DE3880461T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Wechseln des Schreibwerkzeuges in einer Zeichenmaschine. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft graphische Maschinen, und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen, die das automatische Auswechseln eines Schreibwerkzeugs in den graphischen Maschinen gestatteten, die eine trommelartige Speichereinrichtung mit mehreren Aufnahmen für die Aufbewahrung von Schreibwerkzeugen aufweisen.
• Ein spezieller Anwendungsbereich der Erfindung sind Zeichenmaschinen oder Plotter, doch in einem allgemeinen Sinn ist die Erfindung anwendbar auf alle graphischen Maschinen von der Gattung, bei der die folgenden Elemente vorhanden sind: Ein mit Befestigungsmitteln für ein auswechselbares Schreibwerkzeug versehener Schreibkopf; Antriebsmittel zum Fortbewegen des an dem Schreibkopf gehaltenen Schreibwerkzeugs in einer ersten Richtung (Z) zwischen einer einem Aufzeichnungsträger angenäherten Arbeitsstellung und einer von dem Aufzeichnungsträger entfernten Ruhestellung; und Mitteln zum Bewegen des Schreibkopfes in einer zweiten Richtung in bezug auf den Aufzeichnungsträger, um auf diesem mit Hilfe des an dem Kopf gehaltenen Schreibwerkzeugs vorbestimmte graphische Motive zu zeichnen.
• In einer graphischen Maschine und insbesondere einer Zeichenmaschine dieser Gattung ist der Schreibkopf im allgemeinen zumindest in der Arbeitszone des Schreibkopfes in einer einzigen waagerechten Richtung (Y) parallel zu dem Aufzeichnungsträger tranlationsbeweglich, während der Aufzeichnungsträger mit Antriebsmitteln in Eingriff steht, so daß er in einer anderen waagerechten Richtung (X) rechtwinklig zu der Richtung (Y) bewegt wird. Eine gewünschte Kurve wird auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt durch eine geeignete Kombination von Bewegungen des Aufzeichnungsträgers und des Schreibkopfes, der ein Schreibwerkzeug in der Arbeitsstellung trägt. In den Richtungen X bzw. Y.
• In anderen Plottern ist der Schreibkopf so montiert, daß er in zwei Richtungen (X und Y) in bezug auf einen festen Aufzeichnungsträger beweglich ist. In all diesen Fällen ist der Schreibkopf in wenigstens einer "zweiten" Richtung beweglich, die im allgemeinen rechtwinklig zu der ersten Richtung (Z) ist.
• Es sind graphische Maschinen des vorgenannten Typs bekannt, bei denen Mittel vorgesehen sind, die ein automatisches Auswechseln des Schreibwerkzeugs gestatten. Das Auswechseln wird ausgeführt, indem man den Schreibkopf bis zu einer Schreibwerkzeug-Übergabeposition in unmittelbarer Nähe einer Speichereinrichtung steuert, wo mehrere Schreibwerkzeuge angeordnet sind. Die Speichereinrichtung hat im allgemeinen die Form eines drehbaren Magazins oder einer Trommel, an deren Umfang Aufnahmen ausgebildet sind, die je ein Schreibwerkzeug aufnehmen können.
• Eine Vorrichtung zum Wechseln des Schreibwerkzeugs in einer Zeichenmaschine wird in der französischen Patentanmeldung Nr. 2 572 572 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Schreibkopf mit Mitteln versehen, die auf den Körper des Schreibwerkzeugs eine erste anziehende magnetische Kraft ausüben, um das Schreibwerkzeug fest an dem Kopf zu halten, während die Speichereinrichtung mit Mitteln versehen ist, die eine zweite magnetische Kraft ausüben, um die dort gespeicherten Schreibwerkzeuge in ihren Aufnahmen zu halten. Die Stärke wenigstens einer der beiden anziehenden magnetischen Kräfte Läßt sich variieren, damit die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf zu der Speichereinrichtung oder umgekehrt unter der Wirkung der Differenz der auf das Werkzeug wirkenden anziehenden magnetischen Kräfte ermöglicht wird.
