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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine abnehmbare/auswechselbare
Kassette zur Verwendung mit einem typischen Haupt-Verarbeitungsgerät. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auch auf eine Haftmittel-Transfer-Vorrichtung
zum selektiven Aufbringen von Haftmittel auf ein ausgewähltes Substrat
und insbesondere auf eine Haftmittel-Transfer-Vorrichtung mit einer
Aufnahmerolle.
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Hintergrund
und Zusammenfassung der Erfindung
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Die
US-Patente Nr.
5,584,962 und
5,580,417 offenbaren jeweils
eine Laminier- und Haftmittel-Transfer-Vorrichtung. Das US-Patent
5,580,417 offenbart eine
entfernbare Kassette mit einem Paar darin montierter Rollen, welche
so konfiguriert ist, dass sie entfernbar an dem Vorrichtungsrahmen montiert
ist. Das US-Patent
5,584,962 offenbart
eine Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie mit einem Paar
entfernbarer Versorgungsrollen verwendet werden kann. Im Gegensatz
zur Montage in einer entfernbaren Kassette sind die Versorgungsrollen
der
US 5,584,962 einzeln
entfernbar an dem Vorrichtungsrahmen montiert. Jede dieser Vorrichtungen kann
verwendet werden, um entweder ein ausgewähltes Substrat zu laminieren
oder um ein Haftmittel auf das ausgewählte Substrat aufzubringen.
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Zum
Durchführen
eines Haftmittel-Transfervorgangs mit einer der beiden Vorrichtungen
gemäß der Lehre
der obengenannten Patente sind sowohl eine Versorgungsrolle mit
einem Haftmittel-Transfer-Substrat, das mit einer Haftmittelschicht
beschichtet ist, als auch eine Versorgungsrolle mit einem Haftmittel-Maskiersubstrat
entweder einzeln oder zusammen in einer Kassette entfernbar an dem Rahmen
befestigt. Die Substrate werden abgewickelt und durch einen Satz
von Quetschwalzen geführt. Ein
ausgewähltes
Substrat wird zwischen die Transfer- und Maskier-Substrate geführt und
eine Handkurbel wird manuell betrieben, um die Quetschwalzen zu
drehen. Die rotierenden Quetschwalzen arbeiten zusammen, um Druck
auf die Substrate auszuüben
und die Substrate nach außen
abzugeben. Der ausgeübte
Druck bewirkt, dass sich die Haftmittelschicht mit sowohl dem ausgewählten Substrat
als auch den Abschnitten der Maske verbindet, die sich um das ausgewählte Substrat
herum erstrecken.
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Die
abgelösten
Substrate können
dann getrennt werden und das Maskiersubstrat kann von dem Transfersubstrat
und gewählten
Substraten abgezogen werden. Wenn das Maskiersubstrat abgezogen
wird, bleiben die Abschnitte der. Haftmittelschicht, die das gewählte Substrat
umgeben, mit dem Maskiersubstrat verbunden und werden von dem Transfersubstrat
entfernt. Der resultierende Gegenstand besteht aus dem ausgewählten Substrat,
dem Transfersubstrat und dem Abschnitt der Haftmittelschicht, die
mit dem gewählten
Substrat verbunden ist. Das Maskiersubstrat kann dann entsorgt werden und
das gewählte
Substrat kann von dem Transfersubstrat abgezogen werden, um an eine
gewünschte Kontaktfläche geklebt
zu werden. Der Vorteil des Verfahrens, das mit den Vorrichtungen
der Patente '962 und '417 ausgeführt wird,
besteht darin, dass sie die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass überschüssiges Haftmittel
auf die Hände
des Bedienpersonals oder auf andere nicht erwünschte Oberflächen gelangt,
da das gesamte überschüssige Haftmittel,
das nicht mit dem gewählten
Substrat verbunden ist, mit dem Maskiersubstrat verbunden ist und
mit diesem entsorgt wird.
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Durch
manuelles Zurückziehen
des Maskiersubstrats wird jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass Haftmittel
auf die Hände
des Benutzers oder auf andere Oberflächen gelangt, nicht ganz ausgeschlossen,
da der Benutzer das Maskiersubstrat immer noch manuell handhaben
muss. Das Maskiersubstrat könnte
auch herunterfallen oder in anderer Weise unsachgemäß gehandhabt
werden, wodurch das Haftmittel auf diesem auf nicht gewünschte Oberflächen gelangen
könnte.
Somit besteht ein Bedarf an einer Haftmittel-Transfer-Vorrichtung, die Haftmittel
effektiv an ein gewähltes
Substrat übertragen
kann und im Wesentlichen jegliche Wahrscheinlichkeit, dass überschüssiges Haftmittel
an Oberflächen,
wo es nicht erwünscht
ist, klebt, ausschließt.
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Bei
einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine abnehmbare/auswechselbare
Kassette bereitgestellt, die so konfiguriert ist, dass sie mit einem Hauptverarbeitungsgerät zum Bearbeiten
eines ausgewählten
Substrats verwendet werden kann, wobei die Vorrichtung einen Rahmen
aufweist, wobei die Kassette aufweist: eine Kassetten-Hauptteil-Struktur, die
so konstruiert und angeordnet ist, dass sie abnehmbar an dem Vorrichtungsrahmen
montierbar ist; eine erste Versorgungsrolle, die drehbar an der Hauptteil-Struktur
befestigt ist und einen Vorrat eines Haftmittel-Transfer-Substrats
trägt,
wobei das Haftmittel-Transfer-Substrat eine Schicht aus druckempfindlichem
Haftmittel hat, die auf einer Haftmittel tragenden Seite desselben
angebracht ist; eine zweite Versorgungsrolle, die drehbar an der
Hauptteil-Struktur befestigt ist und einen Vorrat eines Haftmittel-Maskiersubstrats
trägt,
wobei das Haftmittel-Maskiersubstrat eine Klebeseite hat, an welcher
das Haftmittel kleben wird; eine Aufnahmerolle, die drehbar an der
Hauptteil-Struktur
befestigt ist, wobei das Haftmittel-Maskiersubstrat mit einem vorderen
Endabschnitt mit der Aufnahmerolle verbunden ist; wobei die Kassette
so konstruiert und angeordnet ist, dass, wenn die Kassetten-Hauptteil-Struktur
abnehmbar an dem Rahmen befestigt ist, eine Haftmittel-Transfer-Operation
ausgeführt
werden kann, bei der (a) das Haftmittel-Transfer-Substrat, das Haftmittel-Maskiersubstrat
und das ausgewählte
Substrat zusammen in einer Förderrichtung
durch eine Druck ausübende
Anordnung vorwärts
bewegt werden, um eine Haftverbindung zwischen dem ausgewählten Substrat
und den Vorrats-Substraten zu bewirken, und (b) die Druck ausübende Anordnung
einen Druck auf das Transfersubstrat und das Maskiersubstrat ausübt, wobei
das ausgewählte
Substrat dazwischen eingefügt
ist, um zu bewirken, dass das Haftmittel auf der Haftmittel tragenden
Seite des Haftmittel-Transfer-Substrats sich klebend mit einer Seite
des ausgewählten
Substrats und mit beliebigen Abschnitten der Klebeseite des Maskiersubstrats
verbindet, welche sich nahe dem Umfang des ausgewählten Substrats erstrecken
und direkt in Eingriff mit der Haftmittelschicht sind; und c) die
Aufnahmerolle sich so dreht, dass sie einen abgelösten Abschnitt
des Maskiersubstrats aufwickelt, auf welchen der Druck ausgeübt wurde,
zusammen mit beliebigen Abschnitten der Haftmittelschicht, die mit
der Klebeseite des abgelösten
Abschnitts verbunden ist, mit dieser verbunden bleibt und im Wesentlichen
von der Haftmittel tragenden Seite des Transfersubstrats entfernt
wird.
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Vorzugsweise
ist eine Druck ausübende
Anordnung mit einem Paar zusammenwirkender Druck ausübender Strukturen,
die so konstruiert und angeordnet sind, dass sie auf dazwischen
eingeführte Substrate
Druck ausüben,
an der Kassetten-Hauptteil-Struktur angebracht. Diese Druck ausübende zusammenwirkende
Struktur mag nur von einer Quetschwalze und einer festen gegenüberliegenden Struktur
bereitgestellt sein, mit welcher die Quetschwalze zusammenwirkt;
einem Paar zusammenwirkender drehbarer Quetschwalzen, oder einem
Paar nicht drehbarer Strukturen, die nebeneinander angeordnet sind.
