DE19609527A1 - Abschneidevorrichtung mit Schrittmotorantrieb - Google Patents
Abschneidevorrichtung mit SchrittmotorantriebInfo
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Description
Die Anordnung betrifft die Ansteuerung einer Abschneide
vorrichtung
In Druckern, beispielsweise in Bondruckern von Kassen,
mit Endlospapier beispielsweise in Rollenform, ist eine
Abschneidevorrichtung vorgesehen, die den bedruckten Teil
von dem Vorrat trennt.
Eine solche Abschneidevorrichtung wird üblicherweise mo
torisch betrieben und von der Steuerung, die auch den Pa
piertransport beaufschlagt, gesteuert. Dabei sind Lage
schalter vorzusehen und mit der Steuerung zu verbinden,
so daß das Papiermesser genau die gewünsche Bewegung aus
führt. Insbesondere ist es wünschenswert, sowohl ein
vollständiges Abschneiden als auch ein Anschneiden durch
führen zu können, bei dem durch Reduktion der Schnittiefe
ein geringes der Schnittlänge ungeschnitten verbleibt.
Eine Lösung hierzu ist in der DE PS 43 15 507 C1 darge
stellt, bei der eine Kurvenbahn das Messer bewegt und me
chanische Mittel dazu dienen, zwischen Voll- und An
schnitt zu wechseln.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abschneidevorrichtung
anzugeben, welche gegenüber den bekannten Vorrichtungen
wesentlich vereinfacht ist.
Die Erfindung verwendet einen Schrittmotor, der mittels
einer Schnecke, einem Zwischenrad und einer Zahnstange
seine Drehbewegung in eine Linearbewegung auf das Messer
überträgt. Eine digitale Steuerung steuert über die An
zahl der Schritte, ob ein Voll- oder Anschnitt ausgeführt
wird. Wie in der Beschreibung näher ausgeführt wird,
kommt die bevorzugte Ausführungsform ohne mechanische Ju
stage und ohne jegliche Lagemelder aus, so daß der An
trieb wesentlich vereinfacht ist.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schnittein
richtung mit Schrittmotor,
Fig. 2 die bevorzugte Messerform,
Fig. 3 einen alternativen Antrieb mit einem Stahlband.
In Fig. 1 ist ein Druckwerk mit Abschneidevorrichtung ge
zeigt, bei dem von einer Vorratsrolle 1 zu bedruckendes
Material, hier Papier, als Papierbahn 2 von Leitblechen
3a, 3b, welche Teil eines nicht gezeigten Druckwerks be
kannter Art sind, an der Abschneideeinrichtung vorbei
durch einen Ausgabeschlitz 4a, 4b geführt ist.
Die Abschneidevorrichtung besteht aus einem Schlitten 6,
welcher in bekannter Art an einem festen Gehäuseteil 5 in
Richtung des Pfeiles A verschieblich gelagert ist. Der
Schlitten trägt ein Schneidemesser 7, das bei Bewegung in
Richtung des Pfeiles A mittels eines Gegenmessers 8 die
Papierbahn trennen kann.
An dem anderen Ende des Schlittens ist eine Zahnstange 9
befestigt, welche über ein Segementzahnrad 10 von einem
von einem Schrittmotor 12 direkt angetriebenen Schnecken
rad 11 bewegt wird. Dabei sind die Zahnstange, das Zahn
rad, das Schneckenrad und der Schrittmotor bevorzugt so
ausgelegt, daß mit etwa 90 Schritten das Messer die Pa
pierbahn vollständig durchtrennt.
Wird ein Messer 7 nach Fig. 2 mit gegenüber der Kante des
Gegenmessers 8 schrägen, V-förmig zueinander angeordneten
Schnittkanten verwendet, so kann durch eine geringere
Schrittanzahl von z. B. 75 Schritten ein Anschnitt durch
geführt werden, bei dem in der Mitte ein kleiner Abreiß
steg nicht durchtrennt wird. Der Unterschied zwischen
Vollschnitt und Anschnitt erfordert daher lediglich eine
andere Schrittzahl und keine zusätzlichen Lagemelder, die
justiert werden müssen. Das Messer 7 kann auch mit einer
einzigen, schräg zu der Kante des Gegenmessers 8 ange
stellten Schnittkante versehen sein. Der Abreißsteg bil
det sich dann an einer Seitenkante der Papierbahn.