• Bei dieser bekannten Vorrichtung wird somit die Verbindung des Schreibwerkzeugs mit dem Schreibkopf oder der Speichereinrichtung durch die Wirkung einer magnetischen Kraft in Querrichtung in bezug auf die Absetz- und Anhebbewegungen des Werkzeugs geschaffen. Hieraus ergibt sich ein vereinfachter Aufbau gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen zum Wechseln des Schreibwerkzeugs, bei denen das Lösen des Werkzeugs von dem Kopf oder der Speichereinrichtung hervorgerufen wird durch das Entriegein von mechanischen Systemen aufgrund der Berührung zwischen dem Kopf und der Speichereinrichtung.
• Bei der Vorrichtung nach der vorgenannten französischen Patentanmeldung Nr. 2 572 572 ist jeder Aufnahme der Speichereinrichtung eine Schutzkappe zum Schutz und zum Einschließen der Spitze des in der Aufnahme montierten Schreibwerkzeugs zugeordnet. Es müssen Mittel zum Bewegen der Schutzkappe vorgesehen sein, damit die Übergabe eines Schreibwerkzeugs in die betreffende Aufnahme oder aus derselben ermöglicht wird. Dies wird realisiert durch einen festen Magneten, der eine anziehende magnetische Kraft auf die Schutzkappe der Aufnahme ausübt, die sich in einer dem Schreibkopf in der Übergabeposition zugewandten Position befindet.
• In der Vorrichtung nach US-A-4667572 - Gunderson wird die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf zu der trommelartigen Speichereinrichtung oder umgekehrt durch eine Kombination von Drehbewegungen der Speichereinrichtung und von Bewegungen des Schreibkopfes bewirkt.
• In DE-A-27 55 586 und GB-A-2 082 510 ist der Schreibkopf in zwei Richtungen (X und Y) in bezug auf den festen Aufzeichnungsträger beweglich montiert. Die Speichereinrichtung hat die Form eines stationären Magazlns mit mehreren Aufnahmen.
• Die Erfindung hat zum Ziel, ein Übergabeverfahren anzugeben, das eine Vereinfachung der Prozedur der Übergabe eines Schreibwerkzeugs gegenüber dem Stand der Technik gestattet.
• Weiterhin hat die Erfindung zum Ziel, ein Übergabeverfahren anzugeben, das keine besondere Anpassung des Schreibkopfes erfordert.
• Die Erfindung hat außerdem zum Ziel, ein Übergabeverfahren vorzuschlagen, das mit einer Werkzeug-Speichereinrichtung ohne bewegliche Teile ausgeführt werden kann, d.h., mit einer Speichereinrichtung, die einen sehr einfachen Aufbau hat und infolgedessen weniger kostspielig ist.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf an die Speichereinrichtung und sein Einsetzen in eine freie Aufnahme der Speichereinrichtung sowie die Entnahme eines Schreibwerkzeugs aus einer Aufnahme der Speichereinrichtung und seine Übergabe an den Schreibkopf jeweils lediglich durch eine Kombination einer Relativbewegung zwischen der Speichereinrichtung und dem Schreibwerkzeug in der ersten Richtung (Z) und wenigstens einer Bewegung des Schreibkopfes in der zweiten Richtung (Y) realisiert.
• Die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf zu einer freien Aufnahme der Speichereinrichtung wird realisiert durch Zufuhr des das Schreibwerkzeug tragenden Schreibkopfes in die Übergabeposition, Einsetzen des Schreibwerkzeugs in die Aufnahme der Speichereinrichtung durch eine Relativbewegung in der ersten Richtung, und das Lösen des Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf durch Verlagerung desselben in der zweiten Richtung aus der Übergabeposition,
• Umgekehrt wird die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von der Aufnahme der Speichereinrichtung zu dem Schreibkopf realisiert durch Einsetzen des Schreibwerkzeugs an dem Schreibkopf durch Zufuhr desselben in die Übergabeposition, Lösen des Schreibwerkzeugs aus seiner Aufnahme in der Speichereinrichtung durch Relativbewegung in der ersten Richtung und Verlagerung des Schreibkopfes in der zweiten Richtung aus der Übergabeposition.
• Die Verbindung zwischen dem Schreibwerkzeug und dem Schreibkopf wird durch beliebige Mittel bewirkt beispielsweise elastische Klammern oder eine Einrichtung zur Ausübung einer anziehenden magnetischen Kraft, die ein Einsetzen des Schreibwerkzeugs an dem Schreibkopf durch eine gegenseitige Annäherungsbewegung und ein Lösen durch eine umgekehrte Bewegung des Schreibkopfes von dem Werkzeug weg ermöglichen.
