DE8701329U1 - Farbbandkassette mit einem auf einer einstückigen Antriebswalze gehalterten Metall-Stachelrad - Google Patents

Description

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Farbbandkassette mit einem auf einer einstückigen Antriebswaize gehalterten Metall-Stachelrad

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbbandkassette für schreibende und/oder druckende Maschinen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Farbband, einer Abwickelspule, einer Aufwickelspule sowie einer in dem Gehäuse drehbar gelagerten und mit einer Antriebseinrichtung der Maschine verbindbaren Antriebswalze aus Kunststoff, die mit einem Stachelrad aus Metall drehfest verbunden ist, dessen radial nach außen weisende Stacheln zum Antrieb der Aufwickelspule in das auf der Aufwickelspule aufgewickelte Farbband eingreifen.

Es sind Farbbandkassetten bekannt, deren Stachelräder jeweils mit einer Antriebswalze einstückig aus Kunststoff hergestellt sind, d.h. die Antriebswalze ist umfangsgemäß mit stachelartigen, angeformten Ansätzen ausgestattet. Diese Ausbildung ist aber insofern nachteilig, daß die Antriebswalze sehr aufwendig und folglich teuer in der Herstellung ist, da aufgrund der radial angeordneten

Schlossbleiche20. Postfach 130113- D-5600 WupfJertiiM \,^# .:. ·..' .:.. Rafenianwait Dr.-Ing. Dipl.-Ing. A. SoIf (München) Telefon (0202) 445096/456472 - Telefax (0202) 451226 Patentanwalt Dipl.-Ing. Chr. Zapf (Wuppertal)

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Stacheln sehr komplizierte Formwerkzeuge zur Herstellung des einstückigen Kunststoffteils erförderlich sind. Weiterhin ist von Nachteil, daß die Kunststoffstacheln aufgrund von mangelnder Härte leicht verschleißen, weshalb nach zunehmender Gebrauchszeit ein zuverlässiger Bandträns-* port nicht mehr gewährleistet ist.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bei einer Farbbandkassette der gattungsgemäßen Art bekannt, das Stachelrad aus Metall herzustellen und formschlüssig mit einer zweiteiligen Antriebswalze zu verbinden, indem die beiden Teile der Antriebswalze unter Zwischenlage des Stachelrades in axialer Richtung zusammengesteckt werden. Zur formschlüseigen, d.h. drehfesten Verbindung weist das Stachelrad eine xentrische, nicht-kreisförmige Öffnung auf, in die mindestens ein entsprechend geformter Ansatz zumindest eines der beiden Teile der Antriebswalze eingreift. Diese Ausbildung gewährleistet zwar eine ausreichende Verschleißfestigkeit des Stachelrades, ist jedoch ebenfalls aufwendig in der Herstellung, insbesondere da die Montage der Antriebswalze nur mit großem Aufwand automatisch durchgeführt werden kann. Dies liegt daran, daß die drei zu montierenden Einzelteile in eine relative Drehstellung zueinander gebracht werden müssen, in der ein axiales Zusammenstecken nur möglich ist. Deshalb erfolgt die Montage zumeist von Hand. Weiterhin ist von Nachteil, daß Fertigungsungenauigkeiten der Einzelteile sich nach der Montage addieren können, weswegen nur geringe Maßtoleranzen zugelassen werden können, was jedoch ebenfalls zu einer Verteuerung der Herstellung beiträgt. Schließlich ist aber das Stachelrad auch nicht spielfrei mit der Antriebswalze verbunden, da aufgrund der formschlüssigen Verbindung zumindest ein Tangentialspiel und ggf. auch ein Axialspiel nicht zu vermeiden ist. Dies kann zu Ungenauigkeiten beim Band-

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transport führen. Derartige Ungenauigkeiten können aber insbesondere bei Karbonbändern nicht zugelassen werden, da eine einmal durch eine Maschinentype angeschlagene Bandstelle kein zweites Mal verwendet werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, feine Farbbandkassette der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der stets ein sicherer, spiel- und schlupffreier Transport des Bandes gewährleistet ist und deren Stachelräd in Verbindung mit der Antriebswalze kostengünstig sowie vorzugsweise automatisch herstellbar bzw. montierbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Antriebswalze einstückig ausgebildet ist und einen Umfangsabschnitt aufweist, auf dem das Stachelrad in umfänglicher Richtung formschlüssig sowie in axialer Richtung kraft- und/oder formschlüssig sitzt. Der umfängliche Formschluß wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet.. daß das Stachelrad eine zentrische öffnung mit nach innen weisenden Ansätzen aufweist, die in rillenartige, in axialer Richtung verlaufende Vertiefungen des Umfangsabschnittes der An^riebswalze eingreifen. Dabei gewährleisten diese in die Vertiefungen der Antriebswalze eingreifenden Ansätze zusätzlich zumindest einen Kraftschluß in axialer Richtung. Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat nun den entscheidenden Vorteil, daß das Stachelrad zur Montage lediglich in axialer Richtung auf den Umfangsabschnitt der Antriebswalze aufgeschoben zu werden braucht. Da das Material der Antriebswalze weicher als das Metall des Stachelrades ist, arbeiten sich aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Stachelrades die Ansätze beim axialen Aufschieben in die Oberfläche der Antriebswalze ein, so daß die rillenartigen Vertiefungen erfindungsgemäß selbsttätig durch spanende Verformung beim Aufschieben des Stachelrades gebildet