Beispiele solcher nicht drehbarer Strukturen können federnd flexible Wischer
beinhalten, die mit den gegenüberliegenden
Seiten der dazwischen eingeführten
Substrate in Eingriff kommen, um Druck auf diese auszuüben oder
starre feste oder mit einer Feder vorgespannte Elemente, die eng
beabstandet sind, um Druck auf dazwischen eingeführte Substrate auszuüben, die
mehr als eine minimale Dicke haben. Die gesamte Druck ausübende Anordnung
oder Abschnitte davon können
indirekt entfernbar an dem Rahmen zusammen mit den Versorgungsrollen
und der Aufnahmerolle durch eine einheitliche Kassette befestigt
sein. Diese Anordnung ist vorteilhaft, da die Substrate an den Versorgungsrollen
von dem Hersteller in ihre Betriebspositionen vorgespannt werden
können,
wodurch der Endbenutzer die Substrate nicht mehr spannen muss. Es liegt
jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Druck ausübende Anordnung direkt
an dem Rahmen montiert wird und nicht in einer entfernbaren Kassette,
die entfernbar an dem Rahmen befestigt wird. Außerdem kann das Haftmittel
auf die radial äußeren Oberflächen des
Transfersubstrats aufgebracht sein und die Druck ausübende Anordnung kann
durch eine oder mehr Federn vorgesehen sein, die die Versorgungsrollen
direkt in einer Quetschwalze zusammendrücken, so dass sie als Quetschwalzen
funktionieren, um Druck auf das gewählte Substrat auszuüben und
die Haftmittelübertragung
zu bewirken.
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist insofern vorteilhaft
gegenüber
den oben beschriebenen Vorrichtungen als der Benutzer das Haftmittel-Maskiersubstrat
nicht manuell handhaben muss, nachdem die Transferoperation ausgeführt wurde. Das
Maskiersubstrat wird einfach auf die Aufnahmerolle aufgewickelt,
wodurch keine Möglichkeit
besteht, dass das Maskiersubstrat unsachgemäß gehandhabt wird oder anderweitig
an nicht gewünschten
Kontaktflächen
haftet oder klebt.
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Vorzugsweise
sind die Versorgungsrollen, die Aufnahmerolle und die Quetschwalzenanordnung zusammen
in einer unitären
Kassette montiert. Diese Anordnung ist bevorzugt, da sie es dem
Hersteller ermöglicht,
die Transfer- und Maskiersubstrate in ihre Betriebspositionen zu
laden, bevor die Kassette an den Endverbraucher vertrieben wird.
Ein Problem bei den oben beschriebenen Haftmittel-Transfervorrichtungen
besteht darin, dass der Endverbraucher die Substrate zusammen ausrichten
muss und diese korrekt zwischen die Quetschwalzen einführen muss, bevor
mit der Haftmittel-Transferoperation begonnen wird. Da die Substrate
bei der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorgespannt werden
können,
entfällt
dieser Schritt und der Endverbraucher muss nur die Kassette in die
Maschine ohne jegliche zusätzlichen
Zwischenschritte einführen,
bevor der Haftmittel-Transfervorgang begonnen wird. Es versteht
sich jedoch, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung nicht
auf eine solche unitäre
Kassette beschränkt
sind und weitgehend bei jeglicher denkbaren Anordnung angewendet
werden können,
unabhängig
davon, ob eine Kassette verwendet wird. Insbesondere ist vorgesehen,
dass die Druck ausübende
Anordnung permanent in dem Rahmen montiert ist.
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Bei
den bekannten Haftmittel-Transfer-Vorrichtungen muss der Benutzer
die Vorrats-Substrate von
der Druck ausübenden
Anordnung entladen und die erste Kassette entfernen und dann die
Vorrats-Substrate für
eine zweite Kassette jedes Mal erneut laden, wenn die Kassetten
gewechselt werden sollen. Bei einer gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung konstruierten Kassette, bei welcher die Druck ausübende Anordnung
an der Kassetten-Hauptteil-Struktur befestigt ist, kann der Benutzer
die alte Kassette einfach entfernen und die Kassette durch eine
neue Kassette ersetzen und ein weiteres Auswechseln ist sehr einfach,
da die Transfersubstrate nicht in die und aus der einzigen Druck ausübenden Anordnung
auf dem Vorrichtungsrahmen ent- oder erneut geladen werden müssen.
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Dieser
Aspekt der Erfindung ist nicht auf Haftmittel-Transfer-Vorrichtungen
beschränkt
und kann bei Laminiervorrichtungen, Haftmittel-Transfer-Vorrichtungen,
Kombinationen davon oder jeglicher anderer Haupt-Verarbeitungs-Vorrichtung
praktiziert werden.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beiliegenden Zeichnungen
und den beigefügten
Ansprüchen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht von vorne auf eine Haftmittel-Transfer-Vorrichtung, die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht von hinten der Vorrichtung von 1;
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3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Vorrichtung von 1;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht von vorne der Vorrichtung von 1,
wobei die entfernbare Kassette derselben bereit ist zum Einführen in die
Vorrichtung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht von hinten ähnlich der 4;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht von vorne der entfernbaren Kassette,
die getrennt von der Vorrichtung gezeigt ist;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht von hinten ähnlich der 6;
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8 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung der entfernbaren Kassette;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Quetschwalze und eine Aufnahmerolle
der Kassette zeigt, die von dem Kassetten-Hauptteil getrennt ist,
sowie Einweg-Antriebsgetrieberäder und
die Handkurbel, die von dem Vorrichtungsrahmen getrennt sind;
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10a ist eine perspektivische Ansicht eines Einweg-Antriebsgetrieberades,
das zum Antreiben der Aufnahmerolle verwendet wird;
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10b ist eine Ansicht ähnlich der 10a von der gegenüberliegenden Seite;
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11a und 11b sind
perspektivische Ansichten eines Einweg-Antriebsgetrieberades, das zum
Antreiben der Quetschwalze verwendet wird;
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12 ist
eine Seitenansicht, die das Innere einer Hälfte der entfernbaren Kassette
zeigt;
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13 ist
eine Ansicht ähnlich
der 12, wobei die Versorgungsrollen, die Aufnahmerollen und
die Quetschwalze in situ und in Phantomdarstellung gezeigt sind,
wobei die Maskier- und Transfer-Substrate in ihren Betriebspositionen
angeordnet sind;
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14 ist
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Haftmittel-Transfer-Vorrichtung,
die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
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15 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Vorrichtung von 14;
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16 ist
eine Vorderansicht der Vorrichtung von 14;
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17 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 17-17 von 16;
und
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18 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 18-18 von 16.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt
eine Haftmittel-Transfer-Vorrichtung, generell bezeichnet mit 10,
die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Vorrichtung 10 weist
einen Rahmen 12 mit einer Versorgungsöffnung 14 und einer
Auslassöffnung 16 auf,
die von gegenüberliegenden
vorderen bzw. hinteren Seiten des Rahmens 12 nach außen weist.
Der Rahmen 12 hat auch eine Kassetten-Aufnahmeöffnung 18,
die von einer Seitenwand 20 des Rahmens 12 seitlich
nach außen
weist. Die andere Seitenwand 22 des Rahmens 12 hat
ein Betätigungselement
in Form einer manuellen Handkurbel 24. Eine entfernbare
Kassette, generell mit 26 bezeichnet, ist entfernbar in
dem Rahmen 12 durch Einführen durch die Kassetten-Aufnahmeöffnung 18 montiert.
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Wie
am besten aus 3 hervorgeht, weist der Rahmen 12 zwei
geformte Kunststoff-Hauptteilhälften 28, 30 auf,
die miteinander durch Befestigungsmittel oder eine beliebige andere
geeignete Anordnung befestigt sind. Die Seitenwände 20, 22 sind
außen
an den Hauptteilhälften 28, 30 durch
Befestigungsmittel, Haftmittel, durch Einraste oder eine beliebige
andere geeignete Befestigungsanordnung befestigt. Der Rahmen 12 hat
eine sich nach vorne erstreckende Substrat-Stützfläche 32, die neben
der Auslassöffnung 16 angeordnet
ist. Der Rahmen 12 hat auch eine sich nach hinten erstreckende
Substrat-Stützfläche 34,
die nahe der Zufuhröffnung 14 angeordnet
ist. Diese Oberflächen 32, 34 stützen Substrate,
die in die Vorrichtung 10 geführt und von dieser abgegeben
werden.
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Die
Seitenwand 20 hat eine durch sie hindurch gebildete Öffnung 36 und
die Hauptteil-Hälfte 28 hat
ebenfalls eine durch sie hindurch gebildete Öffnung 38. Diese Öffnungen 36, 38 haben
im Wesentlichen identische Konfigurationen und weisen seitlich nach
außen,
wobei sie miteinander ausgerichtet sind, wenn der Rahmen 12 zusammengebaut ist,
um die obengenannte Kassetten-Aufnahmeöffnung 18 zu definieren.
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Die
Hauptteilhälfte 28 hat
eine sich nach innen erstreckende untere gekrümmte Wand 40 und die
Hauptteil-Hälfte 30 hat
eine entsprechende ähnliche
sich nach innen erstreckende untere gebogene Wand (nicht gezeigt),
die in Eingriff mit der unteren gebogenen Wand 40 kommt,
wenn die Hauptteil-Hälften 28, 30 zusammengebaut
sind. Die unteren gebogenen Wände
erstrecken sich entlang dem unteren Rand der Öffnung 38 an der Hauptteil-Hälfte 28.
