)为闭合的圆环的形式。
2、一种用于带轮(5)与转动元件之间的有限扭矩传送的滑动离合器(12),其包括两个相互同心设置的轴承元件,轴承元件的其中之一由圆柱形轴承座套(5a)形成,所述的座套横向地相对于其转动轴线(9)可径向弹性变形,轴承座套(5a)与另一个轴承元件在圆柱形结合处(12a)的区域内相互邻接且通过结合区域内的从属摩擦来传送扭力,张力调整元件(18)设置在所述的轴承座套(5a)的一侧上与另一轴承元件相对从而其压靠轴承座套(5a),由此使所述的轴承座套(5a)偏压抵靠于另一轴承元件,其特征在于,
所述的张力调整元件(18)为打开的圆环形式,且与轴承座套(5a)同轴设置。
3、如权利要求1或2所述的滑动离合器,其特征在于,
所述的张力调整元件(18)压靠轴承座套(5a)的自由部分。
4、如权利要求3所述的滑动离合器,其特征在于,
所述的自由部分通过径向间隙与所述的轴承座套(5a)的其他部分分开。
5、如权利要求3所述的滑动离合器,其特征在于,
所述的自由部分沿转动轴线(9)的纵向方向延伸并通过基壁(17)在轴端与轴承座套(5a)连接。
6、如权利要求1或2所述的滑动离合器,其特征在于,
所述的轴承座套(5a)具有至少一个沿大致轴向方向延伸的狭缝(5d)。
7、如权利要求4所述的滑动离合器,其特征在于,
所述轴承座套(5a)具有至少一个沿大致轴向方向延伸的狭缝(5d),从而所述自由部分的数目可以为一个或多个。
8、如权利要求1所述的滑动离合器,其特征在于,
所述的张力调整元件(18)由螺旋弹簧形成。
9、如权利要求1或2所述的滑动离合器,其特征在于,
所述环形张力调整元件(18a)环绕轴承座套(5a)并径向向内压靠所述的轴承座套(5a),或所述的环形张力调整元件(18a)周围环绕有轴承座套(5a)并径向向外压靠所述的轴承座套(5b)。
10、如权利要求1或2所述的滑动离合器,其特征在于,
所述的滑动离合器结合在手持装置(1)的供带轮(4)与卷带轮(5)之间的驱动连接(11)中,用于将例如粘性或覆盖性或带颜色的材料的膜涂覆到承受物上,优选地其结合在卷带轮(5)与卷带轮(5)的转动驱动元件之间。
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