DE3822129A1 - Vorrichtung zur robotergerechten montage von zahnriemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Druckwerken in Druckeinrichtungen muß der den Druckkopf tragende Druckerwagen zum Abdruck der einzelnen Zeichen ent­ lang der Schreibwalze bewegt werden. Der Antrieb des Drucker­ wagens erfolgt dabei über einen Zahnriemen, der mit einem Antriebsmotor, meist einem Schrittmotor verbunden ist. Die Befestigung des Zahnriemens am Druckerwagen geschieht ent­ weder mittels Riemenschlösser und zugehörigen Klammern oder mit Hilfe einer Schraubverbindung. Diese Verbindungstechniken haben den Nachteil, daß sie für automatengerechte Montage nur bedingt oder überhaupt nicht geeignet sind, insbesondere dann, wenn der Zahnriemen bereits im Druckergestell vormon­ tiert ist und der Druckerwagen mit einem Roboter zugeführt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit einfachen Mitteln eine robotergerechte Montage des im Druckergestell vormontierten Zahnriemens an den Drucker­ wagen ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich auf ein­ fachste Weise vollautomatisch z.B. mit den Greifarmen eines Roboters, der Zahnriemen mit dem Druckerwagen fest und dauer­ haft verbinden. Hierzu sind am Druckerwagen drehbar gelager­ te Andruckelemente in Form eines exzentrisch gelagerten Riemenrades oder eines auf einem einseitig gelagerten Hebel befindlichen Zahnsegmentes vorgesehen, die während des Mon­ tagevorganges verschwenkt werden und den Zahnriemen so in eine nach unten offene Kammer eines ebenfalls am Drucker­ wagen angeordneten Ansatzes drücken. Haben die Andruckele­ mente ihre Endstellung erreicht, so wird der Zahnriemen unter Klemmwirkung an Seitenflächen der Kammer gedrückt und zugleich die Andruckelemente mittels einer Rastvorrichtung, vorzugsweise durch Sperrklinken gehalten.

Durch diese Verrastung wird auch bei starker Zugbelastung des Zahnriemens ein Entriegeln zuverlässig verhindert. Wird am Umfang des exzentrisch gelagerten Riemenrades zusätzlich eine Nocke mit einer Anlaufschräge und einer Rastmulde vorgesehen, so läßt sich die Sperrklinke besonders einfach als gerader, mittels eines Federelementes vorgespannten Hebels gestalten.

Bei Verwendung eines mit einem Zahnsegment versehenen, ein­ seitigem Hebel als Andruckelement kann das freie Ende des Hebels als Rastnase dienen, die mit einer federnd ange­ lenkten Rastaufnahme zusammenwirkt.

Besonders einfach und kostengünstig läßt sich eine solche Vorrichtung realisieren, wenn der am Druckerwagen angeord­ nete Ansatz mit der Kammer, die Andruckelemente und die Rasteinrichtung als Kunststoffspritzteile ausgeführt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Druckerwagenantriebes mittels eines Zahnriemens,

Fig. 2 eine Vorrichtung zum robotergerechten Befestigen des Zahnriemens am Druckerwagen und

Fig. 3 eine weitere Möglichkeit der robotergerechten Ver­ bindung von Zahnriemen und Druckerwagen.

In Fig. 1 ist in schematischer Weise der Aufbau eines Wagenantriebes in einer Druckeinrichtung gezeigt, wobei nur diejenigen Teile dargestellt sind, welche für das Verständnis der Erfindung nötig sind. Insbesondere ist aus Gründen der Übersichtlichkeit die gesamte Steuerungsein­ richtung für einen solchen Antrieb weggelassen. Ein auf die Welle des Antriebsmotors 2 geschnittenes Ritzel 3 steht im Eingriff mit einem im Lagerschild des Antriebs­ motors 2 gelagerten Zahnrad 4. An diesem Zahnrad 4 ist ein Antriebsrad 6 für einen Zahnriemen 5 befestigt. Der endlose Zahnriemen 5 ist zwischen diesem Antriebsrad 6 und einer Um­ lenkrolle 17 gespannt und in seiner ganzen Länge verzahnt, wobei in der Darstellung nach Fig. 1 aber nur ein Teil der Verzahnung gezeigt ist. Mit dem oberen Teil des Zahnriemens 5 ist der Druckerwagen 1 fest verbunden. Der Druckerwagen 1 bewegt sich auf zwei hier nicht dargestellten Führungsstangen in Schreibzeilenrichtung entlang eines Aufzeichnungsträgers.

