DE1944099A1

DE1944099A1 - Registrierpapierantrieb

Info

Publication number: DE1944099A1
Application number: DE19691944099
Authority: DE
Inventors: Albert Kupferschmidt
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1968-09-03
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1970-10-15
Also published as: GB1274105A; JPS4826851B1; DE1944099C3; DE1944099B2; US3552621A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAI BACH

β München 2, 2 9, AUG1969

WNSERZEICHEN:

Beckman Instruments, Ine· Fullerton, California/U.S.A.

Registrierpapierantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsmechanismus und insbesondere auf einen Registrierpapierantrieb, der zur Verwendung in Registriergeräten geeignet ist, um das Regietrierpapier des Gerätes gleichmässig anzutreiben.

Es wurden bereite verschiedene Anordnungen zum Erzielen eines gleichmässigen Antriebs bzw. einer gleichmässigen Zufuhr der endlosen Papierbahn bzw. des Papierstreifen, der normalerweise in Registriergeräten verwendet wird, vorgeschlagen« Eine solche Anordnung ist in dem USA-Patent 2.977.112 gezeigt, bei welchem eine Anzahl Rollenabechnitte quer zur vollen Breite des Registrierpapiers verwendet wird, welche Rollenabschnitte gegeneinander mittels Reibungeringen durch den Druck belastet werden, der auf das eine Ende des Antriebsrollenaggregate ausgeübt wird. Obwohl die in dem vorgenannten Patent gezeigte Anordnung ein gewisses MaB an Korrektur für eine Schrägst·llung des Regietrierpapier? ergibt» 1st diese Korrektur notwendiger-

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weise unvollständig und langsam wirkend infolge des Umstandes, daß die demjenigen Ende am nächsten gelegenen Rollenabschnitte, an welchem Druck ausgeübt wird, nicht das gleiche Schlupfmoment wie die Rollenabschnitte am abgelegenen Ende der Rollenanordnung haben. Ferner hat die in dem vorgenannten Patent gezeigte Anordnung den weiteren Nachteil, daß sie nicht ohne weiteres der Verwendung mit verschiedenen Breiten des Registrierpapiers angepaßt werden kann«

Die Erfindung betrifft somit einen Registrierpapierantrieb zum Ziehen eines verhältnismassig breiten Streifens Registrierpapier gegen eine bestimmte Gegenspannung, wenn das Papier über eine drehbare Antriebswelle läuft, die quer zum Streifen angeordnet ist·

Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile der bekannten Anordnung sind bei dem Antrieb gemäß der Erfindung zwei Antriebsrolleneinheiten vorgesehen, die auf der Antriebewelle an Stellen angeordnet sind, die sich über die LÄnge der Antriebswelle in Abstand voneinander befinden, welche Antrieberolleneinheiten je eine Buchse aufweisen, die an der Antriebswelle befestigt und mit dieser drehbar ist« und ferner zur drehbaren Lagerung der Buchse dient» wobei •ine Reibungskupplung die Antriebsrolle mit der Buchse •©verbindet, daß ein bestimmtes Drehmoment auf den Umfang der Antriebsrolle ausgeübt werden muß, damit die letztere einen Schlupf mit bezug aufΑ· Lager erhält, und Mittel aur Angleichung des Drehmoments vorgesehen sind, bei welchem die beiden Antriebsrollen schlupfen·

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht ein·· Registri«rp*pierantri*be gerolil der Erfindung$

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Fig. 2 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. und

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Teilansicht, welche eine der Antriebsrolleneinheiten in einer anderen eingestellten Stellung auf der Antriebswelle zeigt.

Der in den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemässe Registrierpapierantrieb besitzt eine Antriebswelle 10, die quer zum Registrierpapier angeordnet und an jedem Ende durch Stützen 12, 14 gelagert ist, welche von den Seitenwänden 16, 18 des Registriergeräts durch Abstandsblöcke 20 und 22 in Abstand gehalten werden. Für den Antrieb der Antriebswelle 10 dient ein Motor 24, eine Getriebeeinheit 26 mit Zahnrädern 28 und 30 und ein Ubertragungsgetriebe bzw. ein Drehzahluntersetzungsgetriebe, das allgemein mit 32 bezeichnet und mit einem Abtriebskegelr ad 31 versehen ist, welches mit einem Kegelrad 36 in Eingriff steht, das auf der Antriebswelle 10 durch eine Stellschraube 38 befestigt ist. Das Übertragüngsgetriebe 32 dient dazu, eine wählbare Drehzahl der Antriebswelle 10 entsprechend der gewünschten Registrierpapier-Antriebsgeschwindigkeit für einen besonderen Registriervorgang zu liefern, wie es dem Fachmann bekannt ist.

