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DE19609527C2 - Arrangement for driving a cutting knife for cutting a tape-shaped recording medium which can be printed in a printing device - Google Patents

Arrangement for driving a cutting knife for cutting a tape-shaped recording medium which can be printed in a printing device

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DE19609527C2
DE19609527C2 DE1996109527 DE19609527A DE19609527C2 DE 19609527 C2 DE19609527 C2 DE 19609527C2 DE 1996109527 DE1996109527 DE 1996109527 DE 19609527 A DE19609527 A DE 19609527A DE 19609527 C2 DE19609527 C2 DE 19609527C2
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knife
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Wincor Nixdorf International GmbH
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Description

Die Anordnung betrifft den Antrieb eines Schneidemessers zum Schneiden eines in einer Druckeinrichtung bedruckba­ ren bandförmigen Aufzeichnungsträgers, nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.The arrangement relates to the drive of a cutting knife for cutting a printable in a printing device ren tape-shaped record carrier, after the Oberbe handle of claim 1.

In Druckern, beispielsweise in Bondruckern von Kassen, mit Endlospapier beispielsweise in Rollenform, ist eine Abschneidevorrichtung vorgesehen, die den bedruckten Teil von dem Vorrat trennt.In printers, for example in receipt printers of cash registers, with continuous paper, for example in roll form, is one Cutting device provided that the printed part separates from the supply.

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 34 03 902 C1 darge­ stellt, bei der ein Antrieb das Messer bewegt und durch unterschiedlichen Bewegungshub zwischen Voll- und An­ schnitt wechseln kann.Such a cutting device is usually mo operated torically and by the control, which also the Pa charged, controlled. Here are location to provide switches and to connect to the control, so that the paper knife exactly the desired movement leads. In particular, it is desirable to have both a complete cutting as well as cutting through to be able to lead by reducing the depth of cut a small cut length remains uncut. A solution to this is in DE 34 03 902 C1 Darge in which a drive moves the knife and through different movement stroke between full and on can change cut.

In den Patent Abstracts of Japan M-1460, entsprechend JP 5-92629A, wird ein von einem Gleichstrommotor angetriebe­ nes Schneidemesser gezeigt, bei dem die Bewegungstiefe für einen Schnitt mit Abrißrest durch einen zusätzlichen (zu justierenden) Sensor erfolgt.In Patent Abstracts of Japan M-1460, corresponding to JP 5-92629A, is powered by a DC motor Nes cutting knife shown, in which the depth of movement for a cut with a tear-off residue by an additional one Sensor to be adjusted.

In der Patentschrift US 5,223,940 wird in Sp.3 Z.67 bis Sp.4 Z.16 beschrieben, daß ein Schneidmesser durch einen Schrittmotor mit einer vorbestimmten Anzahl von Schritten angetrieben wird.In US Pat. No. 5,223,940, column 3 Z.67 bis Sp.4 Z.16 described that a cutting knife through  a stepper motor with a predetermined number of Steps is driven.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der für jeden Schnitt wahl­ weise ein vollständiger Abschnitt oder einer mit Abriß­ rest ausgewählt werden kann, ohne daß hierzu ein beson­ ders geformtes Messer bzw. Positionssensoren notwendig sind.The object of the invention is to arrange the arrangement Specify the type mentioned in the choice for each cut a complete section or one with a demolition rest can be selected without a special shaped knife or position sensors necessary are.

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.The invention uses a stepper motor, which means a worm, an idler gear and a rack its rotary motion in a linear motion on the knife transmits. A digital controller controls the on number of steps, whether a full or bleed becomes. As explained in the description, comes the preferred embodiment without mechanical Ju stage and without any situation report, so that the An drive is significantly simplified.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schneide­ einrichtung mit Schrittmotor, Fig. 1 is a schematic representation of a cutting device with a stepping motor,

Fig. 2 die bevorzugte Messerform, Fig. 2, the preferred knife shape,

Fig. 3 einen alternativen Antrieb mit einem Stahlband. Fig. 3 shows an alternative drive with a steel belt.

