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Die
Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Spender und insbesondere
Spender, aus denen ein Material von einem Band, z. B. einem Korrekturband,
das im Spender bevorratet ist, auf eine Oberfläche abgeschieden wird.
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Korrekturbandspender
werden verwendet, um ein dünnes,
weißes,
undurchsichtiges Stück
Korrekturband über
sichtbaren Markierungen aufzutragen, die auf einer Oberfläche gemacht
worden sind. Typischerweise wird das Band verwendet, um einen Fehler
in Text auf einem Stück
Papier abzudecken. Nachdem das Band über dem Fehler aufgetragen worden
ist, kann der richtige Text oben auf das Band geschrieben werden,
um den Fehler zu beheben.
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U.S.-Patent
5,490,898 offenbart eine ziemlich typische Anordnung eines Korrekturbandspenders
(Gerät
zum Transfer eines Beschichtungsfilms). Das Gerät schließt ein Gehäuse 2 ein, das in
einer flachen kastenähnlichen
Form ausgebildet ist. Gehäuse 2 enthält eine
Abgabehaspel 6 mit einem Beschichtungsfilmtransferband
T, das darum herum gewickelt ist, und eine Aufwickelhaspel 7 zum
Sammeln des verbrauchten Bandes T'. Ein Bandantrieb D verbindet die zwei
Haspeln, um Spannung im Band aufrechtzuerhalten. Das Band schließt eine
Rückschicht ein,
die auf den Haspeln verbleibt, und eine Abdeckschicht zum Abdecken
des sichtbaren Bildes auf der Oberfläche. Band T bewegt sich um
einen Transferkopf H herum, wenn das Band sich von Haspel 6 zu Haspel 7 bewegt.
Die Anordnung von Kopf H bewirkt, daß die Bandabdeckschicht auf
der Oberfläche
abgeschieden wird, mit der das Band in Kontakt kommt, während er
unter Druck vom Benutzer steht.
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Band
T und verbrauchtes Band T' werden auf
Spulen 6 bzw. 7 in einer mehrere Schichten dicken/eine
Schicht breiten Anordnung bevorratet. Diese Art der Bevorratung
des Bandes auf den Haspeln und die Anordnung der Haspeln relativ
zueinander und zum Kopf H bewirkt, daß das Gehäuse die flache kastenähnliche
Form besitzt. Dieses Gehäuse
in solch einer Form zu haben ist für ein Korrekturbandspender
suboptimal. Erstens kann das Gehäuse mindestens
teilweise die Sicht des Benutzers auf das zu korrigierende Material
blockieren. Zweitens würden
Benutzer einen Spender, der mehr wie ein Schreibgerät ausgebildet
ist (z. B. ein zylindrisch ausgebildeter Stift oder Bleistift),
natürlicher
für die
Benutzung finden, wenn sie Schrift auf Papier korrigieren.
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U.S.-Patent
5,049,229 offenbart eine Vorrichtung zum Auftragen eines Klebefilms,
bei der die Vorratshaspel und die Aufnahmehaspel 11 beide
auf einer Welle oder Achse 9 befestigt sind. Das Band wird
auf diesen Haspeln in einer ähnlichen
Weise bevorratet wie diejenige, die im vorstehenden Absatz beschrieben
ist (d. h. in einer mehrere Schichten dicken/eine Schicht breiten
Anordnung). Solch eine Anordnung führt ebenfalls zu einer Vorrichtungsform mit
den am Ende des vorstehenden Absatzes erwähnten Nachteilen.
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Der
japanische Patent-Abstract Nr. JP-A-10309892 offenbart ein Transfergerät mit einem
Gehäuse,
das von sechs Wänden
definiert ist, von denen eine die größte Oberfläche relativ zu den anderen
Wänden
besitzt. Ein Applikatorkopf ist relativ zur größten Wand so angeordnet, daß Kontakt zwischen
dem Kopf und einer Transferoberfläche das Gewicht einer Wandoberfläche direkt über dem
Kopf minimiert. Diese Anordnung eliminiert den Schatten, der von
anderen Transfergeräten
geworfen wird, um eine leichte Bestätigung der Start- und Endpositionen entlang
der Transferoberfläche
zu ermöglichen.
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US-A-5641377
beschreibt einen handgehaltenen Bandapplikator, bei dem die Bandrolle
um eine Achse herum angeordnet ist, die im allgemeinen parallel
zu der Oberfläche
verläuft,
auf die Band aufgetragen werden soll.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der
oben angegebenen Probleme zu überwinden.
Kurz zusammengefaßt,
stellt die vorliegende Erfindung einen Spender zum Auftragen eines
Materials auf eine Oberfläche
zur Verfügung,
mit einem Gehäuse,
das eine Längsmittelachse
definiert, einer Vorratsspule, die innerhalb des Gehäuses angeordnet
und um eine Vorratsspulenachse drehbar ist, eine Materialmenge,
die mehrere Breiten breit auf der Vorratsspule bevorratet ist, und
einen Applikatorkopf, um den herum das Material geführt wird,
wobei der Kopf das Material gegen die Oberfläche drückt. Die Vorratsspulenachse
verläuft
im wesentlichen parallel zu Gehäuselängsmittelachse.
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In
bevorzugten Ausführungsformen ähnelt der
Spender in der Form einem Schreibgerät und kann somit in natürlicher
und bequemer Weise von einem Benutzer des Spenders gehandhabt werden.
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In
einem Aspekt betrifft die Erfindung einen Spender zum Auftragen
eines Materials auf eine Oberfläche,
wobei wenigstens ein größerer Teil
des Gehäuses
im wesentlichen zylindrisch ist und wobei der Applikatorkopf eine
Kante aufweist, über
die das Material läuft,
die in einem Winkel von mehr als 5 Grad relativ zu einer Ebene angeordnet
ist, die senkrecht auf der Längsmittelachse
des Gehäuses
steht.
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Bevorzugte
Implementierungen dieses Aspektes der Erfindung können eines
oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen. Die Kante ist in einem
Winkel von etwa 5 bis 30 Grad relativ zu der Ebene angeordnet und
bevorzugter in einem Winkel von etwa 10 bis 20 Grad, z. B. etwa
15 Grad. Die Längsmittelachse
des Gehäuses
verläuft
innerhalb von 1 mm des in Längsrichtung
gesehenen Mittelpunktes der Kante, bevorzugter durch den Mittelpunkt
hindurch. Der Applikatorkopf zeigt eine Flachbiegung, wenn er gegen
eine Oberfläche
gedrückt wird.
Der Applikatorkopf zeigt eine Kantenbiegung, wenn er gegen eine
Oberfläche
gedrückt
wird. Der Applikatorkopf schließt
eine flexible Zunge ein. Das Material ist ein Korrekturband.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Spender zum Auftragen
eines Materials auf eine Oberfläche,
wobei ein größerer Teil
des Gehäuses
im wesentlichen zylindrisch ist und wobei der Applikatorkopf eine
Kante hat, über
die das Material läuft,
die so angeordnet ist, daß ihr
Mittelpunkt in Längsrichtung
in der Nähe
der Längsmittelachse
des Gehäuses
liegt, so daß das
Gehäuse
nicht dazu neigen wird, sich um seine Längsmittelachse zu drehen, wenn
die Kante während
des Gebrauchs gegen eine Oberfläche
gedrückt
wird.
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Bevorzugte
Implementierungen dieses Aspekts der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden
Merkmale einschließen.
Der Mittelpunkt liegt innerhalb von 1 mm der Längsmittelachse, bevorzugter
liegt der Mittelpunkt auf der Längsmittelachse.
Das Material ist ein Korrekturband.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Spender zum Auftragen
eines Materials auf eine Oberfläche,
wobei das Gehäuse
wenigstens einen Großteil
des Materials umschließt
und wobei ein beträchtlicher
Teil des Gehäuses
im wesentlichen zylinderförmig
ist und wobei eine Stützfläche so konstruiert
ist, daß sie
das Material trägt,
wenn es sich von der Vorratsspule zur Kante des Applikatorkopfes bewegt,
in einer Art und Weise, die im wesentlichen gleiche Spannung auf
beiden Kanten des Materials sicherstellt.
