DE2640240A1

DE2640240A1 - Vorrichtung fuer umkehrbaren antrieb eines biegsamen bandes

Info

Publication number: DE2640240A1
Application number: DE19762640240
Authority: DE
Inventors: Ronald F Deuel
Original assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Current assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1976-09-07
Publication date: 1977-03-31
Also published as: SE7610384L; US3977620A; CA1045605A; JPS5243063A; FR2325516B3; FR2325516A1

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN λ HAMBURG 2 6 4 U 2 4 U

TELEFON :55547i 8000 M D N CH E N 2, TELEGRAMME: KARPATENT MATHI LDENSTRASSE 12 TELEX-. 5 29 068 KARPD

7. September 1976

¥.42637/76 12/IDi

Mohawk Data Sciences Corp. Herkimer, iiew York (USA)

Vorrichtung für umkehrbaren Antrieb eines biegsamen Bandes.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für umkehrbaren Antrieb eines biegsamen Bandes, beispielsweise eines Farbbandes in einer Druckmaschine. Die Antriebsvorrichtung ist gekennzeichnet durch Einfachheit, geringe Kosten und leichte Herstellung,

Bei Druckmaschinen, die Farbbänder verwenden, ist es üblich, eine Antriebsvorrichtung für das Farbband vorzusehen, um das Farbband nach dem Drucken eines oder mehrerer Zeichen vorzubewegen. Durch Vorbewegung des Farbbandes wird Jie Schärfe oder Klarheit der gedruckten Zeichen stark verbessert. Allgemein wird das Farbband von einer Zufuhrspule zu einer Aufnahmespule gezogen, bis die Zufuhrspule vollständig abgewickelt ist.

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Dann wird die Richtung der Bandvorbewegung umgekehrt, wodurch die ursprüngliche Zufuhrspule nunmehr die Aufnahmespule wird, und wodurch die frühere Aufnahmespule nunmehr die Zufuhrspule wird. Durch periodische Umkehr der Richtung der Vorbewegung des Bandes wird die Jfutzlebensdauer des Bandes in großem Ausmaß verlängert.

Es gibt viele frühere Versuche, Umkehr der Bandbewegung zu erhalten durch Verschieben eines Antriebsrades (angetrieben durch einen einzigen Motor oder durch eine Antriebskraft) zwischen einzelnen Getriebezügen, die den beiden Bandspulen zugeordnet sind. Typische bekannte Vorrichtungen dieser Art sind in den US-PS 1 309 ^lt23 und 3 670 981 beschrieben. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art werden mechanische Verbindungen verwendet, die vergleichsweise kompliziert, teuer und unzuverlässig sindi Als Ergebnis wurden viele Druckmaschinen mit zwei Motoren ausgerüstet, und zwar mit einem Motor für jede Spule, sowie mit einem Motorsteuerstromkreis, welcher die Motoren abwechselnd in Betrieb setzt.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Vorrichtung für umkehrbaren Antrieb eines biegsamen Bandes. Die Vorrichtung umfaßt eine erste und eine zweite Spule, an deren jeder ein Ende des Bandes befestigt ist. Ein erstes und ein zweites Zahnrad sind mit der ersten bzw. der zweiten Spule derart gekoppelt, daß sie die Spulen in entgegengesetzten Richtungen drehen. Ein drittes Zahnrad ist so vorgesehen, daß es aus dem Eingriff mit einem der ersten beiden Zahnräder in Eingriff mit dem anderen Zahnrad verschoben werden kann, um die Bewegung des Bandes umzukehren. Die Vorrichtung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß alle Zahnräder zwischen einem ersten und einem zweiten Anschlag mit parallelen Drehachsen angeordnet sind. Ein Antriebsmotor ist so angekoppelt, daß er eine Tielle in beiden Richtungen drehen kann, auf welcher das dritte Zahnrad angebracht ist. Die Welle und das dritte Zahnrad haben zueinander

