DE3922990A1

DE3922990A1 - Tape take-up arrangement unwinding e.g. thermal printer ribbon - has friction brake controlled by spool dia. sensor

Info

Publication number: DE3922990A1
Application number: DE19893922990
Authority: DE
Inventors: Mohamed Dr Rer Nat Al-Khatib; Hartmut Dipl Ing Vogt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1991-01-24

Abstract

An arrangement for unwinding tape from spools has a spool body (1), a spool dia. (D1) sensor (7, 14) and a frictional brake (5) controlled by the sensor to reduce the friction on the spool body with decreasing dia. The frictional brake contains at least two opposing, relatively rotatable brake discs (7, 8) on the spool body axle (3) near one spool end. The disc facing the spool end is movable towards the spool and has a recess (14) increasing radially inwards on that side. USE/ADVANTAGE - E.g. for ribbon delivery in thermal transfer printers. Practically uniform tension maintained in tape during unwinding. (Previously notified in 9105/Printed in week 9107) (4pp Dwg.No.1/3)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abwickeln eines Bandes von einem Bandwickel, mit einem den Bandwickel auf nehmenden Wickelkörper, mit einer den Wickeldurchmesser des Bandwickels erfassenden Fühlereinrichtung und mit einer an dem Wickelkörper angreifenden und von der Fühlereinrichtung im Sinne einer Reibungsverringerung bei abnehmendem Wickeldurchmesser gesteuerten Reibungsbremse.The invention relates to a device for unwinding a Tape from a tape wrap, with one on the tape wrap taking winding body, with a the winding diameter of the Tape winding detecting sensor device and with one on the Winding body attacking and in the sense of the sensor device a reduction in friction with a decreasing winding diameter controlled friction brake.

Bei einer derartigen, aus der DE-AS 12 18 473 bekannten Vorrichtung ist ein Band, hier eine Papierbahn, in Form eines Bandwickels auf einem Wickelkörper bevorratet, von dem das Band tangential abgezogen wird. Zur Straffung des von dem Bandwickel abgezogenen Bandes greift an dem Wickelkörper eine in radialer Richtung wirkende Reibungsbremse an, so daß in dem abgezogenen Band eine Zugspannung entsteht, die proportional zu dem Brems moment der Reibungsbremse und umgekehrt proportional zu dem jeweils aktuellen Wickeldurchmesser des Bandwickels ist. Um die Zugspannung gleichmäßig zu halten, wird der Wickeldurchmesser über eine hebelartige Fühlereinrichtung abgetastet, die über eine Feder in der Weise auf die Reibungsbremse einwirkt, daß bei kleiner werdendem Wickeldurchmesser das Bremsmoment ab nimmt. Da bei der bekannten Vorrichtung die Reibungsbremse in radialer Richtung auf den Wickelkörper wirkt, ist das erzeugte Bremsmoment in erheblichem Maße von dem Gewicht des Bandwickels und von seiner jeweiligen Winkellage bei einer Schrägstellung oder Drehung der bekannten Vorrichtung abhängig. Außerdem be ansprucht die hebelartige Fühleinrichtung und die zugehörigen Stellmittel für die Reibungsbremse ein nicht unerhebliches Bau volumen. Insbesondere bei mit Farbbändern arbeitenden Druckein richtungen wie z. B. Thermotransferdruckern, von denen in zu nehmendem Maße ein kompakter Aufbau und eine einfache Transpor tierbarkeit gefordert wird, ist es erforderlich, daß die Regelung der Zugspannung des Farbbandes weitgehend unabhängig von der jeweiligen Lage der Druckeinrichtung erfolgt und darüber hinaus nur einen geringen Platzbedarf beansprucht.In such a known from DE-AS 12 18 473 Device is a tape, here a paper web, in the form of a Tape reel stored on a package from which the tape is subtracted tangentially. To tighten the of the tape wrap pulled tape engages the winding body in a radial Direction acting friction brake, so that in the deducted Band creates a tension that is proportional to the brake torque of the friction brake and inversely proportional to that is the current winding diameter of the tape roll. To the To keep tension even, the winding diameter scanned via a lever-like sensor device, which via a spring acts on the friction brake in such a way that the braking torque decreases as the winding diameter becomes smaller takes. Since in the known device, the friction brake in acts in the radial direction on the winding body, is the generated Braking torque to a significant extent from the weight of the tape roll and of its respective angular position when tilted or rotation of the known device depending. In addition be claims the lever-like sensing device and the associated Adjustment means for the friction brake a not insignificant construction volume. Especially when printing with ribbons directions such as B. thermal transfer printers, of which in too Increasingly compact construction and easy transportation animality is required, it is necessary that the Regulation of the tension of the ribbon largely independent takes place from the respective position of the printing device and moreover, it only takes up a small amount of space.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weitgehend gleichmäßige Zugspannung des Bandes mit möglichst einfachen technischen Mitteln zu erreichen.The invention is therefore based on the object, largely uniform tension of the belt with the simplest possible to achieve technical means.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Vorrichtung der eingangs angegebenen Art die Reibungsbremse zumindest im Bereich einer Stirnseite des Bandwickels aus zwei auf der Achse des Wickelkörpers einander gegenüberliegenden und gegeneinander verdrehbaren Bremsscheiben besteht, daß die dem Bandwickel stirnseitig gegenüberliegende Bremsscheibe in axialer Richtung auf den Bandwickel zu beweglich gelagert ist und auf ihrer dem Bandwickel stirnseitig gegenüberliegenden Seite eine in radialer Richtung von außen nach innen zunehmende Vertiefung aufweist.According to the invention the object is achieved in that the device of the type specified the friction brake at least in the area of an end face of the tape roll from two opposite each other on the axis of the winding body and rotatable brake discs that the the brake disc opposite the end of the tape winding is mounted to be movable in the axial direction on the tape roll and on their face opposite the tape wrap Side a increasing in the radial direction from the outside inwards Has deepening.

