DE3133253C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 12 70 918 ist eine Antriebsvorrichtung be­ kannt, bei welcher zwischen zwei Wickelspulen ein Wickel­ gut aufgespannt ist. Um unterschiedliche Wickeldurchmesser des Wickelgutes auszugleichen bzw. das Wickelgut in jeder be­ liebigen Lage gespannt zu halten, sind die Wickelspulen mit einem Seilrollenzug verbunden, wobei die Seilrollen nach Art eines Kegelstumpfes ausgebildet sind und das Seil in fest­ gelegten Nuten auf der Mantelfläche der Seilrollen geführt wird. Durch einen bestimmten Bezug der Aufrollradien des Seils zu dem Wickeldurchmesser des Wickelguts wird eine gleichmäßige Spannung des Wickelguts näherungsweise erreicht. Da jedoch das Wickelgut in jedem Fall straff gespannt sein soll, ist zusätzlich zwischen der Welle einer Wickelspule und der zugeordneten Seilrolle ein Federelement in Form einer Torsionsfeder eingespannt, welche eine bestimmte Vor­ spannung auf das Wickelgut ausübt.

Das Wickelgut, welches z. B. eine Landkarte darstellt, ist fest mit den Wickelspulen verbunden, ein kurzfristiges Auswechseln bzw. das Einlegen eines anderen Kartenaus­ schnitts ist nicht möglich. Zum Antrieb des Wickelguts ist ein Motor vorgesehen, welcher von einem mit dem Wickelgut in Eingriff stehenden Potentiometerabgriff und einem Schaltkreis gesteuert das Wickelgut in die Sollposition bringt. Die genaue Positionierung erfordert ein sehr ge­ naues Justieren von Abgriff und Motor und weiterhin eine völlige Restmomentefreiheit des Seilrollenzuges und der Torsionsfeder.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Spannvorrichtung für bahnförmiges, langgestrecktes Material zu schaffen, die es ermöglicht, ein kurzfristiges Auswechseln des Materials, insbesondere von Landkarten, vorzunehmen, wobei das Material in beliebige Positionen mit hoher Genauigkeit und ohne großen Regelaufwand eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Antriebsvorrich­ tung ein Schrittmotor mit hoher Winkelauflösung ist, daß ein erstes Treibriemenpaar vorgesehen ist, welches die beiden Umlenkrollen verbindet und ein zweites Treibriemen­ paar auf koaxial an den axialen Enden der Umlenkrollen angeordneten, frei drehbaren Riemenscheiben, parallel zu dem ersten Treibriemenpaar angeordnet ist, daß auf den beiden Treibriemenpaaren je eine Klemmschiene zum Festklemmen des Materials so angeordnet ist, daß mittels einer Kupplung die Treibriemenpaare in jeder beliebigen Stellung zueinander feststellbar sind zum Einlegen unterschiedlicher Längen des Materials und daß das Federelement als Verbindungsteil zwischen einer Kupplungshälfte und einem Treibriemenpaar angeordnet ist und mittels eines Schaltelements verspannt wird.

In vorteilhafter Weise weist die Kupplung der Treibriemen­ paare eine kraftschlüssige Verbindung auf, welche mittels einer Lochscheibe und darin eingreifende Stifte bewirkt wird. Anstelle der Stiftkupplung kann auch eine Klauen­ kupplung verwendet werden. Durch eine hohe Loch- bzw. Zahn­ teilung wird erreicht, daß beide Kupplungshälften in nahezu jeder beliebigen Stellung zueinander in Eingriff gebracht werden können.

Zur einfachen Bedienung der Spannvorrichtung ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Schaltelement ein manuell bedienba­ rer Hebel vorgesehen, mit welchem durch eine Drehbewegung um einen bestimmten Winkel das Federelement gespannt und damit auf das Material eine Spannung ausgeübt wird. Eine dabei gleichzeitig erfolgende Drückbewegung in axialer Richtung löst die beiden Kupplungshälften bzw. bringt sie nach dem Spannen des Federelements in Eingriff.