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Ein
sich nach vorne erstreckendes Wandelement 42 und ein sich
nach hinten erstreckendes Wandelement 44 sind integral
mit gegenüberliegenden
Enden der unteren gebogenen Wand 40 gebildet. Ein konvexes
Wandelement 45 ist integral mit dem Wandelement 44 gegenüber dem
unteren gebogenen Wandelement 40 gebildet. Ein sich nach
vorne erstreckendes Wandelement 46 und ein sich nach hinten
erstreckendes Wandelement 48 sind integral mit der unteren
gebogenen Wand an der Hauptteil-Hälfte 30 verbunden.
Ein konvexes Wandelement 49 ähnlich dem Wandelement 45 ist
integral mit dem Wandelement 45 gegenüber dem unteren gebogenen Wandelement
gebildet. Wenn die zwei Hauptteil-Hälften 28, 30 zusammengebaut
sind, wirken die Oberflächen
der sich nach vorne erstreckenden Wandelemente 42, 46 zusammen,
um die Substrat-Stützfläche 32 zu
definieren und die Oberflächen der
sich nach hinten erstreckenden Wandelemente 44, 48 wirken
zusammen, um die Substrat-Stützfläche 34 zu
definieren.
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Eine
integral geformte obere gebogene Wand 50 erstreckt sich
von der Hauptteilhälfte 28 nach
innen. Die obere gebogene Wand 50 erstreckt sich entlang
dem oberen Rand der Öffnung 38 auf der
Hauptteil-Hälfte 28.
Die Hauptteil-Hälfte 30 hat eine ähnlich integral geformte
obere gebogene Wand, die nicht gezeigt ist, und kommt in Eingriff
mit der oberen gebogenen Wand 50, wenn die Hauptteil-Hälften 28, 30 zusammengebaut
sind.
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Der
Hauptteil 30 hat einen integral gebildeten Seitenwandabschnitt 52,
welcher von diesem nach außen
konvex vorsteht. Der Seitenwandabschnitt 52 hat eine Konfiguration,
die der der Kassette aufnehmenden Öffnung 18 ähnlich ist.
Insbesondere der Seitenwandabschnitt 52 befindet sich direkt
gegenüber
der die Kassette aufnehmenden Öffnung 18, wenn
der Rahmen 10 zusammengebaut ist und ist integral mit dem
unteren gebogenen Wandabschnitt der Hauptteil-Hälfte 28 gebildet.
Der Seitenwandabschnitt 52 hat zwei zylindrische Abschnitte 54, 56,
die zylindrische Öffnungen 55, 57 definieren, um
darin jeweils Einweg-Getrieberäder 58 bzw. 60 aufzunehmen.
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Die
Seitenwand 20 hat eine durch sie hindurch gebildete Öffnung (nicht
gezeigt). Die Handkurbel 24 ist nahe der Öffnung angeordnet
und ein Schaftabschnitt 62 eines Antriebsgetrieberads 64 ist mit
der Handkurbel 24 über
die Öffnung
verbunden. Die Verbindung kann ein Gewinde haben, als Einraste-,
haftende oder jegliche andere geeignete Verbindungsanordnung ausgebildet
sein.
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Das
Antriebsgetriebe 64 hat einen generell kreisförmigen Rollenabschnitt 66 mit
einer sich um diesen erstreckenden generell kreisförmigen Nut 68. Ein
Einweg-Antriebsgetrieberad 58 hat
ebenfalls einen generell kreisförmigen
Rollenabschnitt 70 mit einer darum gebildeten generell
kreisförmigen
Nut 72. Ein gespanntes Antriebselement in Form eines elastomerischen
Seils 73 erstreckt sich um beide Rollenabschnitte 66, 70 und
wird in deren Nuten 70, 72 aufgenommen. Diese
Rollenanordnung bewirkt, dass sich das Einweg-Getrieberad 58 dreht,
wenn das Antriebsgetrieberad 64 von der Handkurbel 24 gedreht wird.
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Das
Antriebsgetrieberad 64 hat ebenfalls einen Satz von Verzahnungen 74 (gezeigt
in 9), die daran axial nach innen von dem Rollenabschnitt 66 gebildet
sind. Das Einweg-Antriebsgetrieberad 60 hat einen Satz
von Verzahnungen 76, die mit Verzahnungen 74 in
Eingriff kommen, so dass eine Rotation des Antriebsgetrieberads 64 ebenfalls
eine Rotation des Einweg-Getrieberads 60 als Folge des
Ineinandergreifens bewirkt.
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Die
entfernbare Kassette 26 weist eine Hauptteilstruktur 78 auf,
die durch Zusammenbau zweier gegossener Kunststoff-Kassetten-Hauptteilhälften 80, 82 gebildet
ist. Die Kassetten-Hauptteilstruktur 78 hat eine Auslassöffnung 84 und
eine Förderöffnung 86.
Wie der 8 am besten zu entnehmen ist,
hat jede Kassetten-Hauptteilhälfte 80, 82 einen
im Wesentlichen flachen Wandabschnitt 88, 90, der
sich von der Förderöffnung 86 nach
innen erstreckt. Wenn die Hauptteilhälften 80, 82 zusammengebaut
sind, sind diese Wandelemente 88, 90 in Eingriff
miteinander, um eine im Wesentlichen flache das Substrat stützende Oberfläche 92 zu
definieren. Wenn die Kassette 26 in den Rahmen 12 eingeführt ist,
ist die das Substrat stützende
Oberfläche 92 kontinuierlich
mit der das Substrat stützenden
Oberfläche 34 an
der Förderöffnung 14 des
Rahmens 12. Jede Kassetten-Hauptteilhälfte 80, 82 hat
auch ein integral geformtes Schutzwandelement 94, 96,
das sich nach innen und unten in Richtung der Wandelemente 88, 90 erstreckt
und nach oben hin beabstandet ist. Diese sich nach innen und unten
erstreckenden Wandabschnitte 94, 96 sind miteinander
in Eingriff, wenn die Kassetten-Hauptteilhälften 80, 82 zusammengebaut
sind und verhindern, dass Gegenstände außer Substraten und Artikeln
von ähnlicher Größe in die
Kassette 26 über
die Förderöffnung 86 eingeführt werden.
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Wenn
die Kassette 26 zusammengebaut ist, definieren die Hauptteil-Hälften ein
Paar gegenüberliegender
Seitenwände 98, 100,
eine obere Wand 102, eine vordere Wand 104 und
eine hintere Wand 106. Die Förderöffnung 86 ist in der
hinteren Wand 106 gebildet und die Auslassöffnung 84 ist
in der vorderen Wand 104 gebildet. Die obere Wand 102,
die vordere Wand 104 und die hintere Wand 106 treffen sich
an drei abgerundeten Eckabschnitten.
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Die
Seitenwand 100 hat ein Paar generell zylindrische Getrieberäder aufnehmende
Abschnitte 108, 110, die sich von dort nach außen erstrecken. Jeder
ein Getrieberad aufnehmende Abschnitt 108, 110 hat
einen inneren Wandabschnitt 112, 114 mit einer
dadurch gebildeten Öffnung 116, 118.
Ein dreieckiges Stoppelement 120 erstreckt sich von jedem
inneren Wandabschnitt 112, 114 nach außen.
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Eine
generell zylindrische Quetschwalze 122 erstreckt sich quer
in der Kassette 26. Die Walze 122 hat einen zentralen
Schaft 124 mit einem sechseckigen Getrieberad-Verbindungsabschnitt 126 an
einem gegenüberliegenden
Ende davon. Der Getrieberad-Verbindungsabschnitt 126 ist
mit einer Einweg-Kupplung 128 verbunden, welche in dem
zylindrischen ein Getrieberad aufnehmenden Abschnitt 108 durch
die Öffnung 116 aufgenommen
ist. Das andere Ende der Quetschwalze 122 ist drehbar in
der Seitenwand 98 so angelenkt, dass eine Drehung des Einweg-Rutschkupplungsgetriebes 128 die Quetschwalzen 122 dreht.
Der Schaft 124 ist durch eine äußere Gummihülse 130 bedeckt. Der
Schaft 122 hat einen Satz von Rippen 132, die
in Schlitzen 134 in der Hülse 130 aufgenommen
sind, um zu verhindern, dass sich die Hülse 130 relativ zu
dem Schaft 122 dreht.
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Unter
der Quetschwalze 122 und in Eingriff damit ist eine feste
Quetschwalze-Lagerstruktur 121 mit
einem abgerundeten Endabschnitt 123. Wenn Substrate zwischen
die Quetschwalze 122 und den abgerundeten Endabschnitt 123 eingeführt werden, dreht
sich die Quetschwalze 122, um die Substrate nach vorne
zu fördern
und gemeinsam mit dem abgerundeten Endabschnitt 123 der
feststehenden Quetschwalzen-Lagerstruktur 121 Druck auf
die Substrate auszuüben.
