FR2662385A1 - Device for cutting a strip of paper coming off a printer - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif pour couper un ruban de papier portant une impression afin d'en séparer un tronçon, qui peut former par exemple un ticket délivré à un usager d'une machine de paiement automatique. The present invention relates to a device for cutting a ribbon of paper carrying a print in order to separate a section thereof, which can for example form a ticket issued to a user of an automatic payment machine.
Il est connu dans ce genre de dispositifs, d'utiliser un appareil de coupe qui se compose d'une lame mobile par rapport à une lame fixe (ou contre-lame), laquelle lame mobile est formée par un cylindre possédant une large encoche dont le fond plan est incliné légèrement sur l'axe du cylindre. L'arête coupante est définie par l'une des intersections de la surface extérieure de ce cylindre avec le plan formant le fond de l'encoche. La lame fixe est constituée par une plaque plane tangente au cylindre, la ligne de tangence étant sensiblement confondue avec un bord de cette plaque, qui forme l'are te de coupe fixe du dispositif. It is known in this type of device to use a cutting device which consists of a blade movable relative to a fixed blade (or counter blade), which movable blade is formed by a cylinder having a large notch, the flat bottom is inclined slightly on the axis of the cylinder. The cutting edge is defined by one of the intersections of the outer surface of this cylinder with the plane forming the bottom of the notch. The fixed blade consists of a flat plate tangent to the cylinder, the line of tangency being substantially coincident with an edge of this plate, which forms the fixed cutting area of the device.
La rotation du cylindre engendre un mouvement relatif des deux arêtes semblable à celui des lames d'une paire de ciseaux. Ainsi, lorsque les arêtes sont éloignées l'une de l'autre, le ruban de papier peut être glissé entre elles et son extrémité s'étendre dans l'échancrure du cylindre voire au delà. La rotation du cylindre engendre un effet de guillotine qui coupe le ruban à partir de l'un de ses bords. Le ticket ainsi détaché tombe de son propre poids tandis que le cylindre poursuit sa rotation sur un tour complet pour retrouver une position dtattente dans laquelle les arêtes sont écartées l'une de l'autre permettant l'introduction entre elles d'une nouvelle longueur de ruban. The rotation of the cylinder generates a relative movement of the two edges similar to that of the blades of a pair of scissors. Thus, when the edges are distant from each other, the paper tape can be slid between them and its end extend in the notch of the cylinder or even beyond. The rotation of the cylinder generates a guillotine effect which cuts the ribbon from one of its edges. The ticket thus detached falls from its own weight while the cylinder continues its rotation over a complete revolution to find a waiting position in which the edges are spaced from one another allowing the introduction between them of a new length of ribbon.
Il faut mentionner que les conditions d'utilisation de ces appareils sont extrêmement sévères. Ils appartiennent en effet à des matériels installés et fonctionnant en plein air donc soumis à d'importantes contraintes dûes aux variations du climat (gel, humidité, différences de tempé ratures...). Ces matériels sont par exemple les bornes de prépaiement pour stationnement automobile, les stations de péage autoroutier, les machines de pesage utilisées par des commerçants en plein air... It should be mentioned that the conditions of use of these devices are extremely severe. They indeed belong to equipment installed and operating in the open air, therefore subject to significant constraints due to variations in climate (frost, humidity, temperature differences ...). These materials are for example prepayment terminals for car parking, motorway toll stations, weighing machines used by outdoor traders ...
Il convient donc de disposer de matériels de grande fiabilité notamment pour ceux à la libre disposition des usagers. En effet, dans le cas par exemple des péages autoroutiers, toute panne est d'une incidence importante sur le coût de l'entretien et de la maintenance comptetenu de la grande dissémination géographique des appareils. It is therefore advisable to have high reliability equipment, especially for those freely available to users. In fact, in the case of motorway tolls, for example, any breakdown has a significant impact on the cost of upkeep and maintenance counted on the large geographic spread of the devices.
Les principales pannes de ces appareils sont mécaniques et nombre d'entre elles sont dûes à un mauvais fonctionnement du dispositif délivrant le tronçon de ruban ou ticket.The main failures of these devices are mechanical and many of them are due to a malfunction of the device delivering the section of ribbon or ticket.