In Fig. 1 ist ein Druckwerk mit Abschneidevorrichtung ge­ zeigt, bei dem von einer Vorratsrolle 1 zu bedruckendes Material, hier Papier, als Papierbahn von Leitblechen 3a, 3b, welche Teil eines nicht gezeigten Druckwerks bekann­ ter Art sind, an der Schneideeinrichtung vorbei durch ei­ nen Ausgabeschlitz 4a, 4b geführt ist.In Fig. 1, a printing unit showing ge with cutting device, in which from a supply roll 1 to be printed material, here paper, as the paper web of baffles 3 a, 3 b which partial well of a printing unit not shown ter type are, past the cutting device is passed through an output slot 4 a, 4 b.

Die Schneidevorrichtung besteht aus einem Schlitten 6, welcher in bekannter Art an einem festen Gehäuseteil 5 in Richtung des Pfeiles A verschieblich gelagert ist. Der Schlitten 6 trägt ein Schneidemesser 7, das bei Bewegung in Richtung des Pfeiles A mittels eines Gegenmessers 8 die Papierbahn trennen kann.The cutting device consists of a carriage 6 , which is slidably mounted in a known manner on a fixed housing part 5 in the direction of arrow A. The carriage 6 carries a cutting knife 7 , which can separate the paper web when moving in the direction of arrow A by means of a counter knife 8 .

An dem anderen Ende des Schlittens 6 ist eine Zahnstange 9 befestigt, welche über ein Segmentzahnrad 10 von einem von einem Schrittmotor 12 direkt angetriebenen Schnecken­ rad 11 bewegt wird. Dabei sind die Zahnstange 9, das Zahnrad 10, das Schneckenrad 11 und der Schrittmotor 12 bevorzugt so ausgelegt, daß mit etwa 90 Schritten das Messer 7 die Papierbahn vollständig durchtrennt.At the other end of the carriage 6 , a rack 9 is fastened, which wheel 11 is moved via a segment gear 10 by a worm wheel 11 directly driven by a stepping motor 12 . The rack 9 , the gear 10 , the worm wheel 11 and the stepper motor 12 are preferably designed so that the knife 7 completely cuts the paper web with about 90 steps.

Wird ein Messer 7 nach Fig. 2 mit gegenüber der Kante des Gegenmessers 8 schrägen, V-förmig zueinander angeordneten Schneidkanten 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 Schneidkante versehen sein. Der Abreißsteg bil­ det sich dann an einer Seitenkante der Papierbahn.When a blade 7 of Fig. 2 inclined with respect to the edge of the counter blade 8, V-shaped toward each other are arranged cutting edges used, can be obtained by a smaller number of steps z. B. 75 steps a gate is carried out, in which a small tear-off web is not severed in the middle. The difference between full cut and first cut therefore only requires a different number of steps and no additional position indicators that have to be adjusted. The knife 7 can also be provided with a single, obliquely to the edge of the counter knife 8 cutting edge. The tear-off bar then forms on a side edge of the paper web.

Die Justierung erfolgt dadurch, daß beispielsweise eine Wand im Gehäuseteil 5 einen Anschlag 13 im weggefahrenen Zustand des Messers 7 bildet. Die Steuerung fährt zur Ka­ librierung, 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 6 in die Gegenposition. Dabei wird der Schlitten 6 durch den Anschlag 13 an einer Bewegung gehindert, so daß der Schrittmotor 12 Schritte verliert, aber hernach in bekannter Position ist. Zweckmäßigerweise wird danach der Schrittmotor 12 eine geringe Zahl von Schritten aus der Justagestellung gefahren, um nicht bei jedem Schnitt ge­ gen den Anschlag 13 zu fahren.The adjustment is made in that, for example, a wall in the housing part 5 forms a stop 13 in the removed state of the knife 7 . The controller moves to calibration, e.g. B. after each switch-on, with a number of steps that is above the number necessary for a full cut, in the example 120 steps, the Schlit ten 6 in the opposite position. The carriage 6 is prevented from moving by the stop 13 , so that the stepper motor loses 12 steps, but is subsequently in a known position. Advantageously, the stepper motor 12 is then moved a small number of steps from the adjustment position so as not to drive the stop 13 with each cut.