Betrachtet man die Quetschwalze 122 und die Quetschwalzen-Lagerstruktur 121 als Einheit,
so weist sie eine Druck ausübende
Anordnung auf, die generell mit 125 bezeichnet wird. Der Begriff
Druck ausübende
Anordnung 125 umfasst Anordnungen mit einer Quetschwalze
(wie gezeigt), die an einer feststehenden Struktur anliegt, zwei Quetschwalzen
(wie in den obengenannten Patenten '962 und '417 gezeigt) oder sogar drei oder mehr Quetschwalzen
für komplizierte
spitzentechnologische Anwendungen. Weiterhin umfasst der Begriff Druck
ausübende
Anordnung Anordnungen mit zwei feststehenden Strukturen, die dicht
nebeneinander angeordnet sind, um eine Druckausübung zu bewirken, so dass dazwischen
eingeführte
Substrate komprimiert werden. Grundsätzlich soll der Ausdruck Druck
ausübende
Anordnung jegliche denkbare Anordnung zum Ausüben von Druck auf Substrate
umfassen.
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Eine
generell zylindrische Aufnahmerolle 136 erstreckt sich
quer in der Kassette 26. Die Aufnahmerolle 136 hat
einen zentralen Schaft 138 mit einer dem Schaft 124 der
Quetschwalze 132 ähnlichen Konfiguration.
Der Schaft 138 weist an einem Ende einen sechseckigen Abschnitt 140 zum
Verbinden mit den Getrieberädern
auf. Der Abschnitt 140 zum Verbinden mit den Getrieberädern ist über eine Öffnung 118 mit
einem Einweg-Rutschkupplungs-Getriebe 142 verbunden,
welches in dem das Getriebe aufnehmenden Abschnitt 110 aufgenommen
ist. Das andere Ende des Schafts 138 für die Aufnahmerolle ist drehbar
in der Seitenwand 98 so angelenkt, dass eine Rotation des
Einweg-Rutschkupplungs-Getriebes 142 die
Aufnahmerolle 136 dreht.
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Jedes
Rutschkupplungs-Getriebe 128, 142 hat eine generell
kreisförmige
Konfiguration mit gegenüberliegenden
Flächen.
Ein Satz von Kupplungsgetriebeverzahnungen 144 ist an jeder
Fläche
jedes Kupplungsgetriebes 128, 142 gebildet. Jede
einzelne Kupplungsgetriebe-Verzahnung 144 hat eine geneigte
Fläche 146,
die sich in Bezug auf die Fläche
des Getriebes 128, 144, an welcher sie gebildet
ist, sowohl in Umfangsrichtung als auch axial erstreckt, und eine
sich generell axial erstreckende Eingriffsfläche 148, die das obere
Ende der geneigten Oberfläche 146 schneidet.
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Jedes
Einweg-Rutschkupplungs-Getriebe 58, 60 hat ein
Paar integral geformter Einweg-Antriebselemente 150,
die sich sowohl in Umfangsrichtung als auch axial davon erstrecken.
Jedes Antriebsgetriebe 58, 60 hat eine sich in
Umfangsrichtung und axial erstreckende geneigte Fläche 152 und
eine sich generell axial erstreckende Eingriffsfläche 154 an
ihrem freien Ende. Die Einweg-Kupplungsgetriebe 58, 60 sind
in den zylindrischen das Getrieberad aufnehmenden Abschnitten 108 bzw. 110 angeordnet,
wobei deren Antriebselemente 150 sich nach innen in Richtung
Vorrichtungsinneres erstrecken.
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Wenn
die Kassette 26 durch die Kassetten-Aufnahmeöffnung 18 in
den Rahmen 12 eingeführt
ist, arbeiten das untere gebogene Wandelement 40 und das
obere gebogene Wandelement 50 zusammen, um die Kassette 26 in
ihre Betriebsposition zu führen
und dort zu stützen.
In dieser Betriebsposition kommen die Einweg-Kupplungsgetriebe 128, 142 mit
den Einweg-Rutschkupplungs-Getrieben 58 bzw. 60 in
Eingriff. Eine manuelle Drehung des Betätigungselements 24 in
normaler Antriebsrichtung (im Uhrzeigersinn wie aus 3 ersichtlich)
bewirkt die Drehung des Antriebsgetriebes 64, dass sich
das Einweg-Getriebe 58 in eine Antriebsrichtung im Uhrzeigersinn
und das Einweg-Getriebe 60 in eine Antriebsrichtung entgegengesetzt
zum Uhrzeigersinn dreht. Als Folge dieser Drehung kommen die Eingriffsflächen 154 an
den Antriebselementen 152 in Eingriff mit der Eingriffsfläche 148 jedes
Einweg-Kupplungs-Getriebes 128, 142, um die Aufnahmerolle 136 in
einer Antriebsrichtung im Uhrzeigersinn und die Quetschwalzen 122 in
einer Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn anzutreiben.
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Eine
manuelle Drehung der Handkurbel 24 in umgekehrter Richtung
entgegengesetzt zur Antriebsrichtung dreht das Einweg-Antriebsgetriebe 58 in eine
Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn und dreht das Einweg-Antriebsgetriebe 60 im
Uhrzeigersinn. Als Folge dieser Drehung gleiten oder rutschen die
geneigten Oberflächen 152 der
Antriebselemente 150 über
die geneigten Oberflächen 146,
so dass die Einweg-Kupplungs-Getriebe 128, 142 sich
nicht drehen. Weiterhin sind die Stopelemente 120 so angeordnet,
dass die Eingriffsflächen 148 der
Antriebsgetriebe-Verzahnungen 144 an den Stopelementen 120 anliegen,
um eine Rotation der Kupplungsgetriebe 128, 142 entgegen
ihrer jeweiligen Antriebsrichtungen zu verhindern und somit eine
Gegenrotation der Quetschwalze 122 und der Aufnahmerolle 136 zu verhindern.
Diese ineinander eingreifenden Paare von Rutschkupplungs-Getrieben
können
als Einweg-Kupplungsmechanismus
betrachtet werden.
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Ein
Paar Versorgungsrollen 160, 162 sind in der Kassette 26 angeordnet
und erstrecken sich in einer transversalen Richtung. Die obere oder
erste Versorgungsrolle 160 hat einen generell zylindrischen Pappkern 164 und
einen um den Kern 164 gewickelten Vorrat eines Haftmittel-Maskiersubstrats 166. Das
bevorzugte Haftmittel-Maskiersubstrat ist eine dünne Kunststofffolie, jedoch
kann jegliches Substratmaterial mit einer Affinität, die das
Haften eines Haftmittels an diesem erlaubt, verwendet werden. Solche
Materialen umfassen Papier, Stoff oder jedes andere geeignete Material.
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Die
untere oder zweite Versorgungsrolle 162 hat einen generell
zylindrischen Kern 168 und einen Vorrat eines Haftmittel-Transfersubstrats 170,
das um den Kern 168 herum gewickelt ist. Das Haftmittel-Transfersubstrat 170 ist
vorzugsweise ein Deckbogen mit unterschiedlichen Hafteigenschaften
mit einer oder mehreren Schichten eines druckempfindlichen Haftmittels,
mit dem eine Seite desselben beschichtet ist. Ein Deckbogen ist
ein Papierbogen, welcher mit Silikon oder einem ähnlichen Material auf einer
oder beiden Seiten beschichtet ist, so dass eine Seite eine geringere
Affinität
für ein
Haften der Haftmittel hat als die andere Seite. Die andere Seite kann,
muss aber nicht behandelt werden, solange die zwei Seiten unterschiedliche
Haftmittel-Affinitäten haben.
Die druckempfindliche(n) Haftmittel-Schicht(en) befindet/befinden
sich auf der schwächer
beschichteten Seite beschichteten des beschichteten Deckbogens und
das Substrat 170 ist um den Kern 168 herum gewickelt,
wobei die Haftmittelschicht(en) generell radial nach innen weist/weisen und
die stärker
beschichtete Seite des Deckbogens generell radial nach außen weist.
Somit kommt/kommen die Haftmittel-Schicht(en) an einem Abschnitt des Deckbogenabschnitts
in Eingriff mit der stärker beschichteten
Seite des radial nach Innen angrenzenden Abschnitts des Freigabe-Deckbogens. Wenn das
Haftmittelsubstrat 170 abgewickelt wird, bleibt/bleiben
die Haftmittel-Schicht(en) mit der schwächer beschichteten oder nicht
behandelten Seite des Deckbogenabschnitts verbunden, welche abgezogen
wird, da die stärker
beschichtete Seite des radial nach Innen angrenzenden Deckbogenabschnitts
eine geringere Affinität
für eine
Verbindung mit dem Haftmittel hat. Die Haftmittelschicht kann eine
einzelne Schicht aus einem permanent druckempfindlichen Haftmittel
sein, wie eine Acrylemulsion oder ein Haftmittel auf Gummibasis,
gemäß der Lehre
der obengenannten Patente '417
und '962 offenbart
ist, wobei hiermit auf diese vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Die Haftschicht kann auch eine permanente Haftmittelschicht aufweisen
und eine neu positionierbare Haftmittelschicht, was in der US-Patent-Anmeldung
von Neuburger, Ser. No. 09/343,676 offenbart wurde, auf die hiermit
vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Wie
der 8 am besten zu entnehmen ist, hat die Kassetten-Hauptteil-Hälfte 80 ein
Paar integral geformter kegelstumpfförmiger Versorgungsrollen-Befestigungsabschnitte 172, 174.