Die Justierung erfolgt dadurch, daß beispielsweise eine
Wand im Gehäuseteil 5 einen Anschlag 13 im weggefahrenen
Zustand des Messers bildet. Die Steuerung fährt zur Kali
brierung, z. B. nach jedem Einschalten, mit einer Anzahl
von Schritten, die über der für einen Vollschnitt notwen
digen Anzahl liegt, im Beispiel 120 Schritte, den Schlit
ten in die Gegenposition. Dabei wird der Schlitten durch
den Anschlag 13 an einer Bewegung gehindert, so daß der
Schrittmotor Schritte verliert, aber hernach in bekannter
Position ist. Zweckmäßigerweise wird danach der Schritt
motor eine geringe Zahl von Schritten aus der Justage
stellung gefahren, um nicht bei jedem Schnitt gegen den
Anschlag zu fahren.
Die Lage des Anschlags braucht nur im Rahmen der üblichen
Fertigungstoleranzen genau bestimmt und nicht mechanisch
justiert zu werden. Vielmehr wird eine Anzahl von Probe
schnitten durchgeführt, bei denen die Anzahl der Schritte
variert wird. Die optimale Schrittzahl wird dann in einem
nichtflüchtigen Speicher der Steuerung festgehalten. Al
ternativ kann selbstverständlich auch eine vorbestimmte
Anzahl von Schritten verwendet werden und eine bekannte
mechanische Justierschraube als Anschlag 13 verwendet
werden.
Der dargestellte Antrieb mit Schneckenrad, Segmentzahnrad
und Zahnstange hat den Vorteil, daß der Schrittmotor mit
hohem mechanischem Wirkungsgrad eine Schubkraft liefern
kann, so daß Motor, Schlitten und Messer in einer Einheit
auf derselben Seite der Papierbahn angeordnet sein kön
nen; bei einem Antrieb durch Zug müßten sich in Ruhestel
lung Messer und Antrieb auf verschienen Seiten der Pa
pierbahn befinden. Durch die Richtungsumsetzung des Zahn
rads ist der Motor senkrecht zur der Bewegungsrichtung
des Schlittens angeordnet und trägt damit nicht zur Erhö
hung der Bauhöhe bei.
Sofern die größere Bauhöhe nicht stört, kann auch eine
Gewindespindel auf der Motorachse direkt in eine Spindel
mutter in dem Schlitten 6 oder an einem Aufsatz, der auf
dem Schlitten 6 befestigt wird, greifen.
Alternativ kann auch ein Antrieb über ein Stahlband 31
erfolgen, welches, wie in Fig. 3 dargestellt, auf ein Rad
32 aufgewickelt wird bzw. sich von diesem abwickeln kann.
Hierbei kann der Motor allerdings nur einen Zug ausüben;
die Gegenrichtung wird durch eine Druckfeder 33 ausge
führt. Obwohl hierbei keine gezahnten Maschinenelemente
benötigt werden, muß der Schrittmotor, da er ja auch die
Feder 33 spannen muß, das doppelte Drehmoment gegenüber
den Anordnung mit Schnecke und Zahnstange aufwenden, was
durch den besseren mechanischen Wirkungsgrad aufgewogen
wird.
Auch kann eine Kurvenscheibe auf einem Schrittmotor mit
hoher Schrittzahl pro Umdrehung verwendet werden.
Schrittzahlen von 200 pro Umdrehung sind auch bei kleinen
Motor-Bauformen ohne weiteres handelsüblich. Die Kurven
scheibe übt wie beim Bandantrieb entweder nur einen Druck
in einer Richtung gegen eine Feder aus, oder sie ist als
Kulissenrad ausgebildet, in das ein Mitnehmer auf dem
Schlitten eingreift.