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werden. Das axiale Aufschieben des Stachelrades auf den Umfangsabschnitt der Antriebswalze kann vorteilhafterweise auch automatisch erfolgen, da dies in jeder relativen Drehstellung der beiden Teile möglich ist. Hierdurch wird die Earsteilung bzw. Montage sehr kostengünstig. Dadurch, daß erfindungsgemäß die Antriebswalze aus einem solchen Kunststoff material besteht, das sowohl plastische als auch elastische Eigenschaften aufweist, tritt beim Aufschieben des Stachelrades neben der spanenden Verformung aber auch eine elastische Verformung des Kunststoffes derart auf, daß die Ansätze nach dem Aufschieben vom verdrängten Material der Antriebswalze seitlich umgriffen werden. Hierdurch wird vorteilhafterweise das Stachelrad auch in axialer Richtung formschlüssig und folglich gegen axiales Abziehen gesichert auf der Antriebswalze gehalten. Das Stachelrad sitzt so absolut spielfrei auf der Antriebswalze, und zwar sowohl ' in umfänglicher, als auch in axialer Richtung. Aufgrund der Einstückigkeit der Antriebswalze ist diese mit geringen Maßtoleranzen leicht und preiswert z.B. als Spritzgußteil herstellbar. Das Stachelrad ist vorteilhafterweise als Blechstanzteil ausgebildet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung

sind in den Unteransprüchen enthalten. *

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- J beispiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert | werden. Dabei zeigen: I

Fig. 1 eine vereinfachte Perspektivansicht eines mit einer Antriebswalze verbundenen Stachelrades einer er- | findungsgemäßen Farbbandkassette,

Pig. 2 eine Exploöivdarsfcellung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht des Stachelrades in Pfei!richtung &Idigr;&Idigr;&Igr; gemäß Fig* 2 und

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Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Antriebswalze nach Fig. 2 ohne Darstellung des Stachelrades.

In der Zeichnung ist von einer Farbbandkassette der vorliegenden Erfindung lediglich eine Antriebswalze 1 aus Kunststoff und ein Stachelrad 2 aus Metall mit radialen Stacheln 2a dargestellt. Die Antriebswalze 1 kann als Spritzgußteil und das Stachelrad 2 als Blechstanzteil hergestellt sein. Die Antriebswalze 1 wird innerhalb dar Farbbandkassette drehbar gelagert. Zur Verbindung mit einer Antriebseinrichtung einer Maschine weist die Antriebswalze 1 eine sich von einer Stirnseite axial in die Antriebswalze 1 erstreckende Mitnehmeröffnung 3 auf, die mit einem,nicht-kreisförmigen Querschnitt, im darc^estellten Beispiel kreuzförmig, ausgebildet ist, so daß ein entsprechend geformter Mitnehmer der Antriebseinrichtung der Maschine zur Drehmitnahme formschlüssig in die öffnung 3 eingreifen kann. Die Antriebswalze 1 kann weiterhin einen verzahnten Abschnitt (nicht deirgesteilt) aufweisen, der mit einem Teil der Maschinen-Antriebseinrichtung zur Bildung eines Ratschenmechanismus zusammenwirkt, der eine Drehung der Antriebswalze 1 in nur eine Richtung zuläßt.

