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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeichenkopf für eine Zeichenmaschine,
mit einem Grundkörper für die Befestigung an einer Parallelführungseinrichtung,
einem im Grundkörper drehbar gelagerten und mit einem Griff versehenen Linealhalter
und einer Rasteinrichtung zur Fixierung der Drehlage des Linealhalters in bestimmten
Winkelabständen, wobei die Rasteinrichtung im Linealhalter geführte Rastkörper aufweist,
die von einem Rasthebel in Vertiefungen des Grundkörpers eindrückbar sind und der
Rasthebel mit einem Betätigungsbolzen verbunden ist, der mit einer an der Oberseite
des Griffes angeordneten Druckplatte zusammenwirkt und auf den eine Federkraft einwirkt,
die den Rasthebel in die Raststellung drückt.
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Mit einem solchen Zeichenkopf können häufig vorkommende Winkelstellungen,
wie z.B. Winkel von 30° und von 600, durch bloßes Einrasten in diesen Winkeln zugeordnete
Rasten exakt eingestellt werden. Die Einstellung von zwischen den Rasten liegenden
Winkeln ist ebenfalls möglich, muß aber anhand einer Winkelskala erfolgen. Um die
Einstellung von Zwischenwinkeln zu erleichtern, haben Zeichenköpfe meist auch eine
Ausschaltvorrichtung, mit der die Rasteinrichtung ausgeschaltet werden kann.
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Bei einem bekannten Zeichenkopf der eingangs genannten Art (DE-PS
1 012 539) ist der Betätigungsbolzen für den Rast-
hebel von einer
Schraubendruckfeder umgeben, die den Betätigungsbolzen in die Richtung zu drücken
versucht, in der der Rasthebel die Rastkörper in ihre Vertiefungen drückt.
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Diese Feder muß so kräftig ausgebildet werden, daß sie die Rastkörper
mit so großer Kraft in die Rastvertiefungen drückt, daß die Arretierung nicht ausrasten
kann. Die Lösekraft, die auf die Druckplatte ausgeübt werden muß, ist entsprechend
groß und wird insbesondere von Zeichnerinnen oft als lästig empfunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zeichenkopf der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß die Betätigungskraft an der Druckplatte geringer
ist als bei dem bekannten Zeichenkopf.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Betätigungsbolzen
relativ zu der Druckplatte verschiebbar ist und daß die Druckplatte über ein den
Bewegungsweg der Druckplatte reduzierendes Untersetzungsgetriebe mit dem Betätigungsbolzen
verbunden ist.
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Bei einem so ausgebildeten Zeichenkopf ist die auf die Druckplatte
auszuübende Kraft kleiner als bei direkter Verbindung der Druckplatte mit dem Betätigungsbolzen,
da ja die für die Überwindung der Federkraft nötige Arbeit auf einen größeren Bewegungsweg
der Druckplatte verteilt wird. Durch Wahl des Übersetzungsverhältnisses kann man
die Betätigungskraft in einem weiten Bereich reduzieren.
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Es sind verschiedene Untersetzungsgetriebe möglich. In den Ansprüchen
2 bis 6 ist ein Untersetzungsgetriebe in Form einer Schere angegeben. Ein solches
Untersetzungsgetriebe hat den besonderen Vorteil, daß sich das Obersetzungsverhältnis
im Verlaufe des Auseinanderdrückens der Scherenglieder ändert, wodurch die zunehmende
Kraft am Betätigungs-
bolzen, die sich aus der entgegenwirkenden
Federkraft ergibt, derart kompensiert wird, daß die Druckkraft über den Bewegungsweg
der Druckplatte etwa gleich bleibt.