Möglich ist auch die Verwendung eines Stahlseils und ei
ner vorzugsweise mehrfach umschlungenen Seilrolle auf der
Achse des Schrittmotors sowie mindestens einer Umlenkrol
le, so daß der Schrittmotor einen Zug in beiden Drehrich
tungen in jeweils entgegengesetzte Richtungen auf den
Schlitten ausüben kann, wobei die notwendige Spannfeder
an der in Rückholrichtung voreilenden Kante des Messers
angebracht ist liegt. Die Spannfeder ist dabei kraftneu
tral, so daß wie bei dem bevorzugten Antrieb mit Schnec
ke, Zahnrad und Zahnstange nur die einfache Schubkraft
von dem Schrittmotor aufgebracht werden muß. Da eine häu
fige Kalibrierung durch den Anschlag problemlos möglich
ist, wirkt sich ein geringer oder gelegentlicher Schlupf
auf der Seilrolle nicht wesentlich aus. Da die Hauptkraft
in Schneiderichtung auftritt, kann auch die Anzahl der
Schritte für eine Schritt gemäß einem empirisch oder
theoretisch ermittelten Verlängerungsfakter mit der An
zahl der Schnitte nach einer Kalibrierung verlängert wer
den, ohne daß bei jedem Schnitt eine Kalibrierung notwen
dig ist, die durch den Schrittverlust im Schrittmotor
häufig ein erhöhtes Betriebsgeräusch verursacht. Prak
tisch wird dieser Verlängerungsfaktor dadurch erreicht,
daß nach einer vorab bestimmten Anzahl von Schnitten ein
zusätzlicher Schritt in Schnittrichtung eingefügt wird.
In allen Fällen kann die Steuerung die Anzahl der Schnit
te mit zählen und eine Abnutzung des Schneidemessers durch
eine geringfügig verlängerte Schnittbewegung kompensie
ren. Dies ist bei den bisher bekannten Lösungen wenn
überhaupt nur durch aufwendige zusätzliche Verstellein
richtungen möglich.
Claims (11)
1. Anordnung zum Antrieb eines Schnittmessers (7) zum
Abschneiden eines in einer Druckeinrichtung auf einen
bandförmigen Aufzeichnungsträger (2) aufgedruckten
Belegs,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schnittmesser (7) an einem Schlitten (6) be
festigt ist, welcher von einem Schrittmotor (12) an
getrieben wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei wahlweises An- oder
Abschneiden durch unterschiedliche Schrittzahlen er
reicht wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Schnec
kenrad (11) auf einer Achse des Schrittmotors (12)
über ein Zahnrad (10) auf eine Zahnstange (9) wirkt,
die kraftschlüssig mit dem Schlitten (6) verbunden
ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Achse
des Schrittmotors (12) mit einer Gewindespindel oder
einem Schneckenrad versehen ist, die bzw. das auf ein
in den Schlitten geschnittenes oder mit diesem unmit
telbar verbundenes Gegenstück wirkt.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein flexibles
Band (31) einerseits radial auf einer auf eine Achse
des Schrittmotors aufgesetzten Rolle befestigt und
andererseits an dem Schlitten (6) befestigt ist, das
den Schlitten gegen eine Federkraft (33) bewegt.
6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine
Kurven- oder Kulissenscheibe auf einer Achse des Schrittmo
tors (12) aufgesetzt ist und auf einen Mitnehmer
wirkt, der direkt auf den Schlitten aufgesetzt ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Seil von
einem auf einer Achse des Schrittmotors (12) befind
lichen Seilrolle mittels mindestens einer Umlenkrolle
einen Zug in beiden Richtungen auf den Schlitten
ausübt.
8. Anordnung nach Anspruch 7, wobei der Schlupf des Sei
les auf der Seilrolle durch zusätzliche Schritte er
reicht wird, deren Anzahl und Häufigkeit aus der An
zahl der seit der letzten Kalibrierung erfolgten
Schritte bestimmt wird.
9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine Justage der Schnittiefe durch Probeschnit
te und Ablegen der optimalen Schrittzahlen in einem
nichtflüchtigen Speicher einer den Schrittmotor steu
ernden Steuerung erfolgt.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Abnutzung des Schneidemessers aus der An
zahl der erfolgten Schnitte bestimmt und ein entspre
chend vergrößerter Schnittweg durch eine größere An
zahl von Schritten erreicht wird.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein Messer (7) verwendet wird, dessen Schnitt
kante(n) gegenüber dem Gegenmesser (8) um ein gerin
ges schräg verlaufen.
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