Um eine sichere Führung der Karte zu gewährleisten sind die Treibriemen in besonderer Weise als Zahnriemen ausge­ bildet, welche in Verbindung mit Zahnscheiben weiterhin die Positionsgenauigkeit steigern. Aufgrund ihrer Besonder­ heiten weisen Zahnriemen selbst bei größeren Belastungen keinen Verzug auf.

In gleicher Weise können die Treibriemen als Lochriemen ausgebildet sein, wobei diese ebenfalls eine hohe Positio­ niergenauigkeit aufweisen und einfach herstellbar sind. In Verbindung mit Nockenscheiben bilden diese Lochriemen eine besonders raumsparende Lösung.

Das Federelement wird in einer bevorzugten Ausführungsform als eine Spiralfeder ausgeführt, welche einfach herstellbar ist.

Um diese Feder gegen Bruch zu schützen ist sie in ein ge­ schlossenes Gehäuse eingebaut, so daß sich diese nur bis zu einer bestimmten Begrenzung ausdehnen bzw. spannen läßt.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung näher erläutert.

Die Figur zeigt die Transport- und Spannvorrichtung für die Karte eines Kartengeräts.

Das Kartengerät besteht im wesentlichen aus zwei Umlenk­ rollen 1, 2, welche mit Antriebsriemen 3, 4, 5, 6 verbun­ den sind. Auf diesen Antriebsriemen ist eine Karte 7 mit Klemmschienen 8, 9 befestigt. Zum Bewegen der Karte 7 in y-Richtung ist ein Motor 10 vorgesehen. Um eine Anzeige auch in x-Richtung zu erhalten, ist ein Zeiger vorgesehen, welcher in dieser Richtung ebenfalls mit einem Schrittmo­ tor verschiebbar ist. Diese Komponenten sind in der Dar­ stellung nicht sichtbar.

Mittels einer Spannvorrichtung 11 kann die Karte in y- Richtung gespannt werden. Um auch Karten unterschiedlicher Größen einspannen zu können, ist die Klemmschiene 8 gegen­ über Klemmschiene 9 beweglich angeordnet. Dies wird da­ durch erreicht, daß Klemmschiene 9 an den Antriebsriemen 5 und 3 befestigt sind. Die Riemen 3, 5 sind auf Riemen­ scheiben 12-15 aufgelegt, wobei die Riemenscheiben 12, 14 an den Stirnseiten der Transportrolle 1 gegenüber dieser frei durchdrehbar gelagert sind. Mit Riemenscheibe 14 ist jedoch eine Hohlwelle 18 fest verbunden, auf welcher eine Spiralfeder 19 befestigt ist; deren Funktion wird weiter unten näher erläutert. Die Riemenscheiben 13, 15 sind an den Stirnseiten der Transportrolle 2 frei gegenüber dieser drehbar angeordnet, jedoch mit dem Antriebsmotor 10 fest verbunden.

Klemmschiene 8 ist mit den beiden Treibriemen 4, 6 verbun­ den. Diese Treibriemen laufen direkt auf den Umlenkrollen 1 und 2. An einer Seite der Umlenkrolle 1 ist auf einer et­ was längeren Welle 17 eine Lochscheibe 16 befestigt. Um eine Karte 7 zwischen den Klemmschienen 8 und 9 in jeder beliebigen Stellung in y-Richtung gespannt zu halten, grei­ fen in die Lochscheibe 16 Stifte 20 ein, welche in einem axial verschiebbar angeordneten Ring 21 befestigt sind. An dem Innenmantel des Ringes 21 ist das äußere Ende der Spiralfeder 19 (diese ist hier lediglich im Schnitt dargestellt) befestigt. Diese Spiralfeder besitzt in der dargestellten Lage eine Vorspannung und übt somit zwischen den Riemenscheiben 14 und 12 bzw. der hiermit über die Treibriemen verbundenen Klemmschiene 9 und über die Stifte 20, Lochscheibe 16 und der damit verbundenen auf der Trans­ portrolle 1 angeordneten Treibriemen 4, 6 bzw. der Klemm­ schiene 8 eine Zugspannung auf die Karte 7 aus. Hierdurch wird ein Wellen oder Knittern der Karte vermieden.