Die dem Bandwickel unmittelbar benachbarte Bremsscheibe erfaßt somit auf einfachste Weise den jeweils aktuellen Wickeldurch messer des Bandwickels, indem sie über ihre Vertiefung ihre axiale Lage und damit ihren Bremsdruck auf die gegenüberliegen de Bremsscheibe in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wickeldurch messer des Bandwickels ändert. Verringert sich nämlich beim Ab wickeln des Bandwickels dessen Wickeldurchmesser, so entfernt sich die unmittelbar stirnseitig an dem Bandwickel anliegende Bremsscheibe von der gegenüberliegenden Bremsscheibe und ver ringert dadurch das von der Reibungsbremse erzeugte Bremsmoment. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist da rin zu sehen, daß die dem Bandwickel unmittelbar benachbarte Bremsscheibe sowohl Bestandteil der Reibungsbremse als auch Fühlereinrichtung zur Ermittlung des jeweils aktuellen Wickel durchmessers des Bandwickels ist, so daß sich insgesamt ein äußerst kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung er gibt. Hinzu kommt, daß die Reibungsbremse aufgrund des scheibenartigen Aufbaus eine im Vergleich zu einer radial wirkenden Reibungsbremse große Reibungsfläche aufweist und in weitaus geringerem Maße verschmutzungsanfällig ist. Schließlich ist das bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Bremsmoment aufgrund der in Achsrichtung erfolgenden Bremswirkung weitgehend unabhängig von der Lage des Bandwickels und beansprucht darüber hinaus auch nicht die Lagerung des Wickelkörpers.The brake disc immediately adjacent to the tape roll is detected thus in the simplest way the current winding through Knife of the tape wrap by placing its axial position and thus their braking pressure on the opposite de brake disc depending on the respective winding diameter knife of the tape wrap changes. Decreases when Ab wrap the tape reel whose winding diameter, so removed the one lying directly on the end face of the tape wrap Brake disc from the opposite brake disc and ver this reduces the braking torque generated by the friction brake. Another advantage of the device according to the invention is there rin to see that the immediately adjacent to the tape wrap Brake disc both part of the friction brake as well Sensor device for determining the current winding diameter of the tape roll, so that there is a total extremely compact design of the device according to the invention gives. In addition, the friction brake due to the disc-like structure one compared to a radial acting friction brake has large friction surface and is far less susceptible to contamination. Finally, that is the device according to the invention generated braking torque due to the occurring in the axial direction Braking effect largely independent of the position of the tape winding and also does not claim the storage of the Winding body.

