DE60118438T2

DE60118438T2 - Vorlagen-verarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60118438T2
Application number: DE60118438T
Authority: DE
Inventors: Paul Scottsdale LEMENS; E. Joseph Gilbert VELASQUEZ; Ronald Phoenix HOFFMAN; Daniel Mesa REED
Original assignee: Xyron Inc
Current assignee: Xyron Inc
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: EP1690683A1; US20040050488A1; AU2006202006B2; EP1690682A1; EP1690674A2; AU2006202006A1; CN100534790C; EP1690684B1; US6814693B2; ATE321659T1; AU1979002A; BR0115325A; AU2006202004B2; US6810935B2; US6698487B2; ATE420763T1; EP1690680A1; DE60134506D1; EP1690674A3; EP1339548B1

Description

Mit dieser Anmeldung wird die Priorität der am 15. November 2000 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/248,217 beansprucht.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung zum Durchführen eines Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs auf einem ausgewählten Substrat.
Hintergrund der Erfindung
Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtungen, wie Laminiergeräte und Haftmittel-Transfer-Geräte, sind aus dem Stand der Technik bestens bekannt. Diese Vorrichtungen schließen typischerweise ein Gehäuse ein, an dem ein Paar Zuführungsrollen angebracht sind (entweder einzeln oder in einer Kassette). Eine Vorlagen-Verarbeitungsanordnung ist in dem Gehäuse vorgesehen, und die Vorratsmaterialien auf der Zuführungsrolle werden abgewickelt und der Verarbeitungsanordnung zugeführt. Ein kraft- oder handbetriebener Betätiger kann in der Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung zum Betätigen der Verarbeitungsanordnung eingeschlossen sein. Eine zu verarbeitende Vorlage (wie eine Fotografie, ein Ausdruck, eine Visitenkarte oder ein anderes gewähltes Substrat oder Dokument) wird der Verarbeitungsvorrichtung zugeführt, und die Verarbeitungsvorrichtung bewirkt, dass Haftmittel von einem oder beiden Vorratsmaterialien an der Vorlage haftet.
Bei Laminiervorgängen sind beide Vorratsmaterialien mit druckempfindlichem oder hitzeempfindlichem Haftmittel beschichtete Laminierfolien, und diese Folien werden beide auf die gegenüberliegenden Seiten der Vorlage geklebt. Bei Haftmittel-Transfervorgängen ist eines der Vorratsmaterialien ein Trägermaterial, das mit einer Haftmittelschicht beschichtet ist, und das andere besteht aus einem aggressiven oder nicht-aggressiven Deckmittel. Während des Vorgangs wird das Haftmittel auf dem Trägermaterial auf eine Seite der Vorlage übertragen und, wenn es sich um ein aggressives Decksubstrat handelt (d.h. eine Affinität zum Haftkleben besitzt), wird sich dann jedes überschüssige Haftmittel auf das Decksubstrat übertragen, das daraufhin abgezogen wird, um die Vorlage auf dem Trägermaterial freizugeben und das überschüssige Haftmittel zu entfernen. Genauere Angaben zu diesen Vorgängen können den US-Patenten mit der Nummer 5,580,417 und 5,584,962 entnommen werden.
Bei sämtlichen Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtungen müssen die Zuführungsrollen des Vorratsmaterials in regelmäßigen Abständen ersetzt werden. In dem vorgenannten Patent '962 ist eine vorteilhafte Konfiguration offenbart, die das Beschicken der Quetschwalzen der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung mit den vorderen Enden der Vorratsmaterialien erleichtert. In dem Patent '962 schwenkt der obere Gehäuseabschnitt relativ zu dem unteren Abschnitt zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen. Eine obere Quetschwalze ist drehbar auf dem oberen Gehäuseabschnitt angebracht und eine untere Quetschwalze ist drehbar an dem unteren Gehäuseabschnitt angebracht. In der Folge werden die Quetschwalzen durch Schwenken des oberen Gehäuseabschnitts in seine offene Stellung getrennt, um das Platzieren der vorderen Enden der Vorratsmaterialien zwischen den Quetschwalzen einfacher zu gestalten. Durch Bewegen des oberen Gehäuseabschnitts in seine geschlossene Stellung werden die Quetschwalzen in Druck ausübender Relation zusammen in Eingriff gebracht.
Es ist jedoch vorteilhaft, dass die Quetschwalzen genau zueinander ausgerichtet sind, wenn sie in Druck ausübender Relation in Eingriff gelangen. Sind die Quetschwalzen nicht richtig zueinander ausgerichtet (beispielsweise indem sie parallel verlaufen, jedoch zu weit beabstandet sind oder aus ihrer parallelen Ausrichtung zueinander ausscheren und schräg verlaufen), können sie keinen gleichmäßigen, gleichförmigen Druck auf alle Abschnitte der Lagen an Vorratsmaterial dazwischen ausüben und das Endprodukt kann minderwertig sein oder von nicht hinnehmbarer Qualität. Bei der Konstruktion des Patents '962 kann es beim Auftreten von Verschleiß an der Schwenkverbindung zwischen den oberen und unteren Gehäuseabschnitten dazu kommen, dass sich die Gehäuseabschnitte, bedingt durch das Spiel in der Schwenkverbindung, unabsichtlich gegeneinander verlagern. In der Folge kann es sein, dass die Quetschwalzen nicht in die richtige Druck ausübende Relation zueinander gebracht werden können, wenn sie während der Bewegung des oberen Gehäuseabschnittes in seine geschlossene Stellung bewegt werden.
Um das vorgenannte Problem zu umgehen, wird eine Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung zum Gebrauch mit einem Paar entfernbarer Zuführungsrollen vorgesehen, wobei jede Rolle einen Vorrat an Vorratsmaterial, der abgewickelt werden muss, trägt und wobei wenigstens eines der Vorratsmaterialien eine Schicht mit einem Haftmittel darauf aufweist. Die Vorrichtung schließt ein Gehäuse ein, das einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt aufweist, die beweglich zur relativen Bewegung zueinander zwischen offenen und geschlossenen Stellungen verbunden sind. Ein Paar zusammenwirkender Druck ausübender Strukturen ist innerhalb des Gehäuses angebracht, wobei die zusammenwirkenden Strukturen so konstruiert und angeordnet sind, dass sie einander benachbart in einer zusammenwirkenden Druck ausübenden Beziehung positioniert sind, indem, wenn sich die ersten und zweiten Vorratsmaterialien auf gegenüberliegenden Seiten der Vorlage befinden und das Haftmittel die Vorlage kontaktiert, die Vorlage zwischen den zusammenwirkenden Strukturen positioniert ist, so dass die zusammenwirkenden Strukturen Druck auf die Vorlage und die Vorratsmaterialien ausüben, wenn sie durch diese hindurchgeführt werden, um ein Haftkleben zwischen der Vorlage und den Rohmaterialien zu bewirken. Ein Paar der zusammenwirkenden Druck ausübenden Strukturen ist an dem ersten Gehäuseabschnitt angebracht und das andere Paar der zusammenwirkenden Druck ausübenden Strukturen ist an dem zweiten Gehäuseabschnitt angebracht, derart, dass (a) eine Bewegung der Gehäuseabschnitte in ihre geöffneten Stellungen die Druck ausübenden Strukturen auseinander bewegt in eine offene Zugangsstellung, um die Positionierung der Vorratsmaterialien dazwischen zu erleichtern und (b) eine Bewegung der Gehäuseabschnitte in ihre geschlossenen Stellungen die Druck ausübenden Strukturen in Eingriff zueinander und in den Druck ausübenden Eingriff mit dem Abschnitt der Vorratsmaterialien bringt, die dazwischen positioniert sind. Die Vorrichtung schließt weiterhin eine Führungsstruktur ein, die eine Führungsfläche bereitstellt, die so konstruiert und angeordnet ist, dass die Bewegung der Druck ausübenden Strukturen in ihre Eingriffsstellungen führt.
Aus dem Stand der Technik ist ebenfalls eine Schneidvorrichtung an der Auslassseite einer Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung bekannt, um die bearbeitete Vorlage von dem kontinuierlichen Vorrat an Vorratsmaterial zu durchtrennen. Beispielsweise ist aus der internationalen Patentanmeldung PCT US 98/23237 und ihrem Pendant, dem US-Patent Nr. 6,244,322, eine Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung bekannt, deren Schneidvorrichtung eine Schneidklinge aufweist, die transversal geführt wird, um durch die bearbeiteten Vorratsmaterialien zu schneiden. Bei dieser offen gelegten Konfiguration ist die Klinge stets so positioniert, dass die Materialien auf der Auswurfablage der Vorrichtung oder sonstigen Substrat-Stützfläche durch deren transversale Bewegung durchgeschnitten werden. Insbesondere erstreckt sich die Klinge in eine Nut, durch deren laterale Bewegung die Materialien auf dieser Oberfläche durchgeschnitten werden. Infolge dieser Konfiguration besteht die Gefahr, dass die Vorlage unabsichtlich durchgeschnitten wird, indem die Klinge dadurch bewegt wird, dass man gegen diese stößt oder sonst unabsichtlich den Klingenträger kontaktiert und die Schneidklinge in Kontakt mit der Vorlage gebracht wird. Ebenso könnte der Benutzer zufällig das bearbeitete Vorratsmaterial an der falschen Stelle durchschneiden. Bei jeder dieser Situationen muss der gesamte Vorgang erneut durchgeführt werden.
Zur Lösung des vorstehend beschriebenen Problems ist eine Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung zum Gebrauch mit einem Paar entfernbarer Zuführungsrollen vorgesehen, wobei die entfernbaren Zuführungsrollen jeweils einen Vorrat an Vorratsmaterialien, der abgewickelt werden muss, tragen und wobei zumindest eines der Vorratsmaterialien eine darauf befindliche Haftmittelschicht aufweist. Die Vorrichtung schließt ein Gehäuse ein, das so konstruiert und angeordnet ist, dass daran Zuführungsrollen entfernbar angebracht werden können. Das Gehäuse ist so konstruiert und angeordnet, dass wenn die Zuführungsrollen entfernbar daran angebracht sind, eine Vorlage in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung zusammen mit den von ihren jeweiligen Zuführungsrollen abgewickelten Vorratsmaterialien eingeführt und auf gegenüberliegenden Seiten der Vorlage angeordnet werden können. Die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung ist so konstruiert und angeordnet, dass sie einen Vorlagen-Verarbeitungsvorgang durchführen kann, bei dem die Verarbeitungsanordnung ein Haftkleben zwischen der Vorlage und den Vorratsmaterialien bewirkt, die deren Zuführungsseite zugeführt werden und nachfolgend die bearbeitete Vorlage und Vorratsmaterialien von deren Auslassseite nach außen ausstößt. Das Gehäuse sieht eine Substrat-Stützfläche vor, die auf der Auslassseite der Verarbeitungsanordnung positioniert ist. Die Substrat-Verarbeitungsfläche ist so konfiguriert, um eine bearbeitete Vorlage und Vorratsmaterialien, die aus der Verarbeitungsanordnung in einem im Wesentlichen flachen Verhältnis ausgestoßen werden, aufzunehmen und zu stützen. Auf der Auslassseite der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung ist eine Schneidvorrichtung angeordnet. Die Schneidvorrichtung schließt ein Führungselement ein, das sich transversal zu dem Gehäuse erstreckt und eine Klinge, die an dem Führungselement zur geführten transversalen Schneidbewegung an diesem entlang angebracht ist. Das Führungselement ist beweglich an dem Gehäuse zur selektiven manuellen Bewegung zwischen (a) einer inoperativen Stellung, wobei die Klinge in beabstandeter Beziehung oberhalb der Substrat-Stützfläche positioniert ist, um zu verhindern, dass die Klinge durch die bearbeitete Vorlage und die Vorratsmaterialien schneidet, und (b) einer inoperativen Stellung angebracht, wobei die Klinge derart positioniert ist, dass ein Abschnitt von ihr sich nach unten unterhalb der Substrat-Stützfläche erstreckt, so dass die Klinge durch das nach unten erstreckende Ausmaß des Klingenabschnitts in die Lage versetzt wird, durch die gesamte Dicke der bearbeiteten Vorlage und der Vorratsmaterialien während einer transversalen Schneidbewegung zu schneiden.
Da zumindest eines der Vorratsmaterialien auf den Zuführungsrollen mit einem Haftmittel beschichtet ist, ist es vorteilhaft, dass die noch nicht abgewickelten Abschnitte der Vorratsmaterialbögen weder mit Staub noch mit Fremdkörpern in Berührung kommen. Generell erstrecken sich die noch nicht abgewickelten Abschnitte der Vorratsmaterialien zwischen den zugehörigen Zuführungsrollen und der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung. Die Bögen mit den Vorratsmaterialien sind derart ausgerichtet, dass die mit Haftmittel beschichtete Seite generell zur Zuführungsöffnung der Vorrichtung weist. Daher ist es besonders vorteilhaft, zu verhindern, dass Fremdkörper in die Zuführungsöffnung der Vorrichtung gelangen, wenn die Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung nicht genutzt wird, um die Möglichkeit, dass diese Haftmittelschicht Fremdkörpern oder sonstiger Materie ausgesetzt ist, zu unterbinden oder zu reduzieren. Falls Fremdkörper oder sonstige Materie an der Haftmittelschicht anhaften, kann dadurch die Wirksamkeit des Haftklebens herabgesetzt werden und, wenn es sich bei dem Vorratsmaterial um eine transparente Laminierfolie handelt, kann dadurch das Erscheinungsbild des resultierenden Produkts leiden.