Auf der Antriebswelle 10 sind zwei Antriebsrolleneinheiten bzw. -Patronen «K>, 42 mittels Stellschrauben 44, 46 befestigt* Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung werden nur zwei dieser Antriebsrolleneinheiten verwendet und die Antriebsrollen dieser Einheiten sind so angeordnet, daß sie am Registrierpapier in der Nähe der Ränder desselben an-

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liegen, während die Antriebswelle 10 durch das Kegelrad 36 an einer Stelle zwischen den Rolleneinheiten 40, 42 angetrieben wird, so daß die letzteren an den Enden der Antriebswelle 10 zur Aufnahme eines verhältnismässig breiten Registrierpapiers vorgesehen werden können, wodurch eine geringstmögliche Breite für das Gesamtregistriergerät erhalten wird.

Was die anderen Teile des Registrierpapierantriebs betrifft, durch welche das Papier den Antriebsrolleneinheiten 40, 42 zugeführt wird, ist bei der dargestellten Ausführungsform ein gefaltetes Registrierpapier 11 in einem nicht gezeigten geeigneten Behälter unterhalb des dargestellten Registrierpapierantriebs gespeichert und erstreckt sich nach oben über eine Rolle 70» Das Registrierpapier 11 ist dann zwischen einem Filzkissen 72, das sich quer zur Bewegungsbahn des Registrierpapiers erstreckt, und einer Stange 74 hindurchgeführt, welch letztere gegen das Filzkissen 72 durch zwei Federn 76 belastet ist, so daß eine bestimmte Gegenspanhung für die Papierzufuhr besteht, gegen welche die Antriebsrolleneinheiten 40, » 42 arbeiten können· Das Registrierpapier 11 erstreckt sich dann nach oben über eine Führungsrolle 78 und sodann über die Antriebsrolleneinheiten 40, 42. Zwei Andrückrollen 80 sind auf Winkelhebeln 82 drehbar gelagert, welch letztere an den Seitenwänden 16,18 schwenkbar gelagert sind und durch Federn 84 federbelastet sind, so daß die Andrückrollen 80 das Registrierpapier gegen die Antriebsrollen der Einheiten 40, 42 mit einer bestimmten Kraft pressen. Die Winkelhebel 82 sind auf Zapfen 86 schwenkbar gelagert und die Hebel 88, durch welche die Rolle 70 und die Stange 74 gelagert sind, sind auf Zapfen 90 schwenkbar gelagert.

Die Hebel 82 und 88 können leicht aus ihren Antriebestellungen herausgeschwenkt werden, um das Einlegen von Registrierpapier in den Antriebsmechanismus zu erleichtern, wie es dem Fachmann ohne weiteres verständlich ist.