Entsprechend einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die dem Bandwickel nähere Bremsscheibe verdrehsicher auf der Achse des Wickelkörpers sitzt und daß die andere Bremsscheibe verdrehsicher auf einer drehbar auf der Achse gelagerten Hülse sitzt.According to a preferred embodiment of the invention Device is provided that the tape winding closer Brake disc against rotation on the axis of the winding body sits and that the other brake disc against rotation on one sleeve rotatably mounted on the axle.

Zur Erzeugung des in Abhängigkeit von dem Wickeldurchmesser des Bandwickels veränderbaren Bremsmomentes ist vorzugsweise eine die beiden Bremsscheiben in Richtung auf die Stirnseite des Bandwickels drückende Feder vorgesehen.To generate the depending on the winding diameter of the Tape winding variable braking torque is preferably one the two brake discs towards the front of the Tape wrap pressing spring provided.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im einzelnen zeigenTo explain the invention, reference is made to the figures below reference to the drawing; show in detail

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Schnitt durch einen Teil eines Bandwickels auf einem Wickelkörper und einer Reibungs bremse bei nahezu vollständig aufgewickeltem Bandwickel, Fig. 1 shows a preferred embodiment of the device according to the invention in a section through a part of a tape pack on a reel body and a friction brake in almost completely wound tape roll,

Fig. 2 dasselbe Ausführungsbeispiel bei teilweise abgewickel tem Band und Fig. 2 shows the same embodiment with partially unwound tape and

Fig. 3 den mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Verlauf der Bandzugspannung in Abhängigkeit von dem Wickeldurchmesser. Fig. 3 shows the course of the strip tension obtained with the device according to the invention as a function of the winding diameter.

Fig. 1 zeigt in Schnittdarstellung den rechten Endbereich eines Wickelkörpers 1 mit einem Außendurchmesser D3, auf dem ein Band - hier z.B. ein Farbband für eine Druckeinrichtung unter Bildung eines Bandwickels 2 mit dem Durchmesser D1 vollständig oder nahezu vollständig aufgewickelt ist. Fig. 2 zeigt denselben Wickelkörper 1 mit dem bis auf einen Wickel durchmesser D2 abgewickelten Bandwickel 2. Fig. 1 shows a sectional view of the right end region of a winding body 1 with an outer diameter D 3 , on which a tape - here, for example, an ink ribbon for a printing device to form a tape roll 2 with the diameter D 1 is completely or almost completely wound. Fig. 2 shows the same winding body 1 with the wound up to a winding diameter D 2 tapes 2nd

