DE1801973A1 - Trommel zum Antrieb eines flexiblen Elementes - Google Patents

Trommel zum Antrieb eines flexiblen Elementes

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Description

ET-Dr. Wi/cb 7. Oktober 1968 V 143
ZUSE KG BAD HERSFELD
TROMMEL ZUM ANTRIEB EINES FLEXIBLEN ELEMENTES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommel zum Antrieb eines flexiblen Elementes, JriSbescrder« sines Seils, und sines mit diesem Element kraft3chlüsssig verbundenen Werkzeugträgers. Dabei ist das Element um die Trommel geschlungen,und durch Antrieb der Trommel wird der Werkzeugträger in einer Koordinatenrichtung bewegt. Als Werkzeugträger kanu insbesondere uin Zeiuhc-nstiftträger oder ein Gravierstlchelträger vorgesehen sein,
Eei einsir. bekannte« automatisch gesteuerten Zeichentisch wird ein Zeichenkopf und ein damit verbundener Zeichenstift unter Verwendung zweier Motore, zweier Seiltrommeln und zweier entsprechender Seilzug© in zwei Koordinatenrichtungoii verschoben. Da jeder Verdrehung der Seiltrommel eine Verschiebung des Zeiehenstiftes entspricht, müssen diese Seiltrommeln sehr genau
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gearbeitet sein, um eine gewünschte Zeichengenauigkeit zu erreichen." Ein derartig bekannter Zeichentisch hat den Nachteil, dal die Zeichen« trommeln relativ teuer sind und daß trotzdem-nur eise relativ geringe Zeichengenauigkeit erreichbar ist.
Ss sind weitere Zeichentische bekannt, bei dsnen.ain Zßic ebenfalls mittels Seilaügen verschiebbar ist, aber-bei denen in Abhängigkeit vom Di* el· winkel der Seiltrommel automatisch dauernd eine Korrektur der Z@iuhenstiftverscbi@bnng vorgekommen wird» Dabei werden die Seilzug© übe ν eine a&? einsn Hsbsi gslsigsrte Rolls geführt, deren Auslenkung in Abhängigkeit vom Dre'hwiakei der Seil-= rolle vesräade.A-t wiscL Dieser \r'G.ite.*Ci üökaiiBta ."S-äieh-gntisc?.?. erfordert einen relativ großen tsshniseltca AufwiiAci» am disae Korrektoren der Z-MShenstiftv&T'seMebung mit. der erforderlichen Genauigkeit durchsuführen» Außerdem sind bei dieser bekannten Konstruktion federnde Glieder eip£oisderlicha die unter Umständen Eeiiwingungen irß Kraftüberteagungsweg von der Seilrolle zum Zeiefesnatift hervor» rufen, wodurch sich Schwierigkeiten bei dey Einhaltumg einer vorgegebenen Zeichengenauigkeit ergeben»
Die Erfindung bezweckt, eine Trommel, insbesondere eine Seiltrommel, anzugeben,, die sich zur koordinatenmäßigen Verschiebung
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von Werkzeugträgern, Zeichenstiftträgern oder Gravier stichel trägern eignet und bei deren Verwendung die Nachteile der bekannten Zeichentische vermieden v/erden.
Erfindungsgemäß ist der Durcfrmessar der Trommel einstellbar. Die erfindungsgemäße Trommel zeichnet sich dadurch aus, daß durch die Änderung des Durchmessers in einfacher Weise die Verschiebung des Werkzeugträgers ir Abhängigkeit vom Drehwinkel der M Trommel einstellbar ist. Bewährt hat sich eine Trommel bestehend aus zwei Körpern mit angenähert konusartigen Drehflächen, die konzentrisch zur Trommelachse nebeneinander derart angeordnet sind, daß die Teile der kor.usartigen Drehflächen mit geringerem Durchmesser einander zugewandt sind; außerdem besteht die Trommel aus einem Ring, der aus einem oder aus mehreren Teilen gsbildet wird und der teilweise an den konus artigen Drehflächen der beiden Körper anliegt; schließlich ist eine Vorrichtung - vorzugsweise eine Schraubvorrichtung - vorgesehen, weiche die konusartigen Drehflächen gegen den Ring drückt.
