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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen eines Films von einem Trägerband auf ein Substrat. Solche Vorrichtungen werden bevorzugt im Bürobereich, etwa zum Übertragen eines Klebstoff-, Korrektur- oder Markierungsfilms von einem Trägerband auf z. B. eine Papierfläche mittels eines so genannten Handrollgeräts eingesetzt. Eine derartige Vorrichtung weist üblicherweise eine Vorrats- und eine Aufwickelspule für das Trägerband auf, wobei das Trägerband zum Andrücken seiner Filmseite ausgehend von der Vorratsspule über ein Auftragselement und wieder zurück zur Aufwickelspule geführt wird.
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Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Auftrag eines Klebe- oder Korrekturfilms auf ein Substrat ist beispielsweise aus der
EP 0 313 719 B1 bekannt. Die dort beschriebene Wechselkassette für ein gattungsgemäßes Handrollgerät umfasst eine Vorratsspule, auf der das unverbrauchte Trägerband mit Film aufgerollt ist, eine Aufwickelspule, auf die das verbrauchte Trägerband ohne Film aufgewickelt wird und eine Auftragseinrichtung zum eigentlichen Filmauftrag auf das Substrat. Dabei wird das Trägerband von der Vorratsspule abgewickelt und über die Auftragseinrichtung geführt, die durch Andrücken den Film auf das Substrat aufträgt. Im einzelnen wird das Handrollgerät mit der Auftragseinrichtung unter angemessenem Anpressdruck in Längsrichtung des Trägerbands über das Substrat gezogen, wobei kontinuierlich Trägerband von der Vorratsspule abgewickelt wird. Hinter der Auftragseinrichtung wird das Trägerband, nun ohne Film, zur Aufwickelspule zurückgeführt und auf diese aufgewickelt. Die Wechselkassette ist im betriebsbereiten Zustand im Gehäuse eines Handrollgerätes angeordnet und gestattet grundsätzlich den einfachen Austausch einer verbrauchten Kassette, bei der bereits der gesamte Film übertragen ist bzw. die Vorratsspule vollständig abgewickelt ist. Allgemein ist die Drehung der Aufwickelspule an die Drehung der Vorratsspule gekoppelt, um das Trägerband bei jedem Betriebszustand gespannt zu halten. Unabhängig davon ist die genannte Vorrichtung empfindlich gegen eine Bewegung der Auftragseinrichtung senkrecht zur Abzugsrichtung des Films vom Trägerband. Dies birgt die Gefahr des Abrutschens des Trägerbandes von der Auftragseinrichtung. In einem solchen Fall ist das Handrollgerät zunächst unbrauchbar. Zuerst muss das Trägerband mühsam auf die Auftragseinrichtung aufgefädelt werden, bevor das Handrollgerät wieder ordnungsgemäß verwendet werden kann.
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Weitere Vorrichtungen der eingangs genannten Art zum Auftrag eines Klebe- oder Korrekturfilms auf ein Substrat sind beispielsweise aus der
DE19609533C1 , der
EP0427870A1 und der
DE69408109T2 bekannt.
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Angesichts dessen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Gestaltung einer gattungsgemäßen Vorrichtung zum Übertragen eines Films von einem Trägerband auf ein Substrat, die eine zuverlässige Trägerbandführung bei allen Betriebsbedingungen gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen angegeben.
