DE102004037177A1

DE102004037177A1 - Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle sowie Verwendung einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102004037177A1
Application number: DE200410037177
Authority: DE
Inventors: Hilmar Konrad
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2005-03-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens (KS, ST) von einer Klebebandrolle (R) mittels eines Abtrennelements (TB, TF), welches elektrisch so beheizbar ist, dass der abzutrennende Klebestreifen bei Berührung mit dem Abtrennelement anschmilzt und reißt. Dadurch ist vorteilhaft schon bei Berührung eine schnelle, glatte und fransenfreie Durchtrennung des Klebestreifens erzielbar. Das Abtrennelement ist eine elektrisch leitfähige linienförmige metallische Trennkante (HK) oder ein Draht, durch welche ein Strom (I) mittels einer Batterie (BAT) leitbar ist. Abtrennelement bzw. Trennkante sind vorzugsweise beweglich ausgebildet, so dass ein damit verbundenes Schaltelement (S, MIC) den Strom genau in dem Moment zuschaltet, wenn der Klebestreifen abgetrennt werden soll. Der Strom wird durch die Rückstellkraft des Schalters wieder unterbrochen. Die Vorrichtung weist einen Sensor (OPT) zur Wegerfassung (X, X') eines Klebestreifens auf. Anschließend schalten elektronische Mittel (CTR) nach Erreichen einer Vergleichslänge einen Stopper (STOPP) zur Drehhemmung der Klebebandrolle zu. Die Vorrichtung ist im Büro, in Lehranstalten, im Haushalt und im medizinischen Bereich verwendbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle mittels eines Abtrennelements sowie die Verwendung einer solchen Vorrichtung im Bürobereich, in Lehranstalten, im medizinischen Bereich oder im Haushalt.

Derartige Vorrichtungen sind z.B. im deutschen Sprachgebrauch unter dem Begriff „Tesafilmroller", im britischen Sprachgebrauch unter dem Begriff „sellotape" und im amerikanischen Sprachgebrauch unter dem Begriff „Scotch tape" bekannt. Die Klebebandrollen weisen zum Großteil standardisierte Abmessungen hinsichtlich des Innen- und Außendurchmesser sowie der Breite der Klebebandrolle auf. Eine typische Abmessung für den Innendurchmesser ist ca. 2,5 cm bzw. ein 1 Inch. Bei dem Außendurchmesser ist ein Wert von ca. 5 cm bzw. 2 Inch typisch.

Die o.g. Vorrichtungen sind von Hand bedienbar, tragbar bzw. mobil, und gehören als Konsumgüter zum Umfeld von Büroartikeln. Am häufigsten werden diese Vorrichtungen in Büros, im Haushalt sowie in Lehranstalten wie Schulen etc. und im medizinischen Bereich verwendet.

Mit einer solchen Vorrichtung kann ein Klebestreifen von einer Klebebandrolle, die insbesondere aus einem aufgewickelten transparenten Kunststofffilm besteht, abgetrennt werden, in dem der abzutrennende Klebestreifen über ein Schneidmesser geführt wird. Das Schneidmesser ist üblicherweise gezackt ausgebildet, um den Klebestreifen über die Kerbwirkung anzureißen und zugleich Schnittverletzungen vorzubeugen. Der Klebestreifen lässt sich auf diese Weise von der Klebebandrolle trennen. Üblicherweise weist die o.g. Vorrichtung ein Kunststoffgehäuse aus, welches zugleich eine Abwickelvorrichtung für die Klebebandrolle ausbildet.

Nachteilig bei der Vorrichtung des Stands der Technik ist, dass ein relativ großer und gezielter Kraftaufwand benötigt wird, um ein Abschneiden des Klebestreifens zu bewirken.

Zwar wird der Kraftaufwand in gewissem Maße durch das eingangs beschriebene gezackte Schneidmesser reduziert, dies ist aber mit dem Nachteil verbunden, dass der abgetrennte Klebestreifen an den Trennstellen ein ausgefranstes Ende aufweist.

Ein weiterer Nachteil ist, dass nicht jede beliebige standardisierte Klebebandrolle verschiedenster Hersteller in einer o.g. Vorrichtung verwendet werden kann. Dies liegt vor allem in der unterschiedlichen Qualität der Klebebänder begründet. So weisen z.B. auf dem Markt erhältliche Klebebänder eine derartige Dehnbarkeit auf, dass ein Klebeband schlichtweg mittels des Schneidmessers nicht abtrennbar ist, ohne dass der abgetrennte Klebestreifen noch verwendbar wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle anzugeben, welche mit geringerem Kraftaufwand und auf einfache Weise ein Abtrennen eines Klebestreifens ermöglicht.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle anzugeben, welche eine glatte Schnittkante bei einem abgetrennten Klebestreifen hinterlässt.