Um dieses Problem zu lösen, wird eine Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung zum Gebrauch mit einem Paar entfernbarer Zuführungsrollen bereitgestellt, wobei jede entfernbare Zuführungsrolle einen Vorrat an Vorratsmaterial, das abgewickelt werden muss, trägt und wobei zumindest eines der Vorratsmaterialien eine darauf befindliche Haftmittelschicht aufweist. Die Vorrichtung schließt ein Gehäuse ein, das so konstruiert und angeordnet ist, dass die Zuführungsrollen entfernbar angebracht sind. Das Gehäuse weist an seiner Zuführungsseite eine Öffnung auf. In dem Gehäuse ist eine Vorlagen-Verarbeitungsanordnung angebracht. Das Gehäuse ist so konstruiert und angeordnet, dass wenn die Zuführungsrollen daran entfernbar angebracht sind, eine Vorlage durch die Öffnung auf der Zuführungsseite des Gehäuses und in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung, zusammen mit den von ihren jeweiligen Zuführungsrollen abgewickelten und auf gegenüberliegenden Seiten der Vorlage angeordneten Vorratsmaterialien eingeführt werden kann. Die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung ist konstruiert und angeordnet, um einen Vorlagen-Verarbeitungsvorgang durchzuführen, wobei die Verarbeitungsanordnung ein Haftkleben zwischen der Vorlage und den Vorratsmaterialien, die auf einer Zuführungsseite eingeführt werden, bewirkt, und nachfolgend die bearbeitete Vorlage und die Vorratsmaterialien aus einer Auslassseite nach außen ausstößt. Eine Zuführungsablage mit einer Substrat-Stützfläche ist beweglich an dem Rahmen auf der Zuführungsseite der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung angebracht zum selektiven Bewegen zwischen (a) einer operativen Stellung, wobei sich die Ablage von der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung nach außen erstreckt, wobei die Substrat-Stützfläche so positioniert ist, dass sie die Vorlage in einem im Wesentlichen flachen Verhältnis während des Zuführungsvorgangs der Vorlage in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung stützt und (b) einer inoperativen Stellung, in der die Ablage in einer abdeckenden Beziehung zur Gehäuseöffnung positioniert ist, um ein Eindringen unerwünschter Gegenstände in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung durch die Öffnung zu verhindern.
Bei herkömmlichen Vorrichtungen schiebt der Betreiber zu Beginn die Vorlage durch die Zuführungsöffnung in die Vorrichtung und somit in Eingriff mit den Quetschwalzen. Die Vorlage wird auf einer Zuführungsablage von der Zuführungsöffnung zu den Quetschwalzen gestützt. Sobald sich die Vorlage in Eingriff mit den Quetschwalzen befindet, zieht die vorantreibende Drehbewegung der Quetschwalzen den nicht laminierten Abschnitt der Vorlage durch die Quetschwalzen hindurch und stößt den laminierten Abschnitt in Richtung der Auslassöffnung. Der Abschnitt der Vorlage, der einem Laminiervorgang unterzogen wurde, sollte flach und faltenfrei sein. Es ist bekannt eine Andruckvorrichtung auf der Zuführungsseite der Quetschwalzen vorzusehen, um die Vorlage beim Einzug zwischen die Quetschwalzen zu glätten und zu straffen. Dieser Glättungsvorgang gewährleistet ein faltenfrei laminiertes Endprodukt. Ein Beispiel für eine Andruckvorrichtung zum Straffen der Vorlage ist in dem gemeinsam an Bradshaw und andere übertragenen US-Patent Nr. 5,788,806 gezeigt. Die Andruckvorrichtung ist an der Zuführungsablage der Vorrichtung angebracht und ist manuell betreibbar, indem ein durch eine Feder vorgespannter Arm betätigt wird, der sich aus der Zuführungsöffnung der Vorrichtung des Patents '806 hervorstreckt. Es ist erwünscht, die Vorlage so nahe wie möglich bei den Quetschwalzen in Eingriff zu bringen und zu glätten. Außerdem ist es erwünscht, die Zuführungsrollen in einer Kassette anzubringen, die auch in einfacher Weise in der Vorrichtung installiert und aus dieser entfernt werden kann, [und] doch die Zuführungsrollen so nahe wie möglich bei den Quetschwalzen zu haben, um die Länge des nicht abgewickelten Abschnittes an Vorratsmaterialien zwischen den Zuführungsrollen und den Quetschwalzen zu minimieren. Jedoch macht es die Positionierung sowohl der Zuführungsrollen als auch der Andruckvorrichtung in der Nähe der Quetschwalzen erforderlich, wie es auch in dem Patent 806 gezeigt ist, dass die Kassette und die Vorrichtung so ausgelegt sind, dass die Kassette nach vorne über die Zuführungsablage bewegt wird, um sie an der Rückseite der Vorrichtung anbringen zu können.
Um die Notwendigkeit einer derartigen Konstruktion ausschließen zu können, wird eine entfernbare Kassette bereitgestellt, die in Verbindung mit einer Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung einer Vorlage zu verwenden ist, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse und eine Vorlagen-Verarbeitungsanordnung einschließt, die so konstruiert und angeordnet ist, dass ein Vorlagen-Verarbeitungsvorgang durchgeführt werden kann, wobei die Verarbeitungsanordnung ein Haftkleben zwischen darin eingeführten Substraten bewirkt. Die Kassette schließt eine Kassetten-Hauptteil-Struktur ein, die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse angebracht ist. Die ersten und zweiten Zuführungsrollen tragen jeweils einen Vorrat an ersten und zweiten Vorratsmaterialien und sind an der Kassetten-Hauptteil-Struktur angebracht, damit die Vorratsmaterialien von ihren jeweiligen Zuführungsrollen abgewickelt werden kön nen. Zumindest eines der Vorratsmaterialien weist eine Schicht auf, auf der ein Haftmittel angebracht ist. Die Kassetten-Hauptteil-Struktur und die ersten und zweiten Zuführungsrollen sind so konstruiert und angeordnet, dass wenn die Kassetten-Hauptteil-Struktur entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse angebracht ist, die Vorlage in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung der Vorrichtung eingeführt werden kann, wobei die ersten und zweiten Vorratsmaterialien von ihren jeweiligen Zuführungsrollen abgewickelt und auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung angeordnet sind, wobei der Betätiger in die Lage versetzt wird, so betrieben zu werden, dass die Verarbeitungsanordnung den vorgenannten Vorlagen-Verarbeitungsvorgang ausführen kann. Während des Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs bewirkt die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung ein Haftkleben zwischen den ersten und zweiten Vorratsmaterialien und der dazwischen eingeführten Vorlage und wirft im Folgenden die bearbeitete Vorlage und die Vorratsmaterialien aus. Die Kassette weist ein Substrat-Stützelement auf, das sich zwischen deren Seitenwänden erstreckt und eine Substrat-Stützfläche bereitstellt. Im Hinblick auf die Kassetten-Hauptteil-Struktur ist das Substrat-Stützelement so positioniert, dass wenn die Kassetten-Hauptteil-Struktur entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse angebracht ist, die Substrat-Stützfläche auf der Zuführungsseite der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung positioniert ist. Die Substrat-Stützfläche ist so konfiguriert, dass sie die Vorlage in einer im Wesentlichen flachen Beziehung während des Zuführens der Vorlage in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung stützt. Die Kassette schließt eine Vorlagen-Eingriffsstruktur ein, die sich im Allgemeinen transversal über die Vorlagen-Stützfläche erstreckt. Die Vorlagen-Substrat-Eingriffsstruktur weist eine Vorlagen-Eingriffsfläche auf, die in die Vorlage eingreift, während diese auf der Substrat-Stützfläche getragen wird, um einen Reibungswiderstand im Hinblick auf das Vorrücken der Vorlage in einer Zuführungsrichtung anzulegen, um dadurch die Vorlage zu straffen. Diese Konfiguration erlaubt es, bei der Vorrichtung eine Bauweise zu wählen mit einer entfernbaren Kassette des vertikal eingeschobenen Typs und gestattet es, dass die Vorlagen-Eingriffsstruktur in der Nähe der Verarbeitungsanordnung positioniert werden kann, um dadurch die Länge der Vorlage zu minimieren, die ungestrafft verbleibt, nachdem die nachlaufende Kante der Vorlage die Eingriffsstruktur durchläuft. Alternativ könnte dieser Aspekt der Erfindung bei horizontal eingeführten Kassetten Anwendung finden.
Typischerweise umfasst jede Zuführungsrolle einen röhrenförmigen Kern und einen Vorrat an Vorratsmaterial, der auf den Kern aufgewickelt ist. Jede Zuführungsrolle ist drehbar innerhalb des Gehäuses durch ein Paar Endkappen angebracht, die am jeweiligen Ende des Kerns angebracht sind. Typischerweise besteht der Kern aus Karton oder einem ähnlichen Material. Bei früheren Konstruktionen wurden die Endkappen mit Klebstoff an den Kern angebracht. Beispielsweise wird Klebstoff innen auf jedes Ende des Kerns aufgetragen, eine Endkappe wird in jedes Ende des Kerns eingeführt, und der Klebstoff kann austrocknen. Bei dieser Konstruktion bzw. diesem Konstruktionsverfahren treten zahlreiche Probleme auf. Erstens ist es schwierig, den Klebstoff auf die inneren Enden des Kerns aufzutragen, insbesondere bei einem automatisierten Prozess. Klebstoff ist darüber hinaus schwer handhabbar und stellt ein zeitaufwändiges Verfahren dar, weil der Herstellungsprozess unterbrochen werden muss, damit der Klebstoff austrocknen kann. Vorteilhaft wäre es, ein Verfahren zum Anbringen der Endkappen an dem röhrenförmigen Kern vorzusehen, das zügig vonstatten geht, zuverlässig ist, wirtschaftlich und bei dem die Verwendung von Klebstoff nicht vorgesehen ist.
Dementsprechend wird eine Zuführungsrolle bereitgestellt, die konfiguriert ist, um in dem Gehäuse einer Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung angebracht zu werden, bei der ein Vorlagen-Verarbeitungsvorgang durchgeführt wird, wobei die Zuführungsrollen einen röhrenförmigen Kern einschließen, der einen Vorrat an Vorratsmaterial, der darauf aufgewickelt ist, trägt sowie ein Paar Endkappen. Jede Endkappe weist einen röhrenförmigen Kernsicherungsabschnitt auf und einen Befestigungsabschnitt, der mit diesem Kernsicherungsabschnitt verbunden ist. Der Befestigungsabschnitt jeder Endkappe ist so konstruiert und angeordnet, dass der Kern und das Vorratsmaterial drehbar an dem Vorrichtungsgehäuse in einer operativen Stellung angebracht werden können, damit das Vorratsmaterial für den Vorlagen-Verarbeitungsvorgang abgewickelt werden kann. Die Kernsicherungsabschnitte werden in die gegenüberliegenden Enden des Kerns eingeführt und ein Paar Dehnungselemente wird in den Kernsicherungsabschnitt einer jeden Endkappe eingeführt, um die Kernsicherungsabschnitte der Endkappen radial in eine kraftschlüssige Beziehung mit der Innenfläche des Kerns zu dehnen, um die Endkappen an dem Kern zu sichern.
Die Endkappen werden verwendet, um jedes Ende einer Zuführungsrolle innerhalb des Gehäuses drehbar anzubringen. Das freie Ende des Streifens an Vorratsmaterial auf jeder Rolle wird daraufhin durch die Quetschwalzen eingefädelt. Ein nicht abgewickelter Abschnitt eines jeden Streifens des Vorratsmaterials erstreckt sich im Allgemeinen von der zugehörigen Zuführungsrolle bis hin zu den Quetschwalzen. Der Vortrieb der Quetschwalzen während eines Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs zieht die Streifen des Vorratsmaterials zwischen diese, wobei jede Zuführungsrolle dazu gebracht wird, sich in einer Richtung zu drehen, in der der Bogen abgewickelt wird. Die Zuführungsrollen aus dem Stand der Technik waren freilaufend, so dass der Drehbewegung einer jeden Zuführungsrolle in einer Abwickelrichtung kein nennenswerter Widerstand entgegengesetzt wurde. Die Zuführungsrollen sollen sich nicht schneller drehen als es die Drehung der Quetschwalzen vorgibt, weil dadurch eine Faltenbildung bei den Vorratsmaterialien auf der Vorlage hervorgerufen werden kann oder weil dadurch die mit Haftmittel beschichtete Seite eines oder beider nicht abgewickelter Abschnitte des Vorratsmaterials aneinander haften können.
In der US-A-5,435,882 ist ein Direktantriebs-Applikator für den Foliendruck offenbart, dessen Zuführungsrollenanordnung dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht. Die Vorrichtung enthält eine Laminierfolien-Versorgungsrolle und eine Laminierfolien-Aufnahmerolle, die gespannt sind, um auf beiden Seiten einer beheizten Andruckwalze einen straff gehaltenen Bereich einer Laminierfolie bereitzustellen. In der US-A-5,788,806 ist eine Zuführungsrollenanordnung mit einer Bremsreibungs-Vorrichtung offenbart.
Es besteht Bedarf an einer verbesserten Zuführungsrollen-Befestigungsstruktur, die ausreichenden Widerstand im Hinblick auf die Drehbewegung jeder Rolle in einer abwickelnden Richtung leistet, um zu verhindern, dass sich jede Zuführungsrolle schneller dreht als es zur Beschickung der Quetschwalzen erforderlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zuführungsrollenanordnung bereitgestellt zum Gebrauch in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Durchführung eines Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse und eine zur Durchführung eines Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs ein- und ausgerich tete Vorlagen-Verarbeitungsanordnung aufweist, wobei die Verarbeitungsanordnung darin eine Klebverbindung zwischen Substraten bewirkt, umfassend eine Zuführungsrolle, die einen Kern, auf dem ein Vorrat an Vorratsmaterial aufgewickelt ist, und eine am Ende des Kerns befestigte Endkappe mit einem ringförmigen sich hauptsächlich radial erstreckenden hervorstehenden Rand aufweist, und eine in das Vorrichtungsgehäuse herausnehmbar anzubringende Zuführungsrollenhalterung, in der die Zuführungsrolle befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsrollenhalterung einen Vorspannbremsbereich zur Aufnahme des hervorstehenden Randes der Zuführungsrollenendkappe aufweist, der Bremsbereich ein paar Bremsflächen aufweist, die ein- und ausgerichtet sind, an gegenüberliegenden Seiten des hervorstehenden Randes unter Reibung derart anzuliegen, dass der Kern der Zuführungsrolle, wenn die Zuführungsrollenhalterung herausnehmbar im Vorrichtungsgehäuse angebracht ist und das Vorratsmaterial vom Kern der Zuführungsrolle abgewickelt wird, relativ zur Zuführungsrollenhalterung rotiert, so dass Bremsreibung zwischen dem vorstehenden Rand der Zuführungsrolle und den Bremsflächen entsteht.