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Die Anordnung der Rückstellfedern an den Scherengliedern (Anspruch
3) ist besonders vorteilhaft, da ein Raum für die Unterbringung einer Druckfeder
am Betätigungsbolzen nicht erforderlich ist. Außerdem bewirken die Federn, daß die
Scherenglieder ohne zusätzliche Führungseinrichtungen immer in Kontakt mit den Gleitplatten
bleiben. Die Ausbildung der Scherenglieder als Stanzteile (Anspruch 4) gestattet
eine besonders rationelle Herstellung. Gemäß den Ansprüchen 5 und 6 wird die Betätigungseinrichtung
für die Winkelrasten auch ausgenutzt, um eine Ausschaltvorrichtung für die Rasteinrichtung
zu bilden. Dadurch erreicht man eine große bauliche Vereinfachung, da keine zusätzlichen
Teile nötig sind.
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In den Ansprüchen 7 bis 9 ist ein Hebelgetriebe beschrieben. Ein solches
Hebelgetriebe zeichnet sich durch besonders geringe Reibung aus. Wenn ein Haupthebel
und ein Zwischenhebel gemäß Anspruch 8 vorgesehen werden, ist mit einem Hebelgetriebe
eine zentrische Anordnung von Druckplatte und Betätigungsbolzen möglich. Eine Feder
zur Erzeugung der Rastkraft kann in diesem Fall, wie an sich bekannt, als den Betätigungsbolzen
umgebende Schraubendruckfeder ausgebildet sein.
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Im Anspruch 10 ist ein weiteres Untersetzungsgetriebe in Form eines
Zahnradgetriebes angegeben. Auch ein Zahnradgetriebe zeichnet sich durch geringe
Reibung aus und gestattet eine beliebige Wahl des Übersetzungsverhältnisses.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Zeichenkopfes, Fig. 2 einen
Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht einer im Zeichenkopf
angeordneten Gleitplatte in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2, Fig. 4 eine entsprechende
Ansicht bei einer eingerasteten Stellung der Gleitplatte, Fig. 5 ein Stanzteil,
aus dem ein Teil eines Untersetzungsgetriebes gebildet wird, Fig. 6 einen vertikalen
Schnitt entsprechend Linie VI-VI in Fig. 2, wobei jedoch einige Teile weggelassen
sind, Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 2, wobei wiederum einige Teile
weggelassen sind, Fig. 8 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung bei niedergedrückter
Stellung der Druckplatte, Fig. 9 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung bei niedergedrückter
Druckplatte und Fig.10 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellung einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
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Der insgesamt mit Z bezeichnete Zeichenkopf nach den Fig. 1 bis 9
hat einen Grundkörper 1, einen Linealhalter 2, einen fest mit dem Linealhalter verbundenen
Griff 3 und eine an der Oberseite des Griffes angeordnete Druckplatte 4. Die Druckplatte
4 dient zur Betätigung einer insgesamt mit 5 bezeichneten Rasteinrichtung,die Gegenstand
der vorliegenden Erfindung im
engeren Sinne ist.
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Am Grundkörper 1 befindet sich eine Befestigungsplatte 6, die zur
Verbindung des Zeichenkopfes mit einer Parallelführungseinrichtung dient, z.B. mit
einem Parallelogrammgestänge oder mit einem Laufwagen einer Laufwagen-Zeichenmaschine.
Am Linealhalter 2 befinden sich Lineal-Befestigungsplatten 7 und 8, die rechtwinklig
zueinander orientiert sind und an denen in der Zeichnung nicht dargestellte Zeichenlineale
befestigt werden. Am Linealhalter ist auch eine nur teilweise dargestellte Winkelskala
9 angeordnet, die mit Markierungen 10 am Grundkörper 1 zusammenwirkt Die Markierungen
10 können zusammen mit der Markierung 9 einen Nonius bilden. Die Rasteinrichtung
5 erlaubt es z.B.,Winkel in Abständen von 15C durch Rastung exakt einzustellen.
Zwischen diesen ausgewählten Winkeln können auch Zwischenwinkel anhand der Skalen
9 und 10 eingestellt werden. Mittels eines Bremshebels 11 kann dann bei jedem beliebigen
Winkel der Linealhalter 2 relativ zum Grundkörper 1 fixiert werden.