Die oberen und unteren Versorgungsrollen 160, 162 sind
drehbar an diesen Befestigungsabschnitten 172, 174 montiert, wobei
die Befestigungsabschnitte 172, 174 in den Versorgungsrollenkernen 164, 168 aufgenommen sind.
Wie am besten aus 13 und 14 hervorgeht,
hat die andere Kassetten-Hauptteil-Hälfte 82 ebenfalls
ein Paar teilweise kegelstumpfförmiger
Befestigungsabschnitte 176, 178. Die Befestigungsabschnitte 176, 170 sind
nur zu zwei Dritteln vollständig in
der Umfangsrichtung des imaginären
Kegels, welcher die kegelstumpfförmige
Form der Befestigungsabschnitte 176, 178 definiert.
Ein Bremselement 180, 182, das integral mit der
Kassetten-Hauptteil-Hälfte 82 gebildet
ist, nimmt den Raum ein, wo der Rest der teilweise kegelstumpfförmigen Befestigungsabschnitte
ansonsten angeordnet wäre.
Die oberen und unteren Versorgungsrollen 160, 162 sind
drehbar an diesen Befestigungsabschnitten 176, 178 befestigt, wobei
die Befestigungsabschnitte 176, 178 in den Kernen 164, 168 aufgenommen
sind. Die Bremselemente 180, 182 erstrecken sich
nach innen in die Kassette 26, und die Kerne 164, 168 kommen
mit den Bremselementen 180, 182 in Eingriff, um
diese leicht nach außen
zu biegen. Die Flexibilität
des Kunststoffmaterials, das die Bremselemente 180, 182 bildet,
spannt die Bremsen 180, 182 nach innen entgegen
den Kernen 164, 168 vor. Als Folge dieser Vorspannung
nach innen, wird eine Reibung zwischen den Bremsen 180, 182 und
den Kernen 164, 168 während der Rotation der Versorgungsrollen 160, 162 erzeugt.
Dieser Reibungswiderstand spannt die Substrate beim Abwickeln vor
und verhindert ein Auflaufen (overrun) der Versorgungsrollen 160, 162. Der
vorspannende Eingriff zwischen den Bremselementen 180, 182 und
den Kernen 164, 168 verhindert auch, dass sich
die Versorgungsrollen 160, 162 drehen, bis eine
vorbestimmte Menge an Drehmoment oder Rotationskraft auf die Zufuhrrollen 160, 162 ausgeübt wird.
Somit verhindern die Bremselemente 180, 182 auch,
dass sich die Versorgungsrollen drehen, wenn die Kassette 26 nicht
verwendet wird.
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Ein
Vorteil der kegelstumpfförmigen
Abschnitte 172, 174, 176, 178 besteht
darin, dass eine Vorspannkraft erzeugt wird, selbst wenn die Versorgungsrollenkerne 164, 168 einen
Innendurchmesser haben, der nicht groß genug ist, dass diese über die Befestigungsabschnitte 176, 178 weit
genug hinaus gleiten können,
um die Bremselemente 180, 182 zu erreichen. In
diesem Fall kommt das Innere der Versorgungsrollenkerne 164, 168 in
einem Keil-Verhältnis
in engen Eingriff mit den Außenflächen der
Befestigungsabschnitte 172, 174, 176, 178,
um die oben beschriebene Brems-/Vorspannungswirkung zu beeinträchtigen.
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Wie
in 13 gezeigt ist, ist das Haftmittel-Maskiersubstrat 166 in
seiner Betriebsposition angeordnet, indem ein vorderer Endabschnitt
davon abgewickelt wird und der vordere Endabschnitt in die Quetschrollenanordnung 125 geführt wird.
Der vordere Endabschnitt wird dann nach oben über ein schwenkbar befestigtes
Substrat-Führungselement 184 geführt und
mit dem Schaft 138 der Aufnahmerolle 136 befestigt.
Der vordere Endabschnitt kann verbunden werden, indem der vordere
Endabschnitt zwischen die Rippen an dem Schaft 138 eingeführt wird
und der Schaft 138 gedreht wird, bis das Maskiersubstrat 166 über den
vorderen Endabschnitt oft genug gewickelt wurde, um sicher zu halten.
Die Verbindung kann auch durch Haften des vorderen Endabschnitts
an dem Schaft 138 erfolgen.
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Alternativ
kann das Maskiersubstrat 166 abgewickelt werden und sein
vorderer Endabschnitt kann an dem Aufnahmerollenschaft 138 befestigt werden,
bevor die Kassette 26 zusammengebaut wird. In diesem Fall
würde das
Maskiersubstrat 166 lose zwischen der oberen Versorgungsrolle 160 und der
Aufnahmerolle 136 gehalten und sich über das Führungselement 184 erstrecken.
Die Versorgungsrolle 160 und die Aufnahmerolle 136 sind
dann an einer der Kassetten-Hauptteil-Hälften 80, 82 befestigt. Die
Quetschwalze 122 wird dann rotierbar befestigt, wobei das
Maskiersubstrat 166 zwischen der festen Stützstruktur 121 und
der Quetschwalze 122 angeordnet ist. Wenn die Kassette 26 schließlich zusammengebaut
ist, kann sich die Aufnahmerolle 136 drehen, um jegliches
Spiel in dem Maskiersubstrat 166 aufzunehmen.
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Das
Haftmittel-Transfer-Substrat 170 kann dann in seiner Betriebsposition
angeordnet werden, indem ein vorderer Endabschnitt davon in die Quetschwalzenanordnung 125 zwischen
die Quetschwalze 122 und die fixierte Quetschwalzen-Lagerstruktur 121 eingeführt wird.
Die Quetschwalze 122 wird gedreht, um den vorderen Endabschnitt
des Haftmittel-Transfer-Substrats 170 zuzuführen. Als
Folge dieser Zufuhr haftet das Haftmittel-Transfer-Substrat 170 an
dem Maskiersubstrat 166. Diese Haftverbindung verhindert,
dass das Transfersubstrat 170 aus der Druck ausübenden Anordnung 125 ausbricht,
da die Aufnahmerolle 136 sich aufgrund des Stoppelements 120 nicht
in Abwickelrichtung drehen kann.
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Wenn
das Transfersubstrat 170 und Maskiersubstrat 166 in
ihren entsprechenden Betriebspositionen sind, kann die Kassette 26 in
den Rahmen 10 über
die Kassetten-Aufnahmeöffnung 18 eingeführt werden.
Die Einweg-Kupplungsgetriebe 142, 144 der Kassette 26 kommen
in Eingriff mit den Einweg-Antriebsgetrieben 58, 60 des
Rahmens 12. In dieser Position bewirkt eine Rotation des
Betätigungselements
eine Rotation von sowohl der Aufnahmerolle 136 als auch
der Quetschwalze 122 in der oben beschrieben Weise.
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Um
einen Haftmittel-Transfer-Vorgang auszuführen, wird ein ausgewähltes Substrat 186 durch die
Rahmen-Zufuhröffnung 14,
die Kassetten-Zufuhröffnung 86 und
in die Druck ausübende
Anordnung 125 geführt,
wobei das Maskiersubstrat 166 und Transfersubstrat 170 in
ihren Betriebspositionen an entsprechenden gegenüberliegenden Seiten davon angeordnet
sind. Das Betätigungselement 24 wird gedreht
oder in anderer Form manuell betrieben (oder durch Strom), so dass
die Quetschwalze 122 und die Aufnahmerolle 136 sich
gleichzeitig drehen. Das Maskiersubstrat 166, das gewählte Substrat 186 und
das Transfersubstrat 170 werden zusammen hindurchgeführt und
von der Druck ausübenden
Anordnung 125 abgegeben. Während dieser Zufuhr wirkt die
Quetschwalze 122 mit der fixierten Quetschwalzen-Lagerstruktur 121 zusammen,
um einen Druck auf die drei Substrate auszuüben, so dass das druckempfindliche
Haftmittel auf dem Transfersubstrat 170 mit dem (a) gewählten Substrat 186 und (b)
jeglichen Abschnitten des Maskiersubstrats 166, die sich
um den Umfang des gewählten
Substrats 186 erstrecken, verbunden wird. Die Rotation
der Aufnahmerolle 136 zieht das Maskiersubstrat 166 von
dem gewählten
Substrat 186 und dem Transfersubstrat 170 nach
oben weg, wenn diese von der Druck ausübenden Anordnung abgegeben
werden. Folglich werden jegliche Abschnitte der Haftschicht, die
mit dem Maskiersubstrat 166 verbunden sind, von dem Deckbogen
des Transfersubstrats 170 abgezogen. Mit anderen Worten
bleiben die Haftmittelschichtabschnitte, die mit dem Maskiersubstrat 166 verbunden
sind, mit dem Maskiersubstrat 166 weiterhin verbunden,
während
das Substrat 166 von der Aufnahmerolle 136 aufgenommen
wird.