Diese Ti'ommel zeichnet sich dadurch aus, daß bei Betätigung der Vorrichtung (beispielsweise einer Schraube) in einfacher Weise und mit großer Genauigkeit der Durchmesser der Trommel einstellbar ist. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß außer den an sich geringfügig federnden Seiizügen keine weiteren federnden Glieder im Kraftübertragungsweg zwischen der Trommel und dem Werkzeugträger bzw. Zeichenstiftträger
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angeordnet sind, so daß keine Schwingungen zu befürchten sind, die die Genauigkeit der WerKzeug™ bsw. Zeichenstiftposition wesentlich herabsetzen würden.
JSs ist zweckmäßig, Körper mit kegelartigen Drehflächen zu verwenden, die den Ring ggf. auftreiben und dessen Durchmesser einstellbar verändern. Ein derartiger Ring kann aus einem oder-mehreren Teilen bestehen und kann evtl. auch aus Kunststoff hergestellt sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat sich ein zylinderförmiger Stahl-Ring bewährt, der parallel zu den Erzeugenden auf .beiden Seiten der syiinderförrnigen Ringflächen, mit.Schlitzen, versehen ist. Ein derartiger Stahl-Ring zeichnet sich einerseits durch große Elastizität aus, kann andererseits wirtschaftlich sehr genau gefertigt werden und eigent sich vorzüglich als Teil einer Seiltrommel, zum Antrieb von Zeichenstiftträgern.
Im folgenden werden die Erfindung und Ausführungsbeispiele derselben anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, Es zeigen ; - „.
Figur 1 einen automatisch gesteuerten Zeichentisch in schematischer Darstellung,
Figur 2 eine Trommel mit einstellbarem Durchmesser in prinzipieller Darstellung,
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Figuren 3 und 4 eine Seiltrommel mit einstellbarem Durchmesser in ausführlicherer Darstellung,
Figur 5 einen Teil einer zylinderförmigen äußeren Trommelfläche der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Seiltrommel.
Der in Figur 1 in Draufsicht dargestellte Zeichentisch 1 besteht im wesentlichen aus dem Zeichenpapier 2, der Brücke 3, aus dem Zeichenkopf 4 mit der Zeichenfeder-Halterung 5, aus den Motoren 6x, 6y} den Seiltrommeln 7x, 7y, den Seilzügen 8x, 8y und mehreren Umlenkrollen. Die elektronischen Mittel zur Steuerung der Motore * 6x, 6y sind in Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung nicht wesentlich und daher nicht dargestellt.
Der Seilaug 8x ist in den Punkten 9 und 10 mit der Brücke 3 verbunden. Mittels des Motors 6x, der Seiltrommel 7x und mittels mehrerer UmlenkroHen ist die Brücke 3 mit den Punkten. 9-und 10 in x-Richtung verschiebbar, Der Seilaug 8y ist in den Punkten *
H und 12 mit dem Zeichentisch 1 verbunden. Mittels des Motors 6y, der Seiltrommel 7y, des Seilzuges 8y und mittels mehrerer Umlaufrollen ist der Zeichenkopf 4 in y-Richtung entlang der Brücke 3 verschiebbar. Durch den Antrieb der Seiltrommeln 7x, 7y wird somit der Zeichenkopf 4 mit dem Zeichenstiftträger 5 und einem (nicht dargestellten) Zeichenstift im Bereich des
Zeichenpapiers 2 verschoben und eine entsprechende Linie ge-
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zeichnet. Bei gegebener Drehwinkeländerung der Achsen der Motore 6x und 6y ist die Verschiebung des Zeichenkopf©® 4 vom Durchmesser der Seiltrommel Tx und 7y abhängig. Falls eine Zeichengenauigkeit von O8 Z mm uad darunter gefordert wird und ein vorgegebener. Bereieb auf dem Zeic-heablatt 2 genau eingehalten werden soll, ist es zweckmäßig, Seiltrommeln 7m.s Ίγ mit justierbarem Durchmesser zu verwenden,
