DE602005005311T2

DE602005005311T2 - Reibungskupplung mit O-Ring

Info

Publication number: DE602005005311T2
Application number: DE602005005311T
Authority: DE
Inventors: Franck Rolion; Arnaud Bez
Original assignee: BIC SA
Current assignee: BIC SA
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2025-06-21
Also published as: WO2006136217A1; BRPI0606490B1; ES2303154T3; JP2008544177A; CA2574607A1; BRPI0606490A2; ZA200701562B; EP1736677B1; CN101018958A; RU2351814C2; JP5066082B2; KR20080025027A; CA2574607C; US7938729B2; DE602005005311D1; AU2006252184B2; KR101227623B1; AU2006252184A1; MX2007001888A; EP1736677A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungskupplung für eine Drehmomentbeschränkte Kraftübertragung zwischen zwei Elementen einer handgehaltenen Korrekturbandausgabevorrichtung.
Aus EP 1 422 146 A1 ist eine Reibungskupplung, wie in 2 der angehängten Zeichnungen gezeigt, bekannt. Die bekannte Kupplung kann für eine handgehaltene Vorrichtung zum Übertragen eines Films aus z. B. Klebstoff, Abdeck- oder Farbmaterial von einem Trägerband auf ein Substrat verwendet werden, und umfasst eine Abwickelspule und eine Aufwickelspule, welche drehbar koaxial zueinander montiert sind, wobei eine der Spulen einen freien Raum umfasst, welcher durch eine kreisförmige Ringoberfläche der anderen Spule eingefasst ist. Ein Federelement ist in dem freien Raum angeordnet, wobei das Federelement elastisch gegen die kreisförmige Ringoberfläche drückt.
Solch eine bekannte Reibungskupplung kann somit zum Bilden einer Antriebseinstellung für eine Aufwickelspule einer handgehaltenen Vorrichtung zum Übertragen eines Films von einem Trägerband auf ein Substrat dienen, wobei die Aufwickelspule zwangsläufig derartig angetrieben wird, dass der Trägerbandabschnitt, welcher der Aufwickelspule zugeführt wird, immer leicht gespannt ist. Dadurch stellt die Reibungskupplung sicher, dass die vorbestimmte Spannung nicht überschritten wird und das Trägerband nicht reißt.
Eine der ersten Reibungskupplungen ist in DE 42 17 295 A1 beschrieben worden. Gemäß diesem Typ von Kupplungen, zu welchen auch die Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung zählt, ist die Reibungskupplung zwischen einer Abwickelspule und einem drehenden Element angeordnet, welches mit der Abwickelspule einer Ausgabevorrichtung durch eine Drehantriebsverbindung verbunden ist. Die Reibungskupplung gemäß dem Stand der Technik umfasst ein hülsenartiges Federelement in der Form eines offenen Federrings, welcher in einem Ringschlitz zwischen zwei koaxial angeordneten hülsenartigen Lagerelementen angeordnet ist, und baut dadurch ein Lagerelement auf, dessen erzeugte innere Oberfläche sich auf der erzeugten äußeren Oberfläche des inneren Lagerelements befindet, während sich das äußere Lagerelement auf der äußeren erzeugten Oberfläche der hülsenartigen Feder befindet. Durch radiales Biegen drückt der Federring elastisch gegen die erzeugte zylindrische innere Oberfläche des äußeren Lagerelements, wodurch im Ergebnis die Reibungskupplung gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung strebt nach einer Verbesserung der Reibungskupplung, welche aus EP 1 422 146 A1 bekannt ist. Die bekannte Reibungskupplung leidet unter dem Problem, dass die Reibungskraft, welche durch die Federstange (8 in 3) als eine Komponente erzeugt wird, stark von den Dimensionen und Toleranzen der Elemente abhängig ist, welche die Federstange zurückhalten. Daher wird aufgrund der Toleranzen des Herstellungsprozesses (Spritzgießen) der Kunststoffteile nicht immer eine zuverlässige und konstante Reibungskraft garantiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Federstange gemäß EP 1 422 146 A1 durch ein elastisches Ringelement ersetzt, welches um die Hülse (zylindrisches Element) des kooperierenden Elements der Reibungskupplung geführt ist, so dass es die Reibungsoberfläche der Hülse als definierte exponierte Abschnitte kontaktiert.
Da die Reibungskupplung gemäß der vorliegenden Erfindung exakt in dem gleichen Rahmen wie diejenige, welche aus EP 1 422 146 A1 bekannt ist, verwendet werden kann, sind die zusätzlichen Elemente, welche notwendig sind, um z. B. einen Korrekturbandausgeber aufzubauen, nicht im Detail beschrieben. Bezüglich aller zusätzlichen Elemente, außer der der Reibungskupplung, wird daher explizit Bezug auf EP 1 422 146 A1 genommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, d. h. eine zuverlässigere Reibungskraft vorzusehen, wird mittels der Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht. Die abhängigen Ansprüche entwickeln die zentrale Idee der vorliegenden Erfindung weiter.
Die vorliegende Erfindung schlägt somit eine Reibungskupplung für eine handgehaltene Vorrichtung zum Übertragen eines Films von einem Trägerband auf ein Substrat vor. Die Kupplung umfasst ein erstes Hauptelement, welches ein zylindrisches (Hülsen-)Element aufweist, welches koaxial in eine kreisförmige Mittelöffnung eines zweiten Hauptelements hineinragt. Die ersten und die zweiten Hauptelemente sind derartig gelagert, dass sie eine relative Drehbewegung ausführen können. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, dass die Kupplung für einen Reibungseingriff zwischen einer Abwickelspule und einer Aufwickelspule eines Korrekturbandausgebers vorgesehen ist, sowohl das erste als auch das zweite Hauptelement drehen können (mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit). In anderen Anwendungen, wie beispielsweise in dem Fall, wo die Drehmittelachse der Aufwickelspule und der Abwickelspule nicht koaxial sind, sondern lateral versetzt sind (wie in dem Fall z. B. EP 1 186 562 B1 ), kann einer des ersten und des zweiten Hauptelements in der Drehung in dem Gehäuse des Korrekturbandausgebers fixiert sein.
In jedem Fall wird das erste und das zweite Hauptelement immer eine relative Drehbewegung gegen die Reibung der Reibungskupplung, welche dazwischen vorgesehen ist, ausführen.