Die Fig. 2 und 3 zeigen erfindungsgemäße Vorrichtungen zum robotergerechten Befestigen dieses Zahnriemens 5 am Druckerwagen 1. Dabei stellen jeweils die linken Hälften der Fig. 2 und 3 die Vorrichtungen im unmontierten Zustand und die rechten Hälften der Figuren die Vorrichtungen im montierten Zustand dar.

Gemäß Fig. 2 ist an einer Längsseite des Druckerwagens 1 ein rechtwinklig ausgeformter Ansatz 7 mit U-förmig gestalteter Kontur angeordnet, der eine ebenfalls recht­ winklige Öffnung in Form einer nach unten offenen Kammer 18 zur Aufnahme des Zahnriemens 5 umschließt. Die Tiefe des von der Längsseite des Druckerwagens 1 abragenden Ansatzes 7 und damit die Tiefe der Kammer 18 entspricht dabei mindestens der Breite des Zahnriemens 5. Mittig unterhalb der Kammer 18 ist ein an einem Lagerzapfen 19 exzentrisch gelagertes Riemenrad 9 derart vorgesehen, daß bei einer gewissen Stellung des Riemenrades 9, durch die ein maximaler Abstand zwischen Riemenrad 9 und Anlageflächen 8 des Ansatzes 7 erreicht wird, der Zahnriemen 5 in den so geschaffenen Kanal ohne Auslenkung eingeführt werden kann. Das Riemenrad 9 ist als ein am gesamten Umfang gezahntes Rad realisiert, welches zusätzlich eine über die Kontur der Zahnberge ab­ stehende Nocke 10 aufweist. Diese Nocke 10 weist eine Anlaufschräge und eine nicht näher bezeichnete Rastmulde auf, die mit einer als Rastnase wirkenden Sperrklinke 11 zusammenwirkt. Die Sperrklinke 11 besteht aus einem ein­ seitig angelenkten, schwenkbaren Hebel, der mittels einer Feder 13 in Richtung der Drehachse des Riemenrades 9 vor­ gespannt ist.

Im folgenden wird die Montage des Zahnriemens 5 an den Druckerwagen 1 erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Zahnriemen 5 bereits im Druckergestell vormontiert ist, der Druckerwagen 1 mit einem Automaten, beispielsweise einem Roboter zugeführt wird und sich das Riemenrad 9 in einer Grundstellung befindet, wie es in der linken Hälfte der Fig. 2 angedeutet ist. Dadurch wird ein Kanal zwischen dem Riemenrad 9 und den Anlageflächen 8 des Ansatzes 7 gebildet, indem sich während des automatischen Montagevorganges der Zahnriemen 5 ohne Auslenkung desselben senkrecht zur Zeich­ nungsebene einschiebt und in die Verzahnung des Riemen­ rades 9 eingreift. Durch eine anschließende, ebenfalls von einem Roboter ausführbare Relativbewegung zwischen Drucker­ wagen 1 und Zahnriemen 5 in der mit den Pfeilsymbolen gekennzeichneten Weise wird das exzentrische Riemenrad 9 im Uhrzeigersinn gedreht. Durch die exzentrische Lagerung des Riemenrades 9 wird der Zahnriemen 5 in die Kammer 18 des Ansatzes 7 gedrückt, wobei das Riemenrad 9 über einen Totpunkt hinweg in eine Klemmstellung gebracht wird, bei der die Sperrklinke 11 über die Anlaufschräge der Nocke 10 gleitet und in die Rastmulde der Nocke 10 einrastet. Der Zahnriemen 5 wird dabei sowohl gegen die Bodenwand als auch gegen eine Seitenwand der Kammer 18 gedrückt. Diese Klemm­ stellen sind in der rechten Hälfte der Fig. 2 mit in strichlierter Darstellung eingezeichneten Pfeilsymbolen gekennzeichnet.