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Bevorzugte
Implementierungen dieses Aspekts der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden
Merkmale einschließen.
Die Stützfläche schließt eine
im wesentlichen kontinuierliche Oberfläche ein. Die Stützfläche schließt einen
angeschrägten
Abschnitt und einen konischen Abschnitt ein. Das Material umfaßt ein Korrekturband,
das eine Transferschicht auf einer Oberfläche trägt. Die Stützfläche ist so konstruiert, daß sie ermöglicht,
daß die
Ausrichtung des zur Ebene des Materials normalen Vektors sich von
im wesentlichen parallel zur Kante zu im wesentlichen senkrecht
dazu über
einen axialen Abstand von weniger als etwa 30 mm ändert.
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Bevorzugte
Implementierungen dieses Aspekts der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden
Merkmale einschließen.
Die Längsachse des
Bandes ist während
der Ausrichtungsänderung gebogen.
Die Stützfläche ist
so konstruiert, daß sie ermöglicht,
daß die
Ausrichtungsänderung
innerhalb eines radialen Abstandes von weniger etwa 6 mm von der
Längsachse
des Gehäuses
auftritt. Das Material umfaßt
ein Korrekturband, das eine Transferschicht auf einer Oberfläche trägt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung
und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen deutlich werden.
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1 ist eine perspektivische
Ansicht einer ersten Ausführungsform
eines Korrekturbandspenders gemäß der Erfindung;
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2 ist eine perspektivische
Ansicht einer zweiten Ausführungsform
eines Korrekturbandspenders;
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3 ist eine teilweise Querschnittsansicht von 2 entlang der Linien 3-3;
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4 ist eine teilweise geschnittene
Explosionsansicht eines alternativen Spulenpaares, das in der Erfindung
verwendbar ist;
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5 ist eine teilweise geschnittene
Ansicht der zusammengebauten Spulen von 4;
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6(a)–(d) sind
schematische Seitenansichten, die verschiedene Ausrichtungen eines
Applikatorkopfes zu seinem Gehäuse
zeigen;
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7 ist eine perspektivische
Ansicht eines Korrekturbandspenders gemäß einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung;
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7(a) ist eine Seitenansicht
des Korrekturbandspenders von 7,
wobei das Band und ein Teil des Gehäuses zur Deutlichkeit weggelassen sind;
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7(b) ist eine Querschnittsansicht
des Korrekturbandspenders von 7(a),
entlang Linie B-B;
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8 ist eine Seitenansicht
des Applikatorkopfes des Korrekturbandspenders von 7;
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9 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht
des Applikatorkopfes, die das Bandbett zeigt;
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9(a) ist eine perspektivische
Ansicht eines Korrekturbandes, das sich entlang des in 9 dargestellten Bandbettes
bewegt;
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10 und 10(a) sind eine perspektivische Ansicht
bzw. eine Draufsicht von oben der Form des Korrekturbandes, wenn
es sich entlang des Bandbettes in dem in 9(a) dargestellten Weg bewegt;
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11 ist ein Diagramm, das
das Layout eines Musters von Biegungen zeigt, die den Bandweg ergeben
werden, der in 9(a), 10 und 10(a) dargestellt ist;
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12 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht eines
Applikatorkopfes gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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13 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht
eines Applikatorkopfes gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung;
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13(a) ist eine weiter vergrößerte, perspektivische
Teilansicht des Applikatorkopfes von 13,
wobei ein Teil der Zunge und des Glättungsteils weggeschnitten
sind.
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14 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht
eines Applikatorkopfes gemäß einer
weiteren alternativen Ausführungsform
der Erfindung;
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14(a) ist eine ähnliche
Ansicht wie 14, aber
in einer unterschiedlichen Ausrichtung, die die Drehachsen des Zungenabschnitts
zeigt;
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15 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht
eines Applikatorkopfes gemäß einer
weiteren alternativen Ausführungsform
der Erfindung;
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16 ist eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht
eines Bandspenders;
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17 und 18 sind stark vergrößerte schematische Ansichten,
die die unterschiedlichen Wege veranschaulichen, die von einem Band
von alternierenden Schichten schraubenförmiger Wicklungen über eine
Führung
genommen werden;
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19 und 20 sind stark vergrößerte perspektivische Ansichten,
die die unterschiedlichen Wege zeigen, die von Band von alternierenden Schichten
schraubenförmiger
Wicklungen über
die Führung
genommen werden, die dargestellt ist im weggeschnittenen Bereich
von 16.
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Beginnend
mit 1 schließt ein Korrekturbandspender 10 ein
Gehäuse 12 ein,
von dem ein Teil entfernt worden ist, um die Betrachtung des Inneren
des Spenders zu erleichtern. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoff
hergestellt und ist im wesentlichen zylinderförmig. Eine Tragachse 14 erstreckt
sich vom oberen Ende des Gehäuses
nach unten. Ein Querschnitt von Gehäuse 12, senkrecht zur
Tragachse, ist vorzugsweise kreisförmig oder oval (der Gehäusedurchmesser
ist aus Gründen
der Deutlichkeit übertrieben
worden). Die Tragachse ist so am Gehäuse befestigt, daß sie sich
entweder (a) um ihre Längsachse
drehen kann oder (b) nicht um ihre Längsachse drehen kann. Wenn
die Tragachse drehbar ist, ermöglicht
dies, daß ein
Applikatorkopf 32 an einem Ende der Tragachse befestigt
ist, um sich frei um die Längsachse
der Tragachse zu drehen. Alternativ kann die Tragachse so angeordnet sein,
daß sie
durch einen Areetierungsmechanismus (nicht dargestellt) in feste
Ausrichtungen um ihre Längsachse
gedreht werden kann, so daß der
Kopf in feste Ausrichtungen um die Längsachse der Tragachse gedreht
oder geschwenkt werden kann.
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Eine
Vorratsspule 16 und eine Aufnahmespule 18 sind
drehbar auf Tragachse 14 gehalten. Die Spulen sind miteinander
verbunden durch eine Mutter 20 und Feder 22 und
ein Flansch 24 von Spule 18 und ein Flansch 26 von
Spule 16 liegen einander gegenüber, um eine Kupplung zwischen
den zwei Spulen zu bilden (die Funktion der Mutter, Feder und Flansche
werden detaillierter unten unter Bezugnahme auf 3 erklärt werden). Als ein Ergebnis
sind die Spulen 16 und 18 im Gleichklang miteinander
entlang Tragachse 14 bewegbar und können sich frei um die Tragachse
drehen, obgleich die Kupplung einen bestimmten Widerstand für die Spulen
bereitstellt, um sich relativ zueinander um die Tragachse zu drehen.
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Ein
Vorrat von unverbrauchtem Korrekturband 28 ist auf Spule 16 bevorratet.
Das Band hat eine Dicke, Breite und Länge und ist auf Spule 16 mehrere
Schichten dick und mehrere Breiten breit bevorratet (ähnlich zu
Faden auf einer Spule). Das Band kann schraubenförmig gewickelt sein, wie unten
diskutiert werden wird, oder in jeder geeigneten Weise. Vorzugsweise
hat das Band ein Breite-zu-Länge-Verhältnis von
0,01 oder weniger. Band 28 wird von Spule 16 durch
einen ersten Führungsschlitz 30 weggeführt, der
sich in das Gehäuse
hinein erstreckt. Das Band läuft
dann um einen Applikatorkopf 32 herum, an einer Führungsstange 34 vorbei, durch
einen zweiten Führungsschlitz 36 und
auf Aufnahmespule 18. Kopf 32 ist vorzugsweise
aus Kunststoff hergestellt, was ermöglicht, daß der Kopf sich während des
Gebrauchs biegen kann.