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Die Rasteinrichtung 5 hat einen Rasthebel 12, der sich längs der Unterseite
des Linealhalters 2 erstreckt.
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Drehungen des Rasthebels werden durch einen am Linealhalter 2 befestigten
Bolzen 13 verhindert, der in eine Bohrung 14 des Rasthebels eingreift. An den Enden
des Rasthebels 13 sitzen kurze Druckbolzen 15 und 16, die in Führungslöcher 17,
18 des Linealhalters eingreifen. Im Grundkörper 1 befindet sich ein Kranz aus Rastvertiefungen.
Beispielsweise können benachbarte Rastvertiefungen einen Abstand von 15 Winkelgraden
aufweisen. Als Rastkörper sind Kugeln 20 vorgesehen, deren Durchmesser größer ist
als der Durchmesser der Rastvertiefungen 19, so daß die Druckbolzen 15, 16 die Kugeln
20 nur teilweise in die Rastvertiefungen 19 eindrücken können.
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Mit dem Rasthebel 12 ist ein Betätigungsbolzen 21 mittels einer Schraube
22 fest verbunden. Der Betätigungsbolzen 21 ist in einer Führungsbuchse 23 geführt,
die ihrerseits fest mit dem Linealhalter 2 verbunden ist, während die Buchse relativ
zur Grundplatte 1 drehbar ist. Der Betätigungsbolzen 21 reicht bis zur Druckplatte
4 und greift in eine zentrale Bohrung 24 der Druckplatte ein. Der Betätigungsbolzen
21 kann sich in der Bohrung 24 axial verschieben.
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Innerhalb eines Hohlraumes 25 des Griffes 3 ist ein insgesamt mit
26 bezeichnetes Untersetzungsgetriebe angeordnet, das nachfolgend anhand der Fig.
2 und 6 betrachtet werden soll. Das Untersetzungsgetriebe ist ein Scherengetriebe
mit zwei gleich ausgebildeten Scherengliedern 27a und 27b. Die beiden Scherenglieder
sind auf einem Bolzen 28 gelagert, der am Betätigungsbolzen 21 befestigt ist, nämlich
in eine Bohrung des Betätigungsbolzen eingepreßt ist.
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In Fig. 5 ist ein noch nicht fertig gebogenes Scherenglied 27a dargestellt.
Das Scherenglied hat Hebelarme 29 und 30. Am Hebelarm 30 befindet sich ein Ansatz
31, der einen Arm 32 trägt. Im Arm 32 befinden sich Einhängevertiefungen 33 und
34. Das Teil nach Fig. 5 ist ein Stanzteil, das nach dem Stanzen dadurch fertiggestellt
wird, daß der Ansatz 31 um 900 verdreht wird, so daß sich der Arm 32 rechtwinklig
zur Ebene der Hebelarme 29 und 30 erstreckt.
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Die beiden Scherenglieder 27a und 27b werden durch Zugfedern 35a und
35b zusammengezogen. Die Zugfedern werden in die Einhängevertiefungen 33, 34 mittels
an ihren Enden angebogene Ösen eingehängt. Die Federn 35a und 35b erstrecken sich
dann außerhalb der unteren Hebelarme 30. Die Federn haben die Tendenz, die Scherenglieder
in die Stellung nach Fig. 6 zu ziehen.
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In der Druckplatte 4 ist eine erste Gleitplatte 36 angeordnet, die
die aus Fig. 3 ersichtliche Form hat. Die Gleitplatte ist im wesentlichen kreisrund
und hat einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 37a und 37b.
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Die Gleitplatte ist mittels nicht dargestellter Schrauben fest mit
der Druckplatte 4 verbunden. Diese Schrauben sind durch Löcher 38a, 38b in der Gleitplatte
36 hindurchgesteckt und in den Körper der Druckplatte 4 eingeschraubt.
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Im Hohlraum 25 des Griffes 3 ist eine zweite Gleitplatte 39 angeordnet.