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Hierbei
ist zu beachten, dass das Betätigungselement 24 nur
an der Aufnahmerolle 136 über eine Einweg-Kupplung angetrieben
werden kann und die Quetschwalze 122 mit dem Betätigungselement unverbunden
bleiben kann. Bei dieser Anordnung würde das Betätigungselement 24 die
Aufnahmerolle 136 so drehen, dass die Aufnahmerolle 136 die
Substrate durch die Druck ausübende
Anordnung zieht. Die Verbindung zwischen den Substraten wäre dabei ausreichend,
um sicherzustellen, dass Ziehen des Maskiersubstrats 166 mit
der Aufnahmerolle 136 auch das Transfersubstrat 170 zieht,
ohne dass es im Großen
und Ganzen zu einem Schlupf zwischen diesen kommt. Bei dieser Anordnung
entfallen die Kosten einer Getriebeverbindung zwischen Quetschwalze 122 und
Betätigungselement 24.
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Das
Transfersubstrat 170 mit dem damit verbundenen gewählten Substrat 186 bewegt
sich weiterhin aus der Kassetten-Auslassöffnung 84. Eine nach
oben weisende Oberfläche 188 der
fixierten Substrat-Stützstruktur 121 und
der Substrat-Stützfläche 32 an
der Rahmenauslassöffnung 16 stützen das Transfersubstrat 170 (und
somit das gewählte
Substrat 186) in einem im Wesentlichen ausgewogenem Verhältnis, wenn
sie aus der Druck ausübenden
Anordnung 25 abgegeben werden. Durch Stützen des Transfersubstrats
und der gewählten
Substrate 170, 186 in einem im Wesentlichen ausgewogenem
Verhältnis,
wird ein Nach-unten-Biegen oder Kräuseln des Substrats 170, 186 im
Wesentlichen verhindert. Der Rahmen 12 kann eine Schneidvorrichtung
zum Trennen der abgegebenen Substrate tragen, wie in der US-Patentanmeldung
von Paque Rollen-Nr. 09/189,273 gezeigt, auf welche hiermit vollinhaltlich Bezug
genommen wird, oder eine beliebige andere in Frage kommende Anordnung.
Ansonsten kann das Transfersubstrat 170 mit einer Schere
abgeschnitten oder abgerissen werden.
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Der
resultierende Gegenstand ist das Transfersubstrat 170 und
das gewählte
Substrat 186, die miteinander durch eine oder mehrere Haftmittelschichten,
die sandwichartig dazwischen angeordnet sind, verbunden sind. Im
Wesentlichen wurde das gesamte Haftmittel, das nicht von dem gewählten Substrat 186 bedeckt
ist, von dem Maskiersubstrat 160 abgezogen, welches nun
auf die Aufnahmerolle 136 aufgewickelt wird. Somit kann
ein Benutzer das gewählte
Substrat 186 einfach von dem Transfersubstrat 170 abziehen
und das Substrat 186 an eine beliebige Kontaktfläche kleben.
Das Maskiersubstrat 166 muss weder weiterverarbeitet noch
verworfen werden, da es auf die Aufnahmerolle 136 aufgewickelt
ist.
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14 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Haftmittel-Transfer-Vorrichtung 200,
die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Vorrichtung 200 weist
einen Rahmen, generell mit 202 bezeichnet, eine entfernbare
Kassette, generell mit 204 bezeichnet, und ein Betätigungselement,
generell mit 206 bezeichnet, auf.
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Der
Rahmen 202 weist ein äußeres dekoratives
Gehäuse,
generell mit 208 bezeichnet, auf. Das Gehäuse 208 umfasst
einen spritzgegossenen Kunststoffbodentellerabschnitt 210 mit
einem Boden 212, einem unteren vorderen Wandabschnitt 214,
einem unteren hinteren Wandabschnitt 216 und unteren Seitenwandabschnitten 218, 220,
die alle integral miteinander geformt sind. Das Gehäuse 208 beinhaltet
auch einen spritzgegossenen zentralen Hauptteilabschnitt 222 mit
einem oberen vorderen Wandabschnitt 224, einem oberen hinteren Wandabschnitt 226,
einem oberen Seitenwandabschnitt 228 und einem oberen Seitenwandabschnitt 230,
die alle integral miteinander geformt sind. Ein spritzgegossenes
generell C-förmiges Abdeckelement 231,
welches Teil des Gehäuses 208 ist,
ist entfernbar zwischen den oberen Rändern der oberen Seitenwandabschnitte 228, 230 befestigt
und hat eine Form, die komplementär zu den Rändern ist. Der zentrale Hauptteilabschnitt 222 ist
oben auf dem Bodentellerabschnitt 210 montiert, wobei die
vorderen Wandabschnitte 214, 224 zusammenwirken,
um eine Vorderwand 232 zu bilden, die Rückwandabschnitte 216, 226 zusammenwirken,
um eine Rückwand 236 zu
bilden, die Seitenwandabschnitte 218, 228 zusammenwirken,
um eine Seitenwand 234 zu bilden, und die Seitenwandabschnitte 220, 230 zusammenwirken,
um die gegenüberliegende
Seitenwand 238 zu bilden.
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Der
Rahmen 202 umfasst auch einen inneren Unterrahmen 240.
Dieser Unterrahmen ist am besten aus der 15 ersichtlich.
Der Unterrahmen 240 umfasst einen spritzgegossenen Hauptunterrahmen-Hauptteilabschnitt 242,
ein Paar spritzgegossener gegenüberliegender
Seitenwände 244, 246 und einen
spritzgegossenen oberen Unterrahmenabschnitt 248.
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Der
Unterrahmen-Hauptteilabschnitt 242 hat eine generell ebene
Bodenwand 250, eine Vorderwand 252, eine Rückwand 254 und
eine generell ebene Substrat-Stützwand 256,
die alle integral miteinander geformt sind. Die Bodenwand 250 hat
ein Paar flexibler Vorsprünge 258 an
ihren Seitenrändern.
Die Substrat-Stützwand 256 hat
eine generell ebene Substrat-Stützfläche 260 mit
einer Nut 262, die sich seitlich darüber erstreckt.
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Die
Seitenwände 244, 246 haben
jeweils eine einen Vorsprung aufnehmende Öffnung 264 an ihrem
unteren Rand und eine Mehrzahl von Vorsprüngen 266, die sich
nach innen von vorderen und hinteren Rändern erstrecken. Die Vorder-
und Rückwände des
Unterrahmen-Hauptteilabschnitts 242 haben Rippen 268,
die an ihren Seitenrändern
gebildet sind. Die Seitenwände 244, 246 haben
auch ein Paar zusammenwirkender Vorsprünge 270, die sich
nach innen benachbart und entgegengesetzt zueinander erstrecken.
Die Substrat-Stützwand 256 hat
ein Paar mit den Vorsprüngen
in Eingriff kommender Pfosten 272, die sich von diesen
nach unten erstrecken. Die Seitenwände 244, 246 sind
zusammengebaut, indem die die Vorsprünge aufnehmenden Öffnungen 264 über die
Vorsprünge 258 gelegt
werden und die Wände 244, 246 nach
oben verschwenkt werden, so dass die Vorsprünge 266 in die Rippen 268 eingreifen
und über
diese gleiten und dann flexibel über
denselben einrasten, um die Wände 244, 246 in
aufrechtem Verhältnis
zu sichern. In ähnlicher
Weise läuft
das zusammenwirkende Paar von Vorsprüngen 270 über die
Pfosten 272 und rastet dann flexibel über diesen an gegenüberliegenden
Seiten davon ein, um die Wände 244, 246 weiter
zu sichern.
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Die
Seitenwand 244 des Unterrahmens 240 hat ein Paar
generell zylindrischer Getriebe-Befestigungspfosten 274, 276,
die integral daran gebildet sind. Ein verzahntes Leerlaufgetrieberad 278 ist drehbar
an dem Getriebepfosten 274 befestigt und ein Element gegen
Rückwärtsdrehen 280 ist
ebenfalls drehbar an dem Pfosten 274 befestigt. Ein mit Knopf
angetriebenes Getrieberad 282 ist drehbar an dem Pfosten 276 befestigt.
Die Getrieberäder 278 und 282 greifen
ineinander ein, so dass eine Rotation des einen das andere in Gegenrichtung
antreibt.
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Der
zusammengebaute Unterrahmen 240 (minus dem oberen Unterrahmen-Deckabschnitt 248)
ist in dem Bodentellerabschnitt 210 montiert und dort mittels
einer Mehrzahl von Gewinde-Befestigungsmitteln 284 befestigt,
die durch Öffnungen 286 an
dem Boden 212 eingeführt
sind und in Öffnungen an
der Bodenwand 250 des Unterrahmen-Hauptteils 242 eingeschraubt
sind. Der zentrale Gehäuse-Hauptteilabschnitt 222 ist
oben am Tellerabschnitt 210 und über dem Unterrahmen 240 montiert.