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Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz einer Vorrichtung zum Übertragen eines Films von einem Trägerband auf ein Substrat mit einer drehbaren Vorratsspule, von der das mit dem Film beschichtete Trägerband abgewickelt wird, mit einer drehbaren Aufwickelspule, auf die das Trägerband aufgewickelt wird und deren Drehbewegung an die Drehbewegung der Vorratsspule gekoppelt ist, und mit einem Auftragselement, über das das Trägerband zum Aufbringen des Films auf das Substrat geführt wird. Die aufeinander abgestimmte Drehbewegung der beiden Spulen sorgt in diesem Zusammenhang für ein stets gespanntes Trägerband und somit für eine zuverlässige Funktion der Vorrichtung. Zur Verbesserung einer zuverlässigen Trägerbandführung ist das Auftragselement von der Drehachse der Vorrats- und/oder der Aufwickelspule beabstandet, wobei ein zwischen der Vorratsspule und dem Auftragselement sich erstreckender erster Trägerbandabschnitt und ein zwischen dem Auftragselement und der Aufwickelspule sich erstreckender zweiter Trägerbandabschnitt unter geringem Abstand im wesentlichen parallel verlaufen oder einen kleinen Winkel α einschließen. Damit wird das Trägerband unter einem spitzen Winkel insbesondere um das Ende des Auftragselements herumgeführt. Dies erschwert das seitliche Abrutschen des Trägerbands vom Auftragselement, d. h. senkrecht zur Längsrichtung des Trägerbands, und erleichtert zusätzlich das Ablösen des Films vom Trägerband. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Abstand der beiden Trägerbandabschnitte weniger als 20 mm beträgt, insbesondere weniger als 10 mm. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung verlaufen die beiden Trägerbandabschnitte nicht ganz parallel, so dass der erste und der zweite Trägerbandabschnitt einen kleinen Winkel α, der vorzugsweise kleiner als 5° ist, einschließen.
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Ferner sind die beiden Trägerbandabschnitte über eine Umlenkrolle geführt, deren Durchmesser kleiner als der der Vorratsspule bzw. der Aufwickelspule ist. Die Umlenkrolle sorgt also dafür, dass die Trägerbandabschnitte unter geringem Abstand zueinander zum Auftragselement hin bzw. von diesem weg geführt werden. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, dass die Umlenkrolle auf einer Linie zwischen der Achse der Vorrats- sowie der Aufwickelspule und dem Auftragselement angeordnet ist, wobei die Umlenkrolle der Vorrats- sowie der Aufwickelspule näher ist als dem Auftragselement. Insbesondere ist zwischen der Umlenkrolle und dem Auftragselement ein größtmöglicher Abstand einzustellen, so dass sich möglichst lange Trägerbandabschnitte ergeben, die unter geringem Abstand im Wesentlichen parallel verlaufen.
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Eine erste vorteilhafte Ausführung der Vorrichtung sieht vor, dass die Vorrats- und die Aufwickelspule koaxial angeordnet sind, wobei die beiden Spulen auf der gemeinsamen Achse nebeneinander liegen. Diese Bauweise ist sehr platzsparend und erlaubt somit die Konstruktion sehr kleiner Handrollgeräte.
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Eine sinnvolle Weiterentwicklung der Ausführung mit Umlenkrolle ergibt sich dadurch, dass die Umlenkrolle zwei kegelförmige Mantelflächen für den ersten und den zweiten Trägerbandabschnitt aufweist. Die kegelförmigen Mantelflächen gleichen damit den Axialversatz zwischen Vorrats- und Aufwickelspule aus und verbessern damit die Trägerbandführung. Insbesondere ist es hilfreich, wenn die kegelförmigen Mantelflächen der Umlenkrolle unterschiedliche Durchmesser bzw. Kegelwinkel aufweisen, die gezielt an den jeweiligen angepasst sind. Auf diesem Wege kann an der Umlenkrolle durch entsprechende Wahl der Durchmesser und/oder der Kegelwinkel eine Rutschkupplung engestellt werden, die die Drehbewegung der Aufwickelspule an die der Vorratsspule koppelt. Neben der definierten Wahl der Durchmesser und/oder Keilwinkel kann die Wirkung der Rutschkupplung an der Umlenkrolle vorteilhaft auch über unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten an den Mantelflächen beeinflusst werden. Ziel ist es hierbei, im Betrieb der Vorrichtung in ausreichendem Umfang Trägerband an der Aufwickelspule aufzurollen, um das Trägerband vor allem am Auftragselement straff zu führen.
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Eine ebenso wirksame zweite Alternative der Vorrichtung entsteht dadurch, dass die Achse der Vorratsspule und die Achse der Aufwickelspule im Wesentlichen parallel angeordnet sind. Die beiden Spulen können damit nebeneinander in einer gemeinsamen Ebene bzw. mit nur geringem Versatz angeordnet werden. Durch diese Form der Anordnung liegen der Abrollpunkt des Trägerbands an der Vorratsspule und der Aufrollpunkt des Trägerbands an der Aufwickelspule nah beieinander. Auf eine Umlenkrolle kann in diesem Fall vorteilhaft verzichtet werden, da der erste und der zweite Trägerbandabschnitt bereits nahezu parallel zueinander verlaufen. Zur Kopplung der Drehbewegungen der beiden Spulen ist zwischen der Vorrats- und der Aufwickelspule zumindest ein Zahnrad bzw. ein geeignetes Zahnradgetriebe angeordnet.