Diese Gleitplatte ist relativ zum Griff 3 undrehbar, was dadurch erreicht wird,
daß ein Arretierungsansatz 40 am Grund des Hohlraumes 25 in eine Bohrung an der
Gleitplatte 39 eingreift. Wie die Fig. 6 bis 9 am besten zeigen, liegen die unteren
Hebelarme 30 der Scherenglieder 27 an der zweiten Gleitplatte 39 und die oberen
Arme 29 der Scherenglieder an der ersten Gleitplatte 36 an.
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Der Kontakt wird dadurch aufrechterhalten, daß die Federn 35a und
35b das Scherengetriebe in'seine Streckstellung zu ziehen versuchen.
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An die zweite Gleitplatte, die als Stanz- und Biegeteil ausgebildet
ist, sind senkrechte Arretierungsteile 41a und 41b angebogen, die sich parallel
zu dem Betätigungsbolzen 21 erstrecken. Die Arretierungsteile haben, wie z.B.
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Fig. 7 zeigt, jeweils einen Schlitz 42, dessen Breite ein wenig größer
ist als die Dicke der ersten Gleitplatte. Die Arretierungsteile 41a und 41b können
sich in den Ausnehmungen 37a und 37b (siehe Fig. 3) axial bewegen. Sie können mit
ihren Schlitzen 42 über die erste Gleitplatte 36 rasten.
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Diese Einraststellung ist in den Fig. 4 und 9 dargestellt.
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An der Unterseite des Linealhalters 2 ist eine Abdeckkappe 43 angeordnet,
die mit dem Linealhalter verschraubt ist und die Rasteinrichtung 5 abdeckt. Für
die Funktion der Rastein-
richtung hat die Abdeckkappe keine Bedeutung.
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Der beschriebene Zeichenkopf arbeitet wie folgt. Die Fig. 2, 6 und
7 zeigen eine Raststellung, in der die Kugeln 20 in Rastvertiefungen 19 mit einer
gewissen Kraft hineingedrückt sind. Die Eindrückkraft wird von den Federn 35a und
35b ausgeübt. Diese nämlich ziehen die Scherenglieder in ihre Streckstellung, wodurch
der Bolzen 28 und damit der Betätigungsbolzen 21. in den Zeichnungen gesehen nach
oben gedrückt werden.
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Zum Lösen der Arretierung wird auf die Druckplatte 4 ein nach unten
gerichteter Druck ausgeübt. Hierdurch wird die Druckplatte samt die mit ihr verbundene
erste Gleitplatte 36 nach unten bewegt. Hierdurch werden die Scherenglieder auseinandergedrückt,
was am leichtesten bei Betrachtung der Fig. 6 verständlich ist. Bei diesem Auseinanderdrücken
werden die Federn 35a und 36a gespannt. Der Bolzen 28 und damit der Betätigungsbolzen
21 werden nach unten bewegt, wobei der Bewegungsweg allerdings wesentlich kleiner
ist als der Bewegungsweg der Druckplatte 4. Nach vollständigem Niederdrücken hat
die Druckplatte den Weg s1 zurückgelegt, während der Betätigungsbolzen nur den Weg
s2 zurückgelegt hat. Der Weg s1 ist mehr als doppelt so groß wie der Weg s2. Aufgrund
der Beziehung Arbeit gleich Kraft mal Weg erhält man am Rasthebel 12 eine wesentlich
größere Kraft~als an der Druckplatte 4. Die besondere Charakteristik eines Scherengetriebes
bewirkt, daß sich das Obersetzungsverhältnis mit zunehmendem Weg der Druckplatte
4 vergrößert. Dadurch wird die zunehmende Kraft der Federn 35a, 35b kompensiert
und über den gesamten Bewegungsweg s1 eine etwa gleichbleibende Druckkraft erzielt,
was an sich erwünscht ist.