Zum Lösen und Spannen der Karte dient ein Drehknopf 22, wel­ cher an seinem unteren Ende ein Kegelrad 23 trägt; dieses Kegelrad kann mit einem zweiten Kegelrad 24 in Eingriff gebracht werden. In Bohrungen des Kegelrades 24 sind die Stifte 20 mit dem Ring 21 axial verschiebbar gelagert, wo­ bei sich der Ring 21 mit den Druckfedern 25, 26 an der Stirn­ fläche des Kegelrades abstützt. Mit der Achse des Drehknop­ fes 22 ist ein Stift 27 verbunden, welcher in Aussparungen 28 des Trägers 29 eingreift. Diese Aussparungen 28 sind kreuzförmig in den Träger 29 eingebracht und ermöglichen so das Fixieren des Drehknopfes 22 in zwei um 90° verdrehten Stellungen.

Auf der Achse des Drehknopfes 22 ist weiterhin eine Scheibe 30, welche mit einer einseitigen Aussparung 31 versehen ist, befestigt. Zur Abstützung des Drehknopfes 22 gegenüber dem Träger 29 dient eine Druckfeder 37, welche den Drehknopf in der gezeigten Stellung hält.

In die Aussparung 31 greift ein Schaltnocken 32 ein, welcher an einem Hebel 33 befestigt ist. Dieser Hebel ist an der Achse 34 drehbar gelagert und greift mit seinem anderen Ende 35 gabelförmig über den Ring 21, so daß mittels einer Auslenkung des Hebels 33 der Ring 21 axial verschoben wer­ den kann.

Zum Lösen einer Karte 7 aus den Klemmschienen 8, 9 wird der Drehknopf 22 in Pfeilrichtung 36 gedrückt. Hierdurch wird erstens das Kegelrad 23 mit dem Kegelrad 24 in Ein­ griff gebracht und zweitens der Hebel 33 über den Nocken 32 ausgelenkt und somit die Hülse 21 axial verschoben bzw. die mit der Hülse 21 fest verbundenen Stifte 20 von der Lochscheibe 16 getrennt. Der Drehknopf 22 wird anschließend um 90° in Pfeilrichtung 38 gedreht. Dies bewirkt über die in Verbindung stehenden Kegelräder 23, 24 eine Verdrehung der Hülse 21 und da das Federende der Feder 19 an dieser Hülse befestigt ist, ein Lösen der Federspannung. Der Dreh­ knopf 22 kann dann mittels der Druckfeder 37 in seine axia­ le Ausgangsstellung zurückgehen, wobei der Stift 27 auch in dieser um 90° gedrehten Stellung in die kreuzförmige Aus­ sparung 28 eingreift. Der Hebel 33 bleibt jedoch geschwenkt, da der Nocken 32 in dieser Stellung nicht in eine Ausspa­ rung einrastet, sondern auf der Außenfläche der Scheibe 30 aufliegt, die Stifte 20 sind somit weiterhin außer Eingriff. Es ist ersichtlich, daß nun die Klemmleiste 8 gegen die Klemmleiste 9 beliebig verschoben werden kann, um somit die Karte 7 zu lösen und um je nach Kartengröße bzw. je nach Länge der Karte 7 die Klemmschienen in die richtigen Posi­ tionen zu bringen.

Die maximale Kartenlänge entspricht etwa der Treibriemen­ länge, hierzu müssen jedoch die Klemmschienen soweit ver­ schoben werden, daß deren Rückseiten 37, 38 sich nahezu be­ rühren, die Karte 7 ist dann um beide Umlenkrollen 1, 2 ge­ spannt.