Die Vorderwand 252 des Unterrahmen-Hauptteilabschnitts 242 hat
ein Paar Vorsprünge 288 mit
durch diese hindurch gebildeten Öffnungen,
und die Substrat-Stützwand 256 des
Unterrahmen-Hauptteilabschnitts 242 hat ebenfalls ein Paar Vorsprünge 290 mit
durch diese hindurch gebildeten Öffnungen.
Der zentrale Hauptteilabschnitt 222 des Gehäuses 208 hat
zwei Paare von Pfosten 292, 294 mit Gewindebohrungen
darin. Diese Pfosten 292, 294 greifen in die Vorsprünge 288, 290 so
ein, dass die Öffnungen und
Bohrungen gefluchtet sind. Gewinde-Befestigungsmittel 296 sind
darin eingeführt,
um den Hauptgehäuse-Hauptteil 222 an
dem Unterrahmen 240 zu sichern.
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Der
obere Seitenwandabschnitt 228 des zentralen Gehäuse-Hauptteilabschnitts 222 weist eine
durch ihn hindurch gebildete kreisförmige Öffnung 298 auf. Ein
abgerundeter Knopf 300, welcher das Betätigungselement 206 bereitstellt,
verbindet das mit Knopf angetriebene Getrieberad 282 über diese Öffnung,
so dass eine manuelle Drehung des Knopfes 300 das mit Knopf
angetriebene Getrieberad 282 dreht. Eine Kurbel kann anstelle
des Knopfes verwendet werden. Alternativ kann ein mit Wechselstrom
oder Batterie angetriebenes Motorantriebssystem oder eine beliebige
andere geeignete Anordnung als Betätigungselement 206 verwendet
werden.
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Die
entfernbare Kassette 204, die bei dieser Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird, umfasst eine Kassetten-Hauptteilstruktur 304,
eine erste Versorgungsrolle 306, eine zweite Versorgungsrolle 308,
und eine Aufnahmerolle 310. Der Kassetten-Hauptteil 304 umfasst
ein Paar spritzgegossener Seitenwände 312, 314,
eine spritzgegossene transversale Quetschwalzen-Lagerstruktur 316 mit
einer generell dreiseitige Querschnittsform, eine spritzgegossene
Substrat-Stützwand 318,
eine spritzgegossene Schutzwand 320 für die Versorgungsseite, und eine
spritzgegossene Schutzwand 322 für die Auslassseite. Jede Seitenwand 312, 314 hat
ein Paar Naben 324, 326, ein Paar Vorsprünge aufnehmender Öffnungen 328 zum
Befestigen der Vorsprünge 329 an
der Substrat-Stützwand 318,
ein Paar Vorsprünge aufnehmender Öffnungen
330 zum Befestigen der Vorsprünge 331 an
der Auslassseite-Schutzwand 320 und eine Öffnung 332
zum Befestigen der Enden der Auslassseite-Schutzwand 322.
Jede Seitenwand 312, 314 hat auch eine Öffnung 334 zur
Aufnahme der Aufnahmerolle 310 und eine Seitenwand 314 hat eine
Nabe 336 zum Befestigen des Aufnahmerolle-Antriebsgetriebes 338,
welches die Aufnahmerolle 310 antreibt.
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Die
erste Versorgungsrolle 306 hat eine Achse 340,
einen Kern 342 und einen aufgewickelten Vorrat an Haftmittel-Maskiersubstrat 344 mit
einer Haftseite wie oben erörtert.
Die Achse 340 ist in Naben 324 befestigt und der
Kern 342 ist drehbar an der Achse 340 befestigt,
um ein Abwickeln des Substrats 344 zu ermöglichen.
Die zweite Versorgungsrolle 308 hat eine Achse 346,
einen Kern 348 und einen gewickelten Vorrat an Haftmittel-Transfersubstrat 350 mit einem
Haftmittel, das auf eine Haftmittel tragenden Oberfläche davon,
wie oben erörtert,
beschichtet ist. Die Achse 346 ist in Naben 326 befestigt
und der Kern 348 ist drehbar an der Achse 346 montiert,
um ein Abwickeln des Haftmittel-Transfersubstrats 350 zu
ermöglichen.
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Wie
am besten aus der Querschnittsansicht von 17 hervorgeht,
ist die Kassette 204 entfernbar in dem Rahmen 202 montiert.
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Insbesondere
ist die Kassette 204 entfernbar montiert, so dass die Haftmitteltransfer-Aufnahmerolle 308 zwischen
der Vorder- und Rückwand 252, 254 des
Unterrahmen-Hauptteilabschnitts 242 aufgenommen
ist und die obere Substrat-Stützfläche 352 Substrat-Stützwand 318 der
Kassette 204 mit der oberen Substrat-Stützfläche 354 der Substrat-Stützwand 233 ausgerichtet
ist.
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Die
Nabe 336 gleitet in eine nach oben weisende generell U-förmige Aussparung 356 an
der Wand 244 in die in 18 gezeigte
Position. Das Maskiersubstrat 344 erstreckt sich zwischen
der Aufnahmerolle 310 und der Versorgungsrolle 306.
Insbesondere ist das Maskiersubstrat 344 mit der Aufnahmerolle 310 so
verbunden, dass eine Rotation der Aufnahmerolle 310 im
Uhrzeigersinn (gezeigt in 17 und 18)
das Maskiersubstrat 344 darauf aufwickelt.
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Während das
Abdeckelement 231 und der Unterrahmen-Abdeckabschnitt 248 immer
noch entfernt sind, wird eine Quetschwalze 358 in dem Rahmen 202 und
in der Kassette 204 so angeordnet, dass sie oben auf der
Quetschwalzen-Lagerstruktur 316 ruht, wobei die Maskier-
und Transfersubstrate 344, 350 sandwichartig dazwischen
angeordnet sind. Die Quetschwalze 358 hat eine Achse 360,
die von jedem Ende davon vorsteht. Der Unterrahmen-Abdeckabschnitt 248 hat
ein Paar verlängerter
Schenkel 362, die von diesem nach unten hängen. Jeder dieser
Schenkel 362 stellt eine gekrümmte in die Achse eingreifende
Oberfläche 364 an
dem unteren Ende davon bereit. Das Abdeckelement 231 wird dann
oben an dem zentralen Hauptteilabschnitt 222 durch Einrasten
montiert, um den Unterrahmen-Abdeckabschnitt 248 nach unten
zu drücken,
wobei die in die Achse eingreifenden Oberflächen 364 in die entsprechenden
Achsen 360 eingreifen, um die Quetschwalze 358 in
ein Druck ausübendes
Verhältnis
gegen die Quetschwalze-Lagerstruktur 316 zu drücken, wobei
die Maskier- und Haftmittel-Transfersubstrate
dazwischenliegen.
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Der
Unterrahmen-Abdeckabschnitt 248 hat ebenfalls einen Vorsprung 366,
der nach unten von einer Seite desselben hängt. Dieser Vorsprung 366 hat
eine gekrümmte
Oberfläche 368 an
seinem unteren Rand. Die Vorsprungsfläche 368 kommt mit
einer Nabe 370 in Eingriff, die an dem das Getrieberad
tragenden Ende der Achse 372 der Aufnahmerolle vorgesehen
ist. Durch den Druck der Einrastverbindung des Abdeckelements 231 nach
unten, trägt
der Vorsprung 366 dazu bei, sicherzustellen, dass das Getrieberad 338 am
Ende der Aufnahmerolle 310 in richtigem gegenseitigen Eingriff
mit dem Rollenantrieb 278 gehalten ist.
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Die
Aufnahmerolle 310 hat eine Gummihülse 374, die über die
Achse 372 gleitet. Wie oben erwähnt ist, ist der vordere Endabschnitt
des Maskiersubstrats 344 mit diesem Kern 372 so
befestigt, dass ein Drehen der Aufnahmerolle 310 in Aufwickelrichtung
das Maskiersubstrat 344 von der Druck ausübenden Anordnung
aufwickelt.
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Um
die Kassette 204 zum Auswechseln zu entfernen, entfernt
der Benutzer das Abdeckelement 231 und den Unterrahmen-Abdeckabschnitt 248. Dann
hebt der Benutzer die Kassette 204 nach oben aus dem Rahmen 202 heraus
und ersetzt diese durch eine neue Kassette.
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Der
Rahmen 202 bei dieser Ausführungsform kann jegliche Konfiguration
haben und ist nicht auf die gezeigte Außengehäuse-Unterrahmen-Anordnung beschränkt. Die
Verwendung der Außengehäuse-Unterrahmen-Anordnung
ist aus Erzeugersicht dann vorteilhaft, wenn der Hersteller eine
Vielzahl von Vorrichtungen mit unterschiedlichen äußeren Konfigurationen
erzeugen will. In diesem Fall kann der Hersteller denselben Unterrahmen
für jede unterschiedliche
Art von Vorrichtung in Kombination mit unterschiedlichen Außengehäusen verwenden. Somit
kann der Hersteller baugleiche Innenteile verwenden, um Vorrichtungen
mit unterschiedlichen Außenkonfigurationen
zu produzieren. Die Erfindung soll jedoch nicht auf eine solche
Anordnung beschränkt
sein.