Die Antriebswalze 1 ist erfindungsgemäß einstückig ausgebildet und weist einen Umfangsabschnitt 5 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zu ihrer Drehachse 6 konzentrischem, kreisförmigem Querschnitt, insbesondere zylindrisch ausgebildet ist. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung,, den Abschnitt 5 konisch auszubilden. Das Stachelrad 2 ist erfindungsgemäß derart ausgebildet und axial auf den im Querschnitt kreisförmigen Abschnitt 5 aufgeschoben, daß es in umfänglicher Richtung formschlüssig sowie in axialer Richtung kraft- und/oder formschlüssig auf dem Abschnitt 5 sitzt. Hierzu ist das Stachelrad 2 ringscheibenförmig ausgebildet und weist auf

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seinem Innenumfang radial nach innen in seine zentrische Öffnung 7 ragende Ansätze, im dargestellten Beispiel Zähne 9, auf. Die freien Enden der Zähne 9 sind als Spitzen 11 ausgebildet, die erfindungsgeiräß auf einem zu der Drehachse 6 der Antriebswalze 1 konzentrischen Kreis liegen, dessen Durchmesser d vorzugsweise 0,2 bis 0,8 mm kleiner als der grö&te Durchmesser D des im Querschnitt kreisförmigen Abschnittes 5 der Antriebswalze 1 ist. Durch diese Ausbildung arbeiten sich die Zähne 9 mit ihren Spitzen 11 beim Aufschieben des Stachelrades 2 auf die Antriebswalze 1 in Pfeilrichtung 12 (Fig. 2) in das weichere Material der Antriebswalze 1 ein. Dadurch, daß erfindungsgemäß die Antriebswalze 1 aus einem plastischen und elastischen Kunststoffmaterial besteht, tritt dabei sowohl eine spanende als auch eine elastische Verformung des Kunststoffmaterials der Antriebswalze auf. Durch die spanende Verformung entstehen axiale, rillenartige Vertiefungen 14 (Fig. 1), so daß das Stachelrad 2 in umfänglicher Richtung formschlüssig und somit drehfest auf dem Abschnitt 5 der Antriebswalze 1 sitzt. Durch die elastische Verformung des Kunststoffmaterials werden zusätzlich nach dem Aufschieben des Stachelrades 2 auch die Zähne 9 im Bereich ihrer Spitzen 11 von dem verdrängten und sich elastisch rückverformenden Kunststoffmaterial seitlich umgriffen, so daß vorteilhafterweise das Stachelrad 2 auch in axialer Richtung formschlüssig auf der Antriebswalze 1 gehalten ist. Die Verbindung zwischen der Antriebswalze X und dem Stachelrad 2 ist vorteilhafterweise absolut spielfrei.

Um eine optimale Verbindung zwischen dem Stachelrad 2 und dem Abschnitt 5 der Antriebswalze 1 zu erreichen, weisen die Spitzen 11 der Zähne 9 einen Winkel o<von 30° bis 90°, also einen spitzen bis rechten Winkel auf. Der Winkel c< darf nicht zu spitz Sein, damit ein Verbiegen der Zähne 9 beim Aufschieben des ötachelrades 2 vermieden wird. Demgegenüber darf der Winkel &ogr;&xgr; aber auch nicht zu stumpf sein,

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da sich ansonsten die Kr aftübertragungs fläche und somit die übertragbare Kraft verringern würde. Ein Winkel Ot =50° hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

An den im Querschnitt kreisförmigen Abschnitt 5 schließt sich erfindungsgemäß in axialer Richtung der Antriebswalze 1 ein über eine Ringstufe 16 im Durchmesser erweiterter Abschnitt 17 an. Die Ringstufe 16 ist vorzugsweise rechtwinklig zu der Drehachse 6 angeordnet. Der im Durchmesser erweiterte Abschnitt 17 kann als Handbetätigungsteil ausgebildet sein, das durch eine Gehäuseöffnung hindurch zur manuellen Drehung der Antriebswalze 1 erreichbar ist. Das Stachelrad 2 ist soweit axial auf den Abschnitt 5 aufgeschobeh, daß es mit einem Teil seiner Fläche auf der Ringstufe 16 aufliegt, wobei die Stacheln 2a den durchmessererweiterten Abschnitt 17 radial überragen. In dem Winkelbereich zwischen der Ringstufe 16 und dem im Querschnitt ^kreisförmigen Abschnitt 5 ist erfindungsgemäß ein ringförmiger, sich in axialer Richtung in die Ringstufe 16 erstreckender Freischnitt 19 gebildet, der zur Aufnahme der sich in Aufschubrichtung vor den Zähnen 9 bildenden Spänen dient.

Vorteilnafterweise schließt sich auf der dem durchmessererweiter'cer Abschnitt 17 abgekehrten Seite des im Querschnitt kreisförmigen Abschnittes 5 dei Antriebswalze 1 in axialer Richtung eine Anfasung 21 an, die ein Zentrieren des Stachelrades 2 zum Aufschieben auf den Abschnitt 5 der Antriebswalze 1 erleichtert. Diese Arfasung 21 kann natürlich entfallen, wenn der Abschnitt 5 selbst konisch ausgebildet ist.