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Eine funktionale Verbesserung in der Handhabung der Vorrichtung ergibt sich dadurch, dass das Auftragselement drehbar angeordnet ist. Es lässt sich damit innerhalb des Handrollgeräts ergonomisch auf den jeweiligen Benutzer oder die spezifische Anwendungsart einstellen.
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Zur weiteren Verbesserung der zuverlässigen Funktion der Vorrichtung weist das auf der Vorratsspule aufgewickelte Trägerband den Film auf der der Achse der Vorratsspule zugewandten Seite aufweist. Diese Maßnahme vereinfacht die Trägerbandführung insbesondere bei Verwendung einer Variante mit Umlenkrolle.
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Weitere sinnvolle Details der Erfindung ergeben sich auch aus den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, die im Folgenden näher erläutert werden.
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Es zeigt,
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1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Filmübertragung in einer ersten Ausführung;
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2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1;
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3 eine vergrößerte Schnittansicht einer Umlenkrolle aus der Vorrichtung gemäß 1;
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4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Filmübertragung in einer zweiten Ausführung.
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Die 1–2 verdeutlichen jeweils in Prinzipdarstellung zwei Varianten einer Vorrichtung zur Übertragung eines Films vom einem Trägerband auf ein Substrat, wie sie häufig im Bürobereich innerhalb von einem Handrollgeräten zur Übertragung eines Klebe-, Korrektur- oder Markierungsfilms zum Einsatz kommen. Auch in den Figuren sind derartige Vorrichtungen gezeigt. Üblicherweise sind die einzelnen Komponenten der Vorrichtung jeweils in einem nicht gezeigten Gehäuse des Handrollgeräts angeordnet.
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Die in 1 gezeigte erste Variante einer solchen Vorrichtung weist eine Vorratsspule 1 auf, auf der das unbenutzte Trägerband 10 mit dem darauf aufgebrachten Film 11 aufgerollt ist, wobei das Trägerband 10 auf seiner der Spulendrehachse 3 zugewandten Seiten mit dem Film 11 beschichtet ist. Die Vorratsspule 1 ist ihrerseits drehbar gelagert, beispielsweise im Gehäuse des Handrollgeräts. Eine weitere drehbar gelagerte Aufwickelspule 2 dient der Aufnahme des benutzten Trägerbands 10' ohne Film 11 und ist koaxial zur Vorratsspule 1 angeordnet. Die beiden Spulen 1, 2 besitzen somit eine gemeinsame Drehachse 3 und liegen zur Realisierung einer kompakten Bauweise seitlich nebeneinander. Dabei ist die Drehbewegung der beiden Spulen 1, 2 aneinander gekoppelt.
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Zur eigentlichen Übertragung des Films 11 auf das nicht gezeigte Substrat, insbesondere Papier, umfasst die Vorrichtung ein Auftragselement 4, über das das Trägerband 10 geführt wird. Im Einzelnen besitzt das Auftragselement 4 eine Auftragskante 5, über die das Trägerband 10 geführt wird. Während der Bewegung des Trägerbands 10 über die Auftragskante 5 wird der Film 11 auf das Substrat übertragen. Genauer gesagt wird das mit dem Film 11 beschichtete Trägerband 10 von der Vorratsspule 1 abgewickelt, über das Auftragselement 4 mit Auftragskante 5 geführt und von dort ohne den inzwischen auf das Substrat übertragenen Film 11 zur Aufwickelspule 2 zurückgeführt, wo das benutzte Trägerband 10' wieder aufgerollt wird. Die Transportrichtung des Trägerbands 10, 10' wird auch durch die Pfeile in den 1–2 verdeutlicht. Verursacht wird der Trägerbandtransport üblicherweise durch die Bewegung der Auftragskante 5 über das Substrat, wobei die Auftragskante 5 unter geringem Anpressdruck auf dem Substrat aufliegt. Für die zuverlässige Funktion einer gattungsgemäßen Vorrichtung ist es entscheidend, dass Trägerbandführung unanfällig für Fehler ist und dass das Trägerband 10, 10' stets straff gespannt bleibt. Dies gilt insbesondere, da sich über die Lebensdauer der Vorrichtung die Durchmesser an der Vorrats- 1 und der Aufwickelspule 2 ändern. Daher ist die Drehbewegung der beiden Spulen über eine geeignete Kupplung, insbesondere eine Rutschkupplung, aneinander gekoppelt.