• Ein bemerkenswerter Vorteil des erfindungsgemäßen Übergabeverfahrens ergibt sich aus der Tatsache, daß die gesamte Prozedur der Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf zu der Speichereinrichtung oder umgekehrt ausschließlich durch eine Kombination der gleichen Bewegungen realisiert werden kann, die auch beim Zeichnen mit der Maschine erforderlich sind, nämlich Absenken und Anheben des Schreibwerkzeugs und Fortbewegung des Schreibkopfes auf seiner Bewegungsbahn.
• Es ist somit keinerlei besondere Anpassung des Schreibkopfes und kein besonderer Befehl zur Bewegung oder zur Ausübung einer Kraft erforderlich, um die Schreibwerkzeugwechsel auszuführen.
• Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Einsetzen eines Schreibwerkzeugs in eine Aufnahme der Speichereinrichtung durch Einhängen des Schreibwerkzeugs an der Speichereinrichtung, wobei das Einhängen durch die Absenkbewegung des Werkzeugs bewirkt wird. Zu diesem Zweck weist das Schreibwerkzeug oder ein damit verbundener Werkzeughalter an seinem Umfang einen vorspringenden Teil auf, der in einen entsprechend geformten Teil in jeder Aufnahme der Speichereinrichtung eingreifen kann.
• Mit Vorteil erfolgt das Einstecken der Spitze des Schreibwerkzeugs in eine Schutzkappe, die jeder Aufnahme der Speichereinrichtung zugeordnet ist, und das Herausziehen aus der Schutzkappe durch die selben Absenk- oder Anhebbewegungen des Werkzeugs, die auch zum Einsetzen des Schreibwerkzeugs in die Aufnahme der Speichereinrichtung oder zur Entnahme aus der Aufnahme ausgeführt werden.
• Es ist somit nicht notwendig, bewegliche Schutzkappen und Mittel zum Bewegen der Schutzkappen vorzusehen, so daß die Speichereinrichtung so ausgeführt werden kann, daß sie keinerlei in bezug auf den Rest der Einrichtung bewegliche Teile aufweist.
• Gemäß einem weiteren Aspekt ist es Ziel der Erfindung, eine graphische Maschine vorzuschlagen, die die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zum Wechseln des Schreibwerkzeugs gestattet, und zwar spezieller eine Maschine der Gattung mit: einem mit Mitteln zur Befestigung eines auswechselbaren Schreibwerkzeugs versehenen Schreibkopf; Antriebsmitteln zum Bewegen des an dem Schreibkopf gehaltenen Schreibwerkzeugs in einer ersten Richtung zwischen einer einem Aufzeichnungsträger angenäherten Arbeitsstellung und einer von dem Aufzeichnungsträger entfernten Ruhestellung; Mitteln zum Bewegen des Schreibkopfes in bezug auf den Aufzeichnungsträger in einer zweiten Richtung, um mit dem an dem Kopf gehaltenen Schreibwerkzeug vorbestimmte graphische Motive auf dem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen; und einer Speichereinrichtung für Schreibwerkzeuge mit Aufnahmen, in denen jeweils ein Schreibwerkzeug aufbewahrt werden kann, und die so eingerichtet ist, daß sie eine Übergabe eines Schreibwerkzeugs zwischen einer beliebigen Aufnahme der Speichereinrichtung und dem Schreibkopf gestattet, wenn dieser in eine zu der genannten Aufnahme benachbarte Übergabeposition gebracht wird.
• Gemäß der Erfindung ist die graphische Maschine mit Mitteln ausgestattet. mit denen sich die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf zu der Speichereinrichtung und das Einsetzen des Werkzeugs in eine freie Aufnahme der Speichereinrichtung sowie die Entnahme eines Schreibwerkzeugs aus einer Aufnahme der Speichereinrichtung und die Übergabe an den Schreibkopf jeweils ausschließlich durch eine Kombination einer Relativbewegung zwischen der Speichereinrichtung und dem Schreibwerkzeug in der ersten Richtung und einer Bewegung des Schreibkopfes in der zweiten Richtung realisieren lassen.
• Bevorzugt sind jede Aufnahme der Speichereinrichtung und jedes Schreibwerkzeug jeweils mit einem ersten bzw. zweiten Aufhängemittel versehen, die dazu eingerichtet sind, durch Relativbewegung zwischen der Speichereinrichtung und dem Schreibwerkzeug in der ersten Richtung miteinander in Eingriff gebracht zu werden, damit nach der Herstellung des Eingriffs ein Ablösen des Schreibwerkzeugs von der Speichereinrichtung in der zweiten Richtung verhindert wird.