Sind eines oder mehrere der Vorratsmaterialien mit einem Haftkleber beschichtet, ist ein unterschiedlicher Kraftaufwand in Abhängigkeit vom Radius der Rollen erforderlich, um die Vorratsmaterialien abzuwickeln. Im Allgemeinen gilt, dass je größer der Radius der Rollen ist, desto mehr Kraft zum Abwickeln des Vorratsmaterials erforderlich ist. Dieser uneinheitliche Kraftaufwand, der zum Abwickeln der Vorratsmaterialien erforderlich ist, ist nachteilig. Im Allgemeinen ist es besser, die Vorrichtung mit einer stetigeren Griffigkeit zu versehen, um den Betrieb der Vorrichtung für den Betreiber einfacher zu gestalten. Demzufolge sieht die vorliegende Erfindung eine Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung vor zum Gebrauch mit einem Paar entfernbarer Versorgungsrollen, wobei die entfernbaren Versorgungsrollen jeweils einen Vorrat an abzuwickelndem Vorratsmaterial tragen, wobei zumindest eines der Vorratsmaterialien eine darauf bereitgestellte Haftmittelschicht aufweist. Die Vorrichtung schließt ein Gehäuse ein, das auf seiner Zuführungsseite eine Öffnung aufweist, ein Paar Zuführungsrollenhalterungen, die so konstruiert und angeordnet sind, um das Paar Zuführungsrollen drehbar entfernbar in dem Gehäuse anzubringen, zwecks Durchführung einer abwickelnden Drehbewegung der Zuführungsrollen im Hinblick auf das Gehäuse und eine Vorlagen-Verarbeitungsanordnung. Das Gehäuse ist so konstruiert und angeordnet, dass wenn die Zuführungsrollen daran entfernbar angebracht sind, eine Vorlage durch die Öffnung in der Zuführungsseite des Gehäuses und in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung zusammen mit den Vorratsmaterialien eingeführt werden kann, die von ihren jeweiligen Zuführungsrollen abgewickelt und auf gegenüberliegenden Seiten der Vorlage angeordnet sind. Die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung ist so konstruiert und angeordnet, um einen Vorlagen-Verarbeitungsvorgang durchzuführen, wobei die Verarbeitungsanordnung ein Haftkleben zwischen der Vorlage und den Vorratsmaterialien, die in einer Zuführungsseite zugeführt werden, bewirkt und nachfolgend die bearbeitete Vorlage und die Vorratsmaterialien von einer Auslassseite nach außen auswirft. Jede Zuführungsrollenhalterung ist so konstruiert und angeordnet, um auf die zugehörigen Zuführungsrollen eine Bremsspannung anzulegen, derart, dass die Bremsspannung zunehmend abnimmt, wenn das auf den zugehörigen Zuführungsrollen getragene Vorratsmaterial abgewickelt wird.
Weitere Aspekte, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung ergeben sich anhand der folgenden genauen Beschreibung, der begleitenden Zeichnungen und der angefügten Ansprüche.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Zuführungsseite der Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht einer Auslassseite der Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung;
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 in 1;
4 eine Querschnittsansicht vergleichbar der 3, nur dass sie einen zweiten Gehäuseabschnitt in einer offenen Stellung und ein Klingenführungselement in inoperativer Stellung zeigt;
5 eine perspektivische Ansicht vergleichbar der 1, nur dass sie eine Zuführungsablage in inoperativer Stellung zeigt;
6 eine perspektivische Ansicht der Zuführungsseite einer entfernbaren Kassette, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
7 eine perspektivische Ansicht einer Auslassseite der Kassette;
8 eine Explosionsdarstellung der Kassette, im Wesentlichen von ihrer Zuführungsseite gesehen;
9 eine Explosionsdarstellung der Kassette, im Wesentlichen von Ihrer Auslassseite gesehen;
10 eine perspektivische Nahdarstellung der Zuführungsrollenendkappe, die an der Kassette angebracht und von ihren jeweiligen Zuführungsrollen getrennt ist;
11 eine perspektivische Nahdarstellung der Zuführungsrollenendkappe von 10, jedoch aus einem anderen Winkel dargestellt;
12 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Zuführungsrollenendkappe;
13 eine Ansicht von hinten der Endkappe der 12;
14 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 14-14 in 13;
15 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Zuführungsrollenendkappe;
16 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Halteelements; und
17 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Halteelements entlang der Linie 17-17 der 16;
18 eine Querschnittsansicht vergleichbar der 17, nur dass sie eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der in dem Halteelement angebrachten Endkappe zeigt; und
19 eine weitere Ausführungsform einer Kassette.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung, die im Allgemeinen mit 10 bezeichnet ist, ist in den 1 bis 6 gezeigt. Wie nachstehend ausgeführt ist die Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung 10 zum Gebrauch mit einem Paar entfernbarer Zuführungsrollen konstruiert, wobei jede einen Vorrat an Vorratsmaterial trägt, das um einen zentralen Kern gewickelt ist. Die Vorratsmaterialien können beispielsweise ein Paar transparente Laminierfolien sein, die auf gegenüberliegenden Seiten eines Dokuments, Fotos oder einer Vorlage, die es zu schützen gilt, aufgebracht werden. Bei bestimmten Aspekten der Erfindung können die Vorratsmaterialien ausgelegt sein für einen Haftmitteltransfer, wobei eines der Vorratsmaterialien ein Trägermaterial, das mit einem druckempfindlichen Haftmittel beschichtet ist, und das andere Vorratsmaterial ein Haftmittel-Deck-Substrat ist (s. US-Patent Nr. 5,580,417 und 5,584,962 und US-Patentanmeldung, Ensign Jr. Serial-No.-09/564,587, angemeldet am 5. Mai 2000).
Weitere Variationen der Vorlagen-Verarbeitungsvorgänge können mit der Vorrichtung 10 durchgeführt werden. Beispielsweise können die Vorratsmaterialien ein magnetisiertes Substrat und ein aggressives oder nicht-aggressives Haft-Deckmittel beinhalten (s. US-Patentanmeldung, Neuburger, Serial-No. 09/827,943, eingereicht am 9. April 2001 und internationale Anmeldung PCT-US-01/12382). Auf alle Patente und Patentanmeldungen, die hierin erwähnt sind, wird vollinhaltlich in der vorliegenden Anmeldung Bezug genommen. Unabhängig von der speziellen Art der Anmeldung ist die Vorrichtung 10 betreibbar, um den Vorrat an Vorratsmaterial auf jeder Rolle abzuwickeln und die Vorratsmaterialien auf entsprechenden Seiten der Vorlage aufzubringen. Zumindest ein Vorratsmaterial weist eine Schicht eines darauf befindlichen Haftmittels auf, das die Vorratsmaterialien aneinander und die Vorlage dazwischen anhaften lässt.
Der Aufbau der beispielhaften Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung 10 erschließt sich am besten aus den 1 bis 4. Die Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung 10 schließt einen Rahmen 12 ein, der eine Zuführungsöffnung 14 (s. beispielsweise 1) und einen Auswurf oder eine Auslassöffnung 16 (s. beispielsweise 2) aufweist. Der innere Aufbau der Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung 10 ist aus den Querschnitten der 2 und 3 ersichtlich. Die Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung 10 ist konstruiert und angeordnet, um die Zuführungsrollen 18, 20 (s. beispielsweise 3) entfernbar anzubringen. Jede Rolle 18, 20 verfügt über einen Vorrat eines aufgewickelten Vorratsmaterials bzw. Substrats 21, 23. Um die Erörterung der Struktur der Vorrichtung 10 nachvollziehen zu können, wird zunächst deren Betrieb unter besonderer Berücksichtigung der 3 kurz erörtert.
Im Allgemeinen wird eine Vorlage 22 (die in 3 in hervorgehobener Linienführung gezeigt ist) in die Zuführungsöffnung 14 eingeführt und sodann wird die Vorlage 22 zusammen mit nicht abgewickelten Abschnitten 24, 26 der Vorratsmaterialien 21, 23 von den oberen bzw. unteren Rollen 18, 20 durch eine Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 hindurchgeführt. Die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 schließt ein Paar zusammenwirkender Druck ausübender Strukturen in der Form erster und zweiter Quetschwalzen 32, 34 ein.
Die Quetschwalzen 32, 34 sind drehbar innerhalb des Gehäuses 12 gelagert. Ein optionaler Betätiger, der die Form eines Kurbelgriffs 36 wie dargestellt aufweisen kann, ist operativ mit den Quetschwalzen 32, 34 verbunden. Alternativ kann der Betätiger durch einen Motor kraftbetrieben sein (beispielsweise einen Elektromotor). Die Vorlage 22 wird in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 zusammen mit den von ihren jeweiligen Zuführungsrollen 18, 20 abgewickelten und auf der Vorlage 22 gegenüberliegenden Seiten angeordneten Vorratsmaterialien 21, 23 eingeführt. Zumindest ein Vorratsmaterial ist mit einer Schicht eines druckempfindlichen Haftmittels bedeckt. Wenn die Vorlage 22 und die beiden Schichten nicht abgerollter Vorratsmaterialien 21, 23 die Quetschwalzen 32, 34 durchlaufen, führen die Quetschwalzen einen Vorlagen-Verarbeitungsvorgang durch.
Die Quetschwalzen 32, 34 üben während des Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs Druck auf die Vorratsmaterialien (und auf die Vorlage 22, wenn sie sich zwischen den Quetschwalzen 32, 34 befindet) aus, wodurch ein Haftkleben jeder durch die Vorratsmaterialien bereitgestellten Haftmittelschicht bewirkt wird, die die Vorlage 22 und die Vorratsmaterialien 24, 26 zum Haften bringt, um ein Endprodukt 38 aus der Vorlage 22 und den Vorratsmaterialien 24, 26 zu bilden. Das Endprodukt 38 wird aus der Auslassöffnung 16 durch den Vortrieb der Quetschwalzen 32, 34 ausgestoßen. Das Endprodukt 38 wird an der Auslassseite 16 durch eine Substrat-Stützfläche 40 getragen. Die Substrat-Stützfläche 40 ist ausgelegt, um die bearbeitete Vorlage und Vorratsmaterialien, die aus der Verarbeitungsanordnung in einem im Wesentlichen flachen Zustand ausgestoßen werden, aufzunehmen und zu stützen.
Die strukturellen Details der Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung 10 sind am besten den Querschnittsansichten der 3 und 4 zu entnehmen. Die Zuführungsrollen 18, 20 sind in einer Kassette 46 angebracht, die entfernbar in dem Gehäuse 12 angebracht ist. Die genaue Konstruktion der entfernbaren Kassette 46 wird nachstehend dargestellt. Eine Zuführungsablage 44 mit einer Substrat-Stützfläche 48 ist beweglich an dem Gehäuse 12 auf der Zuführungsseite der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 angebracht. Bevorzugt sind die Ablage 44 und das Gehäuse 12 Kunststoff-Gussformstrukturen, obwohl jedwede geeignete Konstruktion verwendet werden kann.
Im Allgemeinen wird die Ablage 44 an dem Gehäuse 12 zur selektiven Bewegung zwischen (a) einer operativen Stellung (s. beispielsweise 3) und (b) einer inoperativen Stellung (s. 5) angebracht. Wenn sich die Ablage 44 in ihrer operativen Stellung befindet, erstreckt sie sich von der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 nach außen und die Substrat-Stützfläche 48 auf der Auflage 44 wird positioniert, um eine Vorlage 22 in einem im Wesentlichen flachen Zustand zu tragen, wenn die Vorlage 22 der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 zugeführt wird. Wenn sich die Ablage 44 in ihrer inoperativen Stellung befindet, wird sie in abdeckender Beziehung zu der Zuführungsöffnung 14 des Gehäuses 12 positioniert, um ein Eindringen unerwünschter Gegenstände in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 über die Zuführungsöffnung 14 zu verhindern.
Besonders vorteilhaft ist es, die Zuführungsöffnung 14 abzudecken, weil die Haftmittel tragende Seite aller Vorratsmaterialien im Allgemeinen in Richtung der Zuführungsöffnung 14 weist. Fremdkörper, die durch die Zuführungsöffnung 14 eintreten, könnten an dem Haftmittel anhaften und letztendlich zwischen den bearbeiteten Schichten der Vorratsmaterialien oder zwischen einer bearbeiteten Schicht des Vorratsmaterials und der Vorlage 22 ankleben, wodurch das Erscheinungsbild des Endproduktes 38 leiden würde. Das bewegliche Anbringen der Ablage 44 in der Lagerstellung ist ebenfalls vorteilhaft, weil dadurch eine Aufbewahrung der Vorrichtung 10 mit geringerem Raumbedarf erfolgen kann (beispielsweise in versandbereitem Zustand vor dem Verkauf oder an einem Arbeitsplatz nach dem Verkauf). Insbesondere reduziert die Bewegung der Ablage 44 in ihre inoperative Stellung die Standfläche von Vorrichtung 10.