Eine weitere Möglichkeit der Verbindung zwischen Zahnriemen 5 und Druckerwagen 1 besteht darin, anstelle des Riemenrades 9 einen mit einem Zahnsegment 15 versehenen Hebel 14 gemäß Fig. 3 vorzusehen, der bei montierter Vorrichtung den Zahn­ riemen 5 in die Kammer 18 des Ansatzes 7 drückt. Die kon­ struktive Ausgestaltung des Ansatzes 7 und der Kammer 18 entspricht der bereits anhand der Fig. 2 erläuterten Vor­ richtung. Der Hebel 14 ist bei dieser Ausführungsform ein­ seitig gelagert, so daß er in Richtung zur Kammer 18 an­ und abgeschwenkt werden kann. Etwa in der Mitte der Längs­ erstreckung des Hebels 14 ist ein entsprechend der Ver­ zahnung des Zahnriemens 5 ausgestaltetes Zahnsegment 15 vorgesehen, welches im Grundzustand, also im unmontierten Zustand der Vorrichtung so weit abgeschwenkt ist, daß zwischen diesem und den Anlageflächen 8 des Ansatzes 7 der Zahnriemen 5 einschiebbar ist. Zur Verriegelung des Hebels 14 ist ebenfalls eine schwenkbare Sperrklinke 12 vorgesehen, die entgegen der Kraft einer Feder 13 auslenk­ bar ist und eine Rastaufnahme für das freie Ende des Hebels 14 aufweist. Analog der in Verbindung mit Fig. 2 erklärten Montage wird der Druckerwagen 1 automatisch in der Weise zugeführt, daß der vormontierte Zahnriemen 5 zwischen Anlage­ flächen 8 und Zahnsegment 15 zu liegen kommt. Durch an­ schließendes Schwenken des Hebels 14 im Uhrzeigersinn mittels eines am Drehpunkt des Hebels 14 angreifenden Betätigungselementes, beispielsweise eines Schrauben­ drehers 16 gelangt das Zahnsegment 15 in Eingriff mit der Verzahnung des Zahnriemens 5 und drückt ihn in die Kammer 18 des Ansatzes 7. Gleichzeitig gleitet das freie Ende des Hebels 14 an der Anlaufschräge der Sperrklinke 12 nach oben, lenkt diese entgegen der Federkraft aus, bis das Ende des Hebels 14 in die Rastaufnahme der Sperrklinke 12 fällt. Bei dieser Endstellung des Hebels 14 wird der Zahnriemen 5 in die Kammer 18 gedrückt und gelangt dabei an den beiden Seitenwänden der Kammer 18 zur Anlage. An diesen Stellen er­ folgt ebenso wie bei der Vorrichtung nach Fig. 2 eine Um­ lenkung des Zahnriemens 5 auf normales, d.h. waagerechtes Trumniveau.

Eine im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlung könnte darin bestehen, die als ein Teil der Rastvorrichtung dienen­ den Sperrklinken auch als Bestandteil des aus Kunststoff bestehenden Exzenters auszubilden, wobei dann die Federeigen­ schaft des Kunststoffmaterials ausgenützt wird und diese mit beispielsweise am Druckerwagen fest angespritzten Stiften oder Anschlägen zusammenwirken.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Übertragen der Drehbewegung eines An­ triebsmotors auf anzutreibende, lineare Bewegungen aus­ führende Elemente in Druckeinrichtungen, Abtasteinrich­ tungen oder dergleichen, bei der die Elemente mittels eines biegsamen Zugmittels angetrieben werden, gekennzeichnet durch ein exzentrisch gelagertes Andruckelement (9, 15) für das Zugmittel (5), welches aus einer Grundstellung in eine mittels Rastele­ menten (10, 11, 12) gehaltenen Endstellung derart schwenk­ bar ist, daß das Zugmittel (5) mit dem anzutreibenden Ele­ ment (1) kraftschlüssig und andererseits das Zugmittel (5) mit dem Andruckelement (9, 15) formschlüssig verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugmittel (5) ein endloser Zahnriemen und als Andruckelement (9, 15) ein verzahntes Riemenrad vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckelement (9, 15) als Zahnsegment (15) ausgeführt ist, welches auf einem einseitig gelagerten schwenkbaren Hebel (14) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem anzutreibenden Element (1) ein Ansatz (7) mit einer nach unten offenen Kammer (18) vorgesehen ist, in die das Zugmittel (5) mit Hilfe des Andruckelementes (9, 15) derart einbringbar ist, daß es zur Anlage an Wandungen der Kammer (18) gebracht und unter Klemmwirkung gehalten wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Rastelemente (10, 11, 12) Sperrklinken dienen, die mit einer Nocke (10) des Riemenrades (9) oder mit dem freien Ende des Hebels (14) zusammenwirken.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Riemenrad (9), das Zahnsegment (15), der Hebel (14), die Rastvorrichtungen (10, 11, 12) als auch der Ansatz (7) als Kunststoffspritzteile realisiert sind.