Die Lage des Anschlags 13 braucht nur im Rahmen der übli­ chen Fertigungstoleranzen genau bestimmt und nicht mecha­ nisch justiert zu werden. Vielmehr wird eine Anzahl von Probeschnitten durchgeführt, bei denen die Anzahl der Schritte variert wird. Die optimale Schrittzahl wird dann in einem nichtflüchtigen Speicher der Steuerung festge­ halten. Alternativ kann selbstverständlich auch eine vor­ bestimmte Anzahl von Schritten verwendet werden und eine bekannte mechanische Justierschraube als Anschlag 13 ver­ wendet werden.The location of the stop 13 only needs to be determined precisely within the usual manufacturing tolerances and not to be mechanically adjusted. Rather, a number of trial cuts are carried out in which the number of steps is varied. The optimal number of steps is then held in a non-volatile memory in the controller. Alternatively, a certain number of steps can of course also be used and a known mechanical adjusting screw can be used as a stop 13 ver.

Der dargestellte Antrieb mit Schneckenrad 11, Seg­ mentzahnrad 10 und Zahnstange 9 hat den Vorteil, daß der Schrittmotor 12 mit hohem mechanischem Wirkungsgrad eine Schubkraft liefern kann, so daß Motor 12, Schlitten 6 und Messer 7 in einer Einheit auf derselben Seite der Papier­ bahn angeordnet sein können; bei einem Antrieb durch Zug müßten sich in Ruhestellung Messer 7 und Antrieb auf ver­ schienen Seiten der Papierbahn befinden. Durch die Rich­ tungsumsetzung des Zahnrads 10 ist der Motor 12 senkrecht zur der Bewegungsrichtung des Schlittens 6 angeordnet und trägt damit nicht zur Erhöhung der Bauhöhe bei.The drive shown with worm wheel 11 , Seg gear 10 and rack 9 has the advantage that the stepper motor 12 can deliver a thrust with high mechanical efficiency, so that motor 12 , carriage 6 and knife 7 are arranged in one unit on the same side of the paper web could be; in a drive by train, knife 7 and drive should be on the rails of the paper web in the rest position. By Rich directional implementation of the gear 10 , the motor 12 is arranged perpendicular to the direction of movement of the carriage 6 and thus does not contribute to increasing the overall height.

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.Unless the greater height does not interfere, a threaded spindle on the motor axis can directly engage in a spindle nut in the slide 6 or on an attachment which is fastened on the slide 6 .

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 12 allerdings nur einen Zug aus­ üben; die Gegenrichtung wird durch eine Druckfeder 33 ausgeführt. Obwohl hierbei keine gezahnten Maschinenele­ mente benötigt werden, muß der Schrittmotor 12, da er ja auch die Feder 33 spannen muß, das doppelte Drehmoment gegenüber den Anordnung mit Schnecke 11 und Zahnstange 9 aufwenden, was durch den besseren mechanischen Wirkungs­ grad aufgewogen wird.Alternatively, a drive can also take place via a steel belt 31 , which, as shown in FIG. 3, is wound onto a wheel 32 or can be unwound from it. Here, however, the engine 12 can only train one move; the opposite direction is carried out by a compression spring 33 . Although no toothed machine elements are required, the stepper motor 12 , since it also has to tension the spring 33, must spend twice the torque compared to the arrangement with worm 11 and rack 9 , which is offset by the better mechanical efficiency.

Auch kann eine Kurvenscheibe auf einem Schrittmotor 12 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 6 eingreift.A cam disc can also be used on a stepper motor 12 with a high number of steps per revolution. Incremental numbers of 200 per revolution are readily available, even with small motor designs. As in the case of the belt drive, the cam disc either exerts only pressure in one direction against a spring, or it is designed as a link wheel in which a driver engages on the carriage 6 .