On mentionnera notamment l'enroulement du ruban autour du couteau rotatif lorsque celui-ci y adhère soit à la suite d'une mauvaise coupe soit du fait de la présence d'humidité ou du gel.Mention will be made in particular of the winding of the ribbon around the rotary knife when the latter adheres thereto either following a poor cut or due to the presence of moisture or gel.
Pour pallier cet inconvénient, on a prévu de n'entrainer la lame rotative que sur un secteur angulaire dans un mouvement de va et vient. Dans ce cas, un secteur denté est calé en rotation sur la lame tandis que sa denture extérieure engrène avec le pignon de sortie d'un moteur à deux sens de rotation. Cette disposition connue présente encore des inconvénients. Tout d'abord si on veut disposer d'un couple important au niveau de la lame rotative il faut, pour un moteur donné, disposer d'un secteur denté de rayon le plus grand possible. Un secteur de grand rayon débattant sur un angle de 45 à 600 occupe un grand volume, ce qui est bien souvent une gêne pour le genre de dispositif auquel il est destiné. To overcome this drawback, provision has been made to drive the rotary blade only over an angular sector in a back and forth movement. In this case, a toothed sector is locked in rotation on the blade while its external toothing meshes with the output pinion of a motor with two directions of rotation. This known arrangement also has drawbacks. First of all if you want to have a large torque at the rotary blade, it is necessary, for a given motor, to have a toothed sector of the largest possible radius. A large radius sector struggling at an angle of 45 to 600 occupies a large volume, which is often an annoyance for the kind of device for which it is intended.
En outre, le couple développé pendant la course et constant, alors que pour couper du papier il est préférable de développer un couple important à la formation de la coupure car c'est le bord de la bande qui présente la plus grande résistance. In addition, the torque developed during the race and constant, while to cut paper it is preferable to develop a significant torque to the formation of the cut because it is the edge of the strip which has the greatest resistance.
En troisième lieu, il faut mettre en oeuvre un moteur réversible qu'il faut alimenter, arrêter en deux endroits... ce qui conduit à une technologie relativement coûteuse dans ses composants et dans son installation (deux capteurs, des inverseurs, un moteur réversible donc plus cher....). Thirdly, a reversible motor must be used which must be supplied, stopped in two places ... which leads to relatively expensive technology in its components and in its installation (two sensors, inverters, a reversible motor therefore more expensive ....).
Enfin, le cycle de coupe est relativement long compte-tenu des arrêts nécessaires aux changements de sens du moteur.Finally, the cutting cycle is relatively long, taking into account the stops necessary to change the direction of the engine.
L'invention, tout en proposant un dispositif d'entraînement par oscillations angulaires de la lame rotative, entend remédier aux défauts du dispositif à secteur et améliorer les performances de la fiabilité de ce genre d'appareils. The invention, while proposing a drive device by angular oscillations of the rotary blade, intends to remedy the faults of the sector device and improve the performance of the reliability of this kind of apparatus.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de coupe d'un ruban de papier issu d'une imprimante comportant un couteau cylindrique rotatif coopérant avec une contre-lame fixe et un mécanisme d'entraînement en rotation du couteau cylindrique autour de son axe. Selon l'invention, le mécanisme d'entraînement comprend un réducteur à roues dentées dont la roue de sortie porte un maneton d'entraînement en oscillation d'une bielle coulissante solidaire angulairement du couteau cylindrique. To this end, the subject of the present invention is a device for cutting a paper ribbon coming from a printer comprising a rotary cylindrical knife cooperating with a fixed counter blade and a mechanism for driving the cylindrical knife in rotation around its axis. According to the invention, the drive mechanism comprises a reduction gear with toothed wheels, the output wheel of which carries a crank drive in oscillation of a sliding rod angularly secured to the cylindrical knife.
Ce dispositif, associé à un microrupteur permet d'utiliser un moteur dans un seul et unique sens de rotation. This device, associated with a microswitch allows the use of a motor in a single direction of rotation.