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Wenn die ausgerastete Stellung (Fig. 8) auch nach Loslassen der Druckplatte
4 aufrechterhalten werden soll, wird die Druckplatte in ihrer niedergedrückten Stellung
dadurch ver-
rastet, daß sie ein wenig gedreht wird. Dabei gelangt
die erste Gleitplatte 36 in die Stellung nach Fig. 4, in der sie in die Schlitze
42 der Arretierungsteile 41a, 41b eingreift. Wenn wieder eine Raststellung hergestellt
werden soll, wird die Druckplatte zurückgedreht, wonach das Scherengetriebe aufgrund
der Arbeitsleistung der Federn 35a, 35b wieder die Stellung nach den Fig. 6 und
7 herstellt.
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In dem Zeichenkopf Z' nach Fig. 10 ist anstelle eines Scherengetriebes
ein Hebelgetriebe verwendet. Das Obersetzungsgetriebe hat ein feststehendes Gestell
44, das relativ zum Griff 3 feststehend angeordnet ist. Das Gestell 44-hat einen
nach oben ragenden Arm 45, der eine Führungsbuchse 46 trägt In der Führungsbuchse
46 ist ein Stift 47 gleitbar gelagert, an den ein Vorsprung 47a angepreßt ist. Der
Vorsprung 47a greift in eine Nut 48 der Führungsbuchse ein.
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Am Gestell 44 befindet sich ein weiterer nach oben ragender Arm 49,
an dem ein Haupthebel 50 an einer Lagerstelle 51 gelagert ist. Auf das Ende des
Haupthebels 50 wirkt der Stift 47 ein. Am Arm 45 ist an einer Lagerstelle 52 ein
Zwischenhebel 53 gelagert, der an seinem-freien Ende einen Druckbolzen 54 trägt.
Im Bereich zwischen dem Druckbolzen 54 und der Lagerstelle 52 drückt ein hier mit
21' bezeichneter Betätigungsbolzen. Der Betätigungsbolzen 21' ist von einer Schraubendruckfeder
55 umgeben, die den Betätigungsbolzen 219 nach oben.zu drücken versucht.
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Fig. 10 zeigt die eingerastete Stellung Zum Lösen dieser Stellung
wird auf die Druckplatte 4 ein nach unten gerichteter Druck ausgeübt. Hierbei wird
der Haupthebel 50 im Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch der Zwischenhebel 53 entgegen
zum Uhrzeigersinn bewegt wird. Der Zwischenhebel 53 drückt den Betätigungsbolzen
21' unter Komprimierung der Feder 55 nach unten, wodurch der Rasthebel 12 nach unten
bewegt
und dadurch die Rastkugeln 19, 20 freigegeben werden. Das Übersetzungsverhältnis
wird durch die Länge der diversen Hebelarme bestimmt. Wenn der Abstand zwischen
dem Drehpunkt 51 und dem Angriffspunkt des Stiftes 47 l1, der Abstand zwischen dem
Drehpunkt 51 und dem Angriffspunkt des Druckbolzens 54 12, der Abstand wischen dem
Druckbolzen 54 und dem Drehpunkt 52 13 und der Abstand zwischen dem Angriffspunkt
des Betätigungsbolzens 21' und dem. Drehpunkt 52 14 ist, ist das Obersetzungsverhältnis
2 - 12 . 14 11 l 13 Wenn also zum Beispiel 11 doppelt so groß ist wie L2 und 13
doppelt so groß wie 14, beträgt der Bewegungsweg des Betätigungsbolzens nur ein
Vierte des'Bewegungsweges der Druckplatte 4. Da bei dem Getriebe nach-Fig. 10 kaum
Gleitbewegungen auftreten, sind die Reibungsverluste besonders gering.
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Zur Arretierung der Lösestellung wird die Druckplatte 4 etwas verdreht,
und zwar in einem Zustand, in dem sich der Vorsprung 47a unterhalb der Führungsbuchse
46 befindet.
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Der Vorsprung 47 gelangt dann aus dem Bereich der Nut 48 heraus und
legt sich gegen die Unterfläche 46a der Buchse.
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Wenn wieder eine Raststellung hergestellt werden soll, wird die Druckplatte
4 entsprechend zurückgedreht.