Figur 2 zeigt eine Trommel mit verstellbarem Durchmesser iia prinzipieller Darstellung. Diese Trommel besteht aus den beiden Körpern 14, 15, die beide konueartige konzentrisch zur Trommelachse 16 aasgebildete Dreh£läcli©a aufweisen,, Der Ring 1? umschließt teilweise diese beiden konusartigen Drehiläehen der Körper 148 15, Mit einer nicht dargestellten Vorrichtung werden die Körper 14S in Richtung Fl8 F2 gegen den Ring 17 gedrückte Durch diese Kräfte in Richtung Fl bsw„ F2 und mittels der konus artig en Drehflächen wird der Ring aufgetrieben und des ssb Durchmesser innerhalb eines gewissen Elastiaitätsbereiches vergrößert. Falls die Körper • 14, 15 entgegengesetzt den Richtungen Fl b^w„ F2 verschoben werden^ verringert sich der Durchmesser des Ringes 17.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Seiltrommel* die beispielsweise als Seiltrommel 7x oder 7y beim Zeichentisch' gemäß Figur 1 verwendbar wäre. Die untere Darstellung in Figur 3 seigt einen ■ Querschnitt der Seiltrommel durch die T rommelache β „ Die obere Darstellung der Figur 3 zeigt einen Teil der Seiltrommel in Richtung
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t -7-
der Trommelachse ; Figur 4 zeigt die ganze Seiltrommel in Richtung der Trommelachse. Diese Seiltrommel besteht aus der Trommelachse 20, den beiden konusartigen Körpern 21 und 22, aus dem Ring 23, den Buchsen 24, 25, den Schrauben 26„ 27, aus der Druckfeder 28, aue der Beilagscheibe 29 und der Mutter· 30,
Beim Drehen der Mutter 30 läßt sich der konusartige Körper 22 Λ
in Richtung FE gegen den konusartigen Körper 21 verstellen, wodurch der Ring 23 aufgetrieben wird. Der Durchmesser dieses Ringes 23 beträgt etwa 50 mm und laut sich, da er elastisch ist, in einem Bereich von 0 bis 1 mm verändern. Mittels der Druckfeder 28 wird eine Verstellmöglichkeit in umgekehrter Richtung ermöglicht. Falls der Ring 23 genügend Eigeneiastizität besitzt, könnte unter gewissen konstruktiven Voraussetzungen (hinsichtlich der Reibungsflächen zwischen den Körpern 21 und 22 einerseits und dem Ring 23 andererseits) die Druckfeder 28 erübrigt werden. Das Seil 32 umschlingt den Ring 23 und ist mit einem Ende mittels der Schraube 26 und mit dem anderen Ende mittels der Schraube 27 in den Buchsen 24 bzw. 25 befestigt. Es wäre denkbar, das Seil 32 nur um den Ring 23 herumzuschlingen, so daß das Seil 32 durch Reibung mitgenommen wird. Die in Figur dargestellte Befestigung des Seiles 32 hat jedoch den Vorteil, daß
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kein Schlupf des Seiles 32 gegenüber dem Ring 23 möglich ist.
Ein in Figur 3 nicht dargestellter Motor treibt die Achse 20 und damit den aufgepreßten konusartigen Körper 21 an. Die Reibung zwischen den konusartigen Flächen der Körper 21 und 22 einerseits und des Rings 23 andererseits ist derart groß, daß der Ring 23 von der Welle 20 ohne Schlupf mitgenommen wird. Der Körper ist mit dem hohlen Bolzen 21b fest verbunden und. auf die Achse 20 aufgepreßt. Der Körper 22 ist auf diesen hohlen Bolzen 21b aufgeschoben. Dieser Bolzen 21b ist mit einem Feingewinde versehen, welches einerseits eine Selbsthemmung der Mutter 30 bewirkt und andererseits mit relativ großen Drehbewegungen der Mutter 30 kleine Durchmesseränderungen des Ringes 23 ermöglicht. Mit Hilfe der Flächen 21c kann der Körper 21 festgehalten werden, während dem die Mutter 30 verstellt wird. Der Körper 22 ist mit Bohrungen 33 versehen, um mittels eines Schraubenziehers die Schrauben 26, B anziehen zu können.
Falls die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Seiltrommel als Seiltrommel 7x bzw. 7y zum Antrieb eines Zeichenstiftträgers verwendet wird» dann kann die Achse 20 (über ein Getriebe) mittels der Motore 6x bzw. 6y angetrieben werden und als Seil 32 können die Seilzüge 8x bzw. 8y um den Ring 23· gewunden werden.
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Es könnte zweckmäßig sein, auf den Ring23 eine zylinderförmige, aus einem oder mehreren Teilen bestehende Hülse (nicht dargestellt) aufzuschieben. Dies insbesondere dann, wenn der Ring 23 aus elastischem Kunststoff gefertigt ist. Eine derartige Hülse würde eine Deformation des Kunststoffringes durch das Seil 32 verhindern.