Zum Einlegen einer Karte wird in umgekehrter Reihenfolge verfahren, d. h., nachdem die Karte 7 an den Klemmschienen 8, 9 befestigt ist, wird der Drehknopf 22 in Pfeilrich­ tung 36 gedrückt, die Kegelräder 24, 23 sind somit in Ein­ griff. Durch eine 90°-Drehung des Drehknopfes 22 entgegen der Pfeilrichtung 38 wird die Feder 19 gespannt und beim Loslassen des Drehknopfes bewirkt die Druckfeder 37 eine axiale Bewegung entgegen der Pfeilrichtung 36, der Nocken 32 rastet in die Aussparung 31 ein. Durch dieses Einrücken des Hebels 33 werden die Stifte 20 mittels der Federn 25, 26 in axialer Richtung zu der Lochscheibe bewegt und stel­ len durch Einrasten der Stifte in die am nächsten stehen­ den Löcher der Lochscheibe 16 eine formschlüssige Verbin­ dung zwischen den beiden Treibriemenpaaren 12, 14; 13, 15 her. Die Kegelräder 23, 24 gehen außer Eingriff und geben den Kartentransport für eine Bewegung in y-Richtung frei.

Während des gesamten Spann- und Lösevorganges kann der Mo­ tor 10 blockiert werden, d. h., die mittelbar mit dem Motor verbundene Klemmschiene 9 ist fest, kann aber durch Ansteu­ ern des Motors 10 in beliebige Positionen verschoben werden.

Claims (7)

1. Spannvorrichtung für bahnförmiges oder flaches, langgestrecktes Material, insbesondere für das Spannen von Landkarten in einem Karten­ gerät, enthaltend zwei Umlenkrollen zur Führung des Materials, ein Federelement, welches auf das Material eine konstante Spannung ausübt und eine auf eine Umlenkrolle wirkende Antriebsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung ein Schrittmotor (10) mit hoher Winkelauflösung ist, daß ein erstes Treibriemenpaar (4, 6) vorge­ sehen ist, welches die beiden Umlenkrollen (1, 2) verbindet und ein zweites Treibriemenpaar (3, 5) auf koaxial an den axialen Enden der Umlenkrollen (1, 2) angeordneten, frei drehbaren Riemenscheiben (12-15) parallel zu dem ersten Treibriemenpaar (4, 6) angeordnet ist, daß auf den beiden Treibriemenpaaren (3, 5; 4, 6) je eine Klemmschiene (8, 9) zum Festklemmen des Materials (7) so angeordnet ist, daß mittels einer Kupplung (16, 21) die Treibriemenpaare (3, 5; 4, 6) in jeder beliebi­ gen Stellung zueinander feststellbar sind zum Einlegen unterschiedlicher Längen des Materials (7) und daß das Federelement (19) als Verbindungs­ teil zwischen einer Kupplungshälfte (21) und einem Treibriemenpaar (3, 5) angeordnet ist und mittels eines Schaltelements (22) verspannt wird.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungshälfte als Lochscheibe (16) ausgebildet ist und die andere Kupplungshälfte ein koaxial zur Lochscheibe (16) angeordneter, drehbarer Ring (21) mit parallel zur Achse ausgerichteten Stiften (20), welche in die Löcher der Lochscheibe (16) einrastbar sind, ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen und Lösen des Federelements (19) als Schaltelement ein manuell bedienbarer Hebel (22) vorgesehen ist, mit welchem beim Spannen des Federelements (19) gleichzeitig die Kupplungshälften (16, 21) ver­ bunden und beim Lösen des Federelements (19) diese getrennt werden.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (19) mittels einer Drehbewegung des Hebels (22) gelöst bzw. gespannt wird und daß eine gleichzeitige Drückbewegung des Hebels (22) die Kupplung (16, 21) durch axiales Verschieben des Ringes (21) ein- bzw. ausrastet.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Treibriemen (3-6) als Zahnriemen ausgebildet sind und Zahnscheiben vorgesehen sind, mit welchen die Zahnriemen mit der Antriebsvorrichtung (10) bzw. den Umlenkrollen (1, 2) verbunden sind.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Treibriemen (3-6) als Lochriemen ausgebildet sind und Nockenscheiben vorgesehen sind, mit welchen die Lochriemen mit der Antriebsvorrichtung (10) bzw. den Umlenkrollen (1, 2) verbunden sind.

7. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Federelement (19) vorzugsweise eine aus flachem Federband gewickelte Spiralfeder ist.