Ce moteur, de préférence à courant continu, est simplement commandé en marche arrêt, le microrupteur étant destiné à délivrer un signal d'initialisation du cycle. Il s'agit d'une technique peu onéreuse et fiable. En outre, la vitesse d'exécution du cycle par le couteau est plus élevée car il n'y a pas d'arrêt du moteur au point de rebroussement de l'oscillation.This motor, preferably direct current, is simply controlled in on-off mode, the microswitch being intended to deliver a signal for initializing the cycle. It is an inexpensive and reliable technique. In addition, the speed of execution of the cycle by the knife is higher because there is no stopping of the motor at the turning point of the oscillation.
Grâce à ce mécanisme on peut mettre en oeuvre très facilement une sécurité qui permette de protéger le moteur et les autres pièces mécaniques dans le cas où le couteau viendrait à bloquer. Cette sécurité consiste à prévoir la bielle coulissante comme une tige de diamètre calibré susceptible de se rompre sous un effort de flexion déterminé. On réalise ainsi une sorte de "fusible" mécanique. Thanks to this mechanism, it is very easy to implement a safety device which makes it possible to protect the motor and the other mechanical parts in the event that the knife comes to block. This security consists in providing the sliding rod as a rod of calibrated diameter capable of breaking under a determined bending force. This produces a kind of mechanical "fuse".
Enfin, par ce mécanisme, il est possible d'entraîner la course angulaire active du couteau lors de la course angulaire la plus longue du maneton. Cette disposition permet de développer rapidement un couple important au moment de la coupe et même au début de la coupe, ce qui est favorable. Finally, by this mechanism, it is possible to drive the active angular stroke of the knife during the longest angular stroke of the crank pin. This arrangement makes it possible to quickly develop a significant torque at the time of cutting and even at the start of the cutting, which is favorable.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donnée ci-après à titre d'exemple. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description of an embodiment given below by way of example.
Il sera fait référence au dessin annexé représentant par une figure unique ce mode de réalisation. Reference will be made to the appended drawing representing this embodiment by a single figure.
Le dispositif représenté à la figure comporte deux plaques parallèles 1 et 2 entretoisées (par exemple en 3), formant le châssis de support d'une imprimante thermique 4 et d'un dispositif de coupe qui comprend un couteau rotatif 5 et une contre-lame fixe 6. Le couteau rotatif 5 consiste en un cylindre, monté tourillonnant par ses extrémités dans les plaques 1 et 2. Ce cylindre possède une large échancrure 7 dont le fond 7a plan est sensiblement incliné sur l'axe du cylindre de sorte que l'échancrure est plus profonde du côté de la plaque 2 que de la plaque 1. L'arête 8 déterminée par l'intersection du plan 7 et de la surface extérieure du cylindre 5 forme le bord de coupe mobile du dispositif. La contre-lame fixe 6 est formée par une plaque qui est tangente au cylindre 5.Cette plaque est également articulée par des tourillons d'extrémité dans les plaques 1 et 2 et est maintenue en appui sur le cylindre 5 par un ressort 9 bandé entre la plaque 6 et l'entretoise 3. La ligne de tangence de la plaque 6 avec le cylindre 5 est constituée par le bord inférieur 10 de cette plaque qui forme l'arête de coupe fixe du dispositif. The device shown in the figure comprises two parallel plates 1 and 2 braced (for example at 3), forming the support frame for a thermal printer 4 and a cutting device which comprises a rotary knife 5 and a counter blade fixed 6. The rotary knife 5 consists of a cylinder, mounted swiveling by its ends in the plates 1 and 2. This cylinder has a wide notch 7 whose bottom 7a plane is substantially inclined on the axis of the cylinder so that the the notch is deeper on the side of the plate 2 than of the plate 1. The edge 8 determined by the intersection of the plane 7 and the outer surface of the cylinder 5 forms the movable cutting edge of the device. The fixed counter blade 6 is formed by a plate which is tangent to the cylinder 5. This plate is also articulated by end journals in the plates 1 and 2 and is held in abutment on the cylinder 5 by a spring 9 bandaged between the plate 6 and the spacer 3. The line of tangency of the plate 6 with the cylinder 5 is constituted by the lower edge 10 of this plate which forms the fixed cutting edge of the device.