• Die Erfindung wird weiter verdeutlicht in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Zeichenmaschine;
• Fig. 2 eine detailliertere, teilweise aufgebrochene Seitenansicht, die die Speichereinrichtung und einen Teil des Schreibkopfes der Maschine nach Figur 1 erkennen läßt, um den Vorgang des Schreibwerkzeug-Wechsels gemäß der Erfindung zu verdeutlichen;
• Fig. 3 eine Ansicht der Speichereinrichtung nach Figur 2 von oben; und
• Fig. 4A und 4B Teil-Detailansichten im vergrößerten Maßstab, die ein Schreibwerkzeug vor bzw. nach dem Einsetzen in eine Aufnahme der Speichereinrichtung zeigen.
• Figur 1 zeigt schematisch einen Teil einer Zeichenmaschine, die in an sich bekannter Weise einen auf einem Wagen 12 montierten und ein Schreibwerkzeug 30 tragenden Schreibkopf 10 und eine Walze 14 aufweist, über die ein Aufzeichnungsträger wie beispielsweise ein Papierblatt 16 läuft.
• Die Walze 14 wird im Drehsinn angetrieben mit Hilfe eines Motors 18, dessen Ausgangswelle beispielsweise direkt mit der Achse der Walze 14 gekoppelt ist. Die Drehung der Walze in der einen oder anderen Richtung bewirkt eine Längsverschiebung des Blattes 16 nach vorn oder nach hinten in einer Richtung X. Die Verbindung zwischen der Walze 14 und dem Blatt 16 wird beispielsweise mit Hilfe von Zähnen erreicht, die an der Walze angebracht sind und mit Perforationen zusammenwirken, die längs der Ränder des Blattes ausgebildet sind, oder mit Hilfe von Andruckrollen, die das Blatt gegen die Walze drücken.
• Der Schreibkopf 10 ist in einer quer verlaufenden waagerechten Richtung Y parallel zur Achse der Walze 14 und rechtwinklig zu der Richtung X translationsbeweglich. Hierzu ist der Wagen 12 beispielsweise mit einem Band oder Kabel 22 verbunden, das in der einen oder anderen Richtung durch einen Motor 24 angetrieben wird. Bei seiner Fortbewegung wird der Wagen 12 an einer oder mehreren Gleitführungen 26 geführt.
• Das Schreibwerkzeug 30 ist in einer Richtung Z in bezug auf das Blatt 16 zwischen einer Arbeitsstellung (abgesenkten Stellung), in der die Spitze des Schreibwerkzeugs an das Blatt 16 herangedrückt ist, und einer Ruhestellung (angehobenen Stellung) beweglich, in der die Spitze des Schreibwerkzeugs von dem Blatt 16 abgerückt ist. In der abgesenkten Stellung steht das Schreibwerkzeug mit dem Blatt 16 in einer Schreibzone in Berührung, die parallel zu und in der Nähe der oberen Mantellinie der Walze 14 oder längs dieser Mantellinie angeordnet ist. Es können verschiedene Antriebsmittel verwendet werden, um das Schreibwerkzeug von seiner angehobenen Stellung in seine abgesenkte Stellung zu überführen oder umgekehrt. Ein spezielles Ausführungsbeispiel dieser Antriebsmittel wird weiter unten unter Bezugnahme auf Figuren 2 und 3 beschrieben.
• Schließlich ist in Figur 1 auch in sehr schematischer Weise ein drehbares Magazin oder eine Trommel 50 gezeigt an deren Umfang mehrere Aufnahmen zur Unterbringung von Schreibwerkzeugen ausgebildet sind, so daß ein automatischer Wechsel des an dem Schreibkopf gehaltenen Schreibwerkzeugs ermöglicht wird. Der Wechsel wird ausgeführt, in dem der Schreibkopf in eine Übergabeposition benachbart zu der Trommel 50 gebracht wird. Diese Position entspricht einem der beiden Enden der Bewegungsbahn des Schreibkopfes. Die Trommel ist durch einen Motor 52 im Drehsinn antreibbar, damit auf der dem Schreibkopf in der Übergabeposition zu gewandten Seite zur Übernahme eines an dem Kopf gehaltenen Schreibwerkzeugs eine freie Aufnahme oder zur Übergabe eines Werkzeugs an den Schreibkopf eine besetzte Aufnahme bereitgestellt werden kann.