Schließlich ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, welche für eine weitgehende Verwendung von Klebebandrollen unterschiedlicher Qualität und mechanischer Eigenschaften geeignet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle mittels eines Abtrennelements. In kennzeichnender Weise ist das Abtrennelement beheizbar. Insbesondere ist das Abtrennelement so beheizbar ist, dass der abzutrennende Klebestreifen bei Berührung mit dem beheizbaren Abtrennelement anschmilzt und folglich reißt.

Dadurch ergibt sich der große Vorteil, dass schon bei bereits geringer Berührung des abzutrennenden Klebestreifens mit dem beheizbaren Abtrennelement eine schnelle, glatte und saubere Durchtrennung des Klebestreifens erzielbar ist. Dabei ist der Kraftaufwand gegenüber bisherigen Vorrichtungen minimal.

Ein weiterer großer Vorteil ist, dass nahezu alle auf dem Markt erhältlichen „standardisierten" Klebebandrollen verwendet werden können. Ausgefranste und verzogene abgetrennte Klebestreifen werden dadurch vermieden.

Das Abtrennelement ist vorzugsweise elektrisch beheizbar, kann aber alternativ auch mittels Gas beheizt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hierzu eine elektrische Zuleitung zum Anschluss an eine Steckdose aufweisen. Insbesondere weist dann die Vorrichtung zum Personenschutz eine Potentialtrennung auf. Diese kann z.B. bereits im Stecker der Zuleitung oder mittels eines Transformators in der Vorrichtung erfolgen.

In einer besonderen Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Energiespeicher, insbesondere eine Batterie oder einen Akkumulator zur Bereitstellung des elektrischen Stroms auf, so dass vorteilhaft ein mobiler Betrieb der Vorrichtung möglich ist. Besonders geeignet ist hierzu ein NiCd- oder ein NiMH-Akkumulator, welche einen sehr geringen Innenwiderstand im Bereich von 10 Milliohm aufweisen und folglich eine hohe Stromstärke bereitstellen können. Ein möglicher vorteilhafter Batterie- oder Akkumulatortyp ist die bekannte und vielfach eingesetzte Zelle vom Typ „Mignon" oder auch vom Typ „AA".

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Abtrennelement erfindungsgemäß eine elektrisch leitfähige linienförmige Trennkante auf, durch welche ein elektrischer Strom geleitet werden kann. Die Trennkante besteht dabei insbesondere aus einem Metall, wie z.B. Stahl, Messing oder Konstantan und im einfachsten Fall ein Draht. Die elektrisch leitfähige linienförmige Trennkante wirkt dabei wie ein elektrischer Heizwiderstand, so dass keine zusätzlichen Heizelemente zur Aufheizung des Trennelements selbst benötigt werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist der elektrische Widerstand der linienförmigen Trennkante derart ausgebildet bzw. bemessen, dass er an den Innenwiderstand des Energiespeichers bzw. der Energiespeicher angepasst ist. Dadurch kann eine maximal mögliche elektrische Heizleistung in die linienförmige Trennkante eingebracht werden.

Vorzugsweise wird der Energiespeicher nur für einen kurzen Zeitraum, wie z.B. von 0,5 s pro abzutrennenden Klebestreifen an die linienförmige Trennkante geschaltet. Die linienförmige Trennkante ist hierzu so ausgebildet, dass zum einen die Wärmekapazität der linienförmigen Trennkante möglichst klein und der Wärmewiderstand zu angrenzenden Bauteilen des Abtrennelements möglichst groß ist. Dadurch wird erreicht, dass schon nach einer sehr kurzen Aufheizzeit die notwendige Temperatur zumindest für ein Anschmelzen eines zum Abtrennen an die Trennkante angelegten Klebestreifens erreicht wird. Zugleich wird ein übermäßiger Abfluss der in der Trennkante erzeugten Wärme zu benachbarten Bauteilen des Abtrennelements hin vermieden.

Vorteilhaft kann zudem das Aufheizen der Trennkante z.B. mittels einer an der erfindungsgemäßen Vorrichtung angebrachten Leuchtdiode als Kontrollanzeige angezeigt werden.

Um eine vorteilhafte Abstimmung mit den elektrischen Kenngrößen, wie z.B. Leerlaufspannung oder Innenwiderstand des Energiespeichers bzw. der Stromversorgung im Falle einer Netzspeisung, zu erreichen, bedarf es einer geeigneten Auswahl aus folgenden Parametern: Länge und Querschnittsfläche der linienförmigen Trennkante und spezifischer elektrischer Widerwiderstand eines geeigneten Werkstoffs, wie z.B. Konstantan.