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Die in Fig· 3 mit näheren Einzelheiten dargestellte Antriebsrolleneinheit HO besitzt eine Buchse 50, die an einer Abflachung der Welle 10 mittels der Stellschraube HH befestigt ist, ist mit einem erweiterten Schulterteil 52 ausgebildet· Auf der Buchse 50 ist eine Antriebsrolle 5H drehbar gelagert, die zwischen zwei Reibungsringen 56, 58 angeordnet ist, welche an den entgegengesetzten Seiten der Rolle 5H anliegen. Jeder der Reibungsringe 56, 58 ist mit Laschen 56a und 58a ausgebildet. Die Laschen 56a liegen an den flachen Seiten der Schulter 52 an, die eine sechseckige Form haben kann· Die Laschen 58a sind zur Anlage an oder zur Verkeilung mit den flachen Seiten einer Sechskantmutter 60 bestimmt, die auf das rechte Ende der Buchse 50 aufgeschraubt ist, wie in Fig. 3 gezeigt. Ein gebogener Federring 62 ist zwischen der Mutter 60 und dem Reibungsring 58 angeordnet und wenn die Mutter 60 auf der Buchse angezogen wird, wird in der Längsrichtung eine Druckkraft _m auf die Antriebsrolle 5H ausgeübt· Infolge dieser Gestaltung kann dag Drehmoment, das überwunden werden muß, um einen Sahlupf der Rolle 5H mit bezug auf da· Genäse 50 zu bewirken, genau auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Dieses Drehmoment ist da· Produkt der Längsdruckkraft auf die Antriebsrolle 5H und des Koeffizienten der statischen Reibung, welche am mittleren Radius jeder Grenzfläche zwischen der Antriebsrolle SH und den Reibungsringen 56 und 58 wirkt« Vorzugsweise ist die Rolle SH aus Stahl hergestellt und die Ringe 56, 58 aus einem ähnlichen Material, wie beispielsweise Messing, da· den gewünschten Reibungskoeffizienten mit bezug auf die Stahlantrieberolle 54 ergibt· Voraugeweise wird ein geeignete· Fett oder ein andere· Schmiermittel zwischen den Ringen Bt, 58 und der Solle SH verwen4et, um den Verschleiß an den aneinander anliegenden fliehen dieser Teile auf «in MindeetmaÄ herabxu«etsen· Die Andrüokrollen SO können Jede gewünschte Breite bis zur lure it· der Antrielwrolle« der Einheiten HO, H 2

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haben. Es wurde jedoch festgestellt, daß diese Andrückrollen 80 nur eine Breite von etwa 6 mm für das zufriedenstellende Zusammenwirken mit den Antriebsrollen 5t von 16 mm Breite zu haben brauchen, um eine geeignete Korrektur bei Schrägstellung und Seitenschwankungen des Registrierpapiers zu erzielen.

Wenn die Mutter 60 so eingestellt worden ist:, daß sie einen gewünschten Drehmomentwert für die Antriebsrolleneinheit ergibt, wird diese Mutter in der eingestellten Stellung mit Hilfe einer Stellschraube 64 gesichert· Da sowohl die Buchse 50 als auch die Mutter 60 gegen Drehung gesichert sind und da die Ringe 56 und 58 mit Laschenteilen 56a und 58a versehen sind, die eine Drehung dieser Teile verhindern würden, kann das Drehmoment, das auf die Antriebsrolle 5t ausgeübt werden muß, genau auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Die tangentiale Kraft an der Rolle 54 kann im Bereich zwischen 30 g oder weniger bis «inigen kg je nach dem jeweiligen besonderen Registrierpapierantrieb, der Breite und der Art des Registrierpapiers und anderen Faktoren liegen.

Gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung ist jede der Antriebsrolleneinheiten UO, 42 als gesonderte, unabhängig verstellbare Patroneneinheit vorgesehen, von denen jede unabhängig in der Längsrichtung der Antriebwelle entsprechend verschiedenen Breiten de· Registrierpapiers angeordnet werden kann. Infolge der vorangehend beschriebenen Bauform jeder Patroneneinheit kann da· .Drehmoment, da· erforderlich 1st» um einen Schlupf der Antriebsrolleneinheiten herbeierführenι genau auf den gleichen Wert durch Einstellen der Hifter SOjeder Einheit eingestellt werden, welche Einstellung §<§dann hei jeder Antriebsrollenpatpone genau aufpeehtts«fe«lten mivd, Wenn sswei Antriebsrolleneinheiten verwendet travdan₉ tenn dl.« Kraft, welche das voreingestisllt* semt duväft iii statische Reibung jede?

überwindet, theoretisch auf einen Wert eingestellt werden, der geringfügig höher als die Hälfte der Gegenspannung des Registrierpapiers 11 ist, so daß die kombinierte Kraft der beiden Einheiten vor dem Eintreten eines Schlupfes ausreicht, das Registrierpapier entgegen dessen Gegenspannung zu ziehen« In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß die voreingestellte Kraft jeder Antriebsrolleneinheit vorzugsweise auf einen Wert eingestellt wird, der geringfügig höher als die Gegenspannung des Registrierpapiers ist, so daß Schwankungen in der Gegenspannung, Rauhheit des Registrierpapiers und Schwankungen in der Reibung, welche durch die Zwischenwellen verursacht werden, nicht zur Folge haben, daß die Antriebsrolle 5H unter gleichmässigen Papierantriebsbedingungen einen Schlupf hat. Die Kraft, bei welcher jede Antriebsrolle einen Schlupf erfährt, kann in jeder gewünschten Weise eingestellt werden. Beispielsweise kann ein Stück Leder, welches das Registrierpapier simuliert, zwischen der Andrückrolle 80 und der Antriebsrolle 54 angeordnet werden und die gewünschte Kraft auf dieses Stück Leder wie durch eine geeignete Federwaage oder eine andere Meßvorrichtung angegeben, ausgeübt werden. Die Mutter 60 wird dann verstellt, bis die Antrieberolle 5** gerade zu schlüpfen beginnt, worauf sie in ihrer Stellung mit Hilfe der Stellschraube 6t gesichert wird·