Details zur Anbringung der Ablage 44 sind der 3 zu entnehmen. Die Zuführungsablage 44 weist in Paar Stifte 50 auf (von denen lediglich einer in der 3 zu sehen ist), die sich von dessen gegenüberliegenden Seiten nach außen erstrecken. Das Gehäuse 12 definiert ein sich gegenüberliegendes Paar von Wänden 52, wobei jede Wand 52 des Paars auf jeweils einer Seite der Öffnung 14 angeordnet ist. Weil diese gegenüberliegenden Wände bevorzugt spiegelbildlich dargestellt sind, mit Ausnahme einer Öffnung zur Unterbringung eines Betätigers, und weil lediglich eine Wand in der Querschnittansicht der 3 und 4 sichtbar ist, werden beide Wände mit demselben Bezugszeichen, 52, benannt. Ein Ablagen-Führungsprofil 54 ist an jeder Wand 52 ausgebildet, so dass auf jeder Seite der Öffnung 14 ein Führungsprofil vorhanden ist. Jeder Stift 50 ist beweglich in einem entsprechenden Ablagen-Führungsprofil 54 angeordnet.
Wenn sich die Ablage 44 in ihrer inoperativen Stellung (5) in abdeckender Beziehung zu der Öffnung 14 befindet, befindet sich jeder Stift 50 in der Nähe der Unterseite des zugehörigen Führungsprofils 54, und die Ablage 44 wird in generell aufrechter Stellung in abdeckender Beziehung zu der Öffnung 14 durch mehrere Wandflächen an dem Gehäuse 12 gehalten, einschließlich beispielsweise generell vertikaler Wandflächen 60 und 62 (s. 3). Insbesondere verhindern diese Flächen 60, 62, dass die Ablage 44 relativ zu dem Gehäuse 10 schwenkt. Um die Ablage 44 aus ihrer inoperativen Stellung in ihre operative Stellung zu bewegen, wird die Ablage 44 zunächst generell aufwärts bewegt, wobei die Stifte 50 entlang ihrer zugehörigen Profile 54 wandern, bis sich jeder Stift 50 in der Nähe des Oberteils seines zugehörigen Führungsprofils 54 befindet. Die Ablage 44 wird sodann nach außen und nach unten verschwenkt, bis sie sich in ihrer operativen Stellung befindet (beispielsweise 3). Durch Eingriff zwischen Anschlagsflächen 64, 66 auf der Ablage bzw. dem Gehäuse 12 und durch eine Ablagen-Stützfläche 63, die durch das Gehäuse 12 bereitgestellt wird, wird verhindert, dass die Ablage 44 über ihre operative Stellung hinausschwenkt.
3 ist zu entnehmen, dass, wenn sich die Ablage 44 in ihrer operativen Stellung befindet, die Substrat-Stützflächen 40, 48 generell koplanar sind (zusammen mit einer Substrat-Stützfläche 68, die durch einen Abschnitt der Kassette 46 wie nachstehend dargestellt bereitgestellt wird) und zusammenwirken, um einen Stützpfad zu definieren, der nach unten relativ zur Horizontalen in einer Richtung weg von der Zuführungsöffnung 14 hin zu der Auslassöffnung 16 leicht abfällt. Diese Konstruktion erleichtert das Einführen einer Vorlage in die Öffnung 14 und deren nachfolgende Ein- und Durchführung durch die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30.
Eine Schneidvorrichtung 70 (am besten ersichtlich aus den Querschnitten der 3 und 4 und in 2) ist auf der Auslassseite 16 der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 angeordnet und ist betreibbar, um ein Endprodukt 38 zu durchtrennen, das eine Vorlage 22 aus den kontinuierlichen Streifen von Vorratsmaterialien enthält. Die Schneidvorrichtung 70 schließt eine Klingenanordnung 72 und ein Führungselement 74 ein. Das Führungselement 74 ist beweglich zwischen gegenüberliegenden Wänden 76, 78 der Gehäusestruktur 12 angebracht und erstreckt sich transversal über die Auslassöffnung 16 generell oberhalb der Substrat-Stützfläche 40. Die Klingenanordnung 72 schließt einen Klingenschlitten und eine spitze, doppelseitige Klinge 82 ein. Die Klinge 82 der Klingenanordnung 72 ist auf dem Führungselement 74 zur längsseitig daran geführten Schneidbewegung angebracht. Insbesondere ist die Klinge 82 an dem Klingenschlitten 80 angebracht, und der Klingenschlitten ist gleitend auf dem Führungselement 74 angebracht.
Das Führungselement 74 ist beweglich an dem Gehäuse 12 zur selektiven Bewegung von Hand angebracht zwischen (a) einer inoperativen Stellung (s. beispielsweise 4), wobei die Klinge 82 über der Substrat-Stützfläche 40 beabstandet ist, um zu verhindern, dass die Klinge durch die bearbeitete Vorlage 22 und Vorratsmaterialien 21, 23 bei deren unbeabsichtigter lateraler Bewegung schneidet und (b) einer operativen Stellung (s. beispielsweise 3), wobei ein Abschnitt der Klinge 82 sich nach unten und unterhalb der Substrat-Stützfläche 40 erstreckt (und in einen sich lateral erstreckenden Klingenaufnahmeschlitz 84, der in der Fläche 40 des Gehäuses 12 gebildet ist), so dass das nach unten weisende Maß des Klingenabschnitts 82 der Klingenanordnung 72 die Klinge 82 in die Lage versetzt, durch eine Gesamtdicke der bearbeiteten Vorlage und Vorratsmaterialien 38 während einer transversalen Schneidbewegung der Klingenanordnung 72 im Hinblick auf das Führungselement 74 zu schneiden.
Das Führungselement 74 weist ein Paar Befestigungsarme 86 auf, die an dessen gegenüberliegenden Enden integral gebildet sind. Die Befestigungsarme 86 sind schwenkbar mit dem Gehäuse 12 verbunden, um das Führungselement 74 in die Lage zu versetzen, zwischen seinen operativen und inoperativen Stellungen zu schwenken. Das Führungselement 74 beinhaltet ebenfalls eine Schneidführung, die die Bewegung der Klinge 82 in den Schlitz 84 führt, wenn sich das Führungselement 74 aus seiner inoperativen Stellung in seine operative Stellung bewegt. In dem Ausführungsbeispiel ist die Schneidführung der Vorrichtung 10 in Form eines Paars von Vorsprüngen (nicht sichtbar) vorgesehen, das sich lateral nach außen von den Befestigungsarmen 86 erstreckt und das in Aussparungen aufgenommenen wird, die in den Wänden des Gehäuses 12 ausgebildet sind. Insbesondere ist jeder Vorsprung integral an einem Mittelabschnitt eines jeweiligen Befestigungsarms 86 ausgebildet, und jeder Vorsprung wird gleitend innerhalb eines spitzbogenförmigen Klingenführungsprofils 90 aufgenommen, das in den entsprechenden Wandabschnitten 76, 78 des Gehäuses 12 ausgebildet ist. Die spitzbogenförmige Form der Profile 90 bildet die Führung für die Vorsprünge, die wiederum die Schwenkbewegung des Führungselements 74 führt.
Jeder Vorsprung ist durch eine vorgespannte Struktur in Form einer Feder 88 vorgespannt in Eingriff (s. beispielsweise 4), die in dem Gehäuse 12 angebracht ist, welche die Vorsprünge nach oben hin zu den oberen Enden ihrer jeweili gen Klingenführungsprofile 90 vorspannt, wodurch das Führungselement 74 nach oben hin in seine inoperative Stellung vorgespannt wird, so dass die Klinge 82 oberhalb des aus der Auslassöffnung 16 austretenden Endprodukts 38 beabstandet ist. Diese Vorspannung des Führungselements 74 nach oben hin gewährleistet, dass das Endprodukt 38 nicht zufällig durchtrennt wird oder dadurch verkratzt wird, dass der Betreiber die Klinge 82 und den Klingenschlitten 80 während eines Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs versehentlich zur Seite bewegt.
Weil das Führungselement 74 schwenkbar an dem Gehäuse 12 angebracht ist, wandert die Klinge 82 entlang eines generell spitzbogenförmigen Pfades zwischen ihrer inoperativen und ihrer operativen Stellung. Die Klinge 82 ist unmittelbar benachbart der Auslassseite der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 positioniert, wenn sie sich in ihrer operativen Stellung befindet, und das Führungselement 74 ist beweglich an dem Gehäuse 12 derart angebracht, dass die Klinge 82 sich sowohl in Richtung der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 und nach unten bewegt, wenn das Führungselement 74 aus seiner inoperativen Stellung in seine operative Stellung bewegt wird. Aus den 3 und 4 ist ersichtlich, dass – wenn die Schneidvorrichtung 70 sich in ihrer inoperativen Stellung befindet – das Führungselement 74 und der Klingenschlitten 80 derart angeordnet sind, dass die Klinge 82 in die Auslassöffnung 16 abgewinkelt wird. Dadurch wird verhindert, dass sich der Betreiber versehentlich durch Kontakt mit der Klinge 82 schneidet.
Das Führungselement 74 und der Klingenschlitten 80 sind jeweils einstückig als Kunststoffgussform erstellt und sind jeweils so gegossen, dass die beiden Stücke 74, 80 durch Schnappverschluss oder Presspassung zur gleitenden Bewegung des Klingenschlittens 80 im Hinblick auf das Führungselement 74 aneinander angebracht werden können. Insbesondere, und das erschließt sich am besten aus 4, greift ein unterer Wandabschnitt 92 des Klingenschlittens 80 einhakend in einen äußeren Randabschnitt 94 des Führungselements 74 ein, und ein innerer Endabschnitt 96 des Klingenschlittens 80 wird innerhalb eines nach außen weisenden C-förmigen Vorsprungs 98, der in dem Führungselement 74 ausgebildet ist, aufgenommen. Diese Konstruktion gestattet es, dass der Klingenschlitten 80 genau auf das Führungselement 74 gepasst wird und eine leichte Gleitbewegung dazwischen ermöglicht wird. Durch diesen Eingriff zwischen dem Klingenschlitten 80 und dem Führungselement 74 wird die Klinge 82 während eines Schneidvorgangs im Hinblick auf das Endprodukt 38 entsprechend ausgerichtet gehalten, so dass deren Schnittkante transversal (d.h. senkrecht) zur Längserstreckung des zu schneidenden Endprodukts ausgerichtet wird.
Wie sich am besten einem Vergleich der 3 und 4 entnehmen lässt, beinhaltet das Gehäuse 12 erste und zweite Gehäuseabschnitte 100 bzw. 102, die beweglich zur Bewegung relativ zueinander zwischen geschlossenen (3) und offenen (4) Stellungen miteinander verbunden sind. Es ist bevorzugt, dass jeder Abschnitt 100, 102 aus einer schalenartigen Kunststoffgussformkonstruktion besteht, obwohl jedwedes geeignete Material Verwendung finden kann. Gehäuseabschnitt 102 ist schwenkbar an dem Gehäuseabschnitt 100 durch ein Paar integral ausgebildeter Vorsprünge (nicht gezeigt) auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseabschnitts 102 angebracht, die in einem Paar Öffnungen (nicht gezeigt), die innerhalb gegenüberliegender Wandabschnitte des Gehäuseabschnitts 102 ausgebildet sind, aufgenommen werden.
Aus einem Vergleich der 3 und 4 ist ebenfalls ersichtlich, dass das Paar zusammenwirkender Druck ausübender Quetschwalzen 32, 34 so konstruiert und angeordnet ist, dass es einander benachbart in zusammenwirkender Druck ausübender Beziehung zueinander (3) positioniert ist und in eine offene Zugangsstellung (4) auseinander bewegt wird. Insbesondere ist eine der Druck ausübenden Strukturen (d.h. die untere Quetschwalze 34) an dem ersten Rahmenabschnitt 100 angebracht und die andere Druck ausübende Struktur (d.h. die obere Quetschwalze 32) ist an dem zweiten Rahmenabschnitt 102 derart angebracht, dass (a) eine Bewegung der Gehäuseabschnitte 100, 102 in ihre offenen Stellungen die Druck ausübenden Strukturen 32, 34 auseinander bewegt in eine offene Zugangsposition, die die Vorratsmaterialien in die Lage versetzt, auf einfache Weise dazwischen positioniert zu werden und (b) eine Bewegung der Gehäuseabschnitte 100, 102 in ihre geschlossenen Positionen die Druck ausübenden Strukturen 32, 34 in Eingriff miteinander und in Druck ausübendem Eingriff mit dem Abschnitt des dazwischen positionierten Vorratsmaterials bewegt.
Wenn der zweite Rahmenabschnitt 102 in seiner geöffneten Position ist, wird dadurch ebenfalls die Möglichkeit geschaffen, eine alte Kassette 46 zu entfernen, wenn ihr Vorrat an Vorratsmaterialien aufgebraucht ist und eine neue Kassette mit einem frischen Vorrat an Vorratsmaterialien in die Vorrichtung 10 eingelegt werden muss. Nachdem ein frischer Vorrat an Vorratsmaterialien in die Vorrichtung 10 eingelegt ist, werden die Endabschnitte der Vorratsmaterialien 21, 23 auf den entsprechenden Zuführungsrollen 18, 20 aus den Rollen herausgezogen und zwischen den Quetschwalzen 32, 34 positioniert. Die beiden Gehäuseabschnitte 100, 102 werden dann in ihre geschlossenen Positionen zurückbewegt.
Indem somit die Quetschwalzen auseinander bewegt werden, wenn die Gehäuseabschnitte 100, 102 geöffnet sind, um eine Kassette 46 auszutauschen, wird der Betreiber somit in die Lage versetzt, die neuen Rohmaterialien zwischen den Walzen 32, 34 einzufädeln. Vorteilhaft ist es jedoch, dass die Quetschwalzen 32, 34 genau miteinander ausgefluchtet sind, wenn sie zurück in die Druck ausübende Beziehung zueinander bewegt werden. Das Gehäuse 12 schließt eine Ausrichtestruktur ein, die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie die relative Bewegung der Druck ausübenden Strukturen 32, 34 aus ihrer offenen Zugangsstellung zurück in ihre Eingriffsstellung führt und dass sie diese in einer gleichmäßigen Druck ausübenden Beziehung zueinander hält, um einen gleichmäßigen Druck auf die dazwischen befindlichen Vorratsmaterialien auszuüben.