Es wäre ferner denkbar, den Ring 23 aus mehreren Teilen, beispielsweise aus mehreren parallel zur Achse 20 an den Körper 21 und 22 A anliegenden Stäbchen, zu bilden, deren Form dem Querschnitt des Ringes 23 in Figur 3 unten gleicht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedoch das Seil 32 direkt umden Ring 23 geschlungen. Figur 5 zeigt Details dieses Ringes 23, wie er in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Dieser Ring 23 ist parallel zu den Erzeugenden 34 mit Schlitzen 35 versehen, die auf beiden Seiten der zylinderförmigen Ringfläche beginnen, aber entlang des «Umfanges gegeneinander versetzt sind, so daß je ein Schlitz auf der einen Seite zwischen je zwei Schlitze auf der anderen Seite der Ringfläche angeordnet ist.
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Claims (11)

  1. ET-Dr.Wi/cb 7. Oktober 1968 V 143
    PATENTANSPRÜCHE
    lm Trommel zum Antrieb eines flexiblen Elementes, insbesondere « eines Seils, und eines mit diesem Element kraftschlüssig verbundenen Werkzeugträgers ~ insbesondere Zeichenstiftträgers, Gravierstichelträgers - wobei das Element um die Trommel geschlungen ist und durch Antrieb der Trommel der Werkzeugträger in einer Koordinatenrichtung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Trommel einstellbar ist.
  2. 2. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel aus zwei Körpern (14, 15) mit angenähert konusartigen Drehflächen besteht, die konzentrisch zur Trommelachse (16) nebeneinander derart angeordnet sind, daß die Teile der konusartigen Drehflächen mit geringerem Durchmesser einander zugewandt sind; daß ein aus mehreren Teilen oder aus einem Stück gebildeter Ring (17) vorgesehen ist, der teilweise an den konusartigen Drehflächen der beiden Körper (14, 15) anliegt, und daß eine Vorrichtung - vorzugsweise eine Schraubvorrichtung - vorgesehen ist, welche die konusartigen Drehflächen gegen den Ring (17) drückt. (Figur 2)
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  3. 3. Trommel nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Druckfeder (28), die konzentrisch zwischen beiden Körpern (21, 22) angeordnet ist, (Figur 3)
  4. 4. Ring nach Anspruch 2, wonach die beiden konusartigen Drehflächen teilweise die der Trommelachse zugewandte Seite des Ringes berühren, dadurch gekennzeichnet, daß diese Seite des Ringes (17)
    im Bereich einer Gleitzone ähnlich ausgebildet ist wie die konus- ™
    artigen Drehflächen (Figur 2)
  5. 5. Trommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Körper (2I1 22) kegelartige Drehflächen haben.
  6. 6. Trommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus Kunststoff besteht.
  7. 7. Trommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ring eine zylinderförmige aus einem oder mehreren Teilen bestehende Hülse aufgeschoben ist, deren Durchmesser mittels der Vorrichtung einstellbar ist.
  8. 8. Trommel nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen aus einem Teil bestehenden Ring (23) mit zylinderförmiger äußerer Ringfläche, die parallel zu den Erzeugenden (34) mit Schlitzen (35) versehen
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    ist, vorzugsweise mit Schlitzen, die auf beiden Seiten der zylinderförmigen Ringfläche beginnen, aber entlang des Umfanges gegeneinander versetzt sind, so daß je ein Schlitz (35) auf der einen Seite zwischen je zwei Schlitze auf der anderen Seite der Ringfläche angeordnet ist. (Figur 4, 5)
  9. 9. Trommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Körper (21) konzentrisch zur konusartigen Drehfläche mit einem hohlen Bolzen (21b) verbunden ist, auf den der andere Körper (22) aufgeschoben ist, und daß mittels des Bolzens (21b) und einer darauf aufschraubbaren Mutter (30) die beiden Körper , (21, 22) gegen den Ring (23) gepreßt werden.
  10. 10. Trommel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (21b) mit Feingewinde versehen ist.
  11. 11. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß das flexible Element (Sx1, 8y, 32) an der Trommel (7x, 7y, 23) befestigt ist.
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