Was nun die Arbeitsweise der Antriebsrolleneinheiten 40, 42 betrifft, so ist hervorzuheben, daß, da die voreingesteilte Kraft jeder Antrieberollenpatrone auf den gleichen Wert eingestellt werden kann, die Korrektur für eine Tendenz dee Registrierpapiers zur Schrägstellung oder zu einer Seitenechwankung fast sofort vorgenommen wid, so daß das Registrierpapier entgegen der Gegenspannung im wesentlichen gleichmäseig ohne wesentliche Schrägstellung oder Seitenschwankung gezogen wird.

Im besonderen erfährt, wenn die eine Seite des Papiers dich-

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ter als die andere ist, eine Bedienung, welche eine Schrägstellung oder Seitenschwankung einleiten Kann, die Antriebsrolle 54 auf der dichten Seite des Registrierpapiers eine . stärkere Belastung, da sie das Papier in diesem Augenblick völlig selbst zieht. Das durch die statische Reibung verursachte Drehmoment, welches diese Antriebsrolle hält, wird überwunden, so daß diese mit bezug auf die Antriebswelle 10 schlüpft. Die Antriebsrolle 54 auf der losen Seite des Registrierpapiers dreht sich immer noch mit der Antriebswelle 10 und nimmt daher die Schlaffheit auf, bis das Papier über die Querlinie straff ist, welche die beiden Antriebsrolleneinheiten mit, dem Registrierpapier bestimmen· Zu diesem Zeitpunkt wird die Last wieder gleichmässig verteilt, so daß die Antriebsrolleneinheiten das Papier gemeinsam ziehen.

Als Beispiel für die Art und Weise, in welcher die Äntriebsrolleneinheiten unabhängig über die Länge der Antriebswelle 10 in Anpassung an Registrierpapier von verschiedener Breite verstellt werden können, ist in Fig. 4 eine Nachstellung der Antriebsrolleneinheit 40 in Anpassung an eine andere Breite des Registrierpapiers gezeigt*

Bei der in Fig, 1 gezeigten Anordnung sind die Antriebsrolleneinheiten 40, 42 als für eine Stellung eingestellt dargestellt, die für den Antrieb eines Achtkanal-Registrierpapier in Zusammenwirkung mit einem besonderen Registriergerät geeignet ist· Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung sind jedoch die Abstandsblöcke 20, 22 weggenommen und die Antriebsrollen-Patroneneinheiten40, 42^ in eine Stellung in der Nähe der äusseren Enden der Antriebswelle 10 nach auseen bewegt worden, so daß ein Zehnhnal-Regietrierpapier aufgenommen werden kann. Zur Umstellung von einem Achtkanalauf ein Zehnkanal-Registrierpapier ist ee lediglich erforderlich, die Stellschraube 44 zu lockern und die Antriebsrolleneinheit 40 gleitend längs der Antriebswelle 10 zur neuen Stellung zu bewegen und die Rolleneinheit 40 in ihrer