Insbesondere ist ein spitzbogenförmiges Quetschwalzen-Führungsprofil 104 (wovon lediglich eines in 4 gezeigt ist) in jeder gegenüberliegenden Wand 76, 78 des ersten Gehäuseabschnitts 100 ausgebildet, und ein Quetschwalzen-Führungsvorsprung (der in den Abbildungen nicht sichtbar ist) ist auf jeder Seite des zweiten Gehäuseabschnitts 102 ausgebildet (oder wird von dieser getragen). Jeder der Quetschwalzen-Führungsvorsprünge ist beweglich innerhalb eines zugehörigen Führungsprofils 104 aufgenommen. Bevorzugt sind die Quetschwalzen-Führungsvorsprünge koaxial mit der Rotationsachse der oberen Quetschwalze 32 (obgleich dies nicht zwingend notwendig ist und andere Konstruktionen möglich sind). Wenn der zweite Gehäuseabschnitt 102 in seine geschlossene Stellung bewegt wird, führen die Quetschwalzen-Führungsprofile 104 die Quetschwalzen-Führungsvorsprünge, um wiederum die obere Quetschwalze 32 in ihre korrekt ausgerichtete Stellung parallel zu und in gequetschtem Eingriff mit der unteren Quetschwalze 34 zu führen.
Jeder Quetschwalzen-Führungsvorsprung ist in Eingriff mit einem unteren Wandabschnitt bzw. mit Seitenwandabschnitten 106, 108, 110 des zugehörigen Führungsprofils 104 durch den verrastenden Eingriff zwischen einer Verrastvorrichtung 112 an dem zweiten Gehäuseabschnitt 102 und der Verraststruktur 111 an dem ersten Gehäuseabschnitt 100 vorgespannt. Die Verrastvorrichtung 112 und die Verraststruktur 111 umfassen einen Verrastmechanismus. Dieser verrastende Eingriff hält die Gehäuseabschnitte 100, 102 in ihren geschlossenen Stellungen und spannt den Walzen ausrichtenden Eingriff zwischen den Wandabschnitten 106, 108, 110 des Walzenführungsprofils 104 und dem zugehörigen Vorsprung auf jeder Seite des zweiten Gehäuseabschnitts 102 vor. Diese Konfiguration fixiert (d.h. bewahrt) die Stellung der oberen Quetschwalze 32 und hält die Rotationsachsen der Quetschwalzen 32, 34 parallel.
Bei bestimmten Aspekten der Erfindung könnte die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung Heizelemente beinhalten, die geeignet sind, einen hitzeempfindlichen Haftkleber zu erweichen, bevor Druck auf diesen ausgeübt wird.
Die austauschbare Kassette
Bevorzugt sind die austauschbaren Zuführungsrollen, 18, 20 innerhalb einer Kassette angebracht, um das Entfernen und den Austausch der Zuführungsrollen zu erleichtern und zu vereinfachen. Ein Beispiel für eine bevorzugte austauschbare Kassette 46 zum Gebrauch in einer Vorrichtung 10 ist in 6 bis 9 gezeigt. 6 und 7 zeigen die Vorderseite (d.h. die Seite, die zur Zuführungsöffnung des Gehäuses 12 weist) bzw. die Rückseite (d.h. die Seite, die zur Auslassöffnung des Gehäuses 12 weist) der Kassette 46. Die Kassette 46 schließt eine Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 ein (die bevorzugt aus geeignetem Kunststoffgussmaterial gefertigt ist, obwohl jedwedes geeignete Material bei dieser Konstruktion Verwendung finden kann), die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse 12 und einem Paar Zuführungsrollen 18, 20 angebracht ist, die drehbar an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 in der nachstehend beschriebenen Weise angeordnet sind.
Die Zuführungsrollen 18, 20 tragen jeweils einen Vorrat an Vorratsmaterialien 21, 23 und jede Zuführungsrolle 18, 20 ist an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 angebracht, um Vorratsmaterialien 21, 23 in die Lage zu versetzen, von ihren jeweiligen Zuführungsrollen abgewickelt und zwischen den Quetschwalzen 32, 34 platziert zu werden. Die Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 und die Zuführungsrollen 18, 20 sind derart konstruiert und angeordnet, dass wenn die Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse 12 angebracht ist, eine Vorlage 22 in eine vordere Öffnung 116 der Kassette 46 eingeführt werden kann und durch diese in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 der Vorrichtung 10 mit den ersten und zweiten Vorratsmaterialien 21, 23 von den jeweiligen Zuführungsrollen 18, 20, die auf gegenüberliegenden Seiten der Vorlage 22 angeordnet sind, durchgeführt werden kann.
Die Kassette 46 schließt ein Substrat-Stützelement 118 ein, dass sich zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden 120, 122 der Kassette 46 erstreckt. Die Oberfläche des Stützelements 118 stellt eine generell ebene Substrat-Stützfläche 68 bereit. Das Substrat-Stützelement 118 ist im Hinblick auf die Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 derart positioniert, dass wenn die Kassetten-Hauptteil-Struktur entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse 12 angebracht ist, die Substrat-Stützfläche 68 auf der Zuführungsseite der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 positioniert ist und die Substrat-Stützfläche 68 so ausgelegt ist, dass sie die Vorlage 22 in einem im Wesentlichen flachen Verhältnis stützt, während die Vorlage 22 in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 eingeführt wird (s. beispielsweise 3). Die Substrat-Stützfläche 68 ist im Wesentlichen koplanar mit und unmittelbar benachbart zu der Substrat-Stützfläche 48 der Zuführungsablage 44, so dass diese Flächen 48, 68 gemeinsam kontinuierlich die Vorlage stützen, wenn die Vorlage von der Zuführungsablage 44 in Richtung der und in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 durchgeführt wird.
Die Kassette 46 schließt auch eine Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 ein, die sich nach vorn in die Öffnung 116 der Kassette erstreckt. Die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 besteht bevorzugt aus einer Kunststoff-Gussformkonstruktion und weist integrale Stiftstrukturen 125 auf, die sich von jeder Seite nach außen erstrecken. Jede Stiftstruktur 125 kann durch einen schwenkbaren Schnappverschluss in Eingriff mit der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 gebracht werden, indem jeder Stift 125 in eine entsprechende Aufnahme 127 an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 eingedrückt wird. Auf diese Weise wird die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 schwenkbar zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 120, 122 der Kassette 46 angebracht und krümmt sich im Allgemeinen spitzbogenförmig nach unten in Richtung der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30. Ein Vorlagen-Eingriffsende 128 der Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 erstreckt sich im Allgemeinen transversal über die Substrat-Stützfläche 68 und stellt eine Vorlagen-Eingriffsfläche 130 bereit, die in die Vorlage 22 eingreift, während die Vorlage auf der Substrat-Stützfläche 68 gestützt wird.
Die Vorlagen-Eingriffsfläche 130 der Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 legt einen Reibungswiderstand auf den Vorschub der Vorlage 22 in einer Zuführungsrichtung an, um dadurch die Vorlage zwecks Vermeidung einer Faltenbildung beispielsweise bei der Einführung in die Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 zu straffen. Die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 in der gezeigten Ausführungsform (s. beispielsweise 3 und 4) sorgt für diesen Reibungswiderstand, weil das Gewicht der Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 (d.h. das Ende, das gegenüber des rückwärtigen Endes liegt, welches schwenkbar mit der Kassette verbunden ist) von der Vorlagen-Eingriffsfläche 130 gestützt wird. Somit zwingt die auf die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 wirkende Schwerkraft die Fläche 130 dazu, ausreichend nach unten gerichtete Kraft auf die Vorlage 22 auszuüben, um dieselbe zu straffen. Durch diesen Einsatz der Schwerkraft zum Vorspannen der Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 in Reibungseingriff mit der Vorlage 22 wird die Konstruktion der Vorrichtung 10 vereinfacht. Diese Straffungskonfiguration macht keine separate mechanische Vorspannstruktur erforderlich (beispielsweise eine Feder), die eine nach unten gerichtete Kraft auf die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 ausübt. Neben diesem Schwerkrafteingriff ist es zusätzlich von Vorteil, dass die Vorlagen-Eingriffsfläche 130 eine im Wesentlichen konstante nach unten gerichtete Kraft auf die Vorlage 22 ausübt, unabhängig von der Dicke der Vorlage 22. Würde beispielsweise eine Feder zum Straffen der Vorlage verwendet, könnte die Federkraft in Abhängigkeit zur Dicke der Vorlage variieren, weil eine Veränderung der Dicke zu einer Veränderung der Stärke der Federkompression führen kann. Diese konstante Kraft und die gekrümmte Form der Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 erleichtert ebenfalls die Einführung einer Vorlage. Der Betreiber muss also die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 nicht manuell anheben, wenn eine neue Vorlage in die Vorrichtung 10 zum Verarbeiten eingeführt wird, unabhängig von der Dicke oder Beschaffenheit der Vorlage 22. Somit ist die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 vorteil haft, weil sie leicht zu handhaben ist und der Betreiber sie nicht von Hand anzuheben braucht.
Die Vorlagen-Eingriffsstruktur kann auch den zusätzlichen jedoch nicht notwendigen Vorteil aufweisen, dass sämtliche Partikel von der Oberfläche der Vorlage 22 abgestreift werden. Wenn diese zusätzliche optionale Reinigungsfunktion durch die Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung 124 ausgeführt wird, kann ein geeignetes, keine Kratzer verursachendes Material, beispielsweise ein geeignetes Tuchmaterial, auf der Vorlagen-Eingriffsfläche 130 bereitgestellt werden, um in der Tat die Vorlage abzuwischen, wenn sie sich in Richtung der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 bewegt.
Konstruktionsdetails der Kassette 46 lassen sich am besten anhand der Explosionsdarstellungen von 8 und 9 veranschaulichen. Jede Rolle an Vorratsmaterial (oder Substrat) 18, 20 umfasst einen langen, kontinuierlichen Streifen an Vorratsmaterial, der um einen zentralen röhrenförmigen Kern 132 gewickelt ist. Typischerweise besteht der Kern 132 aus festem Karton. Eine Endkappe 134 ist in jedem Ende des Kerns 132 angebracht, und die Endkappen 134 dienen der drehbaren Anbringung jeder Rolle in der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114.
Jede Endkappe 134 ist bevorzugt eine integral aus Plastik geformte Struktur, die einen röhrenförmigen Kern-Sicherungsabschnitt 136 und einen Halterungsabschnitt 138 einschließt, der mit dem Kern-Sicherungsabschnitt verbunden ist. Normalerweise befindet sich der Kern-Sicherungsabschnitt 136 in einem entspannten, nicht gedehnten Zustand, um das Einführen des Sicherungsabschnitts 136 in ein Ende eines Kerns 132 zu ermöglichen. Nach dem Einführen des Sicherungsabschnitts in das Ende eines Kerns wird ein Dehnungselement 140 in den Kern-Sicherungsabschnitt 136 eingeführt. Diese Größe und Konfiguration des Dehnungselements 140 bewirkt oder unterstützt das Bestreben des Sicherungsabschnitts 136, sich generell radial in eine kraftschlüssige Beziehung mit der Innenfläche des Kerns 132 zu dehnen. Diese kraftschlüssige Beziehung sichert die Endkappe 134 an dem Kern 132.
Beispielsweise ist es den 9 bis 11 zu entnehmen, dass der Sicherungsabschnitt 136 jeder Endkappe 134 die Form eines Zylinders aufweist, der in Vier telabschnitte aufgeteilt ist, um eine Vielzahl flexibler Mitnehmer 141 zu definieren. Das Äußere eines jeden Mitnehmers 141 ist mit einer Vielzahl von Kern-Greifzähnen 142 bedeckt. Der geteilte Zylinder gestattet es den Mitnehmern 141, sich leicht radial einwärts durchzubiegen, um die Einführung der Endkappe 134 in das freie Ende eines röhrenförmigen Kerns 132 zu vereinfachen. Jedes Dehnungselement 140 ist in der Form eines Stopfens ausgebildet, der, wenn er in das Innere des Sicherungsabschnitts 136 der Endkappe 134 eingeführt ist, die Mitnehmer 141 des Sicherungsabschnitts 136 zwingt, sich radial nach außen zu bewegen und die Zähne 142 dazu bringt, sich in den Karton des Kerns 132 einzubetten. Es ist leicht ersichtlich, dass dieses Verfahren eine Endkappe 134 an jedem Ende des Kerns 132 zu befestigen ein mechanisches ist und den Einsatz von Klebstoff nicht erforderlich macht und dass es daher einfacher (Klebstoff muss nicht verwendet werden) und schneller (der Herstellungsprozess muss nicht unterbrochen werden, damit der Klebstoff austrocknen kann) als Verfahren ist, bei denen Klebstoff eingesetzt wird.
Die Art und Weise, in der die Endkappen 134 drehbar an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 angebracht werden, ist am besten den 9 bis 11 zu entnehmen. 10 und 11 zeigen zwei Ansichten einer Endkappe 134 in Alleinstellung (d.h. ohne Dehnungselement 140 und ohne den Kern 132/Substrat 21), um die drehbare Anbringung der Endkappe an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 darzustellen.
