DE3911402A1 - Vorrichtung zum aufbringen eines adhaesiven materials - Google Patents

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.