• Der in der Übergabeposition befindliche und ein Schreibwerkzeug 30 tragende Schreibkopf 10 und eine Trommel 50, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, sind im einzelnen in Figuren 2 und 3 gezeigt.
• Die Befestigung des Schreibwerkzeugs an dem Kopf 10 wird mit Hilfe einer Klammer 32 erreicht, die an dem Korpus 36 des Kopfes 10 befestigt ist. Die Klammer 32 hat eine feste Backe 33, die starr an dem Kopf-Korpus 36 angeordnet ist, und eine gelenkig mit dem Korpus des Kopfes verbundene Backe 34. Eine Feder 35 übt eine Rückstellkraft auf die schwenkbare Backe 34 aus, damit der Körper des Schreibwerkzeugs zwischen den Backen 33 und 34 eingespannt und jegliche Relativbewegung zwischen dem Schreibwerkzeug 30 und der Klammer 32 während sämtlicher Schreiboperationen verhindert wird.
• Im gezeigten Beispiel werden die Absenk- und Anhebbewegungen des Schreibwerkzeugs realisiert durch reversible Verformung des Korpus 36 des Schreibkopfes, wie in der französischen Patentanmeldung Nr. 87 05 116 der Anmelderin beschrieben wird. Kurz gesagt ist der Korpus des Kopfes in einem einzigen Stück ausgebildet, beispielsweise als Formteil aus einem Kunststoff wie etwa Polypropylen, und zwar in der Form eines elastisch verformbaren Parallelogramms. Die Verformbarkeit des Kopf-Korpus wird dadurch erreicht, daß Verdünnungen 38 an Verbindungsarmen 40,42 vorgesehen sind, die den die Klammer 32 tragenden vorderen Teil des Kopf-Korpus 36 mit dem starr am Wagen 12 befestigten hinteren Teil des Kopf-Korpus 36 verbinden.
• Die Verformungen des Kopf-Korpus 36, die die Absenk- und Anhebbewegungen des Schreibwerkzeugs verursachen, werden hervorgerufen durch ein Betätigungsglied 44, das direkt auf den Kopf-Korpus, beispielsweise einen am vorderen Teil des Kopf-Korpus 36 ausgebildeten Arm 41 wirkt. Bei dem Betätigungsglied 44 handelt es sich beispielsweise um einen elektromagnetischen Typ mit einer Magnetgruppe 46, die an dem Wagen 12 gehalten ist und durch ein ebenes Weicheisenstück gebildet wird, an dem zwei Permanentmagnete befestigt sind, und mit einer Spule 48, die als Reaktion auf einen Stromfluß in der Spule vertikal in dem von der Magnetgruppe 46 erzeugten Feld beweglich ist. Die fest mit dem Arm 41 verbundene Spule 48 bewegt sich je nach der Richtung des durch sie fließenden Stromes nach unten, so daß sie den Korpus des Kopfes derart verformt, daß das Schreibwerkzeug in die abgesenkte Position gebracht wird, oder nach oben, so daß Schreibwerkzeug in die angehobene Position gebracht wird. Eine Zugfeder 49 übt eine Rückstellkraft auf den Korpus des Kopfes aus, durch die das Schreibwerkzeug in die angehobene Stellung zurückgeführt wird, wenn die Maschine nicht unter Spannung steht. Sofern die Feder 49 so gewählt ist, daß sie das Gewicht des das Schreibwerkzeug tragenden Schreibkopfes gerade ausgleicht, so daß sie im Verlauf des Schreibvorgangs nicht wirksam ist, wird bevorzugt das Betätigungsglied verwendet, um das Schreibwerkzeug in die angehobene Position zurückzuführen. Hierdurch wird ein schnelles und präzises Anheben des Werkzeugs sichergestellt.
• Es versteht sich, daß auch andere Ausführungsformen des Schreibkopfes verwendet werden können.
• Beispielsweise ist es möglich, einen starren Klammer-Körper zu verwenden, der das Schreibwerkzeug mit Hilfe einer Klammer wie der in Figuren 2 und 3 gezeigten Klammer 32 hält und gelenkig an dem Wagen 12 angebracht ist. Das Absenken und Anheben des Schreibwerkzeugs erfolgt dann durch Schwenken des Klammerkörpers in der einen oder anderen Richtung mit beliebigen geeigneten Mitteln, bei denen es sich um mechanische, elektromechanische oder elektromagnetische Mittel, beispielsweise einen Elektromagneten handeln kann.