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passendes Schnecken- bzw. Schraubengewinde derart, daß, wenn der Motor die Welle in einer Richtung dreht, das dritte Zahnrad gegen den ersten Anschlag gelangt und mit dem ersten Zahnrad in Eingriff tritt und dieses in einer ersten Richtung dreht, in welcher die erste Spule das Band aufnimmt. Wenn der Motor sich in der umgekehrten Richtung -dreht, um die Welle in der anderen Richtung zu drehen, verschiebt sich das dritte Zahnrad in Längsrichtung entlang der Welle, bis es den zweiten Anschlag erreicht und mit dem zweiten Zahnrad in Eingriff tritt und dieses in einer zweiten Richtung dreht, in welcher die zweite Spule das Band aufnimmt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise als Seitenansicht und teilweise als Blockdiagramm gestaltete Darstellung einer Vorrichtung für umkehrbaren Antrieb eines biegsamen Bandes gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Steuerschaltung

für den Motorantrieb, die bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet werden kann. In Fig. 1 ist eine Vorrichtung für umkehrbaren Antrieb eines biegsamen Bandes gemäß der Erfindung beispielsweise bei Anordnung in einer Druckmaschine dargestellt, und die Vorrichtung umfaßt zwei Spulen 10 und 11, für jede Spule ein Zahnrad 13 bzw. 14, ein Antriebszahnrad 15, einen Motor 16 und eine Motorantriebssteuerung 17. Die Spule 10 und ihr Zahnrad 13 sind auf einer gemeinsamen Welle 20 angeordnet. In ähnlicher Weise sind die Spule 11 und ihr Zahnrad 14 auf einer anderen gemeinsamen Welle 21 angeordnet. Die Wellen 20 und 21 sind in nicht dargestellten Lagerflächen in Anschlagteilen 18 und 19 derart gelagert, daß Drehung der Wellen 20, 21 mit geringer Reibung möglich ist. Die Anschlagteile 18 und 19 können in geeigneter Weise als

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Teil des Druckmaschinengestells gebildet sein.

Das Antriebszahnrad 15 ist auf einer ¥elle 22 angebracht, die die Ankerwelle des Motors Io darstellt. Das Antriebszahnrad 15 weist einen mittleren Nabenteil 15a auf. Der Nabenteil 15a und die Welle 22 weisen zusammenpassendes Schnecken- bzw. Schraubengewinde auf. Die Welle 22 ist an dem Anschlagteil 18 mittels eines nicht dargestellten Lagers derart gelagert, daß Drehung der Welle 22 mit geringer Reibung möglich ist. Entweder die Welle 22 oder der Motor 16 ist an.dem Anschlagteil 19 angebracht, um weitere Stabilität für die Welle 22 relativ zu den Wellen 20 und 21 derart zu schaffen, daß deren Drehung mit geringer Reibung möglich ist. Jede Spule 10 bzw. 11 kann eines der gegenüberliegenden Enden eines Bandes 12 aufnehmen (mittels geeigneter nicht dargestellter Befestigungsmittel). Obwohl es im Rahmen der Erfindung liegt, daß irgendwelche geeigneten Mittel verwendet werden können, um festzustellen, wenn die Zufuhr— spule tatsächlich leer, und die Aufnahmespule nahezu voll ist, werden bei der dargestellten Ausführungsform für das Peststellen der Bandenden zwei Kurzschlußdetektoren verwendet, die in geeigneter Weise relativ zu den beiden Spulen 10 und Ii derart angeordnet sind, daß sie mit Metallfolienteilen zusammenwirken, die an jedem Ende des Bandes 12 vorgesehen sind. Diese Art von Ausführung ist bekannt und sie wird beispielsweise in der Druckmaschine Modell 5321 der Mohawk Data Sciences Corp. verwendet. Einer der Kurzschlußdetektoren ist dargestellt und er weist zwei Kurzschlußschienen oder KurzSchlußstangen 23 und 24 auf, die an einem Bandführungselement 25 angeordnet sind, um mit dem Metällfolienteil 12a des Bandes 12 zusammenzuwirken, um den leeren Zustand der Spule 10 festzustellen. Die KurzSchlußschiene 23 ist geerdet, und die Schiene 2h ist über einen Leiter 31 mit der Motorantriebssteuerung 17 verbunden. Ein anderer Leiter 32 verbindet den nicht dar—

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gestellten Kurzsehlußdetektor mit der Motorantriebssteuerung 17. Wenn somit einer der Kurzschlußdetektoren das Vorhandensein des Metallfolienteiles 12a des Bandes 12 feststellt, wird ein Stromkreis zu der Motorantriebssteuerung 17 geschlossen.«Dies bewirkt, daß die Motorantriebs steuerung 17 Drenungsumkehr des Motors 16 hervorruft.