Jede Endkappe 134 stellt einen hervorstehenden ringförmigen Rand 144 bereit, der in fester Relation an dem Ende des Kerns 132 einer jeden Zuführungsrolle 18, 20 angebracht ist. Die Kassette 46 stützt drehbar jede Endkappe der Zuführungsrollen 18, 20 und stellt eine Vorspannbremse 146 für jede Endkappe 134 bereit. Jede Bremse 146 schließt ein Paar Bremsflächen 148, 150 ein (s. beispielsweise 10 und 11) ein, die an gegenüberliegenden Seiten jedes hervorstehenden Randes 144 der Endkappe unter Reibung anliegen. Wenn die Kassette 46 entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse 12 angebracht ist und das Vorratsmaterial 21 von dem Kern 132 abgewickelt wird, dreht sich der Kern 132 mit dem daran befestigten hervorstehenden Rand 144 relativ zu der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 und den Bremsen 146, so dass Bremsreibung zwischen dem hervorstehenden Rand und den Bremsflächen 148, 150 der Vorspannbremse erzeugt wird. Mit anderen Worten wirken die hervorstehenden Ränder 144 an der Endkappe 134 und die zugehörigen Bremsen 146 an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 zusammen, um der Drehbewegung der zugehörigen Zuführungsrollen Bremswiderstand entgegenzusetzen, wenn das Vorratsmaterial bei der Betätigung der Quetschwalzen 32, 34 abgewickelt wird.
Dieser Reibungseingriff verhindert es, dass sich die Zuführungsrollen schneller drehen als für die Lieferung der Versorgungsmaterialien an die Quetschwalzen 32, 34 erforderlich ist. Dadurch wird der abgewickelte Anteil 24 oder 26 des Vorratsmaterials 21 oder 23 zwischen den Zuführungsrollen 18 oder 20 und den Quetschwalzen gespannt gehalten, wodurch verhindert wird, dass sich das Vorratsmaterial auf der Vorlage 22 in Falten legt oder an sich selbst anhaftet, bevor es den Quetschwalzen zugeführt wird. Bevorzugt wird diese Vorspannbremskonfiguration (zwischen der Endkappe 134 und der Bremse 146) an jedem Ende der Zuführungsrollen 18, 20 vorgesehen, es ist jedoch auch möglich, nur eine Bremse an jedem Ende jeder Zuführungsrolle zu verwenden, wobei sich das andere gegenüberliegende Ende jeder Zuführungsrolle frei drehen kann (d.h. also keinen Reibungseingriff aufweist, der die Verlangsamung oder Dämpfung der Rollenrotation bewirken würde).
Die spezielle Konstruktion der Bremsenkonfiguration in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 lässt sich am besten anhand der Explosionsdarstellung der 9 verdeutlichen. Jede Bremse 146 schließt eine Haltestruktur 152 ein, die integral mit der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 und einem Halteelement 154 gebildet ist (welches Bestandteil der Kassetten-Hauptteil-Struktur 140 ist, wenn es daran gesichert ist), das einen Wandabschnitt 158 aufweist, der innerhalb eines Schlitzes 160 innerhalb der Haltestruktur 152 aufgenommen wird. Das Halteelement 154 schließt ein Paar Öffnungen 161 ein, die an Stäben 163 angebracht sind, die integral an der Kassetten-Hauptteil-Struktur ausgebildet sind. Die Stäbe 163 können innerhalb der Öffnungen 161 durch Schnappverschluss, heat staking, durch Einschweißen oder jedwedes andere Verfahren gesichert werden, um den ringförmigen hervorstehenden Rand 144 drehbar dazwischen zu halten. Die Haltestruktur 152 stellt eine Tragestruktur bereit [deren] Funktion [darin besteht,] eine Endkappe des darin angebrachten Kerns zu stützen. Das Halteelement 154 stellt die Bremsflächen bereit, die eine Bremskraft für die Endkappe bereitstellen.
Das Innere des Halteelements 154 stellt die Bremsflächen 148, 150 bereit, die einander gegenüberliegen und unter Reibung dem gegenüberliegenden Gros der Flächen des hervorstehenden Randes 144 anliegen, um die Rotationsbewegung der zugehörigen Zuführungsrollen 18 oder 20 zu dämpfen bzw. zu mindern, um ein Kräuseln des Substrats während eines Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs zu verhindern. Die Bremskraft wird erzeugt, weil der hervorstehende Rand 144 in einer Festsitz-Beziehung zwischen den Bremsflächen 148, 150 aufgenommen wird. Die Fläche 150 ist spitzbogenförmig und ist an einer integralen spitzbogenförmigen Struktur 151 ausgebildet, die (beispielsweise aus geformtem Plastik) konstruiert sein kann, um sich flexibel durchzubiegen oder um sich leicht zu verformen, wenn die Endkappe zwischen den Flächen 148, 150 platziert wird. Der Festsitz stellt die Bremsreibung bereit, wenn sich der hervorstehende Rand 144 relativ zu den Flächen 148, 150 bewegt. In einer alternativen Ausführungsform könnte einer oder könnten beide Bremsflächen 148, 150 auf einem flexiblen oder beweglichen Element bereitgestellt sein, das mit dem hervorstehenden Rand 144 in Eingriff vorgespannt ist, so dass die Bremsreibung teilweise durch die Vorspannkraft erzeugt wird. Ein Beispiel für diese Konfigurationsart wird nachstehend aufgezeigt und beschrieben.
Die Bremse 146 kann mit Zuführungsrollen verwendet werden, die einzeln an dem Vorrichtungsgehäuse ohne Verwendung einer Kassette angebracht sind, wie es in dem hier inhaltlich aufgenommenen Patent '902 offenbart ist. In diesem Fall wird die Bremse 146 an jedem Ende der Zuführungsrolle (oder an einem Ende jeder Zuführungsrolle in dem Fall, in dem lediglich eine Bremse pro Zuführungsrolle verwendet wird) in der Zuführungsrollenhalterung aufgenommen, die an den Enden der Zuführungsrollen getragen wird. Diese Zuführungsrollenhalterung ist entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse angebracht, um dessen zugehörigen Zuführungsrollen zu stützen. Die Zuführungsrollenhalterung wirkt mit dem Gehäuse zusammen, so dass sowohl die Zuführungsrollenhalterung und deren Vorspannbremse 146 feststehend bleiben, wenn sich der Kern während des Abwickelvorgangs des Vorratsmaterials dreht. Die Bremse 146 für jede einzelne Zuführungsrolle stellt Bremsflächen vergleichbar den Bremsflächen 148 und 150 in der Kassette 46 bereit, um einen Reibungswiderstand am hervorstehenden Rand vorzusehen. Alternativ könnte(n) die Bremse(n) 146 in dem Vorrichtungsgehäuse aufgenommen oder integriert sein, und die hervorstehenden Ränder an den Zuführungsrollen in der gleichen Weise entfernbar angebracht sein.
Im weiteren Sinne dient die Kassette 46 dazu, die Zuführungsrollen 18, 20 an dem Vorrichtungsgehäuse 12 entfernbar anzubringen. Somit kann die Kassette 46 als Zuführungsrollenhalterung bezeichnet werden, womit jedwede strukturelle Konfiguration zum Anbringen und Stützen einer oder mehrerer Zuführungsrollen an einem Vorrichtungsgehäuse inhaltlich eingeschlossen sein soll.
Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, die Zuführungsrollen 18, 20 mit den Endkappen 134 als Austausch-Zuführungsrollen zu verkaufen. Dies würde ohne den Verkauf des Kassetten-Hauptteils erfolgen. Der Endnutzer würde diese Austausch-Zuführungsrollen 18, 20 erstehen und diese über die hervorstehenden Ränder 144 an den Kassetten-Hauptteil in der zuvor erörterten Weise anbringen, um die verbrauchten Zuführungsrollen auszutauschen. Der Vorteil hierbei ist, dass die Kosten des Kassetten-Hauptteils zugunsten der Austauschteile entfallen. Da der Nutzer den Kassetten-Hauptteil ebenfalls nicht ersetzen muss, muss dieser auch nicht entsorgt werden, was wiederum umweltfreundlicher ist.
In einer alternativen Ausführungsform sind in den 12 bis 14 eine Endkappe und ein Dehnungselement gezeigt. Die Endkappe 171 schließt einen äußeren Bremsrand 172 und einen Kernsicherungsabschnitt 174 ein. Der Bremsrand 172 stellt eine Fläche bereit, die so konstruiert und angeordnet ist, um in eine Bremsfläche auf einer Zuführungsrollenhalterung einzugreifen. Der Kernsicherungsabschnitt 174 schließt vier Kerben 176 ein, die es dem Kernstützabschnitt erlauben, sich radial nach innen zu bewegen, wenn die Endkappe in den Kern 132 eingeführt wird, um derselben zu erlauben, problemlos in das Innere eines Kerns einer Zuführungsrolle zu gelangen, in der die Endkappe anzubringen ist.
Der Eingriff der Zähne 180 ins Innere des Kerns bewirkt, dass sich das Innere des Kernsicherungsabschnitts 174 nach innen in einer Richtung von dem offenen Ende des Kerns in Richtung des Kerninneren leicht verschmälert. Ein Dehnungselement 182 ist mit der Endkappe integral einstückig gegossen und entfern bar daran durch zerbrechliche oder „abbrechbare" Plastikabschnitte gesichert. Dadurch wird das Dehnungselement 182 in die Lage versetzt, zum Einführen in das Innere der Endkappe bereitgelegt zu werden. Dadurch brauchen auch weniger Teile gezählt zu werden und die Montagekosten für die Kassette werden reduziert. Das Dehnungselement 182 kann auf diese Weise in das Innere des Kernsicherungsabschnitts 174 der Endkappe in sich radial dehnender Relation dazu eingeführt werden, indem einfach das Element 182 in Richtung der Kernmitte geschoben wird.
Eine Ansicht von hinten und eine Querschnittsansicht der Endkappe 171 und des daran integral befestigten Dehnungselements 182 sind in den 13 bzw. 14 gezeigt. 14 veranschaulicht den „abbrechbaren" Eingriff zwischen der Endkappe 171 und dem Expansionselement 182. Insbesondere die Endkappe 171 und Dehnungselement 182 sind miteinander durch integrale abbrechbare Strukturen 184 aus Plastik verbunden. 14 kann ebenfalls entnommen werden, dass die Vorderflächen der Zähne 180 spitzbogenförmig sind, um eine leichte Einführung in den Kern zu ermöglichen.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer Endkappe 200 und eines Dehnungselements 202 sind in Alleinstellung in 15 und in 18 an einen Kern 199 angebracht gezeigt. Die Endkappe 200 schließt einen äußeren ringförmigen Bremsrand 204 und einen Kernsicherungsabschnitt 206 ein. Der Bremsrand 204 stellt Bremsflächen 208, 209 dar, die angeordnet und ausgerichtet sind, um mit Bremsflächen 211, 213 an einer Zuführungsrollenhalterung 215 (s. 18) in Eingriff zu gelangen. Der Kernsicherungsabschnitt 206 schließt flexible Mitnehmer 210 ein, die sich radial einwärts bewegen, wenn die Endkappe 200 in das Innere eines Kerns 199 eingeführt wird, um zu gestatten, dass der Kernsicherungsabschnitt 206 in das Innere vom Kern 199 einer Zuführungsrolle 217 gelangen kann, an der die Endkappe 200 anzubringen ist.
Eine Reihe erhabener Wulststrukturen 212 unterschiedlicher Größen sind an dem äußeren freien Ende jedes Mitnehmers 210 ausgebildet. Wenn der Kernsicherungsabschnitt 206 in das Innere eines Kerns 199 eingeführt wird, wird durch den Eingriff der Wülste 212 zunächst in den Rand des Endes des Kerns 199 und danach in das Innere des Kerns 199 bewirkt, dass sich die Mitnehmer 210 leicht nach ein wärts durchbiegen, um die Einführung des Kernsicherungsabschnitt 206 in das Innere von Kern 199 zu erleichtern.
Das Dehnungselement 202 ist als einstückige Struktur (s. 15) integral mit den Endkappen 200 gegossen und ist daran durch zerbrechliche bzw. „abbrechbare" Plastikabschnitte gesichert. Dadurch wird das Dehnungselement 202 zum Einführen in das Innere des Kernsicherungsabschnitts 206 der Endkappe 200 bereitgestellt. Nachdem der Kernsicherungsabschnitt 206 über die richtige Entfernung in den Kern eingeführt ist, wird das Expansionselement 202 in das Innere des Kernsicherungsabschnitts 206 in sich dazu radial erstreckender Beziehung eingeführt, indem das Element 202 in Richtung der Mitte des Kerns 199 geschoben wird (s. 18). Das Dehnungselement 202 ist durch eine abbrechbare Verbindung mit der jeweiligen Endkappe 200 in axialer Ausrichtung mit dem röhrenförmigen Kernsicherungsabschnitt 206 verbunden, derart, dass das Abbrechen der abbrechbaren Verbindung und das Einführen des Dehnungselements jeweils durch das Anwenden einer axial (einwärts) gerichteten Kraft auf das Dehnungselement 202 bewerkstelligt werden kann.
Das Element 202 bewirkt, dass die zahnförmigen Wulststrukturen 212 in der Innenfläche des Kerns 199 (s. 18) eingebettet wird, um die Endkappe 200 in dem Kern 199 zu halten. Insbesondere weist der röhrenförmige Kernsicherungsabschnitt generell die Form eines zylindrischen Rohrs 62 auf, das ein geschlitztes freies Ende aufweist. Das geschlitzte freie Ende definiert eine Vielzahl von Mitnehmern 210, wobei jeder Mitnehmer 210 eine Greifstruktur 212 auf einer Außenseite einschließt. Das Einführen des Dehnungselements in den Kernsicherungsabschnitt bewirkt eine radiale Dehnung des Kernsicherungsabschnitts derart, dass sich die Mitnehmer nach außen durchbiegen und die Greifstrukturen 212 in den Kern 199 aus Papier oder Karton greifen (wie in 18 gezeigt).
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremskonfiguration 219 lässt sich unter Bezugnahme auf die 16 bis 18 nachvollziehen. Die Bremskonfiguration 219 schließt ein Haltelement 220 ein, das beispielsweise in 16 in Alleinstellung gezeigt ist. Das Halteelement 220 ist an einer Haltestruktur 152 befestigt gezeigt, die an einer Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 mit entfernten Zuführungsrollen in 17 ausgebildet ist und wird in 18 mit einer darin angebrachten Zufüh rungsrolle gezeigt. Die Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 und die Haltestruktur 152 der Zuführungsrollenhalterung 215 sind identisch mit der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 und der Haltestruktur 152, wie sie vorstehend beschrieben ist. Somit fungiert die Haltestruktur 152 in erster Linie als Trägerstruktur, die drehbar die zugehörige Endkappe stützt. Wenn das Halteelement 220 an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 wie vorstehend ausgeführt befestigt ist, gilt das Haltelement als Teil der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114.