• Gemäß einer weiteren Variante ist es möglich, einen Schreibkopf zu verwenden, wie er in der bereits erwähnten französischen Patentanmeldung 2 572 572 beschrieben wird. Das Schreibwerkzeug ist durch eine anziehende magnetische Kraft an den Schreibkopf gebunden, die durch einen Permanentmagneten erzeugt wird und auf den Körper des Schreibwerkzeugs wirkt. Das Schreibwerkzeug wird in seitlicher Anlage an Rollen gehalten, die an dem Schreibkopf angebracht sind, und die Absenk- und Anhebbewegungen des Schreibwerkzeugs werden dadurch bewirkt, daß letzteres mit Hilfe einer magnetischen Kraft bewegt wird, die zusätzlich zu der anziehenden magnetischen Kraft zum seitlichen Halten des Werkzeugs an dem Kopf auf das Schreibwerkzeug wirkt.
• Welche Mittel auch immer zur Erzeugung der Absenk- und Anhebbewegungen des Schreibwerkzeugs verwendet werden, dienen diese Mittel zum Einsetzen des Schreibwerkzeugs in eine Aufnahme der Trommel 50 oder zur Entnahme des Schreibwerkzeugs aus seiner Aufnahme.
• Wie in Figuren 2 und 3 gezeigt ist, weist die Trommel 50 einen Trommelkörper auf, an dessen Umfang mehrere Aufnahmen 54 ausgebildet sind, die jeweils zur Aufnahme eines Schreibwerkzeugs in vertikaler Stellung dienen (Figur 2). In Figur 3 ist ein einziges Schreibwerkzeug 30 gezeigt, das an dem in der Übergabeposition befindlichen Schreibkopf gehalten ist, und die anderen Schreibwerkzeuge, die in der Trommel 50 aufbewahrt werden, sind nicht dargestellt.
• Der Trommelkörper weist eine waagerechte, kreisförmige Fußplatte 56 auf, von der sich in der Mitte eine vertikale Nabe 58 erhebt, die drehfest mit der Ausgangswelle des Antriebsmotors 52 für die Trommel verbunden ist.
• Die Aufnahmen 54 werden durch Einzüge gebildet, die gleichmäßig auf dem Umfang der Nabe 58 verteilt und einander benachbart sind. Im gezeigten Beispiel sind acht Aufnahmen vorhanden.
• In jeder Aufnahme 54 sind vertikale Anlage- oder Anschlagflächen 60, 62 für den Körper des Schreibwerkzeugs gebildet. Eine Anlagefläche 60 wird im unteren Teil der Aufnahme durch die Außenwand 64 der Nabe 58 gebildet und springt etwas in das Innere der Aufnahme vor. Die Anlagefläche 60 hat einen kreisbogenförmigen Querschnitt, dessen Krümmung derjenigen des Teils des Körpers des Schreibwerkzeugs entspricht, das mit der Fläche 60 zur Anlage kommt. Die Oberfläche des Anschlags 62 ist im oberen Teil der Aufnahme ausgebildet, so daß sie mit dem oberen Teil des Schreibwerkzeugs zusammenwlrkt.
• Im gezeigten Beispiel wird der obere Teil der Trommel durch ein (In Figur 3 nicht gezeigtes) Teil 66, beispielsweise ein Formtell aus Kunststoff gebildet, das auf der Nabe 58 befestigt ist. Die Anschlagflächen 62 werden durch Rippen gebildet, die am oberen Ende des Teils 66 in jeder Aufnahme nach außen vorspringen.
• In jeder Aufnahme 54 schließt sich die Außenwand 64 der Nabe 58 in ihrem oberen Teil an den mittleren Teil der selben Nabe 58 über einen waagerechten Absatz 68 an, in dem ein erstes Aufhängemittel ausgebildet ist, das durch eine Rinne oder Rille 70 mit sich nach oben öffnendem U-förmigen Querschnitt gebildet wird. Die Rille 70 erstreckt sich in waagerechter Richtung längs des selben Kreisbogens wie der waagerechte Querschnitt der Anlagefläche 60, liegt jedoch gegenüber dieser zurück.