Im Betrieb bewirkt die Motorantriebssteuerung 17 Antrieb des Motors 16 derart, daß die Welle 22 in der einen oder in der anderen Richtung angetrieben wird. Wenn die Welle 22 in der durch den Pfeil 26 angedeuteten Richtung gedreht wird, befindet sich das Antriebszahnrad

15 am linken Ende der Welle 22 in Ausrichtung und in Eingriff mit dem Zahnrad 14, so daß die Welle 21 und die Spule 11 in der durch den Pfeil 27 angegebenen Richtung gedreht werden. Für diese Drehrichtung der Welle 22 wirkt die Spule 11 als Aufnahmespule, und die Spule 10 als Zufuhrspule. Wenn die Zufuhrspule 10 nahezu leer ist, gelangt der Metallfolienteil 12a in Eingriff mit den Metallschienen 23 und 24, die ihrerseits bewirken, daß über die Motorantriebssteuerung 17 Drehrichtungsumkehr des Motors

16 und damit der Welle 22 hervorgerufen wird. Wenn dies

auftritt, wandert das Antriebszahnrad 15 in Längsrichtung

Art
entlang der Welle 22 nach/einer Leitmutter in Richtung gegen den Anschlagteil 19. Wenn die Nabe 15a des Antriebszahnrades 15 mit dem Anschlag 19 in Eingriff tritt, befindet sich das Antriebszahnrad 15 in Ausrichtung und in Eingriff mit dem Zahnrad 13. Wenn dies auftritt, drehen sich die beiden Zahnräder 15 und 13 in einer solchen Richtung, daß die Spule 10 Band von der Spule 11 aufnimmt. Wenn die Spule 11 nahezu leer ist, treten die nicht dargestellten Metallfolienteile an diesem Ende des Bandes 12 in Berührung mit dem nicht dargestellten Kurzschlußdetektor, so daß eine Stroaikreisverbindung über den Leiter 32 zur Motorantriebs steuerung 17 derart erfolgt, daß erneut Dreh-

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— /σ —

richtungsumkehr des Motors l6 erfolgt.

Es ist zu bemerken, daß bei der oben beschriebenen Arbeitsweise die Zufuhrspule, d.h. diejenige Spule, die von dem Antriebszahnrad 15 nicht angetrieben wird, sich frei drehen kann zufolge ihrer Anordnung in Lagern geringer Reibung in den Anschlägen 18 und 19. Die axiale Länge der Nabe 15a des Antriebszahnrades 15 ist größer als die axiale Länge des Zahnrades 15 selbst, so daß das Zahnrad 15 sich in Ausrichtung mit dem Zahnrad 14 oder 13 befindet, wenn die Nabe 15a sich in Anlage an dem Anschlag 18 bzw. 19 befindet.

Der Motor 16 kann irgendein Wechselstrommotor oder

d .h,.

Gleichstrommotor sein,/eine Ausführung, die den besonderen Anforderungen entspricht. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Motor 16 ein Motor mit ausgeprägtem Pol mit einer Feldwicklung, einer Schattenwicklung in Uhrzeigerrichtung und einer Schattenwicklung⁴") in Gegenuhrzeigerrichtung (alle nicht dargestellt). Die Schattenwicklungen werden von der Motorantriebssteuerung 17 wahlweise erregt. Für diese Ausführungsform kann die Motorantriebssteuerung 17 die Form der Schaltung gemäß Fig. 2 haben.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Leiter 31 und 32, die von den Kurzschlußdetektoren kommen, mit dem Eingang einer Datensperre bzw. eines Flip-Flop 40 verbunden. Der Flip-Flop 40 weist zwei quergekoppelte NAND-Tore 40a und 40b auf. Auf diese Weise ist der Leiter 31 mit einem Eingang des Tores 40a, und der Leiter 32 mit einem Eingang des Tores 40b verbunden. Die Leiter 31 und 32 sind über getrennte Widerstände 41 und 42 mit einer Quelle positiver Spannung Vcc verbunden. Die Spannungsquelle Vcc und die Widerstände 41 und 42 wirken als Quelle für die 1-Werte, während die Erdung als Quelle für die 0-Werte für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wirkt.