Möglich ist auch die Verwendung eines Stahlseils und ei­ ner vorzugsweise mehrfach umschlungenen Seilrolle auf der Achse des Schrittmotors 12 sowie mindestens einer Um­ lenkrolle, so daß der Schrittmotor 12 einen Zug in beiden Drehrichtungen in jeweils entgegengesetzte Richtungen auf den Schlitten 6 ausüben kann, wobei die notwendige Spann­ feder an der in Rückholrichtung voreilenden Kante des Messers 7 angebracht ist. Die Spannfeder ist dabei kraftneutral, so daß wie bei dem bevorzugten Antrieb mit Schnecke 11, Zahnrad 10 und Zahnstange 9 nur die einfache Schubkraft von dem Schrittmotor 12 aufgebracht werden muß. Da eine häufige Kalibrierung durch den Anschlag 13 problemlos möglich ist, wirkt sich ein geringer oder ge­ legentlicher Schlupf auf der Seilrolle nicht wesentlich aus. Da die Hauptkraft in Schneiderichtung auftritt, kann auch die Anzahl der Schritte für einen Schnitt gemäß ei­ nem empirisch oder theoretisch ermittelten Verlängerungs­ faktor mit der Anzahl der Schnitte nach einer Kalibrie­ rung verlängert werden, ohne daß bei jedem Schnitt eine Kalibrierung notwendig ist, die durch den Schrittverlust im Schrittmotor 12 häufig ein erhöhtes Betriebsgeräusch verursacht. Praktisch wird dieser Verlängerungsfaktor da­ durch erreicht, daß nach einer vorab bestimmten Anzahl von Schnitten ein zusätzlicher Schritt in Schnittrichtung eingefügt wird.It is also possible to use a steel cable and egg ner, preferably multiple coiled rope pulley on the axis of the stepper motor 12 and at least one order steering role, so that the stepper motor 12 can exert a train in both directions of rotation in opposite directions on the carriage 6 , the necessary Tension spring is attached to the leading edge of the knife 7 in the return direction. The tension spring is force-neutral so that, as in the preferred drive with worm 11 , gear 10 and rack 9, only the simple thrust force from the stepper motor 12 has to be applied. Since frequent calibration by the stop 13 is possible without any problems, a slight or occasional slip on the rope pulley does not have any significant effect. Since the main force occurs in the cutting direction, the number of steps for a cut can also be extended with the number of cuts after a calibration according to an empirically or theoretically determined extension factor, without a calibration being necessary for each cut that is required by the Step loss in the stepper motor 12 often causes increased operating noise. In practice, this extension factor is achieved by inserting an additional step in the cutting direction after a predetermined number of cuts.

In allen Fällen kann die Steuerung die Anzahl der Schnit­ te mitzählen und eine Abnutzung des Schneidemessers 7 durch eine geringfügig verlängerte Schnittbewegung kom­ pensieren. Dies ist bei den bisher bekannten Lösungen, wenn überhaupt, nur durch aufwendige zusätzliche Ver­ stelleinrichtungen möglich.In all cases, the controller can count the number of cuts and compensate for wear of the cutting knife 7 by a slightly longer cutting movement. In the previously known solutions, this is possible, if at all, only through complex additional adjusting devices.

Claims (9)