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Kopf 32 ist
wenigstens teilweise innerhalb eines imaginären zylindrischen Raumes mit
unbegrenzter Länge
angeordnet, der um Achse 14 herum erzeugt ist. Der Radius
dieses zylindrischen Raumes entspricht dem Radius der größeren Spule,
wenn diese Spule voll ist (in diesem Fall die Aufnahmespule). Wenn
die zwei Spulen nicht koaxial liegen, dann würde dieser zylindrische Raum
um die Achse der Spule erzeugt werden, die näher an Kopf 32 liegt,
wobei der Radius des zylindrischen Raumes dem Radius der Spule entspricht,
wenn diese Spule voll ist.
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Wie
im Stand der Technik gut bekannt ist, schließt das Band eine Maskierungsschicht 38 und eine
Rückschicht 40 ein.
Um den Spender zu verwenden, ergreift der Benutzer Gehäuse 12,
drückt Kopf 32 gegen
eine Oberfläche 42 (in
diesem Falle kommt der Kopf mit Oberfläche 42 unmittelbar
nach dem Buchstaben „E" in Kontakt) und
bewegt den Spender in der Richtung eines Pfeiles 44. Dies
bewirkt, daß sich
Band 28 von Spule 16 abwickelt, sich in der Richtung
der Pfeile 46 und 48 bewegt und auf Spule 18 aufwickelt.
Diese Bandbewegung bewirkt, daß sich
die Spulen in der Richtung von Pfeil 50 drehen. Die Bandbewegung
bewirkt auch, daß sich
die Spulen entlang Achse 14 nach oben und unten bewegen,
weil die Führungsschlitze 30, 36 am
Gehäuse befestigt
sind und sich das Band von Spule 16 nach hinten und vorne
vom einen Ende der Spule zum anderen abwickelt. Statt einer Maskierungsschicht
kann das Band alternativ eine Schicht aus Material zum Hervorheben,
Beschriften, Markieren, Übertragen von
Abziehbildern, Versehen mit Geruch, Kleben, Binden, Anhaften, Entfernen
von Bruchstücken
oder für
Anwendungen in den kosmetischen und medizinischen Bereichen tragen.
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Alternativ
können
die Spulen befestigt sein, so daß sie sich nicht entlang Achse 14 nach
oben und unten bewegen, während
die Führungen 30, 36 jeweils
für eine
koordinierte Bewegung auf einer Stange (nicht dargestellt), die
parallel zur Achse 14 liegt, befestigt sind. In diesem
Falle werden sich die Führungen
auf ihren entsprechenden Stangen nach oben und unten bewegen, wenn
sich das Band von Vorratsspule 16 abwickelt und sich auf
Aufnahmespule 18 wieder aufwickelt, während die Spulen selbst sich
nicht entlang der Achse nach oben und unten bewegen werden.
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Wie
im Stand der Technik gut bekannt ist, ist die Anhaftung der Maskierungsschicht 38 an
Oberfläche 42 (z.
B. einer Seite eines Stückes
Papier) größer als
die Anhaftung der Maskierungsschicht 38 an Rückschicht 40.
Als ein Ergebnis schält
sich die Maskierungsschicht 38 von Rückschicht 40 ab und
haftet an Oberfläche 42 an,
wobei sie in dem Vorgang einige Buchstaben überdeckt. Wenn der Spender
von der Oberfläche 42 abgehoben
wird, reißt
Maskierungsschicht 38 auf Oberfläche 42 von der noch
auf Band 28 befindlichen Maskierungsschicht ab.
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Der
Durchmesser der Aufnahmespule ist größer als der Durchmesser der
Vorratsspule. Der Grund für
diesen Durchmesserunterschied ist, zu ermöglichen, daß die Aufnahmespule die Rückschicht schneller
wiederaufwickelt, als das neue Band von der Vorratsspule zugeführt wird,
wodurch jegliches Durchhängen
aufgefangen wird, das unbeabsichtigt an Kopf 32 erzeugt
werden könnte.
Dieser Durchmesserunterschied würde
eine kontinuierliche Dehnung des Bandes bewirken, wenn der Spender
eingesetzt wird, aber die Kupplung zwischen den zwei Spulen 16, 18 hebt
diesen Spannungsaufbau auf und hält
eine ziemlich konstante Spannung in Band 28 aufrecht.
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Wenn
man sich nunmehr 2 und 3 zuwendet, wird eine zweite
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben werden. Viele der Merkmale dieser Ausführungsform
sind ähnlich
zu Merkmalen, die in der ersten Ausführungsform anzutreffen sind.
Ein Korrekturbandspender 60 schließt ein Gehäuse 62 ein, das über den
Großteil
seiner Länge
(eine Hälfte des
Gehäuses
ist nicht dargestellt, um die Betrachtung des Inneren des Spenders
zu erleichtern) im wesentlichen zylindrisch ist (mit einem kreisförmigen oder
ovalen Querschnitt). Die Abmessungen dieses Gehäuses sind ähnlich zu denjenigen eines
Schreibgerätes,
wie etwa eines Markers mit poröser
Spitze. Das Design kann verändert
werden, so daß die
Gehäuseabmessungen
sich denjenigen eines herkömmlichen
Stiftes annähern.
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In
dieser Ausführungsform
ist eine Tragachse 64 an einem vorderen und hinteren Teil
des Gehäuses
befestigt. Die Tragachse dreht sich nicht um ihre Längsachse.
Ein Applikatorkopf 66 ist am Gehäuse statt an der Tragachse,
wie in 1, befestigt. Obgleich
Kopf 66 so dargestellt ist, daß er eine Kante 65 aufweist,
um die herum das Band gewickelt wird, könnte Kante 65 durch
eine alternative Anordnung, wie etwa eine zylindrische Walze, ersetzt
werden. Kante 65 liegt auf einer Kontaktlinie zwischen
dem Band und der zu korrigierenden Oberfläche. Diese Linie erstreckt
sich in einer Richtung, die die Achse schneidet, um die die Spule
sich dreht. In dieser Ausführungsform
schneiden sich die Linie und Achse in einem spitzen Winkel, während sie
sich in der Ausführungsform
von 1 in einem rechten
Winkel schneiden. In anderen Ausführungsformen kann die Linie
nahe der Achse verlaufen, ohne sie zu schneiden.
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Der
Weg von Band 67 in dieser Ausführungsform hat einige Ähnlichkeiten
mit dem Bandweg in der ersten Ausführungsform (1). Das Band wickelt sich von einer Vorratsspule 68 ab
und läuft durch
einen ersten Führungsschlitz 70 hindurch.
Das Band bewegt sich dann den Spender hinunter, läuft über eine
stiftförmige
Führung 71 (2) und verdreht sich um
90 Grad um seine Längsachse
hinter Kopf 66, wie zu sehen in 2 und 3.
Führung 71 ist angeschrägt und etwas
konisch (ein Kegelstumpf), um das Abdrehen des Bandes auf eine Mittelebene des
Spenders hin zu erleichtern. Nach dem Wickeln um Kopf 66 verdreht
sich Band 67 erneut um 90 Grad um seine Längsachse
und läuft über eine
weitere stiftförmige
Führung 72,
die ähnlich
ausgeformt ist wie Führung 71.
Das Band erstreckt sich dann über Führungsschlitz 70 und
läuft durch
einen zweiten Führungsschlitz 74 hindurch,
woraufhin das verbrauchte Band auf Aufnahmespule 76 aufgewickelt wird.
Wenn das Band von der Seite der Spule 68, die zum Gehäuse weist,
abgeht (wie dargestellt in 2),
geben die Pfeile 80, 82, 84, 86 den
Bewegungsweg des Bandes wieder. In sowohl dieser Ausführungsform
als auch der Ausführungsform
von 1 liegt jede um
die Spule gewickelte Bandschicht in der Form einer Schraubenwicklung
vor, die im wesentlichen eine volle axiale Länge des Wicklungsbereichs der
Spule überspannt.
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Unter
Bezugnahme auf 3 wird
die Funktionsweise einer Mutter 88 und Feder 90 zusammen mit
den Spulen 68 und 76 beschrieben werden. Diese Baugruppe
hält die
zwei Spulen zusammen, um eine Kupplung zwischen den Spulen zu bilden.