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Um eine möglichst zuverlässige Führung des Trägerbands 10, 10' zu gewährleisten, ist zwischen den beiden Spulen 1, 2 und dem Auftragselement 4 eine Umlenkrolle 20 vorgesehen, über die das Trägerband 10, 10' entsprechend geführt wird. Dabei wird sowohl ein erster Trägerbandabschnitt 12, der sich zwischen der Vorratsspule 1 und dem Auftragselement 4 erstreckt, als auch ein zweiter Trägerbandabschnitt 13, der sich zwischen dem Auftragselement 4 und der Aufwickelspule 2 erstreckt, über die Umlenkrolle 20 geführt. Die Umlenkrolle 20 besitzt einen kleinen Durchmesser, der deutlich kleiner als der der beiden Spulen 1, 2 ist, wodurch der erste 12 und der zweite Trägerbandabschnitt 13 zwischen Umlenkrolle 20 und Auftragselement 4 unter geringem Abstand nahezu parallel verlaufen bzw. nur einen sehr kleinen Winkel α einschließen. Als Folge daraus werden die Trägerbandabschnitte 12, 13 unter einem sehr spitzen Winkel um die Auftragskante 5 herumgeführt, was allgemein die Trägerbandführung verbessert und somit die Gefahr von einer Verknotung des Trägerbands 10, 10' reduziert. Damit ist die Vorrichtung auch unempfindlich gegen ein Abrutschen des Trägerbands 10, 10' vom Auftragselement 4 bei Bewegungen senkrecht zur Längsrichtung 6 der Trägerbandabschnitte 12, 13. Darüber hinaus wird durch den spitzen Winkel der Trägerbandabschnitte 12, 13 an der Auftragskante 5 das Ablösen des Films 11 vom Trägerband 10 erleichtert. Die Zuverlässigkeit der Trägerbandführung wird noch gesteigert, indem der Trägerbandabschnitt 12, 13 zwischen Umlenkrolle 20 und Auftragselement 4 möglichst lang gewählt wird. Insbesondere ist es sinnvoll, die Umlenkrolle 20 auf der Verbindungslinie zwischen Auftragselement 4 und der Spulendrehachse 3 zu platzieren und zwar möglichst nach zur Spulendrehachse 3.
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Ferner kann die Qualität der Trägerbandführung noch durch die spezielle Gestaltung der Umlenkrolle 20 beeinflusst werden. Diese Einzelheiten sind vor allem 3 zu entnehmen. Grundsätzlich sind an der Umlenkrolle 20 sowohl der erste Trägerbandabschnitt 12, der sich von der Vorratsspule 1 bis zum Auftragselement 4 erstreckt, als auch der zweite Trägerbandabschnitt 13, der sich zwischen dem Auftragselement 4 und der Aufwickelspule 2 erstreckt, geführt. Dazu besitzt die Umlenkrolle 20 zwei kegelförmige Mantelflächen 22, 23, an denen der jeweils zugehörige Trägerbandabschnitt 12, 13 anliegt. Die Transportrichtung der Trägerbandabschnitte 12, 13 bezogen auf die Zeichnungsebene von 3 ist durch die Symbole Pfeilspitze (d. h. aus der Zeichnungsebene heraus) und Pfeilende (d. h. in die Zeichnungsebene hinein) angedeutet. Die jeweiligen Kegelwinkel α2, α3 sind derart eingestellt, das der Axialversatz der beiden Spulen 1, 2 ausgeglichen wird und somit ein Ebenenausgleich zwischen Vorrats-/Aufwickelspule 1, 2 und Auftragskante 5 erfolgt. Darüber hinaus werden die Durchmesser D2, D3 der kegelförmigen Mantelflächen 22, 23 gezielt daraufhin ausgelegt, das Trägerband 10, 10' vor allem an der Auftragskante 5 stets straff gespannt zu halten. Im einzelnen wird die Umlenkrolle 20 von dem an der kegelförmigen Mantelfläche 22 mit kleinerem