Das Halteelement 220 und die Haltestruktur 152 der alternativen Bremskonfiguration 219 wirken zusammen, um die Endkappe 200 einer Zuführungsrolle drehbar anzubringen. Das Halteelement 220 ist eine gegossene Kunststoffstruktur (obwohl jedwedes geeignete Material bei dieser Konstruktion zum Einsatz kommen kann), die identisch ist mit dem Halteelement 154, abgesehen von der Tatsache, dass das Halteelement 220 eine integrale Bremsstruktur 226 einschließt, die sich nach außen von einem Wandabschnitt 228 des Halteelements 220 aus erstreckt. Der Wandabschnitt 228 wird in einem Schlitz 163 an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 aufgenommen und das Halteelement 220 wird an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 (nicht sichtbar in den 17 und 18) durch Sicherungsstäbe an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 mit Öffnungen 230 an dem Halteelement 220 (s. 16) in der gleichen Weise gesichert wie das Halteelement 154 an der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 gesichert wird.
Der erforderliche Kraftaufwand zum Abwickeln des Vorratsmaterials von einem Kern nimmt ab, je mehr Vorratsmaterial von dem Kern entfernt wird. D.h. der erforderliche Kraftaufwand zum Abwickeln eines Vorratsmaterials von einem Kern ist relativ hoch, wenn die Rolle einen relativ großen Radius aufweist, und der erforderliche Kraftaufwand zum Abwickeln eines Vorratsmaterials von einem Kern ist relativ gering, wenn die Rolle einen relativ kleinen Radius aufweist. Der Grund weswegen der erforderliche Kraftaufwand zum Abwickeln der Rolle von dem Radius der Zuführungsrolle abhängig ist, lässt sich nachvollziehen, wenn man beachtet, dass im Allgemeinen eine vollständige Umdrehung (360°) einer Zuführungsrolle dahingehend verstanden werden kann, dass die „äußere Schicht" des Vorratsmaterials von der Zuführungsrolle entfernt wird. Die Oberfläche, A, der äußeren Schicht des Vorratsmaterials lässt sich näherungsweise dadurch bestimmen, indem das Produkt des Radius der Zuführungsrolle mit der Länge der Zuführungsrolle multipliziert wird. D.h.: Oberfläche der äußeren Schicht = A = (2πr) (L) Gleichung (1)wobei r dem Radius der Zuführungsrolle und L der Länge der Zuführungsrolle entspricht. Wenn der Radius der Zuführungsrolle relativ groß ist, ist die Fläche der äußeren Schicht relativ groß. Wenn der Radius einer Zuführungsrolle relativ klein ist, ist die Fläche der äußeren Schicht relativ klein. Weil eine Seite des Vorratsmaterials mit einem Haftkleber bedeckt ist, gilt, dass je weiter die Fläche A von der Zuführungsrolle pro Umdrehung entfernt ist, desto mehr Kraft pro Umdrehung erforderlich ist. Somit ist ein größerer Kraftaufwand erforderlich, um die Zuführungsrolle einmal komplett um 360° zu drehen, wenn r relativ groß ist, als erforderlich ist, um die Zuführungsrolle einmal komplett zu drehen, wenn r relativ klein ist. Dies gilt selbst dann, wenn der Hebelarm der zum Abwickeln angewendeten Kraft von dem Radius, r, der Zuführungsrolle abhängig ist (und diesem in etwa entspricht), weil die Fläche des mit einem Haftmittel bedeckten Vorratsmaterials, das von der Zuführungsrolle pro Umdrehung getrennt ist, eine Funktion von r ist, so dass wenn r zunimmt, A um ein Vielfaches von r entsprechend der Gleichung (1) zunimmt. Somit nimmt die Fläche der Rolle des Vorratsmaterials, die von der Zuführungsrolle pro Umdrehung entfernt wird, ab, wenn das Vorratsmaterial von dem Kern entfernt wird. Die Vorspannbremse 219 ist konstruiert und angeordnet, um eine geringere Bremsreibung an den Kern anzulegen, wenn der Kern gedreht wird, derart, dass die Bremsspannung abnimmt, wenn das Vorratsmaterial abgewickelt wird und von jedem Kern aufgebraucht wird, so dass der zum Abwickeln des Vorratsmaterials erforderliche Kraftaufwand bis zum Aufbrauch des Vorratsmaterials in etwa konstant bleibt.
Die Weise, in der dies geschieht, lässt sich am besten unter Bezugnahme auf die 16 bis 18 darstellen. Das Halteelement 220 schließt Bremsflächen 211, 213 ein, die eine Bremsreibung auf jeweils gegenüberliegende Seiten 208, 209 des hervorstehenden Randabschnitts 204 der Endkappe 200 (s. 18) anlegen. Die Bremsstruktur 226 ist eine flexible Struktur und stellt eine der Bremsflächen 211 daran bereit (s. beispielsweise 16). 17 zeigt die Bremsstruktur 226 in entspanntem Zustand (weil die Endkappe 200 nicht darin angebracht ist). Wenn die Endkappe 200 in das Halteelement 220 eingeführt ist, liegen die gegenüberliegenden Seiten 208, 209 des hervorstehenden Randes 204 unter Reibung an dem Paar Bremsflächen 211, 213 an, und die Bremsstruktur 226 ist in einem relativ stark durchgebogenen Zustand (s. 18), so dass das Paar von Bremsflächen 211, 213 ein relativ hohes Maß an Bremsreibung für den Kern bereitstellt.
Der geformte Kunststoff der Bremsstruktur 226 ist so konstruiert und angeordnet, dass er verschleißt, wenn das Vorratsmaterial von dem zugehörigen Kern 199 abgewickelt wird. Insbesondere, wenn die Flächen 211, 208, und 213, 209 während der Abwickelbewegung von Kern 199 und Endkappe 200 einander passieren, verschleißt die Oberfläche 211 der Struktur 227, wodurch damit progressiv das Maß an Durchbiegung der Bremsstruktur 226 verringert wird. 16 ist zu entnehmen, dass die Oberfläche der Struktur 211 relativ klein ist, so dass die Struktur 227 relativ rasch verschleißt. Ein geeignetes Kunststoffmaterial für die Konstruktion des Halteelements 220 (einschließlich der Bremsstruktur 226) und der Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 ist ein Kunststoff aus der Familie der Styrole oder ein ABS-Kunststoff, und ein geeignetes Kunststoffmaterial zur Konstruktion der Endkappe 200 (einschließlich des hervorstehenden Randes 204) ist ein Kunststoff aus der Acetyl-Familie, insbesondere Kunststoffe, die kommerziell unter dem Handelsnamen DELRIN^® und CELCON^® erhältlich sind. Das beispielhafte Halteelement 220 ist aus einem Polystyrol mit einer Härte nach Rockwell R von etwa 110 ausgebildet und die Endkappe 200 ist aus einem Acetyl gebildet, das eine Rockwell-Härte R von etwa 120 aufweist. Die Härte des Materials hat verhältnismäßig geringen Einfluss auf den Verschleiß der Struktur 227. Ein wichtiger Faktor, der für den Verschleiß der Struktur 227 ursächlich ist, ist die relativ kleine Oberfläche 211 der Struktur 227, die in Reibungseingriff mit der Endkappe 200 ist. Die Fläche der Verschleißfläche 211 der Struktur 227 ist relativ klein im Vergleich zu der Oberfläche der entsprechenden Bremsfläche 208 auf der Endkappe 200 und dieser Unterschied in der Oberfläche zwischen den Oberflächen 211, 208 trägt zu dem relativ raschen Verschleiß der Struktur 227 bei. Natürlich könnte man ggf. Veränderungen in Materialhärte und Oberfläche in Bezug zueinander vornehmen. Wie erwähnt, bewegt sich beim Verschleiß der Struktur 227 die Bremsstruktur 226 zurück in Richtung ihrer entspannten Stellung. Wenn sich die Bremsstruktur 226 zurück in ihre entspannte Stellung bewegt, nimmt der Betrag an Bremsreibung, der durch die Bremsflächen 211, 213 auf den Kern angelegt wird, progressiv ab, so dass der erforderliche Kraftaufwand zum Abwickeln des Vorratsmaterials abnimmt, wenn die Vorratsmaterialien aufgebraucht sind. Das Halteelement 220 und die Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 können jeweils aus Polystyrol hergestellt sein, so dass die Kunststoffteile, die die Trageflächen bilden (die durch Teile der Haltestruktur 152 bereitgestellt werden) und die Teile, die die Bremsflächen bilden (Flächen 211, 213 des Haltelements 220), aus gleichem Material bestehen. Acetyl ist ein bevorzugtes Material zum Ausbilden der Endkappen 200 in dem Fall, in dem die Kassetten-Hauptteil-Struktur 114 und das Halteelement 220 aus verschiedenen Gründen aus Polystyrol gefertigt sind, teilweise deswegen, weil Acetyl einen hervorragenden Untergrund abgibt, und teilweise weil der Reibungseingriff zwischen ungleichen Materialien (d.h. dem Styrol und dem Acetyl) einen geräuscharmen Betrieb der Bremsen bewirkt. Gleiche Materialien neigen dazu, störende Geräusche (beispielsweise ein quietschendes Geräusch) zu verursachen, wenn sie gegeneinander reiben.
Die Vorspannbremse 219 erfüllt auch weitere Funktionen, die den Betrieb der Vorrichtung erleichtern. Beispielsweise wird durch den Reibungseingriff zwischen dem vorstehenden Rand 204 und den Bremsflächen 211, 213 die Drehbewegung der zugehörigen Zuführungsrolle gedämpft oder herabgesetzt, um eine Faltenbildung an dem Vorratsmaterial während eines Vorlagen-Verarbeitungsvorgangs zu verhindern. Die Bremskraft wird erzeugt, weil der hervorstehende Rand 204 in festsitzender Beziehung zwischen den Bremsflächen 211, 213 aufgenommen wird. Der Festsitz sorgt für die Bremsreibung, wenn sich der vorstehende Rand 204 relativ zu den Flächen 211, 213 bewegt.
Die Vorspannbremse 219 kann so ausgebildet sein, dass sie mit Zuführungsrollen zum Einsatz kommt, die direkt einzeln an dem Vorrichtungsgehäuse ohne die Verwendung einer Kassette angebracht sind, wie es in dem vorgenannten inhaltlich aufgenommenen Patent '962 offenbart ist. In diesem Fall wird die Bremse an jedem Ende der Zuführungsrolle (oder an einem Ende jeder Zuführungsrolle in dem Fall, in dem nur eine Bremse pro Zuführungsrolle verwendet wird) in die Zuführungsrollenhalterung aufgenommen, die an den Enden der Zuführungsrollen getragen werden. Diese Zuführungsrollenhalterung ist entfernbar an dem Vorrichtungsgehäuse angebracht, um dessen zugehörige Zuführungsrolle zu stützen. Die Zuführungsrollenhalterung wirkt mit dem Gehäuse zusammen, derart, dass sowohl die Zuführungsrollenhalterung als auch ihre Vorspannbremse stationär verhält, wenn sich der Kern während des Abwickelvorgangs des Vorratsmaterials dreht. Die Bremse einer jeden einzelnen Zuführungsrolle stellt Bremsflächen bereit, ähnlich denen der Bremsflächen [und] in der Kassette, um einen Reibungswiderstand auf dem vorstehenden Rand bereitzustellen.
Betrieb
Um einen Vorlagen-Verarbeitungsvorgang durchzuführen, wird die Verrastvorrichtung 112 aus der Verrastung gelöst und der zweite Gehäuseabschnitt 102 wird in seine offene Stellung bewegt (4). Eine Kassette 46 wird in dem Gehäuse 12 platziert und vordere Abschnitte 24, 26 der Vorratsmaterialien 21, 23 von den oberen bzw. unteren Zuführungsrollen 18, 20 werden abgewickelt und zwischen den Quetschwalzen 32, 34 platziert. Der zweite Gehäuseabschnitt 102 wird in seine geschlossene Position zurückgeführt, wodurch die Quetschwalzen 32, 34 miteinander in Eingriff und in einen Druck ausübenden Eingriff mit dem Abschnitt der dazwischen positionierten Vorratsmaterialien gelangen. Jede Quetschwalze 32, 34 weist einen starren metallenen Kern 190 und eine äußere Schicht 192 aus einem flexiblen, gummiähnlichen Material auf. Die obere Quetschwalze 32 wird in korrekter Ausrichtung im Hinblick auf die untere Quetschwalze 34 durch den Betrieb der Walzenführungsprofile wie vorstehend beschrieben gehalten.
Ein mit Vorratsmaterialien zu bedeckendes Dokument oder eine weitere Vorlage 22 wird auf der Substrat-Stützfläche 48 der Zuführungsablage 44 abgelegt und durch die Zuführungsöffnung 14 in das Gehäuse 12 und durch die vordere Öffnung 116 der Kassette in der austauschbaren Kassette 46 geschoben, bis ein Dokument in Kontakt mit den abgewickelten Abschnitten 24, 26 der Vorratsmaterialien 21, 23 kommt. Zumindest einer der abgewickelten Abschnitte 24, 26 wird mit einem Haftkleber beschichtet, so dass das Dokument daran anhaftet. Der Betreiber dreht sodann die Handkurbel 36, die bewirkt, dass sich die Quetschwalzen 32, 34 der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 derart drehen, dass die Vorlage 22 und die Vorratsmaterialien dazwischen und nach außen in Richtung der Auslassöffnung 16 in dem Gehäuse 12 getrieben werden. Beim Durchlaufen der Vorratsmaterialien (mit oder ohne die Vorlage 22 dazwischen) durch die Quetschwalzen 32, 34 üben die Quetschwalzen Druck auf die Vorratsmaterialien aus, um den druckempfindli chen Haftkleber zu aktivieren und die Vorratsmaterialien auf gegenüberliegende Seiten der Vorlage 22 bzw. aneinander anzuhaften.