Vorzugsweise beträgt die Länge der linienförmigen Trennkante ca. 2 bis 3 cm entsprechend der Breite der verwendbaren Klebebandrollen. Die Querschnittsfläche ist vorzugsweise rund oder auch dreieckig, und weist eine Fläche von Bruchteilen eines Quadratmillimeters auf. Dadurch sind z.B. Widerstandswerte für eine linienförmige Trennkante von weniger als 1 Ohm erzielbar, so dass z.B. im Falle einer einzigen 1,5V-Mignonzelle eine elektrische Leistung von mehr als 1,5 Watt in die linienförmige Trennkante einbringbar ist. Der ohmsche Widerstand sollte im Falle einer einzigen 1,5V-Mignonzelle aber auch nicht weniger als 0,2 Ohm betragen, damit überhaupt eine nennenswerte elektrische Leistung an der linienförmigen Trennkante abfällt.

Unter der Annahme, dass eine 1,5-Volt-Mignonzelle (Alkali-Mangan) eine Kapazität von ca. 2000 mAh aufweist und dass für ca. 0,5 Sekunden eine kurzzeitige elektrische Leistung von ca. 4 Watt aufgebracht werden soll, um einen Klebestreifen zum Trennen anzuschmelzen, sind überschlägig ca. 3000 Klebestreifen von der Klebebandrolle abtrennbar. Berücksichtigt man noch die Zuleitungswiderstände sowie den Innenwiderstand der 1,5-Mignonzelle und nimmt man hierzu einen Summenwiderstand von ca. 0,2 Ohm an, so wären überschlagsmäßig noch ca. 2000 Trennungen möglich.

Die linienförmige Trennkante kann auch eine auf einen temperaturbeständigen Kunststoff, wie z.B. Teflon, aufgebrachte, insbesondere aufgedampfte oder aufgeklebte Leiterbahn sein. Wird Konstantan als metallischer Werkstoff verwendet, so weist die linienförmige Trennkante einen nahezu konstanten Widerstand auf, wobei vorteilhaft thermisch bedingte Längenänderung und ggf. Verspannung der linienförmigen Trennkante vermieden werden.

Wird eine dreieckförmige Querschnittsfläche für die linienförmige Trennkante verwendet, so kann diese zugleich vorteilhaft als Schneidekante ausgebildet sein, so dass bei leerem Energiespeicher noch eine behelfsmäßige Abtrennung eines Klebestreifens von der Klebebandrolle möglich ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Trennelement eine thermische Sicherung im Bereich der linienförmigen Trennkante auf, so dass bei einer länger andauernden Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Stromzufuhr zur linienförmigen Trennkante unterbrochen werden kann. Die thermische Sicherung ist insbesondere ein Bimetall-Schalter.

In einer weiteren Ausführungsform ist parallel zum Energiespeicher, d.h. zum Akkumulator oder zur Batterie, ein weiterer Energiespeicher, insbesondere ein Kondensator geschaltet. Der Kondensator ist insbesondere ein sog. Ultra-Cap-Kondensator oder ein Gold-Cap-Kondensator mit einer Kapazität von mehreren Farad.

Dadurch kann vorteilhaft im Einschaltzeitpunkt ein besonders hoher Einschaltstrom durch die Parallelschaltung zur Erzielung einer möglicht schnellen Aufheizung der linienförmigen Trennkante erreicht werden. Zugleich wird die Lebensdauer des Akkumulators erhöht.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Abtrennelement und/oder die elektrisch heizbare Trennkante beweglich ausgebildet, so dass ein damit mechanisch verbundenes Schaltelement, insbesondere ein Taster, den elektrischen Strom einschalten kann. Das Schaltelement ist dabei so angeordnet, dass durch den relativ geringen Anpressdruck, den ein abzutrennender Klebestreifen auf die linienförmige Tennkante ausübt, dieser betätigt wird. Geeignete Schalter sind z.B. Mikroschalter bzw. Mikrotaster, da diese vorteilhaft eine Schalthysterese aufweisen.

Der große Vorteil ist, dass der elektrische Strom zum Aufheizen der linienförmigen Trennkante genau in dem Moment zuschaltet, wenn der Klebestreifen abgetrennt werden soll. Ist der Klebestreifen durchtrennt, verschwindet augenblicklich der Anpressdruck, so dass durch die Rückstellkraft des Schalters oder ggf. durch eine Feder der Strom wieder unterbrochen wird. In diesem Falle kann die Einschaltdauer auch nur ca. 0,2 bis 0,3 s pro Klebestreifen betragen.

Anstelle eines Mikroschalters bzw. Mikrotasters können auch ein Kraft- oder Wegsensor bzw. auch berührungslose Sensoren, wie z.B. Gabellichtschranken oder Reed-Relais, verwendet werden, welche die Bewegung des Abtrennelements erfassen und z.B. einen MOSFET-Transistor als Schaltelement anstelle eines Mikroschalters ansteuern.