1. Anordnung zum Antrieb eines Schneidemessers (7) zum Schneiden eines in einer Druckeinrichtung bedruckba­ ren bandförmigen Aufzeichnungsträgers, wobei das Schneidemesser (7) auf einem von einem Motor bewegten Schlitten (6) befestigt und zum wahlweisen Abschnei­ den oder Anschneiden des Aufzeichnungsträgers (2) entweder zu einem für das Abschneiden geeigneten Schnitthub oder zu einem für das Anschneiden geeigne­ ten anderen Schnitthub antreibbar ist sowie eine schräg zu einem Gegenmesser (8) verlaufende Schneid­ kante aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Schrittmotor (12) ist, der bei je­ dem Schnitt wahlweise entweder zu einer für den Schnitthub zum Abschneiden oder zu einer für den an­ deren Schnitthub zum Anschneiden geeigneten Schritt­ zahl antreibbar ist.1. Arrangement for driving a cutting knife ( 7 ) for cutting a tape-shaped record carrier printable in a printing device, the cutting knife ( 7 ) being attached to a carriage ( 6 ) moved by a motor and for optionally cutting or cutting the recording medium ( 2 ). is either drivable to a cutting stroke suitable for cutting or to a cutting stroke suitable for cutting, and has a cutting edge which runs obliquely to a counter knife ( 8 ), characterized in that the motor is a stepper motor ( 12 ), each at the cut can be driven either to one for the cutting stroke for cutting or to a number suitable for the cutting stroke for cutting. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schneckenrad (11) auf einer Achse des Schrittmotors (12) über ein Zahnrad (10) auf eine Zahnstange (9) wirkt, die kraftschlüssig mit dem Schlitten (6) verbunden ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a worm wheel ( 11 ) on an axis of the stepping motor ( 12 ) via a gear ( 10 ) acts on a rack ( 9 ) which is non-positively connected to the carriage ( 6 ). 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Achse des Schrittmotors (12) mit einer Ge­ windespindel oder einem Schneckenrad versehen ist, die bzw. das auf ein in den Schlitten (6) geschnitte­ nes oder mit diesem unmittelbar verbundenes Gegen­ stück wirkt.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that an axis of the stepping motor ( 12 ) is provided with a Ge threaded spindle or a worm wheel, which acts on a in the carriage ( 6 ) cut NES or directly connected with this counter piece . 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibles Band (31) einerseits radial auf ei­ ner auf eine Achse dem Schrittmotors (12) aufgesetz­ ten Rolle befestigt und andererseits an dem Schlitten (6) befestigt ist und den Schlitten (6) gegen eine Federkraft (33) bewegt.4. Arrangement according to claim 1, characterized in that a flexible band ( 31 ) on the one hand radially on egg ner on an axis to the stepping motor ( 12 ) attached th role and on the other hand is attached to the carriage ( 6 ) and the carriage ( 6 ) moved against a spring force ( 33 ). 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurven- oder Kulissenscheibe auf einer Achse des Schrittmotors (12) aufgesetzt ist und auf einen Mitnehmer wirkt, der direkt auf den Schlitten (6) aufgesetzt ist.5. Arrangement according to claim 1, characterized in that a cam or link disc is placed on an axis of the stepping motor ( 12 ) and acts on a driver which is placed directly on the carriage ( 6 ). 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Seil von einer auf einer Achse des Schrittmo­ tors (12) befindlichen Seilrolle mittels mindestens einer Umlenkrolle einen Zug in beiden Richtungen auf den Schlitten (6) ausübt.6. Arrangement according to claim 1, characterized in that a rope exerts a train in both directions on the carriage ( 6 ) from an on an axis of the step motor ( 12 ) located pulley by means of at least one deflecting pulley. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf des Seiles auf der Seilrolle durch zusätzliche Schritte kompensiert wird, deren Anzahl und Häufigkeit aus der Anzahl der seit der letzten Kalibrierung erfolgten Schritte bestimmt wird.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the slip of the rope on the pulley through additional steps is compensated for, their number and frequency from the number of times since the last Calibration steps are determined. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Justage des Schnitthubes durch Probeschnitte und Ablegen der optimalen Schrittzahlen in einem nichtflüchtigen Speicher einer den Schrittmotor (12) steuernden Steuerung erfolgt.8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that an adjustment of the cutting stroke by trial cuts and storing the optimal number of steps in a non-volatile memory of the stepper motor ( 12 ) controlling control. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnutzung des Schneidemessers (7) aus der Anzahl der erfolgten Schnitte bestimmt und ein entsprechend vergrößerter Schnitthub durch eine größere Anzahl von Schritten erreicht wird.9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the wear of the cutting knife ( 7 ) is determined from the number of cuts made and a correspondingly increased cutting stroke is achieved by a larger number of steps.
DE1996109527 1996-03-11 1996-03-11 Arrangement for driving a cutting knife for cutting a tape-shaped recording medium which can be printed in a printing device Expired - Fee Related DE19609527C2 (en)

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