Spule 68 erstreckt sich tatsächlich den ganzen Weg durch Spule 76 hindurch
und endet in einem mit Schraubgewinde versehenen Abschnitt 92.
Spule 68 besitzt einen Flansch 94 an einem Ende
und einen Flansch 96 etwa auf halben Wege entlang der Spule.
Spule 76 umschließt
Spule 68 und schließt
einen Flansch 97 an einem Ende und einen Flansch 98 am
anderen Ende ein. Mutter 88 ist auf das mit Schraubgewinde versehene
Ende 92 von Spule 68 aufgeschraubt, um Feder 90 gegen
Flansch 98 von Spule 76 zu drücken. Diese Anordnung drückt die
Flansche 96 und 97 gegeneinander, um eine Reibungskupplung
zu bilden. In dieser Ausführungsform
besteht minimale Reibung zwischen Spule 68 und Tragachse 64.
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Die
Funktionsweise des Spenders der 2 und 3 ist im wesentlichen dieselbe
wie für
den Spender von 1. Das
Band wird unter Spannung gehalten und bewegt sich von Spule 68 weg,
um Kopf 66 herum und zurück zu Spule 76. Diese
Bandbewegung bewirkt, daß die
Spulen sich um Tragachse 64 drehen, wobei die Kupplung
ermöglicht,
daß die
Spulen drehend relativ zueinander gleiten, um die Bandspannung ziemlich
konstant zu halten. Die Bandbewegung bewirkt auch, daß die Spulen
sich im Gleichklang miteinander auf Achse 64 nach oben
und unten bewegen, wenn das Band sich von Spule 68 abwickelt
und sich auf Spule 76 wieder aufwickelt.
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6(a)–(d) zeigen
einige der möglichen Applikatorkopf-Ausrichtungen.
Ein Kopf 130 in 6(a) ist
insofern ähnlich
zu Kopf 66 in 2 und 3, als der Mittelpunkt der
Kopfkante 132 unterhalb einer Mittellinie 134 eines
Gehäuses 136 liegt. 6(b) offenbart einen Kopf 138,
bei dem der Mittelpunkt einer Kopfkante 140 entlang Mittellinie 134 eines
Gehäuses 142 liegt. 6(c) offenbart einen Kopf 144,
bei dem eine Mittellinie 145 von Kopf 144 parallel zu
einer Mittellinie 146 eines Gehäuses 148 verläuft. 6(d) offenbart einen Kopf 150,
bei dem eine Mittellinie des Kopfes und Mittellinie 146 von
Gehäuse 152 kolinear
sind.
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Die
vier Kopfpositionen, die in 6(a)–(d) dargestellt sind, können definiert werden durch
einen Winkel zwischen einer Mittellinie des Kopfes und der Mittellinie
des Gehäuses
und durch den senkrechten Abstand von der Mittellinie des Gehäuses zum
Mittelpunkt der Kopfkante. Es könnte
viele weitere Kopfausrichtungen geben, die durch diese zwei Parameter
definiert sind. Zusätzlich
kann der Kopf so konstruiert werden, daß er frei entlang des Winkels
in fixierte Einstellungen schwenkt. Der Kopf könnte auch so konstruiert werden,
daß er
frei um seine Mittellinie schwenkt, während er frei entlang des Winkels schwenkt.
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Wenn
man sich nunmehr 4 und 5 zuwendet, ist eine alternative
Ausführungsform
der Spulen offenbart. Eine Vorratsspule 100 ist in ihrem unteren
Ende 102 ähnlich
zu Spule 68. Das obere Ende 104 der Spule ist
jedoch verschieden. Spule 100 ist aus Kunststoff hergestellt
und spritzgegossen, um die Form anzunehmen, die in 4 dargestellt ist. Spule 100 ist
teilweise in Längsrichtung
am oberen Ende 104 gespalten und besitzt ein Paar Arme 106 und 108.
Spule 100 ist so ausgeformt, daß sie einen Spalt 110 zwischen
den Armen aufweist und einen ausgestellten Abschnitt 109, 111 am
Ende von jedem Arm. Eine Aufnahmespule 112 ist ähnlich zu Spule 76,
mit der Ausnahme, daß eine
innere ringförmige
Ausnehmung 114 an einem Ende der Spule vorgesehen ist (die
Hälfte
der Aufnahmespule ist nicht dargestellt, um die Betrachtung zu erleichtern).
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Die
Spulen 100 und 112 werden zusammengebaut, indem
die Arme 106, 108 zusammengedrückt und in ein Ende von Spule 112 eingeschoben werden.
Spalt 110 zwischen den Armen ermöglicht, daß sie ausreichend zusammengedrückt werden,
um durch Spule 112 hindurchzupassen. Spule 100 wird in
Spule 112 eingeschoben, bis die ausgestellten Abschnitte 109, 111 der
Arme aufgrund der inhärenten Federmerkmale
der Arme in die ringförmige
Ausnehmung 114 hinein nach außen springen. Die Abschnitte 109, 111 und
die Ausnehmung 114 halten die Spulen zusammen. Eine radial
nach außen
wirkende Kraft durch die Arme 106 und 108 auf
die Flächen 114 und 115 von
Aufnahmespule 112 erzeugt Reibung zwischen dem oberen Spulenende 104 und Aufnahmespule 112,
um eine Reibkupplung zu bilden. Etwas Reibwiderstand kann auch zwischen
den Flanschen 116 und 118 bereitgestellt werden.
Diese Ausführungsform
eliminiert die Mutter und Feder der vorigen Ausführungsformen.
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Bezug
nehmend auf 5 nimmt
jeder Endabschnitt 120, 122 eines Wicklungsbereichs 124 von
Spule 100 im Durchmesser auf sein entsprechendes Spulenende
hin ab, um eine Umkehrung in der Wicklung am Ende jeder Lage zu
stabilisieren, wobei bei einer solchen Umkehrung, wenn das Band schraubenförmig gewickelt
wird, ein Schraubenwinkel des gewickelten Bandes sich umdreht, und
um diese Umkehrung des Schraubenwinkels zwischen einer schraubenförmigen Lage
und der nächsten schraubenförmigen Lage,
die sich in der entgegengesetzten Richtung windet, zu erleichtern.
Mit anderen Worten liegt der maximale Wicklungsdurchmesser jeder
Spule (ohne jegliches Band auf der Spule) im zentralen Bereich der
Spule. Dieses selbe Merkmal ist auf Spule 115 und den anderen
oben diskutierten Spulen zu finden.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung ist in 7–7a dargestellt. In dieser
Ausführungsform
ist die Kante 165 von Kopf 166 in einem Winkel
A in Bezug auf eine Senkrechte (P) zur Mittellinie CL (Längsachse)
des Gehäuses 12 angeordnet. Vorzugsweise
beträgt
Winkel A von etwa 5 bis 30 Grad, bevorzugter etwa 10 bis 20 Grad.
Die angewinkelte Kante ermöglicht
dem Benutzer, das Band bequem auf eine Papieroberfläche aufzutragen,
während
das Gehäuse
in einer ergonomischen Stellung gehalten wird. Es ist auch bevorzugt,
daß der
Mittelpunkt M in Längsrichtung
der Kante 165 auf oder relativ nahe der Mittellinie des
Gehäuses
liegt, z. B. innerhalb von 1 mm von der Mittellinie, bevorzugter
innerhalb von 0,5 mm und am bevorzugtesten auf der Mittellinie.
Diese Positionierung der Kante ermöglicht, daß die Kante gegen eine Oberfläche gedrückt werden
kann, ohne daß das
Gehäuse 12 dazu
neigt, sich in der Hand des Benutzers zu drehen (wenn die obigen
Beschränkungen
nicht erfüllt
sind, wird die außermittige
Kraft, die aus dem Drücken
der Kante gegen eine Oberfläche
resultiert, ein Drehmoment in Bezug auf die Mittellinie des Gehäuses ausüben, was eine
Extraanstrengung erfordert, um das Gehäuse davon abzuhalten, sich
in der Hand des Benutzers zu drehen). Vorzugsweise ist Kante 165 relativ
lang, wie dargestellt, um zusätzliche
Stabilität
zu geben und dem Benutzer zu helfen, die Kante auf dem Papier auszurichten.