In einer weiteren Ausführungsform weist die erfindungsgemäße eine Abwickelvorrichtung zum Abrollen der Klebebandrolle auf, wobei ein zweites Schaltelement, insbesondere ein Taster, so im Bereich der Abwickelvorrichtung angebracht ist, dass das zweite Schaltelement schon zu Beginn des Ablöse- bzw. Abwickelvorgangs eines Klebestreifens von der Klebebandrolle den elektrischen Strom einschalten kann. In diesem Fall wird durch den Zug während des Abrollens eines Klebestreifens eine Kraft auf den Wickel ausgeübt, so dass ein zwischen dem Wickel und der Abwickelvorrichtung angeordnetes Betätigungselement das zweite Schaltelement betätigen kann.

Damit ist der Vorteil verbunden, dass schon mit Beginn des Abwickelns des Klebebandstreifens von der Klebebandrolle bereits der elektrische Strom aufgeschaltet wird, so dass die Trennkante bereits mit einem zeitlichen Vorlauf von ca. 0,5 s aufgeheizt werden kann, bevor letztendlich der abzutrennende Klebestreifen an die Trennkante angelegt wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Sicherheitsschalter oder Sicherheitstaster auf, welcher erst nach Betätigung das erste oder zweite Schaltelement freigibt. Im einfachsten Fall ist der Sicherheitsschalter oder der Sicherheitstaster in Serie zum ersten oder zweiten Schaltelement, wie z.B. zu dem Mikroschalter bzw. Mikrotaster, geschaltet. Der Sicher heitsschalter oder Sicherheitstaster ist dabei so in oder an der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet, dass ein versehentliches Drücken der linienförmigen heizbaren Kante nicht zu einem Einschalten des Heizstroms und folglich zu einer lokalen linienförmigen Verbrennung, insbesondere an einem Finger führt. Eine Berührung ist zwar in keinem Falle lebensgefährlich, dennoch wäre diese insbesondere für Kinder schmerzhaft. Sicherheitsschalter oder Sicherheitstaster können z.B. im seitlichen Haltebereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sein, und sind für ein gewünschtes nachfolgendes Abtrennen einzuschalten oder zu gedrückt zu halten.

Beispielhaft ist es auch möglich, einen Sensor, wie z.B. eine Gabellichtschranke, im Bereich der beheizbaren Trennkante anzuordnen. Der Sensor kann z.B. durch Verwendung eines geeigneten Lichtwellenbereichs so ausgebildet sein, dass für diesen transparente Klebebänder „unsichtbar" sind. Im beispielhaften Fall würde ein transparenter Klebestreifen über der beheizbaren Trennkante für eine Abtrennung zulässig sein. Nichttransparente Teile, wie z.B. ein Finger, würden detektiert werden. Ein Einschalten des Heizstroms würde dann nicht freigegeben werden.

Beispielhaft kann die elektrische beheizbare Trennkante mit einem hochohmigen Eingang eines elektronischen MOS-Bauelements oder des Mikrocontrollers verbunden sein, über welchen eine Berührung der Trennkante mit einem Teil des menschlichen Körpers festgestellt werden kann. Auch in diesem Fall würde eine Freigabe zum Einschalten des Heizstroms nicht erfolgen. Derartige berührungssensitive Schaltungen sind z.B. bei Aufzügen oder Liften bekannt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Sensor zur Erfassung der Weglänge eines abzutrennenden Klebestreifens während des Abrollens und elektronische Mittel zur Ausgabe eines elektrischen Signals auf, falls eine vorgebbare Vergleichslänge überschritten ist.

Der Sensor kann z.B. ein optischer Sensor, wie er z.B. zur Wegerfassung bei optischen Computer-Mäusen verwendet wird, oder auch ein Drehgeber sein. Die entsprechenden Wegsignale können z.B. von einem Mikrocontroller als elektronisches Mittel ausgewertet werden. Mittels Bedienelemente wie z.B. Taster oder eines Stellrades an einer Außenseite der Vorrichtung kann dann vorteilhaft die gewünschte Klebestreifenlänge, wie z.B. 5 cm, eingestellt werden. Bei Erreichen der gewünschten Klebestreifenlänge kann z.B. mittels eines vom Mikrocontroller ausgebbaren elektrischen Signals eine Leuchtdiode angesteuert werden.

Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausführungsform schalten die elektronischen Mittel einen Aktor oder Stopper zur Drehhemmung der Klebebandrolle ein, falls die vorgebbare Vergleichslänge überschritten ist bzw. ermittelt worden ist. Der Aktor kann z.B. eine in der Abwickelvorrichtung zum Abrollen des Klebebands integrierter Tauchspule sein, welche bei Erregung bzw. elektrischer Ansteuerung einen metallischen Bolzen magnetisch anzieht, so dass dadurch der Wickel der Klebebandrolle mit der Abwickelvorrichtung verklemmt. Dadurch wird das Klebeband während des Abwickelns oder Loslösens automatisch gestoppt, sobald die gewünschte und eingestellte Klebestreifenlänge erreicht worden ist.