Der Wickelkörper 1 ist beidseitig jeweils mit einem Achsansatz 3 zur drehbaren Lagerung beispielsweise in einer hier nicht gezeigten Farbbandkassette versehen. Im Bereich der Stirnseite 4 des Bandwickels 2 ist auf dem Achsansatz 3 eine Reibungsbremse 5 bestehend aus zwei einander in axialer Richtung unter Zwischen lage einer Reibungsplatte 6 gegenüberliegenden Bremsscheiben 7 und 8 angeordnet. Von den beiden Bremsscheiben 7 und 8 ist die dem Bandwickel 2 näher liegende Bremsscheibe 7 über eine Nut-Feder-Verbindung 9 verdrehsicher, und in axialer Richtung beweglich auf dem Achsansatz 3 gelagert, während die andere Bremsscheibe 8 ebenfalls über eine Nut-Feder-Verbindung 10 verdrehsicher, aber in axialer Richtung beweglich auf einer Hülse 11 gelagert ist, die ihrerseits drehbar auf dem Achs ansatz 3 sitzt. Die Hülse 11 weist einen ringförmigen Absatz 12 auf, zwischen dem und der mit 8 bezeichneten Bremsscheibe eine Scheibenfeder 13 eingespannt ist; diese drückt mit ihrer Feder kraft sowohl die Bremsscheiben 7 und 8 mit der dazwischenliegen den Reibungsplatte 6 gegeneinander als auch die gesamte in axialer Richtung beweglich gelagerte Reibungsbremse 5 gegen die Stirnseite 4 des Bandwickels 2.The winding body 1 is provided on both sides with an axle extension 3 for rotatable mounting, for example in an ink ribbon cassette, not shown here. In the area of the end face 4 of the tape roll 2 is mounted on the axle-3 a friction brake 5 consisting of two in the axial direction with the interposition of a friction plate 6 opposite position to each other discs 7 and 8 are disposed. Of the two rotors 7 and 8, the disc 7 the tape pack 2 closer to, and supported via a tongue and groove 9 against rotation in the axial direction movable on the axle-3, while the other brake disc 8 also have a tongue and groove 10 is secured against rotation, but movable in the axial direction on a sleeve 11 , which in turn rotatably sits on the axle approach 3 . The sleeve 11 has an annular shoulder 12 , between which and the brake disc designated 8 , a disc spring 13 is clamped; this presses with its spring force both the brake discs 7 and 8 with the intermediate friction plate 6 against each other and the entire friction brake 5 movably mounted in the axial direction against the end face 4 of the tape reel 2 .

Um beim Abwickeln des Bandes von dem Bandwickel 2 eine straffe Führung des Bandes zu erreichen, ist der Achsansatz 3 frei drehbar gelagert, während die Hülse 11 festgehalten wird. Beim Abziehen des Bandes von dem Bandwickel 2 dreht sich daher die mit 7 bezeichnete Bremsscheibe zusammen mit dem Wickelkörper 1, während die Bremsscheibe 8 stehenbleibt. Zwischen beiden Brems scheiben 7 und 8 wird auf diese Weise ein Bremsmoment erzeugt, daß dividiert durch den aktuellen Wickelradius 1/2 D mit D3DD1 die Bandabzugskraft ergibt. In order to achieve a tight guidance of the tape when the tape is being unwound from the tape roll 2 , the axle shoulder 3 is freely rotatably supported while the sleeve 11 is held in place. When the tape is pulled off the tape reel 2 , the brake disk designated 7 rotates together with the winding body 1 while the brake disk 8 stops. Between the two brake discs 7 and 8 , a braking torque is generated that divides by the current winding radius 1/2 D with D 3 DD 1 gives the tape pulling force.