On comprend que lorsque le cylindre 5 tourne dans le sens
A les arêtes 8 et 10 coopèrent l'une avec l'autre à la manière des lames d'une paire de ciseaux. Ainsi, lorsqu'un tronçon de ruban de papier est présent entre les deux lames, la rotation du cylindre en provoque la coupe sous la forme d'un ticket.It is understood that when the cylinder 5 rotates in the direction
At the edges 8 and 10 cooperate with each other in the manner of the blades of a pair of scissors. Thus, when a section of paper tape is present between the two blades, the rotation of the cylinder causes the cut in the form of a ticket.
Le cylindre 5 possède une extension 11, située du côté extérieur de la plaque 1. Cette extension est équipée d'une bielle ou levier 12 qui lui est perpendiculaire. The cylinder 5 has an extension 11, located on the outside of the plate 1. This extension is equipped with a rod or lever 12 which is perpendicular thereto.
Par ailleurs un moteur 13 est fixé à la plaque 1 de manière à s'étendre entre les deux plaques 1 et 2. L'arbre de sortie 14 du moteur s'étend au-delà de la plaque 1 pour attaquer par engrènement la roue dentée 15 d'un réducteur à roues dentées 15, 16, 17, montées à rotation sur des axes fixes, implantés perpendiculairement sur la plaque 1. La roue de sortie 17 du réducteur porte un maneton excentré 18 qui peut tourillonner sur la roue 17 et qui reçoit à coulissement le levier 12 solidaire de l'axe 5.Furthermore, a motor 13 is fixed to the plate 1 so as to extend between the two plates 1 and 2. The output shaft 14 of the motor extends beyond the plate 1 to engage by engagement with the toothed wheel. 15 of a reduction gear with toothed wheels 15, 16, 17, mounted in rotation on fixed axes, located perpendicularly on the plate 1. The output wheel 17 of the reduction gear carries an eccentric pin 18 which can pivot on the wheel 17 and which slidingly receives the lever 12 secured to the axis 5.
La rotation de l'arbre 14 dans le sens B entraîne la rotation de la roue 17 dans le sens C et le débattement du levier 12 d'une amplitude angulaire D. Les dimensions de la roue 17, l'excentration du maneton 18 et la distance séparant les axes de cette roue 17 et du cylindre 5 seront déterminés pour que cette amplitude D soit suffisante pour que les arêtes 8 et 10 passent d'une première position relative ou elles sont suffisamment écartées l'une de l'autre pour que le ruban de papier puisse passer entre elles, et une seconde position où l'arête 8 est entièrement passée au-dessus de l'arête 10. The rotation of the shaft 14 in the direction B causes the rotation of the wheel 17 in the direction C and the movement of the lever 12 by an angular amplitude D. The dimensions of the wheel 17, the eccentricity of the crank pin 18 and the distance between the axes of this wheel 17 and of the cylinder 5 will be determined so that this amplitude D is sufficient for the edges 8 and 10 to pass from a first relative position or they are sufficiently spaced from one another so that the paper tape can pass between them, and a second position where the edge 8 is completely passed over the edge 10.
A l'aide d'un microrupteur 19 détectant par exemple la position basse du levier 12, on peut interrompre l'alimentation du moteur 13, établie par ailleurs lorsque le tronçon de ruban issu de l'imprimante a été engagé entre les lames, à chaque tout de la roue 17. On assure ainsi que la position de repos du dispositif de coupe correspond à celle initiale d'un début de cycle dans laquelle les lames sont écartées l'une de l'autre. With the aid of a microswitch 19 detecting for example the low position of the lever 12, it is possible to interrupt the supply of the motor 13, established moreover when the section of ribbon coming from the printer has been engaged between the blades, each all of the wheel 17. It is thus ensured that the rest position of the cutting device corresponds to that of the initial start of a cycle in which the blades are spaced from one another.