Der zuvor genannte Aktor bzw. Stopper kann auch in einer herkömmlichen Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle integriert sein, d.h. ohne die erfindungsgemäße elektrisch heizbare Trennkante und mit einem Schneidmesser. In diesem Fall wird nach Erreichen der gewünschten Klebestreifenlänge die Klebebandrolle gehemmt, so dass anschließend das Klebeband mit dem Schneidmesser abgetrennt werden kann.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform schalten die elektronischen Mittel den Aktor und zugleich die elektrisch leitfähige linienförmige Trennkante ein, so dass vorteilhaft nach Erreichen der gewünschten Klebestreifenlänge der abzutrennende Klebestreifen sogleich abgetrennt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle ist insbesondere im Bürobereich, im Bereich von Lehranstalten wie Schulen oder Universitäten oder im Haushalt verwendbar. Auch ist eine Verwendung im medizinischen Bereich, wie Krankenhaus oder im Pflegeheim, denkbar, da auch hier Klebebänder als Verbandsmaterial eingesetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Dabei zeigt
1 eine beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle in einer Seitenansicht, mit einem beweg lichen Abtrennelement, welches eine elektrisch beheizbare Trennkante gemäß der Erfindung aufweist,
2 das bewegliche Abtrennelement gemäß 1 in einer Frontansicht, welches einen beispielhaften Aufbau der Trennkante sowie eine thermische Sicherung gemäß der Erfindung zeigt,
3 eine weitere beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle in einer Seitenansicht. Das bewegliche Trennelement zeigt die elektrisch beheizbare Trennkante, die mechanisch mit einem Mikroschalter als erstes Schaltelement gemäß der Erfindung verbunden ist,
4 ein beispielhaftes elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß 1 bis 3,
5 eine weitere beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle in einer Seitenansicht, mit einem zweiten Schaltmittel, welches erfindungsgemäß in einer Aufnahmevorrichtung für den Wickel der Klebebandrolle untergebracht ist,
6 eine weitere beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens von einer Klebebandrolle in einer Seitenansicht, mit einem Wegsensor und einem Aktor bzw. Stopper zur Drehhemmung der Klebebandrolle während des Abrollens bzw. Loslösen gemäß der Erfindung, und
7 ein beispielhaftes elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 6.
1 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens KS, ST von einer Klebebandrolle R in einer Seitenansicht, mit einem beweglichen Abtrennelement TB, welches eine elektrisch beheizbare Trennkante HK gemäß der Erfindung aufweist. Die Klebebandrolle R besteht aus einem auf einem Wickel W aufgerollten Klebestreifen bzw. Klebeband KS. Die vorliegende Figur zeigt weiterhin einen Schnitt durch das Gehäuse G der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wel ches vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt ist. SF bezeichnet eine Seitenfläche der Vorrichtung. Im Beispiel der Figur bildet das Gehäuse G auch zugleich eine Abwickelvorrichtung FR aus, mittels welcher die Klebebandrolle R drehbar gehalten wird. Ein weiteres bekanntes Element ist eine Auflagefläche AF oder Auflagekante als Teil des Abtrennelements TB, auf welcher das verbleibende Klebeband KS nach Abtrennen eines Klebestreifens ST zur Aufbewahrung festkleben kann. Auf diese Weise kann für eine nächste Abtrennung das Klebeband KS von unten und oberhalb einer Oberseite OS der Vorrichtung mit Zeigefinder und Damen gefasst und das Klebeband abgewickelt werden.
Gemäß der Erfindung ist das Abtrennelement TB beheizbar. Insbesondere ist eine linienförmige Trennkante HK oder Draht elektrische beheizbar. Zur elektrischen Versorgung zeigt 1 bereits eine Batterie BAT als Energiespeicher, welche über metallene Kontakte K1, K2 und nachfolgenden elektrischen Leitern L1, L2 mit der beheizbaren Trennkante HK verbunden sind. Im einfachsten Fall sind die elektrischen Leiter L1, L2 wie auch die Kontakte K1, K2 Metallstreifen, wie z.B. Blechstreifen aus Federstahl oder Messing. Derartige Messingstreifen ähneln in etwa dem Büroartikel „Heftstreifen" und können in entsprechende Stege oder Aussparungen im Gehäuse eingelegt bzw. verlegt werden.
Ein Ende des Kontakts K2 und des elektrischen Leiters L2 bilden ein erstes Schaltelement S. Dieses lässt sich bei senkrechter Krafteinwirkung F durch Anlegen eines abzutrennenden Klebestreifens ST auf die elektrisch beheizbare Trennkante HK bzw. auf das bewegliche Trennelement TB mit der elektrisch beheizbaren Trennkante HK schließen. Das Trennelement TB wird dabei durch ein feststehendes Halteelement HE des Gehäuses G geführt. Zur Verdeutlichung ist der Federweg dX eingezeichnet, wobei die federnde Wirkung durch die elastische Eigenschaft der Metallstreifen L1, L2 bewerkstelligt wird. Bei Schließen des ersten Schaltelements S fließt ein elektrischer Strom durch die beheizbare Trennkante HK, welche vorteilhaft den abzutrennenden Klebestreifen ST anschmilzt und reißen lässt. Als Folge davon verschwindet die auf die Trennkante HK wirkende Kraft F, so dass das erste Schaltelement S über die rückstellende Federkraft der Metallstreifen L1, L2 den Strom wieder unterbricht. Die wirkende Kraft F beträgt dabei wenige Newton. Abschließend zeigt 1 einen Batteriedeckel D, welcher nach Einlegen der Batterie BAT in das Gehäuse G der Vorrichtung dieses abschließt.
2 zeigt das bewegliche Abtrennelement TB gemäß 1 in einer Frontansicht, welches einen beispielhaften Aufbau der Trennkante HK sowie eine thermische Sicherung BM gemäß der Erfindung zeigt. Zur Verdeutlichung der Ansicht ist wiederum die Seitenfläche SF der Vorrichtung eingetragen. 2 zeigt im Detail einen beispielhaften Aufbau des erfindungsgemäßen Abtrennelements TB mit der linienförmigen elektrisch leitfähigen Trennkante HK. An den Enden ist die Trennkante HK elektrisch mit den beiden elektrischen Metallstreifen L1, L2 kontaktiert, wie z.B. durch Lötung, Quetschung oder Schweißung. Metallstreifen L1, L2 und Trennkante HK können aber auch aus einem Blechstück in geeigneter Weise ausgestanzt sein. Des Weiteren zeigt die vorliegende Figur eine thermische Sicherung, insbesondere einen Bimetallschalter, welcher bei längerem Betrieb der Vorrichtung einer übermäßigen Erhitzung durch Stromunterbrechung entgegnet.