Die Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 legt eine Reibungskraft auf die Vorlage an, wenn diese zwischen den Treibwalzen 32, 34 hindurchgezogen wird, die dazu neigt, die Vorlage 22 flach und gespannt zu halten, wenn sie die Walzen 32, 34 passiert. Die Bremsflächen 148, 150, die durch die Zuführungsrollenhalterung 146 bereitgestellt werden, greifen reibend in die ringförmigen vorstehenden Ränder 144 ein, welche die abgewickelten Abschnitte 24, 26 der Vorratsmaterialien zwischen den Zuführungsrollen in den Quetschwalzen 32, 34 straff halten. Dadurch wird ein Kräuseln des Vorratsmaterials auf der Vorlage 22 verhindert, und es wird ebenfalls verhindert, dass die abgewickelten Abschnitte der Vorratsmaterialien aneinander kleben oder aneinander anhaften, bevor sie die Quetschwalzen passieren.
Wenn die gesamte Länge der Vorlage 22 mit Vorratsmaterial 21, 23 bedeckt ist, passiert das Endprodukt 38 die Auslassöffnung 16. Wenn die Vorlage die Auslassöffnung verlassen hat, stellt der Betreiber das Drehen der Handkurbel 36 ein und verwendet die Klinge 82 der Schneidvorrichtung 70, um das Endprodukt 38 von dem kontinuierlichen Streifen an Rohmaterialien 21, 23 abzutrennen. Um die laminierte Vorlage von den Bögen der Vorratsmaterialien abzuschneiden, schiebt der Betreiber bevorzugt den Klingenschlitten 80 zum einen Ende des Führungselements 74 und übt sodann einen nach unten gerichteten Druck auf den Schlitten aus, der ausreichend ist, um die Klinge zu veranlassen, die aneinanderhaftenden Schichten von Vorratsmaterial hinter der laminierten Vorlage zu penetrieren. Der Betreiber schiebt daraufhin den Klingenschlitten an das gegenüberliegende Ende des Führungselements 74, während gleichzeitig ausreichend Druck auf den Klingenschlitten nach unten ausgeübt wird, um das Führungselement 74 gegen den Abschnitt der anhaftenden Vorratsmaterialien anzudrücken, die gerade abgetrennt werden. Die Haltestrukturen 194, 196 halten die Vorratsmaterialien straff über dem Klingenschlitz, um den Schneidvorgang zu erleichtern.
Aus 3 ist zu entnehmen, dass die Schneidvorrichtung 70 so angeordnet ist, dass die Klinge 82 unweit der Quetschwalzen 32, 34 positioniert wird. Dadurch wird der Betreiber in die Lage versetzt, die Vorratsmaterialien in unmittelbarer Nähe der Quetschwalzen zu durchtrennen, wodurch es zu geringerem Abfall bei Vor ratsmaterialien kommt. 3 kann ebenfalls entnommen werden, dass die Schneidvorrichtung 70 dahingehend konstruiert ist, dass die Schneidklinge 82 weg von der Auslassöffnung 16 positioniert ist und von dieser abgewinkelt ist, so dass der Betreiber vor einem möglichen Kontakt mit der Klinge 82 geschützt ist, während er mit der Vorrichtung 10 hantiert oder diese bedient. Die untere Fläche des Führungselements 74 ist mit einem Paar sich transversal erstreckender Haltestrukturen 191, 196 versehen, die Abschnitte der haftverklebten Vorratsmaterialien auf jeder Seite des Klingenschlitzes gegen die Stützfläche 40 drücken oder „einzwängen", um den Schneidvorgang der Klinge 82 zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Anzahl illustrierter Ausführungsformen und Variationen, die in den Zeichnungen dargestellt bzw. beschrieben werden, erläutert und beschrieben. Diese Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung und nicht der Einschränkung der Lehre der Erfindung. Weitere Variationen und Ausführungsformen sind vorgesehen und bewegen sich im Rahmen der Lehre der Erfindung. Beispielsweise zeigt 19 eine weitere Ausführungsform einer Kassette 250. Die Kassette 250 entspricht im Wesentlichen der Kassette 46, mit Ausnahme der Tatsache, dass ein Substrat-Stützelement 252 und eine Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 der Kassette 250 abweichend zu dem Substrat-Stützelement 118 und der Vorlagen-Eingriffsstruktur 124 der Kassette 46 ausgebildet sind. Abschnitte der Kassette 250, die Abschnitten der Kassette 46 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht weiter besprochen.
Die Kassette 250 schließt eine Kassetten-Hauptteil-Struktur 256 ein. Das Substrat-Stützelement 252 ist integral in der Kassetten-Hauptteil-Struktur 256 ausgebildet und schließt eine Substrat-Stützfläche 68 zum Stützen einer Vorlage ein. Eine Vielzahl von Rippen 258 sind auf dem Substrat-Stützelement 252 auf der der Substrat-Stützfläche 68 gegenüberliegenden Seite ausgebildet. Die Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 schließt eine Vielzahl von Rippen 260 ein. Die Rippen 260 sind auf einer oberen Seite der Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 ausgebildet und auf deren Vorlagen-Eingriffsfläche 255. Die Rippen 258, 260 verringern die Neigung und verhindern wirkungsvoll, dass der freiliegende Haftkleber auf abgewickelten Abschnitten (nicht in 19 gezeigt) der Vorratsmaterialien zwischen den Zuführungsrollen und den Quetschwalzen (nicht in 19 gezeigt) an der Oberfläche der Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 und der Unterfläche des Substrat-Stützelements 252 anhaften. Die Rippen 258, 260 reduzieren in der Tat die Oberflächenbereiche der Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 und des Substrat-Stützelements 252, die dem freiliegenden Haftkleber auf den Vorratsmaterialien gegenüberliegen, und verhindern dadurch, dass der Haftkleber fest an dem Substrat-Stützelement 252 und der Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 anhaftet. Obwohl die abgewickelten Abschnitte der Vorratsmaterialien im Allgemeinen straff gespannt sind und daher das Substrat-Stützelement 252 und die Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 nicht kontaktieren, kann ein Kontakt während des Transports der Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung beispielsweise auftreten oder dann, wenn die Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 während des Einführens einer Vorlage in die Zuführungsöffnung der Vorrichtung nach oben bewegt wird, u.s.w. Der Abschnitt der Rippen 260 auf der Vorlagen-Eingriffsfläche 255 kann die Gesamtfläche der Kontaktfläche zwischen der Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 und einer Vorlage reduzieren, während es der Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 möglich ist, einen ausreichenden Reibungswiderstand zum Spannen der Vorlage anzulegen [und] so die Kontaktfläche zwischen der Vorlagen-Eingriffsstruktur 254 zu reduzieren.
In einer alternativen Ausführungsform für Laminiergeräte können die Vorratsmaterialien mit Wärme aktivierten Haftmitteln beschichtet sein. Bei einer solchen Vorrichtung sind Heizelemente normalerweise vor den Quetschwalzen (oder sonstigen Druck anwendenden Strukturen) in der Vorlagen-Verarbeitungsanordnung 30 vorgesehen, um das Haftmittel vor der Druckbeaufschlagung durch die Quetschwalzen zu erweichen oder zu schmelzen. Beispielsweise können ein Paar Heizplatten auf gegenüberliegenden Seiten der Vorratsmaterialien positioniert werden, um das Haftmittel vor Erreichen der Quetschwalzen zu erwärmen. Alternativ könnten Heizelemente in den Quetschwalzen selbst bereitgestellt werden, um gleichzeitig die Vorratsmaterialien zu erwärmen und Druck auf diese auszuüben. Die bei der erfindungsgemäß konstruierten Vorrichtung eingesetzte Vorlagen-Verarbeitungsanordnung kann jedwede in Frage kommende Konstruktion aufweisen.
Somit ist festzustellen, dass die Ausführungsformen der hierin gezeigten und beschriebenen Vorlagen-Verarbeitungsvorrichtung die Erfindung beispielhaft zeigen und daher lediglich die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen, jedoch den Umfang dieser Prinzipien nicht einschränken sollen.

Claims

Zuführungsrollenanordnung zum Gebrauch in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Durchführung eines Vorlagenverarbeitungsvorgangs, die ein Gehäuse und eine zur Durchführung eines Vorlagenverarbeitungsvorgangs ein- und ausgerichtete Vorlagenverarbeitungsanordnung aufweist, wobei die Verarbeitungsanordnung darin eine Klebeverbindung zwischen Trägermaterialien bewirkt, umfassend eine Zuführungsrolle, die einen Kern (132), auf dem ein Vorrat an Vorratsmaterial aufgewickelt ist, und eine am Ende des Kerns befestigte Endkappe (134) mit einem ringförmigen sich hauptsächlich radial erstreckenden hervorstehenden Rand aufweist, und eine in das Vorrichtungsgehäuse herausnehmbar anzubringende Zuführungsrollenhalterung, in der die Zuführungsrolle befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsrollenhalterung einen Vorspannbremsbereich (146) zur Aufnahme des hervorstehenden Randes (144) der Zuführungsrollenendkappe aufweist, der Bremsbereich ein Paar Bremsflächen (148, 150) aufweist, die ein- und ausgerichtet sind, an gegenüberliegenden Seiten des hervorstehenden Randes (144) unter Reibung derart anzuliegen, dass der Kern der Zuführungsrolle, wenn die Zuführungsrollenhalterung herausnehmbar im Vorrichtungsgehäuse angebracht ist und das Vorratsmaterial vom Kern (132) der Zuführungsrolle abgewickelt wird, relativ zur Zuführungsrollenhalterung rotiert, so dass Bremsreibung zwischen dem vorstehenden Rand (144) der Zuführungsrolle und den Bremsflächen (148, 150) entsteht.
Zuführungsrollenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Zuführungsrollenanordnung weiter eine weitere Zuführungsrolle umfasst, die einen weiteren Kern (132), auf dem ein weiterer Vorrat an Vorratsmaterial aufgewickelt ist, und eine am Ende des weiteren Kerns befestigte weitere Endkappe (134) mit einem ringförmigen sich hauptsächlich radial erstreckenden weiteren hervorstehenden Rand (144) aufweist, wobei die Zuführungsrollenhalterung einen weiteren Vorspannbremsbereich (146) zur Aufnahme des weiteren hervorstehenden Randes (144) der weiteren Zuführungsrollenendkappe aufweist, der weitere Bremsbereich ein Paar weiterer Bremsflächen (148, 150) aufweist, die ein- und ausgerichtet sind, an gegenüberliegenden Seiten des weiteren hervorstehenden Randes (144) unter Reibung derart anzuliegen, dass der [weitere] Kern der weiteren Zuführungsrolle, wenn die Zuführungsrollenhalterung herausnehmbar im Vorrichtungsgehäuse angebracht ist und das Vorratsmaterial vom Kern (132) der Zuführungsrolle abgewickelt wird, relativ zur Zuführungsrollenhalterung rotiert, so dass Bremsreibung zwischen dem weiteren vorstehenden Rand (144) der weiteren Zuführungsrolle und den weiteren Bremsflächen (148, 150) entsteht.
Zuführungsrollenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zuführungsrolle oder zumindest eine der Zuführungsrollen eine Endkappe (134) und einen hervorstehenden Rand (144) an jedem Ende des Kerns (132) aufweist.
Zuführungsrollenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Endkappe (134) ein Dehnungselement (140) zur Befestigung der Endkappe am Kern aufweist.
Zuführungsrollenanordnung nach Anspruch 2, wobei die durch jeden Vorspannbremsbereich (146) aufgebrachte Bremsreibung stufenweise abnimmt, während Vorratsmaterial von jedem Kern abgewickelt wird.
Zuführungsrollenanordnung nach Anspruch 5, wobei die durch jeden Vorspannbremsbereich (146) aufgebrachte Bremsreibung, während Vorratsmaterial von jedem Kern abgewickelt wird, stufenweise derart abnimmt, dass der zur Abwicklung des Vorratsmaterials von jedem Kern (132) benötigte Kraftaufwand im wesentlichen konstant bleibt, während der Vorrat an Vorratsmaterial auf jeder Rolle verringert wird.
Zuführungsrollenanordnung nach Anspruch 6, wobei der Kern (132) hauptsächlich röhrenförmig gestaltet ist und wobei jeder ringförmige sich radial erstreckender Rand (144) an einer an einem entsprechenden Ende des Kerns befestigten Endkappe (134) vorgesehen ist, jede Endkappe und der Aufbau des Einsatzkörpers jeweils aus einem entsprechenden geformten Plastikmaterial bestehen.
Zuführungsrollenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei jede Vorspannbremse eine biegsame aus Plastik geformte Bremsanordnung, auf der eine der Bremsflächen vorgesehen ist, aufweist und derart ein- und ausgerichtet ist, dass sich die Bremsanordnung, wenn die gegenüberliegenden Seiten des hervorstehenden Randes an dem Paar Bremsflächen unter Reibung anliegen, in einem vergleichsweise stark gebogenen Zustand befindet, so dass das Paar Bremsflächen ein vergleichsweise hohes Maß an Bremsreibung an dem Kern aufbringt, das geformte Plastik der Bremsanordnung, das sich während der Abwicklung des Vorratsmaterials vom zugehörigen Kern abnutzt, dabei stufenweise den Biegungsgrad der Bremsanordnung verringert, so dass der durch die Bremsflächen an dem Kern aufgebrachte Bremsreibungsbetrag stufenweise soweit abnimmt, dass der zur Abwicklung des Vorratsmaterials benötigte Kraftaufwand abnimmt, während die Vorratsmaterialien wie besagt vermindert werden.