Das zweite Element kann koaxiale Spannelemente zum Halten eines vorspannenden und elastischen Rings, welcher um die Spannelemente herum geführt ist, umfassen.
Die Spannelemente sind geometrisch derartig angeordnet, dass der Ring in der Form von zumindest einem sekantenförmigen Bein in der Mittelöffnung exponiert ist. Das sekantenförmige Bein des Rings ist radial nach außen vorgespannt, wenn das zylindrische Element (Hülse) des ersten Hauptelements in die Mittelöffnung des zweiten Elements eingeführt ist, um eine Reibungskraft zwischen dem Ring und der umfänglichen Wand des zylindrischen Elements herzustellen.
Somit, wenn das zylindrische Element (Hülse) in die Mittelöffnung eingeführt ist, wird der Ring vollständig die äußere Oberfläche (umfängliche Wand) des zylindrischen Elements (Hülse) einschließen.
Der Ring kann ein O-Ring sein.
Der Ring kann zu der Mittelöffnung an zumindest zwei sekantenförmigen Beinen exponiert sein.
Der Ring kann entlang eines im Wesentlichen dreieckigen Pfades, welcher durch die Spannelemente definiert ist, geführt sein. Gemäß diesem Beispiel wird der Ring drei sekantenförmige Beine aufweisen.
Das erste Hauptelement, welches das zylindrische Element (Hülse) aufweist, kann ein Teil der Abwickelspule sein, welche konstruiert ist, um einen Vorrat eines Korrekturbandes, welches auszugeben ist, zu tragen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Korrekturbandausgeber, welcher eine Reibungskupplung, wie oben beschrieben, umfasst.
Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann offensichtlich werden, wenn er die angehängte detaillierte Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liest.
1a, 1b zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer Reibungskupplung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Hauptelemente einer Reibungskupplung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
3 zeigt eine bekannte Kupplung, wie sie in EP 1 422 146 A1 offenbart ist.
In 1 ist eine Reibungskupplung 8 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Hauptelemente der Reibungskupplung 8, wie in 1a gezeigt, sind ein erstes Hauptelement 1 und ein zweites Hauptelement 2, zwischen welche ein O-Ring 3 zwischengeschaltet ist. Es sei angemerkt, dass obwohl der O-Ring zwischen die ersten und zweiten Hauptelemente 1, 2 zwischengeschaltet ist, die Reibungskraft nicht durch eine axiale Klemmung des O-Rings erzeugt wird, sondern durch radiale Kräfte, welche zwischen dem O-Ring 3 und einem zylindrischen (Hülsen) Element 3 des ersten Hauptelements 1 wirken.
Eines der ersten und zweiten Hauptelemente 1, 2 wird durch die Bewegung von z. B. einem Korrekturband angetrieben, dessen Bewegung durch den Benutzer verursacht wird, welcher den Korrekturbandausgeber über ein Substrat bewegt. Das angetriebene erste oder zweite Hauptelement wird somit eine Drehbewegung gegen die Reibungskraft der Reibungskupplung ausführen.
Wie aus 1b erkannt werden kann, ist das zweite Hauptelement 2 mit Ringführungs-/Spannelementen 4 versehen, welche voneinander beabstandet sind und nach unten (in 1a) von dem Hauptabschnitt des zweiten Hauptelements 2 hervorstehen.
Das zweite Hauptelement 2 ist mit einer Mittelöffnung 7 versehen, um welche herum die Ringspannenden/Führungselemente 4 in gleichen Abständen angeordnet sind.
In der Ausführungsform von 1b sind drei Ringspann-/Führungselemente 4 derartig angeordnet, dass der O-Ring 3, welcher um sie herum geführt ist, leicht gespannt wird und im Wesentlichen die Kontur eines Dreiecks aufweisen wird.
Zwischen den Spannelementen 4 werden somit in der vorliegenden Ausführungsform drei Sekanten 6 des O-Rings 3 erzeugt.
In dem Mittelabschnitt von jeder Sekante ist somit der Spannring 3 exponiert und überlappt leicht mit der Kontur der Mittelöffnung 7 des zweiten Hauptelements 2. Es sei angemerkt, dass 1b den Zustand des O-Rings 3 zeigt, wenn der zylindrische Abschnitt (Hülse) 5 des ersten Hauptelements 1 (noch) nicht in die Mittelöffnung 7 eingeführt ist.
Der äußere Radius der Hülse (Mittelabschnitt) 5 des ersten Hauptelements 1 ist derartig dimensioniert, dass er nur leicht kleiner ist als der innere (freie) Radius der Mittelöffnung 7.
Somit, wenn das erste Hauptelement 1, welches die Hülse 5 aufweist, in die Mittelöffnung 7 eingeführt wird, wird die umfängliche Wand der Hülse 5 die sekantenförmigen Beine 6 des O-Rings 3 radial nach außen drücken. Wenn die Hülse 5 vollständig eingeführt ist (so, dass sie sich sogar hinter die obere Oberfläche des zweiten Hauptelements 2 (wie in 1a gezeigt ist) erstreckt), wird der O-Ring 3 gegen die umfängliche Wand der Hülse 5 vorgespannt werden und gegen die umfängliche Wand an mehreren partiellen Kreisbereichen drücken.
Die Reibungskraft wird somit durch den Reibungskoeffizienten des O-Rings 3 und der äußeren umfänglichen Wand der Hülse 5 sowie die Vorspannkraft definiert, mit welcher der O-Ring 3 radial nach innen gegen die umfängliche Wand der Hülse 5 des ersten Hauptelements 1 drückt.
In jedem Fall wird der O-Ring 3 vollständig die äußere umfängliche Wand dieser Hülse 5 in einer geschlossenen Schleife umgeben.
Da die Reibungskraft nun hauptsächlich von z. B. der Elastizität und der Spannung des O-Rings abhängig ist, werden Toleranzen, welche von dem Herstellungsprozess der Kunststoffteile (erstes und zweites Hauptelement 1, 2) herrühren, leicht kompensiert.
Ein O-Ring weist weiterhin den Vorteil auf, dass er ein Teil einer Massenproduktion ist, so dass er nicht sehr teuer ist, und mit konstanten Charakteristika hergestellt werden kann.
In 2 ist das erste Hauptelement 1 gezeigt, welches die Hülse 5 zum Hervorragen in die Mittelöffnung des zweiten Hauptelements 2 aufweist, sowie ein scheibenförmiges Element 10 einer bandtragenden Spule 9, auf welche z. B. ein Korrekturband aufgewickelt werden kann.