3 zeigt eine weitere beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens KS, ST von einer Klebebandrolle R in einer Seitenansicht. Das bewegliche Abtrennelement TB zeigt die elektrisch beheizbare Trennkante HK, wobei das bewegliche Abtrennelement TB beispielhaft über eine „Nase" NA mit einem Betätigungselement BE des Mikroschalters MIC als erstes Schaltelement mechanisch verbunden ist. Elektrisch ist der Mikroschalter MIC über einen Anschlusskontakt AK mit dem Pluspol-Kontakt K3 der Batterie BAT verbunden. Der weitere Anschlusskontakt AK des Mikroschalters MIC ist über einen Metallstreifen L3, entsprechend dem Beispiel von 2, wiederum mit der heizbaren Trennkante HK verbunden. Wie eingangs beschrieben, weist der Mikroschalter bzw. Mikrotaster MIC gegenüber dem ersten Schaltelement S aus 1 und 2 eine Schalthystere mit einem definierten binären Schaltverhalten auf. Auf diese Weise wird ein mögliches zu schnelles Verschleißen bei nicht richtigem Schließen der Kontakte wie beim ersten Schaltelement S vermieden.
4 zeigt ein beispielhaftes elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß 1 bis 3 in selbsterklärender Weise. Das ohmsche Verhalten der heizbaren Trennkante HK wird in der vorliegenden Figur durch einen Widerstand symbolisiert. Zudem ist der von der Batterie BAT bereitgestellte elektrische Strom I eingezeichnet, welcher bei geschlossenem erstem Schaltelement S, MIC und geschlossenem Bimetallschalter BM fließt. Parallel zur Batterie BAT kann ein Kondensator UC, wie z.B. ein Ultra-Cap-Kondensator, geschaltet werden, welcher im Einschaltzeitpunkt zur Verkürzung der Aufheizzeit der Trennkante HK einen besonders hohen Einschaltstrom liefern kann.
5 zeigt eine weitere beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens KS von einer Klebebandrolle R in einer Seitenansicht, mit einem zweiten Schaltmittel MIC2, welches erfindungsgemäß in einer Abwickelvorrichtung FR2 für den Wickel W der Klebebandrolle R untergebracht ist. Das zweite Schaltelement MIC2 ist vorteilhaft wiederum ein Mikroschalter bzw. Mikrotaster. Gemäß der Erfindung wird die Zugkraft während des Abwickelns der Klebebandrolle R über den Wickel W auf den zweiten Mikroschalter MIC2 übertragen, und dann der Heizstrom I zugeschaltet. Die Abwickelvorrichtung FR2 weist beispielhaft einen Spalt SP auf, welche einen gewissen Reibschluss zwischen dem Wickel W und der Abwickelvorrichtung FR2 ermöglicht. Bei Einwirkung der Zugkraft auf die Abwickelvorrichtung FR2 schließt sich der Spalt SP, wobei ein an der Abwickelvorrichtung FR2 anliegendes Betätigungselement BE des zweiten Mikroschalters MIC2 angesteuert wird. In diesem beispielhaften Fall wird ein Stromfluss über den Batteriekontakt K5, den Metallstreifen L4, die elektrisch heizbare Trennkante HK, den Metallstreifen L5, den zweiten Mikroschalter MIC2, den Metallstreifen L6 und über den Kontakt K4 ermöglicht. Im vorliegenden Beispiel ist das Abtrennelement TF bzw. die beheizbare Trennkante HK nichtbeweglich ausgeführt. Zusätzlich ist der Auflagebereich AFB für das Klebeband KS federnd ausgeführt, so dass nach Abtrennen des Klebestreifens KS, ST ein Rückstellen des zweiten Mikroschalters MIC2 zur Unterbrechung des Stromkreises wieder möglich ist.
6 eine weitere beispielhafte Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens KS, ST von einer Klebebandrolle R in einer Seitenansicht, mit einem Wegsensor OPT und einem Aktor bzw. Stopper STOP zur Drehhemmung der Klebebandrolle R während des Abrollens bzw. Loslösen gemäß der Erfindung. Auf einer Platine P sind beispielhaft eine Batterie BAT, ein MOSFET-Transistor als elektronisches Schaltelement MOS, ein Mikrocontroller CTR als Steuereinheit sowie ein mit diesem verbundener optischer Sensor OPT angeordnet. Der optische Sensor OPT erfasst einen Weg X' auf dem Klebeband KS, der mit einer gewünschten Länge X' eines abzutrennenden Klebestreifens ST korrespondiert. Derartige Sensoren OPT sind z.B. von optischen Computer-Mäusen her bekannt, wobei hier nur eine Bewegungsrichtung in der eingezeichneten Pfeilrichtung erfasst werden muss. Der Sensor OPT gibt entsprechende Wegsignale WS an den Mikrocontroller CTR aus, welcher aus diesen eine korrespondierende Wegstrecke ermittelt. Dieser Wert wird z.B. mit einem intern im Mikrocontroller CTR hinterlegten Wert für einen Ver gleichsweg verglichen. Der Vergleichswert kann aber auch über in der Figur nicht weiter dargestellte Eingabemittel, wie Tasten, Stellrad etc. eingegeben werden.
Nach Erreichen des Sollwerts bzw. Vergleichswert steuert im Beispiel der vorliegenden Figur der Mikrocontroller CTR einen MOSFET-Transistor MOS an, welcher daraufhin einen Aktor STOP zur Drehhemmung der Klebebandrolle R ansteuert. Im Beispiel der Figur ist der Aktor STOP als Stopper ausgebildet, welcher beispielhaft aus einer Tauchspule IND und einem in der Tauchspule IND gelagerten Bolzen BOL besteht. Bei Zuschalten des Aktors STOP über den MOSFET-Transistor MOS wird die Tauchspule IND derart erregt, dass der metallische Bolzen BOL weiter in die Tauchspule IND hineingezogen wird. Ein Endstück des Bolzens BOL greift dann durch eine Bohrung BO in der Abwickelvorrichtung W und verklemmt diesen. Ein Benutzer stellt während des Abwickelns des Klebebands KS dies als abruptes Stoppen fest. Im Anschluss daran oder auch zeitlich vorgelagert schaltet der Mikrocontroller CTR den Heizstrom zu, so dass ein Benutzer nach dem Stoppen des Klebebands KS den Klebestreifen ST in gewünschter Länge X abtrennen kann.
Im Beispiel der Figur wird vorteilhaft nur ein Schaltmittel MOS verwendet, welches die in Serie geschaltete Tauchspule IND und die elektrisch beheizbare Trennkante HK zugleich einschaltet. Nach Ansteuern des MOSFET-Transistors MOS nimmt der Stromfluss folgenden Pfad: Pluspol der Batterie BAT – Batterie-Kontakt K7 – Metallstreifen L6 – MOSFET-Transistor MOS – Metallstreifen L8 – Tauchspule IND – Metallstreifen L7 – Batterie-Kontakt K6.
7 zeit abschließend ein beispielhaftes elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 6. Die Tauchspule IND trägt als Induktivität das entsprechende schaltungstechnische Symbol. Gestrichelt ist das als Schalter BM die thermische Sicherung bzw. ein Bimetallschalter zur Temperaturüberwachung eingezeichnet. Mikrocontroller CTR und optischer Sensor OPT sind jeweils mit dem Plus- und Minuspol der Batterie BAT zur Stromversorgung verbunden. Die Leitung WS trägt das Wegsignals des optischen Sensors OPT, die Leitung SIG das Ansteuersignal für das elektronische Schaltelement MOS.