Durchmesser D2 anliegenden ersten Trägerbandabschnitt 12 angetrieben, wobei zwischen der kegelförmigen Mantelfläche 23 mit größerem Durchmesser D3 und dem zweiten Trägerbandabschnitt 13 ein Schlupf erzeugt wird. Dieser Schlupf hält das Trägerband 12, 13 vor allem auch im kritischen Bereich der Auftragskante 5 straff gespannt. Die gezielte Einstellung des genannten Schlupfes lässt sich noch unterstützen durch unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten an den beiden kegelförmigen Mantelflächen 22, 23. Weiterhin sind die kegelförmigen Mantelflächen 22, 23 von Führungsscheiben 24 begrenzt, die die Position der anliegenden Trägerbandabschnitte 12, 13 festlegen und somit ein unerwünschtes seitliches Abrutschen der Trägerbandabschnitte 12, 13 von der Umlenkrolle 20 verhindern.
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4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung mit einer Vorratsspule 1 und einer Aufwickelspule 2, deren Achsen 3, 3', um die sie sich jeweils drehen, im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Auch hier ist die Drehbewegung der beiden Spulen 1, 2 aneinander gekoppelt, wobei zwischen den beiden Spulen 1, 2 zumindest ein nicht gezeigtes Zahnrad oder ein geeignetes Zahnradgetriebe angeordnet ist. Die beiden Spulen 1, 2 sind vorzugsweise in einer Ebene bzw. mit nur geringem Axialversatz positioniert. Darüber hinaus ist der Abstand zwischen den beiden Drehachsen 3, 3' bewusst möglichst klein. Damit ergibt sich wie bei der ersten Ausführungsform ein sehr geringer Abstand zwischen dem ersten Trägerbandabschnitt 12, der zwischen der Vorratsspule 1 und dem Auftragselement 4 verläuft, und dem zweiten Trägerbandabschnitt 13, der sich zwischen dem Auftragselement 4 und der Aufwickelspule 2 erstreckt. Durch einen großen Abstand des Auftragselements 4 zu den beiden Spulen 1, 2 verlaufen der erste 12 und der zweite Trägerbandabschnitt 13 über eine große Länge im Wesentlichen parallel mit geringem Abstand bzw. schließen einen sehr kleinen Winkel α ein. Dies sorgt wie bereits erwähnt für eine sehr zuverlässige Trägerbandführung, die unanfällig für Fehler ist. Hierbei kommt die zweite Variante der Vorrichtung mit parallel verlaufenden Achsen 3, 3' der Spulen 1, 2 ohne eine Umlenkrolle aus, was den Bauteilaufwand erfreulich reduziert. Ferner weist diese Ausführungsform den Vorteil auf, dass das Auftragselement 4 um die Längsrichtung 6 von erstem und zweitem Trägerbandabschnitt 12, 13 herum in Pfeilrichtung 7 verdreht werden kann. Insbesondere kann das Auftragselement 4 in einem nicht gezeigten Gehäuse eines zugehörigen Handrollgeräts drehbar angeordnet sein. Die drehbare Anordnung des Auftragselements 4 ermöglicht eine ergonomische Ausrichtung der Auftragskante 5 je nach aktuellem Nutzer bzw. spezifischem Anwendungsfall.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorratsspule
- 2
- Aufwickelspule
- 3
- Achse
- 4
- Auftragselement
- 5
- Auftragskante
- 6
- Längsrichtung
- 7
- Drehrichtung
- 10, 10'
- Trägerband
- 11
- Film
- 12
- erster Trägerbandabschnitt
- 13
- zweiter Trägerbandabschnitt
- 20
- Umlenkrolle
- 22, 23
- kegelförmige Mantelfläche
- 24
- Führungsscheibe
- α
- Winkel
- α2, α3
- Kegelwinkel
- D2, D3
- Durchmesser