Dieses Merkmal kann auch helfen zu verhindern, daß das Band
während
des Gebrauchs von der Kante abrutscht. Die Länge L von Kante 165 beträgt vorzugsweise
wenigstens 9 mm, bevorzugter von etwa 9 bis 15 mm und am bevorzugtesten
von etwa 10 bis 12 mm.
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Der
in 7–7a dargestellte
Spender schließt
auch Führungen 270, 274 ein,
die das Band wieder ausrichten, wenn es von der Vorratsspule 167 zur
Kante 165 läuft
und erneut wenn das Band von der Kante zur Aufnahmespule 176 zurückläuft. Diese Führungen
sind vorzugsweise hergestellt aus einem Material mit geringer Reibung,
z. B. einem Polytetrafluorethylen(PTFE)Polymer, wie etwa TEFLON-Polymer.
Eine bevorzugte Geometrie für
die Führungen 270, 274 wird
unten unter Bezugnahme auf 16–20 beschrieben werden.
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Wie
dargestellt in 8, ist
Kopf 166 vorzugsweise eine modulare Einheit, die separat
ausgeformt und während
der Herstellung des Spenders in das Gehäuse eingebaut wird. In der
Ausführungsform,
die in den 7 und 8 dargestellt ist, ist der Kopf
innerhalb des Gehäuses
angeordnet und unter Verwendung von Führungsöffnung 168, die auf
Führungsteil 170 angeordnet
ist, an Ort und Stelle gehalten. Führungsteil 170 liegt
sandwichartig zwischen zwei muschelartigen Hälften des Gehäuses und
ist an Ort und Stelle durch einen Zapfen (nicht dargestellt) gesichert,
der durch Führungsöffnung 168 geschoben
wird. Die Anordnung des Kopfes 166 relativ zu Gehäuse 12 wird
weiter geführt
durch den Eingriff von Fläche 172 mit
der kreisförmigen Öffnung von Gehäuse 12.
Kante 165 wird definiert durch ein Glättungsteil 198. Vorzugsweise
ist wenigstens das Glättungsteil 198 durchsichtig,
so daß der
Benutzer durch das Glättungsteil
hindurchsehen kann, um zu sehen, wie die Markierung korrigiert wird.
Zur Erleichterung der Herstellung ist vorzugsweise der gesamte Kopf 166 aus
einem durchsichtigen Kunststoff hergestellt.
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Die
oben beschriebene Kantenpositionierung macht es erforderlich, daß das Band
sich in einem nicht-planaren Weg bewegt, wenn es zwischen der Spule 167 (7a) und der Kante 165 läuft und erneut
wenn das Band von der Kante zur Aufnahmespule 176 zurückläuft (d.
h. wenn das Band sich durch beide „Läufe" des Bandweges bewegt). Die Bewegung
zur Kante 165 und zurück
sollte ohne Reißen,
Dehnen oder anderweitiges Verzerren oder Beschädigen des Bandes bewerkstelligt
werden und somit ist wichtig, daß das Band nicht irgendwelche
Kantenbelastungen erfährt
(mit „signifikant" meinen wir ausreichend,
um Schädigung
am Band oder Verzerrung, wie etwa Verknittern, des Bandes zu bewirken). Auch
sollte das Band nicht von seinem beabsichtigten Weg weggezogen werden,
da dies zu einer Fehlfunktion des Spenders führen könnte; der Bandweg muß eine so
glatt wie mögliche
Form aufweisen, um Zug auf die Bewegung des Bandes zu minimieren.
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Um
die stiftähnliche
Form des Gehäuses
so schlank wie möglich
zu halten, sollten beide Bandläufe – von der
Vorratsspule zur Kante und von der Kante zurück zur Aufnahmespule – durch
das Gehäuse auf
derselben Seite der Spulen laufen, z. B. wie dargestellt in 7(b). Wenn das Band in jeder
Richtung das vordere Ende 169 des Raumes passiert, der
im Gehäuse
für die
Spule 167 bereitgestellt ist, um sich zur Kante 165 bewegen,
müssen
beide Bandläufe durch
eine halbkreisförmige Öffnung 188 (in
gepunkteten Linien angedeutet) zwischen dem Gehäuse und dem für die Spule
reservierten Raum laufen. Für die
Position und Ausrichtung von Kopf 166, die in 7 dargestellt ist, wird
der Weg zwischen Öffnung 188 und
Kante 165 auch die Notwendigkeit mit sich bringen, daß die Ausrichtung
des Bandes (wie definiert durch einen zu seiner Oberfläche normalen
Vektor) sich zwischen Öffnung 188 und
den Teilen des Weges, die sich Kante 165 annähern oder
diese verlassen, durch nahezu 90 Grad drehen.
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Der
Grad des Neigungswinkels von Kante 165 in dieser Produktkonfiguration
(wie z. B. oben in der in 7 dargestellten
Ausführungsform
diskutiert, ist der Winkel A vorzugsweise größer als etwa 5 Grad) und die
Notwendigkeit, daß das
Band durch Öffnung 188 läuft, kombiniert
mit der Notwendigkeit für
einen Bandweg, der Kantenbelastungen und Abweichung des Bandes von
seinem Weg minimieren wird, macht es im allgemeinen erforderlich,
das Band entlang eines spezifischen nicht-planaren Weges zu führen, der
so konzipiert ist, daß er
diese Beschränkungen
erfüllt.
Weil die Neigung von Kante 165 bewirkt, daß das untere
Ende von Kante 165 näher
als das obere Ende an Öffnung 188 liegt,
sollte der Bandweg so konzipiert sein, daß er diese Abstandsdiskrepanz
kompensiert, um nicht eine entsprechende Diskrepanz in den Weglängen der
zwei Kanten des Bandes zu erzeugen. Das heißt, der Bandweg sollte so angeordnet
sein, daß, über einen
bestimmten Abschnitt seiner axialen Laufdistanz, die untere Kante
des Bandes mehr Weglänge
durchquert, als dies die obere Kante des Bandes tut, um etwas Länge der
unteren Kante des Bandes „aufzubrauchen" und das vordere
Extrem der unteren Kante des Bandlaufes (nach hinten) „einzuziehen" (wo das Band sich bei
Erreichen von Kante 165 im wesentlichen umdreht). Auf diese
Weise werden beide Kanten des Bandes zu dem Zeitpunkt, wenn sie
Kante 165 erreichen, dieselbe Weglänge zurückgelegt haben und werden daher
gleiche Spannung um Kante 165 herum aufweisen, obgleich
die oberen und unteren Abschnitte von Kante 165 nicht den
gleichen Abstand von Öffnung 188 aufweisen.
Im Gegensatz dazu wird eine Kante des Bandes, wenn das Band einfach schwebend
in der Luft gehalten würde,
wenn es sich zwischen der Öffnung 188 und
der Kante 165 bewegt, stärker angezogen werden als die
andere Kante, was eine Kantenbelastung auf das Band erzeugen würde.
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Das
Band sollte somit seinen Weg als „gerade sehen", in dem Sinne, daß das Band
ihm folgen kann, ohne daß eine
Kante des Bandes durchhängen würde oder
gedehnt werden müsste,
d. h. beide Kanten des Bandes sollten im wesentlichen dieselbe Distanz über den
Bandweg laufen, so daß der
Zug auf beiden Kanten im wesentlichen derselbe sein wird und das
Band nicht irgendeine signifikante Kantenbelastung erfahren wird.
Ein Bandweg, der dieses Kriterium erfüllt, kann geschaffen werden,
indem das Band über
wenigstens einen größeren Teil
seines Weges durch eine Fläche
abgestützt
wird, die eine Geometrie aufweist, die die erforderliche Angleichung
von Weglängen
liefern wird.