AF: Auflagefläche
AK: Anschlusskontakte
AFB: bewegliche Auflagefläche
BAT: Energiespeicher, Batterie, Akkumulator
BE: Schaltbetätigungselement des Mikroschalters
BO: Bohrung zur Durchführung des Aktorbolzens bzw. Stopperbolzens
BOL: Bolzen des Aktors bzw. Stoppers
BM: thermische Sicherung
CTR: elektronische Mittel, Mikrocontroller
D: Deckel für das Batteriefach
dX: Federweg des Führungselements
F: Kraft, die auf das Abtrennelement bzw. auf die Trennkante wirkt
FR, FR2, FR3: Abwickelvorrichtung
G: Gehäuse
HK: elektrisch leitfähige linienförmige Trennkante
I: elektrischer Strom
IND: Tauchspule
K1-K7: elektrische Kontakte
KS: Klebestreifens
L1-L9: Leiterstreifen
MIC: erstes Schaltelement, Mikroschalter
MIC2: zweites Schaltelement, Mikroschalter
MOS: elektronisches Schaltmittel, MOSFET-Transistor
NA: Nase am bewegliche Abtrennelement
OPT: optischer Wegerfassungssensor
OS: Oberseite der Vorrichtung
P: Platine, Leiterplatte
R: Klebebandrolle
S: Schaltelement, Taster
SF: Seitenfläche der Vorrichtung
SP, SP': Spalt
SIG: Ansteuersignal zum Einschalten des Aktors oder Stoppers
ST: abgetrennter Klebestreifen
STOPP: Aktor zur Drehhemmung der Klebebandrolle, Stopper
TB: bewegliches Abtrennelement
TF: fixes Abtrennelement
UC: Kondensator
W: Wickel der Klebebandrolle
WS: Wegsignale des Wegerfassungssensors
X: Klebestreifenlänge
X': korrespondierende Länge auf dem Klebestreifen bei der Weger
: fassung