Um zu erreichen, daß die beim Abwickeln oder Aufwickeln des Bandes entstehende Bandzugspannung in Abhängigkeit von dem je weils aktuellen Wickeldurchmesser D des Bandwickels 2 einen vorgegebenen Toleranzwertbereich nicht über- oder unterschreitet, weist die dem Bandwickel 2 unmittelbar benachbarte Bremsscheibe 7 auf ihrer der Stirnseite 4 des Bandwickels 2 zugewandten Seite eine in radialer Richtung von außen nach innen zunehmende Vertiefung 14 auf. Dadurch wird erreicht, daß sich beim Ab wickeln des Bandes unter Einwirkung der Scheibenfeder 13 die Bremsscheibe 7 und mit ihr die gesamte Reibungsbremse 5 mit zu nehmend geringer werdendem Wickeldurchmesser D nach links ver schiebt, wobei sich die Scheibenfeder 13 entspannt und damit das in der Reibungsbremse 5 erzeugte Bremsmoment verringert. Wie Fig. 2 zeigt, wird das von dem Bandwickel 2 abgezogene Band an seiner an der Bremsscheibe 7 entlanglaufenden Kante geringfügig gestaucht, wobei der Grad der Stauchung dadurch gering gehalten wird, daß der Übergangswinkel im Übergangs bereich vorzugsweise kleiner als 45° ist.In order to ensure that the tape tension generated during unwinding or winding up of the tape does not exceed or fall below a predetermined tolerance value range depending on the current winding diameter D of the tape roll 2 , the brake disk 7 immediately adjacent to the tape roll 2 has the front face 4 of it Tape winding 2 facing side a recess 14 increasing in the radial direction from the outside inwards. This ensures that when winding the tape under the action of the disc spring 13, the brake disc 7 and with it the entire friction brake 5 with increasing winding diameter D pushes ver to the left, the disc spring 13 relaxes and thus in the friction brake 5 generated braking torque reduced. As shown in FIG. 2, the tape pulled off the tape roll 2 is slightly compressed at its edge running along the brake disc 7 , the degree of compression being kept small by the transition angle in the transition area preferably being less than 45 °.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei spiel erfolgt die Regelung der Bandzugspannung in zwei Stufen mit einem relativ kurzen Übergangsbereich zwischen den beiden Stufen. Der entsprechende Verlauf 15 der Bandzugspannung F über den Durchmesser D ist in Fig. 3 dargestellt. Der mit 16 be zeichnete gestrichelte Kurvenverlauf würde sich bei fehlender Regelung der Bandzugspannung ergeben. Abweichend von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Vorrichtung läßt sich durch eine kontinuierliche Zunahme der Vertiefung 14 in radialer Richtung von außen nach innen ein nahezu glatter Verlauf der Bandzugspannung F erzeugen.In the game Ausführungsbei shown in FIGS . 1 and 2, the regulation of the belt tension takes place in two stages with a relatively short transition range between the two stages. The corresponding course 15 of the strip tension F over the diameter D is shown in FIG. 3. The dashed curve with 16 be would result in the absence of control of the belt tension. In a departure from the embodiment of the device according to the invention shown in FIGS. 1 and 2, an almost smooth course of the strip tension F can be produced by continuously increasing the recess 14 in the radial direction from the outside inwards.

Claims

1. An apparatus for unwinding a tape from a tape reel (2) having a tape-winding (2) receiving the winding body (1), with a the winding diameter (D) of the tape roll (2) it comprehensive sensing means (7, 14) and a to Friction brake ( 5 ) acting on the winding body ( 1 ) and controlled by the sensor device ( 7 , 14 ) in the sense of a reduction in friction as the winding diameter (D) decreases, characterized in that the friction brake ( 5 ) at least in the region of a forehead ( 4 ) the tape reel ( 2 ) consists of two on the axis ( 3 ) of the winding body ( 1 ) opposite and mutually ver rotatable brake discs ( 7 , 8 ) that the tape reel ( 2 ) opposite brake disc ( 7 ) in the axial direction the tape reel ( 2 ) is mounted so that it can move and on its side opposite the tape reel ( 2 ) on the end face an indentation increasing in the radial direction from the outside in 14 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tape reel ( 2 ) closer brake disc ( 7 ) is secured against rotation on the axis ( 3 ) of the winding body ( 1 ) and that the other brake disc ( 8 ) is secured against rotation on one on the axis ( 3 ) mounted sleeve ( 11 ) sits.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by one of the two brake discs ( 7 , 8 ) in the direction of the end face ( 4 ) of the tape roll ( 2 ) pressing spring ( 13 ).