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Die
bevorzugte Form des Gehäuses 12 erlegt
der axialen Distanz eine weitere Beschränkung auf, daß das Band
von der Kante 165 weglaufen kann, bevor es seine Ausrichtung ändert. Damit
der Spender an einer Stelle ergriffen werden kann, die vernünftig nah
zu Kante 165 liegt, sollte das Gehäuse das Band bis nahe der Kante
umschließen
(z. B. etwa 15 mm von dem Mittelpunkt M der Kante). Auch ist das
Gehäuse
im Greifabschnitt vorzugsweise kreisförmig im Querschnitt und besitzt
einen Außendurchmesser
D von weniger als 14 mm am vorderen Ende 191 des Greifabschnittes.
Diese Konstruktionsüberlegungen
erfordern, daß beide
Bandläufe
auch in eine Öffnung 190 von
begrenzter Größe (z. B.
mit einem Innendurchmesser von 12 mm) am vorderen Ende 191 des
Greifabschnittes hineinpassen.
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So
muß die
Kompensation der Bandkantenweglänge über eine
relativ kurze axiale Distanz D1 (d. h. die axiale Distanz zwischen Öffnung 188 und der
Kante 165) und innerhalb einer relativ kurzen radialen
Distanz D2 von der Gehäuseachse
CL (d. h. der radialen Distanz zwischen CL und den äußeren Grenzen
von Öffnung 188)
erreicht werden. Im allgemeinen ist D1 kleiner als 60 mm und ist
D2 kleiner als 10 mm. In bevorzugten Spendern kann D1 kleiner als etwa
50 mm sein und kann D2 kleiner als 6 mm sein.
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Ein
Beispiel für
einen Spenderapplikatorkopf mit einem Bandweg, der diese Kriterien
erfüllt,
ist in 9 und 9A dargestellt. In dieser
Ausführungsform schließt das Bandbett 200,
d. h. die Oberfläche
des Kopfes 166, über
die das Band von Kante 165 zu Spule 176 zurückläuft, einen
angeschrägten
Abschnitt 202 und einen Abschnitt 204, der einen
Kegelschnitt umfaßt,
ein (9). Somit wird
die Bandrückseite,
durch die Oberflächengeometrie
von Bandbett 200 in den 9A, 10 und 10A (in 10 und 10A ist das Band aus Klarheitsgründen allein
dargestellt), geführt.
Die Auswölbung
von Bandkante 206 aufgrund ihres Verlaufs über den
konischen Abschnitt 204 bewirkt, daß die Bandkante 206,
die ansonsten eine kürzere
Weglänge
durchlaufen würde, als
die gegenüberliegende
Bandkante 205, eine im wesentlichen gleiche Weglänge durchläuft. Mittlerweile
ist die Biegung der konischen Oberfläche 204 hochkompatibel
mit der Biegung der Öffnung 190, durch
die der Bandweg hindurchpassen muß. Die gegenüberliegende
Bandbettoberfläche
(nicht dargestellt), über
die das Band von Spule 167 zu Kante 165 läuft, kann
im wesentlichen symmetrisch zu Bandbett 200 sein oder kann
eine unterschiedliche Geometrie aufweisen, die das Band in einem ähnlich ausgestalteten
Weg führt.
In der in 9 dargestellten
Ausführungsform
schließt
das Bandbett 200 offene Bereiche 201 ein. Diese
offenen Bereiche sind bereitgestellt, um das Ausformen des Kopfes 166 zu
erleichtern. Die Öffnungen
können
weggelassen werden, wenn sie nicht für Ausformzwecke benötigt werden,
oder können
unterschiedliche Formen und Größen aufweisen,
vorausgesetzt, daß das
Bandbett 200 ausreichende übrigbleibende Oberfläche aufweist,
um das Band im gewünschten
Bandweg abzustützen.
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Andere
geeignete Bandbettgeometrien und Bandwege können unter Verwendung von CAD-Software konzipiert
werden, um die Biegungen zu simulieren, die im Band erzeugt werden,
wenn es durch seinen Weg hindurchläuft, und durch Eingabe ausgewählter Werte
für Winkel
A und Abstände
D1 und D2 für
das gewünschte
Spenderdesign. Der konisch gebogene Weg, dem das Band in 9A–10A folgt, wurde
zum Beispiel aus einer Näherung
abgeleitet, die aus einem Satz von diskreten Biegungen erstellt wurde,
die durch die gepunkteten Linien in 10 und 10A angegeben sind. Die bevorzugten
Positionen dieser Biegungen (jede einzelne Biegung 10 Grad
in diesem Falle, mit Ausnahme an Kante 165) sind graphisch
in 11 angegeben. Das
Verfahren, das verwendet wurde, um dieses Muster auszuwählen, war
eines mit progressiver Annäherung,
wobei die Positionen und akkumulierte Größe der Biegungen schrittweise
eingestellt wurde, um das Band senkrecht um Kante 165,
die in Winkel A geneigt ist, und durch beide Öffnungen 190 und 188 laufen
zu lassen, ohne das Gehäuse
oder die Spule zu berühren
oder irgendeine substantielle Kantenbeugung zu erleiden. Dasselbe
Verfahren könnte
für unterschiedliche
Winkel von A verwendet werden, obgleich die Größe von Öffnung 190 möglicherweise
variiert werden müßte.
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Die
Gradzahl, um die sich Glättungsteil 198 verbiegt,
wenn Kante 165 gegen eine Oberfläche gedrückt wird, kann variiert werden,
um einen ergonomischeren Spender bereitzustellen. Der Kopf kann so
konstruiert sein, daß eine
Verbiegen von Glättungsteil 198 um
eine Achse ermöglicht
wird, die parallel zu Kante 165 liegt (hierin als „Flachbiegung" bezeichnet), um
eine Achse, die senkrecht zur Kante 165 und Gehäuseachse
CL liegt (hierin als „Kantenbiegung") bezeichnet, oder
beides. Wenn Flachbiegung in variierenden Graden entlang der Kante
aufgrund ungleichmäßigen Drucks
oder Abstützung
entlang der Kante auftritt, könnte
diese ungleichmäßige Flachbiegung
auch einen Grad von Verdrehbiegung um eine Verdrehachse liefern
(14A). Wenn Kante 164 flexibel
gehalten ist, so daß Flachbiegung
in einer kontinuierlich variierenden Art und Weise von Punkt zu
Punkt entlang der Kante auftreten kann, kann diese Variation der
Flachbiegung auch einen Grad der Anpassung an die Ungleichmäßigkeit
im Substrat liefern, auf die das Band aufgetragen wird. Alternativ
kann, wenn es gewünscht
ist, daß Kante 165 einen
festen Druck entlang seiner gesamten Länge aufrechterhalten kann,
wenn sie gegen eine flache Oberfläche gedrückt wird, der Bereich unmittelbar
hinter Kante 165 als eine verstärkte „geradkantige" Struktur konstruiert
sein, d. h. die Dicke des Glättungsteils 198 kann
lokal unmittelbar hinter Kante 165 erhöht sein, wie z. B. in 13A dargestellt.
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In
einer Ausführungsform,
die in 12 dargestellt
ist, kann das Glättungsteil 198 auf
einer massiven ausgeformten Struktur 209 angebracht sein, die
Versteifungsrippen 210 aufweist, die die Grenzen des Bandbettes 200 definieren.
Diese Anordnung liefert einen Spender, der einen relativ starren
Kopf mit geringer Flach- oder Kantenbiegung aufweist.
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Wenn
mehr Flachbiegung gewünscht
ist, kann das Glättungsteil 198 am
Ende einer mittigen Zunge 212 ausgebildet sein, die im
Hinblick auf das Bandbett 200 verdünnt ist (d. h. die Zungendicke
in der zu Kante 165 und Gehäuseachse CL senkrechten Dimension
relativ zu derjenigen des Bandbettes verringert) und freitragend
aus dem Bandbett 200 heraus, wie dargestellt in 13 und 13A. Die Zunge sollte einen ausreichend
hohen Querschnittsmodul und eine Biegefestigkeit besitzen, daß sie während normalen
Gebrauchs keine dauerhafte Verformung erleidet. Ein geeignetes Material
ist Polycarbonat.