In einer Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Durchmesser D des Abschnittes 5 der Antriebswalze 1 etwa 9 mm. In diesem Fäll sind auf dem innenumfang des

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Stachelrades 2 neunzehn Zahne 9 angeordnet* Die Einschnitt-^ tiefe der Spitzen Il der Zahne 9 in die Oberfläche des Abschnittes 5 betragt dabei ca* 1/10 bis 3/10 mm. Dabei ist zu beachten&iacgr; daß eine Verringerung der Einschnitttiefe eine größere Anzahl von Zähnen 9 bedingt.

Das Stachelrad 2 weist nach dem Aufschieben auf den Abschnitt 5 der Antriebswalze 1 eine geringe Aüswölbüng auf, was zu einer Erhöhung der Hältesitzkraft beiträgt.

Claims (9)

Ansprüche

1. Farbbandkassette für schreibende und/oder druckende Maschinen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Farbband, einer Abwickelspule, einer Aufwickelspule sowie einer in dem Gehäuse drehbar gelagerten und mit einer Antriebseinrichtung der Maschine verbindbaren Antriebswalze aus Kunststoff, die mit einem Stachelrad aus Metall drehfest verbunden ist, dessen radial nach außen weisende Stacheln zum Antrieb der Aufwickelspule in das auf der Aufwickelspule aufgewickelte Farbband eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswalze (1) einstückig ausgebildet ist und einen Umfangsabschnitt (5) aufweist, auf dem das Stachelrad (2) in umfänglicher Richtung formschlüssig sowie in axialer Richtung kraft- und/oder formschlüssig sitzt.

2. Farbbandkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Stachelrad (2) eine zentrische öffnung (7) mit nach innen weisenden Ansätzen aufweist, die in rillenartige/ in axialer Richtung verlaufende Vertiefungen (14) des ümfangsabschnittes (5) der Antriebswalze (1) eingreifen.

Schtossbleiche 20, Postfach 130113 · D-560Ö Weppertaf 1,^: L '..·.' !!Patentanwalt Dr, Ing, Dipping, A, SoK (München) Telefon (0202) 445096/456472· Telefax (0202) 451226* Patentanwalt DlpL-lng, ChI. Zapf (Wuppertal)

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3. Farbbandkassette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der ümfangsabschnitt

(5) der Antriebswalze (1) mit einem zu deren Drehachse

(6) konzentrischen, im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist.

4. Farbbandkassette nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Stachel rad (2) ringscheibenförmig ausgebildet ist und die Ansätze als auf seinem Innenumfang radial nach innen in die zentrische öffnung (7) ragende Zähne (9) ausgebildet sind, deren freie Enden Spitzen (11) bilden, die auf einem

zu der Drehachse (6) der Antriebswalze (1) konzentrischen Kreis liegen, dessen Durchmesser (d) vorzugsweise 0,2 bis 0,8 mm kleiner als der größte Durchmesser (D) des im Querschnitt kreisförmigen ümfangsabschnxttes

r (5) der Antriebswalze (1) ist.

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5. Farbbandkassette nach Anspruch 4, dadurch

ti gekennzeichnet, daß die Spitzen (11) der

₍i Zähne (9) einen Winkel ©c von 30° bis 90°, insbesondere

50° aufweisen.

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6. Farbbandkassette nach einem oder mehreren der Ansprüche

I bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebswalze (1) aus einem plastischen und

elastischen Kunststoffmciterial besteht.

7. Farbbandkassette nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekernzeichnet,

daß der ümfangsabschnitt (5) der Antriebswalze (1) im wesentlichen zylindrisch oder konisch ausgebildet ist.

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8. Farbbandkassette nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadureh gekennzeichnet, daß sich in axialer Richtung der Antriebswalze (1) an den Umfangsabschnitt (5) ein über eine Ringstufe (16) im Durchmesser erweiterter, &zgr;·&Bgr;« ein Handbetätigungsteil bildender Abschnitt (17) anschließt/ wobei das Stachelrad (2) mit einem Teil seiher Fläche auf der Ringstufe (16) aufliegt und die Stacheln (2a) den durchmessererweiterten Abschnitt (17) radial überragen.

9. Farbbandkassette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß im Winkelbereich zwischen der Ringstufe (16) und dem Umfangsabschnitt (5) ein ringförmiger, sich in axialer Richtung in die Ringstufe (16) erstreckender Freischnitt (19) gebildet ist.

i Farbbandkassette nach Anspruch 8 öder 9, dadureh gekennzeichnet , daß sich auf der dem durchmessererweiterten Abschnitt (17) abgekehrten Seite des Umfangsabschnittes (5) der Antriebswalze (1) in axialer Richtung eine Anfasüng (21) anschließt.