Der Flip-Flop 40 fühlt binäre O-Werte auf den Leitern

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+)(shading winding)

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31 und 32 ab entsprechend den Signalen von den Kurz— schlußdetektoren, welche die Metallfolienteile des Bandes 12 abfühlen. Die Ausgänge der Tore ²IOa und 4Ob steuern im wesentlichen die Schattenwjckiingen des Motors l6 über getrennte jedoch identische Schaltungszweie, um dadurch die Drehrichtung des Motors l6 zu steuern. Demgemäß ist der Ausgang des Tores 40a über ein NAND-Tor 43a und über einen Kurzschlußkreis 45a an die in Gegenuhrzeigerrichtung gewickelte SchattenwfckHng des Motors l6 geschaltet. Andererseits ist der Ausgang des Tores 40b über ein NAND-Tor 43b und einen Kurzschlußkreis 45b mit der in Uhrzeigerrichtung gewickelten Schattenwicklung des Motors l6 verbunden. Die NAND-Tore 43a und 43b werden durch einen l-Wert eines Bandvorbewegungssignales wirksam gemacht. Die Tore 43a und 43b fühlen die 1-Werte an dem Ausgang des Tores 40a bzw. 40b ab. Das Bandvorbewegungssignal wird von der Elektronik der Druckmaschine geliefert, und es ist allgemein ein 1-Signal, wenn die Druckmaschine druckt, und zu allen anderen Zeiten ein O-Signal.

Bezüglich der Arbeitsweise sei angenommen, daß der Motor 16 sich gemäß Fig. 1 in TJhrzeigerrichtung dreht, so daß die Spule 11 sich in Gegenuhrzeigerrichtung dreht und als Aufnahmespule wirkt, während die Spule 10 dann die Zufuhrspule ist. Für diesen Zustand und unter der Annahme, daß der Metallfolienteil 12a des Bandes 12 noch nicht mit den Kurzschlußschienen 23 und 24 in Berührung getreten ist, ist der Ausgang des Tores 40a 0, und der Ausgang des Tores 40b 1. Das Bandvorbewegungssignal ist 1 (unter der Annahme, daß gedruckt wird), so daß der Ausgang des Tores 43a 1, und der Ausgang des Tores 43b 0 ist. Der Kurzschlußkreis 45b spricht auf den 0-Ausgang des Tores 43b an, um die in Uhrzeigerrichtung gewickelte Schattenwicklung des Motors l6 kurzzuschließen. Andererseits spricht der Kurzschlußkreis 45a auf den 1-Ausgang des Tores 43a an, um einen offenen Stromkreis an die in Gegenuhrzeigerrichtung

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gewickelte Schattenwicklung des Motors 16 anzulegen. Für diesen Zustand dreht sich der Motor 16 in Uhrzeigerrichtung.

Venn der Metallfolienteil 12a mit den Kurzschlußschienen 23 und 24 in Berührung gelangt, wird an das Tor 40a ein binäres O-Signal angelegt. Dies bewirkt, daß der Flip-Flop 40 seinen Zustand derart ändert, daß der Ausgang des Tores 40a 1, und der Ausgang des Tores 40h 0 wird. Hierdurch wird wiederum der Ausgang des Tores 43a auf 0, und der Ausgang des Tores 43h auf 1 eingestellt. Der 0-Ausgang des Tores 43a bewirkt, daß der Kurzschlußkreis 45a einen Kurzschluß an die in Gegenuhrzeigerrichtung gewickelte Scnattenwicklung anlegt. Andererseits bewirkt der 1—Ausgang des Tores 43b, daß der Kurzschlußkreis 45b einen offenen Stromkreis an die in TJhrzexgerrxchtung gewickelte Schattenwicklung anlegt. Unter diesen Bedingungen dreht sich der Motor l6 nunmehr in Gegenuhrzeigerrichtung, so daß die Spule 10 die Aufnahmespule, und die Spule 11 die Zufuhrspule wird.