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Der
Querschnittsmodul, definiert als das Querschnittsmoment, dividiert
durch den größten Abstand
jedes lasttragenden Materials von seiner neutralen Achse, ist die
Struktureigenschaft eines Querschnitts, die, kombiniert mit dem
Elastizitätsmodul des
Materials, das maximale Belastungsniveau vorhersagen wird, das durch
ein gegebenes Biegungsmoment auferlegt wird, unter herkömmlichen
linearen Annahmen der Festkörpermechanik.
Für eine freitragende
Struktur wie diese Zunge, bei der es gewünscht ist, sowohl Compliance
als auch Robustheit zu maximieren, ist es vorteilhaft, daß der Querschnittsmodul
mit zunehmendem Abstand von der Kante linear ansteigt, so daß der Abschnitt
der Struktur, der die höchste
Hebelwirkung während
der Biegung aufnimmt, den höchsten
Querschnittsmodul haben wird (d. h. so daß jeder Abschnitt soviel Compliance
beiträgt,
wie seine Materialfestigkeit ermöglicht, ohne
daß irgendein
Abschnitt die Belastung vermeidet, die von anderen Abschnitten aufgenommen wird).
Für eine
Struktur mit rechteckigem Querschnitt ist der Querschnittsmodul
proportional zur Breite und zum Quadrat der Dicke. Folglich wird,
wenn die Zunge eine gleichförmige
Breite hat, sie einen im wesentlichen linear ansteigenden Querschnittsmodul über Abschnitte
haben, in denen sie einen im wesentlichen parabolischen axialen
Querschnitt hat, wie dargestellt in 13A (siehe
Kurve C). Die Funktion, die die Parabolkurve definiert, ist Y =
kX1/2, wobei Y die Dicke der Zunge ist,
X der Abstand von Kante 165 ist und k eine Konstante ist,
die so ausgewählt
ist, daß sie
die Materialeigenschaften an die erwartete Belastung anpasst. Allgemeiner
ist es bevorzugt, daß Zunge 212 progressiv
dicker wird, wenn sie sich von Kante 165 weg erstreckt,
um angemessene Festigkeit bereitzustellen, um der Hebelwirkung zu
widerstehen, die bei einem gegebenen Abstand von der Kante erfahren
wird.
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Es
ist jedoch bevorzugt, daß die
Zunge insgesamt ausreichend dünn
ist, so daß sie
sich leicht biegen wird, d. h. so daß die Zunge ein relativ niedriges
Querschnittsmoment haben wird.
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Um
einen angemessenen Querschnittsmodul ohne unerwünschten Anstieg des Querschnittsmomentes
zu erreichen, ist es im allgemeinen bevorzugt, daß die Zunge
so breit wie möglich
ist, während noch
ausreichend Spiel für
die Zunge ermöglicht wird,
sich zu verbiegen. Die Breite der Zunge ist jedoch im allgemeinen
beschränkt
durch die Seitenschienen 215, die, wie die Verstärkungsrippen 210, die
oben diskutiert sind, bereitgestellt sind, um als Randbegrenzungen
zu dienen, um zu helfen, daß das
Band in seiner Bahn auf dem Bandbett bleibt. Wenn Seitenschienen 215 einbezogen
sind, beträgt die
Breite der Zunge vorzugsweise von etwa 3 bis 4 mm. In einigen Ausführungsformen
können
die Seitenschienen 215 weggelassen werden (z. B. wenn sie
nicht benötigt
werden, um das Band auf dem Bandbett zu halten), wobei in diesem
Falle die Zunge breiter sein kann, z. B. von etwa 4 bis 8 mm. Vorzugsweise
erstrecken sich die Schlitze 214, die die Seitenkanten
der Zunge definieren, von Kante 165 weit genug nach hinten,
um eine Zunge mit einer Biegung zu bilden, die Benutzern ein komfortables
Biegeniveau gibt, ohne daß die
Zunge so scharf verbogen werden muß, daß das Material überbelastet
wird, z. B. etwa 3 bis 6 mm, bevorzugter etwa 4 bis 5 mm.
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Wenn
es gewünscht
ist, daß der
Spenderkopf substantielle Kantenbiegung, zusätzlich zu seiner Flachbiegung,
aufweist, kann das Glättungsteil 198 auf
einer längeren
Zunge 216 angebracht sein, wie dargestellt in 14. Wie dargestellt, hat
Zunge 216 ein im wesentlichen stundenglasförmiges Profil. Der
Halsbereich 218 von Zunge 216 ist dünner (d.
h. schmaler in der Dimension, die parallel zu Kante 165 verläuft) als
der Rest der Zunge (z. B. Dicke T, 14,
beträgt
etwa 0,8 mm gegenüber
4 mm für den
Rest der Zunge). Somit hat Halsbereich 218 ein relativ
niedriges Querschnittsmoment um die Achse der Kantendrehung (Achse
A, 14A), was ermöglicht,
daß der
Vorderabschnitt 220 der Zunge und somit das Glättungsteil 198,
um Achse A schwenkt, wenn Kante 165 mit einer Kantenbelastung
beaufschlagt wird. Die Breite W (14)
von Halsbereich 218 (d. h. die Dimension parallel zu Achse
A) ist viel größer als
die Dicke in diesem Bereich (z. B. die Breite beträgt etwa
5 mm gegenüber
der Dicke von etwa 0,8 mm, die oben angegeben ist), so daß dieser „Gelenk"-Bereich widerstandsfähig gegenüber Seitenbelastungen bleibt.
Es ist im allgemeinen bevorzugt, wie dargestellt in 14, auch einen zweiten, breiteren Halsbereich 225 einzubeziehen,
um ausreichend Spiel für
die Zunge zu ermöglichen,
um sich in bezug auf die Kante zu verbiegen, ohne gegen die Seitenschienen 215 zu
stoßen.
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Vorzugsweise
ist der engste Punkt dieses Halsbereiches 216 nahe genug
an Kante 165 angeordnet, daß das Schwenken der Zunge dazu
neigen wird, einen ausgeglichenen Glättungsdruck über die Breite
des Bandes bereitzustellen, wobei sie in Reaktion auf Druckkräfte an dem
Blatt, die in einer Richtung senkrecht zu Kante 165 ausgeübt werden,
leicht schwenkt und weniger leicht in Reaktion auf zufällige Reibungskräfte, die
parallel zu Kante 165 ausgeübt werden. Andererseits ist
der engste Punkt des Halsbereiches weit genug von Kante 165 angeordnet, daß der Bandweg,
in begrenztem Umfang, mit der verschwenkenden Zunge nach oben und
unten schwingen und den Grad minimieren kann, zu dem die Kante 165 im
Hinblick auf das Band, das um es herumläuft, ausbricht. Auf der Grundlage
dieser Beschränkungen
beträgt
der Abstand vom engsten Punkt des Halsbereiches zu Kante 165 vorzugsweise etwa
5 bis 15 mm, bevorzugter etwa 9 bis 11 mm.
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Die
Verstärkungsrippen 210,
oder Seitenschienen 215, können jede gewünschte Höhe besitzen,
oder können
vollständig
weggelassen werden, in Abhängigkeit
davon, ob es bevorzugt ist, die Bahn des Bandes positiver zu beschränken oder
dem Band mehr Bewegungsfreiheit von seiner Bahn zu ermöglichen.
Wenn man dem Band eine gewisse Bewegungsfreiheit ermöglicht,
kann dies zu weniger Druck gegen die Kanten des Bandes führen und
dadurch das Risiko einer Beschädigung
der Überzugsschicht des
Bandes verringern. Seitenschienen 215' können zum Beispiel relativ niedrig
sein, wie dargestellt in 15.