Sur la figure, le maneton 18 est représenté dans sa position correspondant à la position de repos initiale du dispositif. La coupe étant commandée, le moteur 13 tourne dans le sens B, ce qui entraîne la rotation de la roue 17 sur l'amplitude E (supérieure à 1800). Le maneton passe alors en position haute jusqu'à ce que l'amplitude maximale D du couteau 5 soit atteinte. On comprend que pendant cette course active, le bras de levier agissant sur le couteau évolue dans le maximum de ses dimensions, et développe en conséquence un couple maximum à la vitesse la plus faible. Du fait de la position du maneton 18 au début du cycle, le couple croît très rapidement, si bien qu'en plaçant correctement le ruban entre les couteaux, on peut faire colncider le couple maximum avec le début de la coupe. In the figure, the crankpin 18 is shown in its position corresponding to the initial rest position of the device. The cut being controlled, the motor 13 rotates in the direction B, which causes the rotation of the wheel 17 on the amplitude E (greater than 1800). The crankpin then moves to the high position until the maximum amplitude D of the knife 5 is reached. It is understood that during this active race, the lever arm acting on the knife evolves in the maximum of its dimensions, and consequently develops a maximum torque at the lowest speed. Due to the position of the crank pin 18 at the start of the cycle, the torque increases very quickly, so that by correctly placing the ribbon between the knives, the maximum torque can be made to coincide with the start of the cut.
La course de retour s'opère sur une course angulaire de la roue 17 beaucoup plus courte, donc beaucoup plus rapide. The return stroke takes place on a much shorter angular stroke of the wheel 17, therefore much faster.
Le levier 12 aura été choisi sous la forme d'une tige calibrée en diamètre qui est radialement emmanchée par une extrémité dans la prolongation 11 du couteau 5 (en y étant retenue par exemple par une vis) et montée à coulissement dans le maneton tourillonant 18. Cette tige 12 pourra donc se déformer voire se briser en cas de surcharge ---------- si le couteau se bloque, en préservant ainsi la chaîne de transmission en amont. The lever 12 will have been chosen in the form of a rod calibrated in diameter which is radially fitted by one end in the extension 11 of the knife 5 (while being retained there for example by a screw) and mounted to slide in the crank pin 18 This rod 12 can therefore deform or even break in the event of an overload ---------- if the knife becomes blocked, thereby preserving the upstream transmission chain.
Dans une variante de cette réalisation, la tige 12 peut être remplacée par une fourchette dans laquelle un maneton 18 fixe sur la roue 17, serait logé. In a variant of this embodiment, the rod 12 can be replaced by a fork in which a crank pin 18 fixed on the wheel 17 would be housed.
Un dernier avantage de cette transmission par train d'engrenages et bielle-manivelle réside dans le fait qu'elle peut adopter une autre géométrie. On peut en effet, en fonction de l'espace dont on dispose entre les plaques et dans l'appareil qui reçoit l'imprimante et le dispositif de coupe, disposer le moteur et la pignonerie de la façon la plus adaptée (en longueur, en hauteur ) à l'espace disponible. A final advantage of this transmission by gear train and connecting rod-crank is that it can adopt another geometry. It is indeed possible, depending on the space available between the plates and in the apparatus which receives the printer and the cutting device, to arrange the motor and the pinion in the most suitable way (in length, in height) to the available space.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9006443A FR2662385B1 (en) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | DEVICE FOR CUTTING A PAPER TAPE FROM A PRINTER. |
EP19910401299 EP0462851A3 (en) | 1990-05-23 | 1991-05-21 | Apparatus for transverse cutting of a paper web |
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FR9006443A FR2662385B1 (en) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | DEVICE FOR CUTTING A PAPER TAPE FROM A PRINTER. |
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FR9006443A Expired - Lifetime FR2662385B1 (en) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | DEVICE FOR CUTTING A PAPER TAPE FROM A PRINTER. |
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1990
- 1990-05-23 FR FR9006443A patent/FR2662385B1/en not_active Expired - Lifetime
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FR2662385B1 (en) | 1995-01-13 |
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