1: erstes Hauptelement
2: zweites Hauptelement
3: O-Ring
4: Spann-(Ringführungs-)Elemente
5: Zylindrisches Element
6: Sekantenförmige lineare Beine
7: Mittelöffnung
8: Reibungskupplung
9: Bandtragende Spule
10: Scheibe

Claims

Reibungskupplung für eine handgehaltene Vorrichtung zum Übertragen eines Films von einem Trägerband auf ein Substrat, wobei die Kupplung (8) ein erstes Hauptelement (1) umfasst, welches ein zylindrisches Element (5) aufweist, welches koaxial in eine kreisförmige Mittelöffnung (7) eines zweiten Hauptelements (2) ragt, wobei – das erste und zweite Hauptelement (1, 2) derartig gelagert sind, dass sie eine relative Rotationsbewegung ausführen können, – das zweite Hauptelement (2) koaxiale Spannelemente (4) zum Halten und Vorspannen eines elastischen Rings (3) umfasst, welcher um die Spannelemente (4) herum geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Spannelemente (4) geometrisch derartig angeordnet sind, dass der Ring (3) in der Form von zumindest einem sekantenförmigen Bein in der Mittelöffnung exponiert ist, und – das sekantenförmige Bein (6) des Rings (3) radial nach außen vorgespannt ist, wenn das zylindrische Element (4) des ersten Hauptelements (1) in die Mittelöffnung (7) des zweiten Elements (2) eingefügt ist, um eine Reibungskraft zwischen dem Ring und der umfänglichen Wand des zylindrischen Elements (5) herzustellen.
Reibungskupplung gemäß Anspruch 1, wobei der Ring ein O-Ring (3) ist.
Reibungskupplung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Ring zu der Mittelöffnung (7) an zumindest zwei sekantenförmigen Beinen (6) exponiert ist.
Reibungskupplung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ring (3) entlang eines im Wesentlichen dreieckigen Pfades geführt ist.
Reibungskupplung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Hauptelement (1), welches ein zylindrisches Element aufweist, ein Teil einer Abwickelspule ist, welche konstruiert ist, um einen Vorrat eines Korrekturbandes, welches auszugeben ist, zu enthalten.
Reibungskupplung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ring (3) lineare Sekantenbeine (6) zwischen den Spannelementen (4) aufweist.
Korrekturbandausgeber, welcher eine Reibungskupplung (8) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.