Die Seitenschienen können
auf nur einer Seite der Spitze vorgesehen sein, wie dargestellt
in 15, z. B. auf der
Aufnahmeseite, oder können auf
beiden Seiten vorgesehen sein.
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In
einigen Ausführungsformen
ist es bevorzugt, daß die
Führungen 270, 274 eine
gebogene Oberfläche
besitzen, über
die das Band läuft,
wie dargestellt in 16–20. Diese gebogene Oberfläche ermöglicht es,
daß das
Band auf der Führung
relativ zentriert bleibt, selbst wenn Band in alternierenden Schichten
auf der Vorratsspule sich der Führung aus
unterschiedlichen Winkeln nähert.
(Wenn das Band in schraubenförmigen
Lagen auf der Vorratsspule aufgewickelt ist, wird das Band von der
Spule in einem schrägen
Winkel abgehen, wenn es verwendet wird, und dieser Winkel wird sich
von einer Lage zur nächsten
umkehren. In einigen Ausführungsformen
beträgt
die Neigung der Schraubenwicklung etwa 15 Grad, so daß Band,
das sich von den Lagen mit „ungerader
Nummer" von den
Vorratswicklungen abwickelt, in der Vorratsführung aus einer Richtung ungefähr 15 Grad
zu einer Seite einer Ebene ankommen wird, die senkrecht zur Spulenachse
steht, und Band, das sich von den Lagen mit „gerader Nummer" abwickelt, wird
aus etwa 15 Grad zur anderen Seite einer solchen Ebene ankommen.
Wenn die Aufnahmewicklungen nach dem Muster der Vorratswicklungen
sind, aufgrund der koordinierten Bewegung der Vorrats- und Aufnahmespulen,
wird es ebenso eine ähnliche
Alternierung der Winkel geben, in denen die Rückschicht auf die Aufnahmespule
aufgewickelt wird). Um diesen Unterschied der Richtungen des Bandweges
auszugleichen, ist die Kante jeder Führung halbkreisförmig gebogen,
so daß,
unter dem durch die Kupplung aufrechterhaltenen Zug, das Band in
einer selbstzentrierenden Art und Weise funktionieren wird. Somit
wird das Band seine Position auf der Führung so einstellen, daß die kürzeste Weglänge aufrechterhalten
wird, wird aber im wesentlichen zentriert bleiben, d. h. nicht über irgendein Ende
der Führungskante
hinausrutschen.
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16 zeigt einen Spender mit
einem weggeschnittenen Abschnitt, um die Führung 270 mit darüber laufendem
Band zu zeigen. 17 und 18 veranschaulichen schematisch
die Einstellung der Bandposition auf der gebogenen Kante 275.
Der weggeschnittene Bereich von 16 ist
in 19 und 20 vergrößert dargestellt, die die zwei
unterschiedlichen Ankommrichtungen des Bandes veranschaulichen,
die den unterschiedlichen Schraubenwicklungswinkeln alternierender
Lagen von Bandwicklungen entsprechen.
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Bezug
nehmend auf 17 und 18 wird, wenn die Biegung
des Bandes an der Führung
einen stumpfen Winkel bildet, wie in 18,
die Schrägfalte
im Band, wenn es über
die halbkreisförmige
Kante läuft,
länger
werden als im Falle eines spitzen Winkels, der in 17 dargestellt ist. Unter bestimmten Bedingungen
von Bandzug und Bandzusammensetzung kann diese verlängerte Falte
anfällig
sein gegenüber
Buckelbildung oder Verknittern, da der Mittelbereich nicht eng abgestützt ist,
aufgrund der konkaven Biegung der halbkreisförmigen Führungskante. Um das Band besser
abzustützen,
kann die Kante 275 eine nicht-gleichförmige Kantenbiegung aufweisen,
damit die Konkavität
des Abschnittes verringert wird, in dem diese längere Falte sitzt, da die spitze Biegung
und die stumpfe Biegung dazu neigen, an verschiedenen Stellen auf
der Kante 275 aufzuliegen. In einer geeigneten Kantengeometrie
ist zum Beispiel der Abschnitt der Kante, wo die längere Falte sitzt,
gerade und der Abschnitt, wo die kürzere Falte sitzt, ist etwas
schärfer
gebogen als bei der gleichförmig
gebogenen Version, damit im wesentlichen dieselbe Gesamtbiegung
wie in einer gleichförmig
gebogenen Version auftritt.
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Andere
Ausführungsformen
liegen im Schutzumfang der folgenden Ansprüche.
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Statt
zum Beispiel eine weiße,
undurchsichtige Transferschicht auf eine Oberfläche aufzutragen, kann eine
eingefärbte
durchsichtige Hervorhebungsschicht oder eine andere Art von Schicht
aufgetragen werden.
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Auch
kann der Spender nur eine Spule einsetzen, wie etwa eine einzige
Vorratsspule, die ein Band ohne Rückschicht zuführen kann,
oder eine einzige Aufnahmespule, die von einem Walzenapplikator
angetrieben sein kann. In einem Zwei-Spulen-Spender kann die Spule,
die am nächsten
zum Applikatorkopf liegt, entweder die Vorratsspule oder die Aufnahmespule
sein.
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Überdies
können,
wenn das Band in einem schraubenförmigen Muster auf einer oder
beiden der Spulen aufgewickelt ist, die Umläufe des Schraubenmusters mit
Abstand voneinander angeordnet sein, entweder so, daß wenig
oder keine Überlappung
zwischen den Umläufen
besteht oder daß jeder
Umlauf eine oder mehrere benachbarte Umläufe überlappt. Wenn es keine Überlappung
gibt, werden beide Kanten des Bandes auf demselben Durchmesser aufgewickelt
sein, was vorteilhaft sein kann, wenn das Band relativ unelastisch
ist, da eine Diskrepanz zwischen den Wicklungsdurchmessern für die zwei
Kanten des Bandes dazu neigen würde,
Falten in der weniger straffen Kante zu bewirken. Wenn das Band
so aufgewickelt ist, daß benachbarte
Umläufe
sich überlappen,
wird die Steigung, mit der Schraubenwicklung sich windet, minimiert
sein und die Kante des Bandes, die den vorangehenden Umlauf überlappt, wird
in einem leicht größeren Durchmesser
als die andere Kante aufgewickelt sein. Diese Option wäre bevorzugt,
wenn die Größe der Schraubensteigung als
eine zu schwerwiegende Konstruktionseinschränkung angesehen wird, zum Beispiel
wegen der Schwierigkeit, die zwei gegenüberliegenden alternierenden
Schraubensteigungen anzupassen, wo das Band auf die Führungen 270 und 274 trifft.
Im allgemeinen ist es bevorzugt, daß die Überlappung zwischen benachbarten
Umläufen
von etwa 10 bis 40 Prozent der Bandbreite beträgt. Das Band kann auf die Spule
so aufgewickelt werden, daß die
Transferschicht nach innen zeigt (auf die Oberfläche der Spule zu) oder nach
außen.
Die Geometrie der Bandführung 270,
die in den 16–20 veranschaulicht ist, ist
zur Verwendung mit nach innen zeigendem. Band gedacht. Für nach außen zeigendes
Band könnte
es aus Raumgründen
vorteilhaft sein, wenn das Band einen breiteren Umlauf macht, wenn
es von der Vorratsspule wegläuft.
Dieser Umlauf könnte
am besten abgestützt
werden von einer Führung
mit einer breiteren konkaven Stützfläche, z.
B. einer mehr sattelförmigen
Führung.
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Zusätzlich kann
die Kante, über
die das Band läuft,
eine glattere oder schärfere
Biegung besitzen, relativ zu den Ausführungsformen, die in den 1–15 dargestellt
und oben diskutiert sind. Im allgemeinen wird eine glattere Biegung
ermöglichen, daß die Kante
glatter über
ein Substrat läuft,
während eine
schärfere
Biegung einen höheren
Auftragsdruck liefern wird, indem die Kraft, die vom Benutzer angewendet
wird, auf ein engeres Kontaktband konzentriert wird.