Wenn die Spule 11 leer wird, tritt der andere nicht dargestellte Metallfolienteil des Bandes 12 mit dem anderen ebenfalls nicht dargestellten Kurzschlußdetektor in Berührung, so daß an den Leiter 32 eine binäx~e 0 angelegt wird. Dies bewirkt, daß der Flip-Flop 40 in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, und dazu, daß die Drehrichtung des Motors i6 umgekehrt wird, so daß er sich wiederum in Uhrzeigerrichtung dreht.

Die Kurzschlußkreise 45a und 45b sind im wesentlichen identisch und sie können irgendeine geeignete Ausführung haben. Beispielsweise weist der Kurzschlußkreis 45b eine Relaisspule 46 auf, die nur erregt wird, wenn der Ausgang des Tores 40b 1, und der Ausgang des Tores 43b 0 ist. Wenn die Relaisspule 46 erregt ist, schließen sich die zugehörigen Relaiskontakte 46-1 und schalten eine Triac—Vorrichtung 47 an. Wenn die Triac—Vorrichtung 47 angeschaltet ist,

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schafft sie einen Pfad mit einer Impedanz von im wesentlichen Null an der in Uhrzeigerrichtung gewickelten Sehattenwicklung. Wenn die Vorrichtung hTl abgeschaltet ■wird, wirkt sie als offener Widerstand an der in Uhrzeigerrichtung gewickelten Schattenwicklung.

Obwohl die Spulen 10 und 11 in vergleichsweise einfacher Form dargestellt sind, ist festzustellen, da0 diese Spulen 10, 11 irgendeine geeignete Gestalt in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung haben können. Für eine Spule oder einen Banddorn, die in geeigneter Weise bei Druckmaschinen verwendet werden können, wird Bezug genommen auf die US-PS 3 701 318.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung für umkehrbaren Antrieb eines biegsam eb—ETandes, mit zwei Spulen, an deren jeder ein Ende des Bandes befestigt werden kann und deren jeder ein Zahnrad zugeordnet ist derart, daß die Spulen in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden können, und mit einem dritten Zahnrad, welches aus dem Eingriff mit einem der Spulenzahnräder in Eingriff mit dem anderen Spulenzahnrad verschiebbar ist, um die Bewegung des Bandes umzukehren, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zahnräder (13, 14, 15) zwischen zwei Anschlägen (l8, 19) mit zueinander paralleler Drehachse angeordnet sind, ein Antriebsmotor (16) angeschlossen ist, um eine Welle (22) in beiden Richtungen antreiben zu können, auf welcher das dritte Zahnrad (15) angebracht ist, die Welle (22) und das dritte Zahnrad zusammenpassendes Schnecken— bzw. Schraubengewinde haben derart, daß, wenn der Motor die Welle in einer Richtung dreht, das dritte Zahnrad sich gegen einen Anschlag (z.B. 18) bewegt und in Eingriff mit dem entsprechenden Zahnrad (14) gelangt und dieses in einer ersten Richtung dreht, in welcher die zugehörige Spule (ll) Band (12) aufnimmt, und, wenn der Motor die Welle (22) in der anderen Richtung dreht, das dritte Zahnrad sich in Längsrichtung entlang dieser Welle bis zum anderen Anschlag (19) bewegt, wo es mit dem anderen Zahnrad (13) in Eingriff tritt und dieses in einer anderen Richtung dreht, in welcher die andere Spule (iO) Band aufnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Bandendenf.^st st eil einrichtung, die bei Feststellung eines Bandendes ein Signal an eine Motorantriebssteuerung (17) liefert, die ihrerseits bei Erhalten eines solchen Signals Di-ehrichtungsumkehr des Motors (l6) hervorruft.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Motors (i6) direkt mit der Welle (22) verbunden ist.

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