Claims

Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens (KS, ST) von einer Klebebandrolle (R) mittels eines Abtrennelements (TB, TF), dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennelement (TB, TF) beheizbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abtrennelement (TB, TF) so beheizbar ist, dass der abzutrennende Klebestreifen (KS, ST) bei Berührung mit dem beheizbaren Abtrennelement (TB, TF) schmilzt und folglich reißt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abtrennelement (TB, TF) elektrisch (I) beheizbar.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Abtrennelement (TB, TF) eine elektrisch leitfähige und vorzugsweise metallische linienförmige Trennkante (HK) aufweist, durch welche ein elektrischer Strom (I) leitbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, mit einem Energiespeicher (BAT), insbesondere einer Batterie oder Akkumulator zur Bereitstellung des elektrischen Stroms (I).
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Kondensator (UC) als weiterer Energiespeicher (UC) parallel zum Energiespeicher (BAT) geschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 6, wobei das Trennelement (TB, TF) eine thermische Sicherung (BM) im Bereich der elektrisch beheizbaren Trennkante (HK) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 7, wobei die thermische Sicherung (BM) ein Bimetall-Schalter ist, welcher den elektrischen Strom (I) unterbrechen kann.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 8, wobei das Abtrennelement (TB) und/oder die elektrisch beheizbare Trennkante (HK) beweglich ausgebildet sind, so dass ein damit verbundenes Schaltelement (S) den elektrischen Strom (I) einschalten kann.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 9, mit einer Abwickelvorrichtung (FR2) zum Abrollen der Klebebandrolle (R), wobei ein zweites Schaltelement (MIC2) in einer mechanischen Wirkverbindung mit der Abwickelvorrichtung (FR2) steht, so dass das zweite Schaltelement (MIC2) beim Abrollen eines Klebestreifens (KS) von der Klebebandrolle (R) zum Einschalten des elektrischen Strom (I) betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 10, welche einen Sicherheitsschalter oder einen Sicherheitstaster aufweist, welcher in Serie zum ersten oder zweiten Schaltelement (S, MIC, MIC2) geschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das beheizbare Abtrennelement (TB, TF) bzw. die elektrisch leitfähige linienförmige Trennkante (HK) als Schneidkante oder Schneidmesser ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 12, mit einem Sensor (OPT) zur Erfassung der Weglänge (X, X') eines abzutrennenden Klebestreifens (KS, ST) während des Abrollens und elektronischen Mitteln (CTR) zur Ausgabe eines elektrischen Signals (SIG), falls eine vorgebbare Vergleichslänge überschritten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die elektronischen Mittel (CTR) einen Aktor (STOPP) zur Drehhemmung der Klebebandrolle (R) einschalten, falls eine vorgebbare Vergleichslänge überschritten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die elektronischen Mittel (CTR) den Aktor (STOPP) und zugleich die elektrisch leitfähige linienförmige Trennkante (HK) einschalten.
Verwendung einer Vorrichtung zum Abtrennen eines Klebestreifens (KS, ST) von einer Klebebandrolle (R) nach einem der vorangegangenen Ansprüche im Bürobereich, im Bereich von Lehranstalten, im medizinischen Bereich oder im Haushalt.