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Zur
Verwendung der Vorrichtung 200 dieser zweiten Ausführungsform
legt der Benutzer ein gewähltes
Substrat auf die Substrat-Stützflächen 352 und 354 auf
der Versorgungsseite und schiebt das gewählte Substrat zwischen die
Quetschwalze 358 und die Quetschwalzen-Lagerstruktur 316 der
Druck ausübenden
Anordnung vor, so dass der vordere Rand des Substrats in Kontakt
mit dem Haftmittel auf dem Haftmittel-Transfersubstrat 350 kommt.
Dann dreht der Benutzer den Knopf 300 im Uhrzeigersinn (wie
in 18 dargestellt), um eine Rotation des mit Knopf
angetriebenen Getrieberads 282 im Uhrzeigersinn zu bewirken.
Dies wiederum dreht das Leerlaufgetrieberad 278 in eine
zum Uhrzeigersinn entgegengesetzte Richtung durch seinen gegenseitigen
Eingriff mit dem mit Knopf angetriebenen Getrieberad 282.
Eine solche Drehung des Leerlaufgetrieberades 274 entgegen
dem Uhrzeigersinn dreht wiederum das Aufnahmerollengetrieberad 338 und
somit die Aufnahmerolle 310 über ihren gegenseitigen Eingriff im
Uhrzeigersinn.
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Diese
Drehung der Aufnahmerolle 310 im Uhrzeigersinn bewirkt,
dass sich das Maskiersubstrat 344 auf die Aufnahmerolle 310 aufwickelt,
wodurch es von seiner Versorgungsrolle 306 abgewickelt
wird und durch die Druck ausübende
Anordnung gezogen wird. Aufgrund des nach unten gerichteten von
der Quetschwalze 358 ausgeübten Druckes haftet das Haftmittel
an dem Haftmittel-Transfersubstrat 346 an der Haftseite
des Maskiersubstrats 344 und an dem eingeführten vorderen
Rand des gewählten
Substrats. Diese Haftung bewirkt, dass das gewählte Substrat und das Haftmittel-Transfersubstrat 346 durch die
Druck ausübende
Anordnung zusammen mit dem Maskiersubstrat 344 gezogen
werden, wenn der Knopf 300 weiterhin gedreht wird.
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Wenn
die Substrate sich zusammen durch die Druck ausübende Anordnung weiter vorwärts bewegen,
wirken die Quetschwalze 358 und die Quetschwalzen-Lagerstruktur 316 zusammen,
um einen Druck auf die Substrate auszuüben, so dass das Haftmittel
auf dem Transfersubstrat 376 an dem gewählten Substrat und den Abschnitten
des Maskiersubstrats 344, die um den Umfang des gewählten Substrats
freiliegen, haftet. Das Maskiersubstrat 344 mit überschüssigem Haftmittel
wird auf die Aufnahmerolle 310 aufgewickelt und das Transfersubstrat 346 mit
dem gewählten
daran haftenden Substrat werden von der Druck ausübenden Anordnung
auf die Substrat-Stützfläche 260 abgegeben.
Der Benutzer kann dann den abgegebenen Abschnitt des Transfersubstrats 346 entweder
mit einer Schere oder durch Führen
einer Klinge entlang der seitlichen Nut 262 durch das Substrat 346 abschneiden.
Dann kann das gewählte
Substrat von dem Transfersubstrat 346 abgezogen werden
und wie gewünscht
an eine Kontaktfläche
geklebt werden.
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Das
Element gegen Rückwärtsdrehen 280 kommt
ins Spiel, wenn der Benutzer versucht, den Knopf 300 in
eine umgekehrte Richtung zu drehen, in der gezeigten Ausführungsform
entgegen dem Uhrzeigersinn. Während
der Rotation des Leerlaufgetrieberades 278 wird eine Reibung
zwischen dem Leerlaufgetrieberad 278 und dem Element gegen
Rückwärtsdrehen 280 erzeugt,
so dass das Element gegen Rückwärtsdrehen 280 dazu
tendiert, sich in dieselbe Richtung zu drehen wie das Leerlaufgetrieberad 278.
Während
des normalen Betriebs der Vorrichtung (Drehung im Uhrzeigersinn
des Knopfs 300) wird das Element gegen Rückwärtsdrehen 280 gegen
einen Pfosten 378 in Nichteingriffsposition gehalten, wobei
sich das Leerlaufgetrieberad relativ dazu in seiner richtigen Richtung
entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn dreht. In dieser Nicht-Eingriffs-Position wird
der Keilzahn 380 an dem Element gegen Rückwärtsdrehen 280 außer Eingriff
mit den Zähnen
des Leerlaufgetrieberades 278 und dem durch Knopf angetriebenen
Getrieberad 280 gehalten. Eine Rotation des Knopfes 230 in
die entgegengesetzte oder umgekehrte Richtung bewirkt jedoch, dass
sich das Leerlaufgetrieberad 278 in falscher Richtung im
Uhrzeigersinn dreht. Dadurch dreht das Leerlaufgetrieberad 278 das
Element gegen Rückwärtsdrehen 280 durch
die Reibung zwischen diesen im Uhrzeigersinn an, bis der Keilzahn 380 zwischen
den Zähnen
des durch Knopf angetriebenen Getrieberades 282 und dem
Leerlaufgetrieberad 278 eingekeilt ist. Als Folge dieses
Verkeilens wird eine weitere Rotation der Getrieberäder in dieser
falschen Richtung verhindert und somit eine Rotation der Aufnahmerolle 310 in
einer Abwickelrichtung minimiert. Dadurch wird ein unerwünschtes
Abwickeln des Maskiersubstrats 344 von der Aufnahmerolle
verhindert.
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Vorzugsweise
hat die Vorrichtung die Größe eines
Schreibtisches mit einer Außenkonfiguration, die
ein manuelles Handhaben und Tragen durch eine einzelne Person ermöglicht.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht durch
die Größe und Vorrichtung
auf eine große
Größe für industrielle Massenverwendung
beschränkt.
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Es
sollte aus 14 und 16 hervorgehen,
dass die seitliche Breite der Öffnung 376,
durch welche das gewählte
Substrat zugeführt
wird, etwas schmaler ist als die Breite der Maskier- und Transfersubstrate 344, 346.
Dies stellt sicher, dass das Haftmittel auf dem Transfersubstrat 346 zumindest
an den Rändern
des Maskiersubstrats 344 während des Betriebs haften kann,
um einen effektiven Vorschub aller Substrate zu bewirken. Wenn ein
gewähltes Substrat
von größerer Breite
als die Maskier- und Transfersubstrate 344, 346 in
die Vorrichtung geführt würde, könnte es
vorkommen, dass keine Verbindung zwischen dem Transfer- und Maskiersubstrat 344, 346 zustande
kommt, und ein Drehen des Knopfes 300 könnte bewirken, dass sich das
Maskiersubstrat 344 einfach über den oberen Teil des gewählten Substrats
schiebt, ohne das Transfersubstrat 346 und das gewählte Substrat
durch die Druck ausübende
Anordnung zu ziehen. Dieses Merkmal ist jedoch bevorzugt und nicht
erforderlich und sollte nicht als einschränkend für die Erfindung betrachtet
werden.
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Im
weiteren Sinne der Erfindung kann die Vorrichtung ohne Betätigungselement
ausgebildet sein. Bei dieser Art von Vorrichtung zieht der Benutzer
an dem freien Ende des Transfersubstrats, um das gewählte Substrat,
das Maskiersubstrat und das Transfersubstrat zusammen durch die
Druck ausübende
Vorrichtung vorzuschieben. Bei dieser Anordnung würde eine
Quetschwalze in der Druck ausübenden
Anordnung ein Getrieberad aufweisen oder in anderer Weise durch
einen Gurt oder dergleichen mit der Aufnahmerolle verbunden sein.
Ein Vorschub der Substrate würde
die Quetschwalze drehen, welche wiederum die Aufnahmerolle drehen
würde,
um das Maskiersubstrat aufzuwickeln. Ein Beispiel einer solchen
Konstruktion ist in der US-Patentanmeldung von Velasquez et al.,
Rollen-Nr. 60/160,631 offenbart, auf die hiermit vollinhaltlich
Bezug genommen wird.
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Es
ist somit ersichtlich, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung
vollständig
und effektiv erreicht wurden. Es ist klar, dass die obige spezifische
Ausführungsform
die strukturellen und funktionalen Prinzipien der vorliegenden Erfindung
darstellen soll und geändert
werden kann, ohne diese Prinzipien zu verlassen. Somit soll die
vorliegende Erfindung alle Änderungen,
Modifikationen und Ersetzungen im Rahmen der beiliegenden Ansprüche umfassen.