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Stellung zu sichern· Die Einheit 42 wird in ähnlicher Weise bewegt und gesichert· Gewöhnlich braucht die voreingestellte Kraft jeder Antriebsrolleneinheit für eine solche Änderung in der Registrierpapierbreite nicht verstellt zu werden.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß die Veränderungen* die zur Anpassung des Registrierpapiers an verschiedene Breiten desselben ausserordentlich einfach ist und leicht an Ort und Stelle, z.B. auf dem Gelände, durch den Benutzer des Gerätes vorgenommen werden kann. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß, obwohl eine Änderung von einem Registrierpapier von 216 mm C8 1/2 ^M) auf ein Registrierpapier von 267 as ClO 1/2 ^M) dargestellt worden ist, viel grösseren Unterschieden in den Registrierpapierbreiten mit Hilfe des erfindungsgeraässen Antriebs Rechnung getragen werden kann. Beispielsweise kann ein Registrierpapier-Antriebsmechanismue so vorgesehen sein, daß von dem Antrieb eines Registrierpapiers mit einer Breite von 40,6 cm (16 ^M) ohne weiteres auf den Antrieb eines Registrierpapiers mit einer Breite von 30,5 cm 412 ^M), 20,3 cm C8 ") oder sogar 10,2 cm C4 *·) durch eine geeignete Verstellung der Antriebsrolleneinheiten HO, 42 übergegangen werden kann«

Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt isiul beschrieben wurden, ist die Erfindung natürlich nicht hierAuf bsschränkt» sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren·

Patentansprüche;

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Claims

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Patentansprflch

ÖRegiärierpapieraiitrdeb zum Ziehen eines verhältnismässig breiten Streifens Registrierpapier entgegen einer bestimmten Gegenspannung, wenn das Papier über eine drehbare Antriebswelle läuft, welche quer zum Streifen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Antriebsrolleneinheiten C**0_f H2) auf der Antriebswelle (lo) an Stellen angeordnet sind, die sich über die Länge der Antriebswelle in Abstand voneinander befinden, jede der Antriebsrollöneiriheiten eine Buchse CSO) aufweist, die auf der Antriebswelle ClO) befestigt und mit dieser drehbar ist, eine Antriebsrolle (5¹O auf der Buchse drehbargelagert ist„ eine Reibungskupplung die Antriebsrolle mit der Buchse ι© verbindet, daß ein bestimmtes Drehmoment am Umfang der Antriebsrolle ausgeübt werden muß» damit die Antrieberolle mit bezug auf das Lager schlüpft, und Mittel zur Ungleichung des Drehmoments vorgesehen sind, bei welchem das Paar von Antriebsrollen schlüpft·

2« Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchs« CSOl »it einer Schulter C52) ausgebildet ist, welch· di* Antriebsrolle C5t*} hält, und Mittel (62) zur Ausübung eines- Längsdruckkraft auf di* andere Seit« der Antriebtwell« ί5*) vorgesehen «ind, um die·« gegen den Flansch:

St fellur.g jeder- α«.? Ant rieb trollen« inhe it «n über» die-

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der Antriebswelle (10) wahlweise in Anpassung an Re-' gistrierpapier von verschiedenen Breiten eingestellt werden kann«

. Verstellbare Antriebsrolleneinheit für ein Registriergerät, gekennzeichnet durch eine Buchse (50), Mittel C4O zur Befestigung der Buchse auf der Antriebswelle (10) des Geräts, eine Antriebsrolle (54), die auf der Buchse drehbar gelagert ist, Mittel, welche eine erste Kupplungsfläche bilden, die mit der Buchse verbunden sind und sich in Anlage an der einen Seite der Antriebsrolle befinden, Mittel, welche eine zweite Kupplungsfläche benachbart der anderen Fläche der Antriebsrolle bilden, Mittel zur Ausübung einer Druckkraft auf die erste und die zweite Kupplungsfläche, so daß ein bestimmtes Drehmoment erforderlich ist, um die Antriebsrolle mit bezug auf die Buchse zu drehen, und Mittel, durch welche die Druckkraft so eingestellt werden kann, daß das bestimmte Drehmoment verschiedener Antriebsrolleneinheiten angeglichen werden kann.

5· Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kupplungsfläche durch einen Ring gebildfc wird, der mit der Buchse verbunden ist, und die zweite Kupplungsfläche durch einen Ring, der mit einer Mutter beweglich ist, welche auf das Ende der Buchse aufgeschraubt ist, wobei die Druckkraft durch ein Federelement (62) erzeugt wird, das zwischen den Ringen angeordnet ist.

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6· Antriebsrolleneinheit nach Anspruch S₄ dadurch gekennzeichnet , daß die Druckkraft dadurch eingestellt werden kann, daß die Stellung der Mutter am Ende der Buchse eingestellt wird, und Mittel zur Sicherung der Mutter an der Buchse nach ihrer Einstellung für ein bestimmtes Drehmoment vorgesehen sind.

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