• In der Fußplatte 56 sind Löcher 72 ausgebildet, und jedes Loch 72 ist vertikal mit der Position eines Schreibwerkzeugs in einer Aufnahme 54 ausgerichtet. Schutzkappen 74, beispielsweise aus Gummi, (von denen nicht alle gezeigt sind) sind fest in die Löcher 72 eingedrückt und somit darin fixiert. Jede Schutzkappe 74 öffnet sich in der Weise nach oben, daß sie die Spitze eines Schreibwerkzeugs aufnimmt, um dieses zu schützen.
• Die Trommel ist schließlich mit einer ringförmigen Feder 76 versehen, die die Nabe 58 umgibt und die Schreibwerkzeuge in den Rillen 70 und in den Schutzkappen 74 hält, wie nachfolgend erläutert wird. Die Feder 76 stützt sich an Vorsprüngen 78 ab, die am Umfang der Nabe 58 ausgebildet sind (Figur 3).
• Der Körper des Schreibwerkzeugs 30 wird durch ein rohrförmiges Teil 80 gebildet, das einen Werkzeughalter bildet, in den das eigentliche Schreiborgan 82 eingesteckt ist. Bei letzterem handelt es sich um ein Verbrauchsteil. Der Werkzeughalter 80 weist ein zweites Aufhängemittel auf, das durch einen kragenförmigen Teil 84 mit einem senkrecht nach unten gerichteten äußeren Rand 86 gebildet wird, so daß eine sich nach unten öffnende Rinne oder Rille 88 entsteht.
• Figuren 4A und 4B zeigen ein Schreibwerkzeug 30 jeweils vor und nach dem Einsetzen in eine Aufnahme der Trommel.
• Der das Werkzeug 30 tragende Schreibkopf wird in die Übergabeposition gebracht, wobei sich das Werkzeug 30 vertikal in einer mittleren Höhe befindet (Figur 4A). Der Kopf wird bewegt bis das Werkzeug 30 an den Oberflächen 60, 62 der Aufnahme anschlägt, in die es eingesetzt werden soll. Dabei drückt die feste Klammer die ringförmige Feder 76 nach innen in bezug auf die Trommel. Da sich das Werkzeug in einer hohen Übergabeposition befindet, wie in Figur 4A zu erkennen ist, kann sich der Kragen 84 des Werkzeugshalters 80 über den oberen Rand der Wand 64 hinweg bewegen, während die Spitze 83 des Schreiborgans sich über den Rand der Schutzkappe 74 hinweg bewegen kann.
• Wenn das Werkzeug an der Anlagefläche 60 zur Anlage gekommen ist, wird das Absenken des Schreibwerkzeugs befohlen. Durch diese Absenkbewegung dringt der äußere Rand des Kragens 84 in die Rille 70 ein, während gleichzeitig die Spitze 83 des Schreiborgans 82 in die Schutzkappe 74 eindringt und diese gegen Ende der Bewegung zusammendrückt. Auf diese Weise wird durch einen einfachen Befehl zum Absenken des Werkzeugs gleichzeitig das Einhängen des Werkzeughalters 80 an der Wand 64 der Trommel und das Einstecken der Spitze des Schreiborgans in die Schutzkappe 74 bewirkt.
• Wenn sich das Werkzeug in der abgesenkten Stellung in der Aufnahme der Trommel befindet, erfolgt ein Befehl zum Bewegen des Schreibkopfes, so daß er sich von der Trommel entfernt. Da das Schreibwerkzeug mit dem Kragen 84 an seinem Halter eingehängt ist, bewirkt die Abrückbewegung des Schreibkopfes das Öffnen der Klammer 32 entgegen der Kraft der Feder 35. Das Schreibwerkzeug wird auf diese Weise automatisch von dem Kopf gelöst. Die Feder 76, die eine Lage über dem Kragen 84 eingenommen hat, hält das Schreibwerkzeug in der Rille 70 und in der Schutzkappe 74 (Figur 4B).
• Das Anheben eines Schreibwerkzeugs in einer Aufnahme der Trommel, für die Übergabe des Schreibwerkzeugs an den Schreibkopf, erfolgt in umgekehrter Weise.
• Der Schreibkopf wird in die Übergabeposition bewegt, wobei sich die Klammer 32 vertikal in einer niedrigen Zwischenstellung befindet. Durch die Bewegung des Schreibkopfes kommt die Klammer 32 mit dem Kragen des Schreibwerkzeugs in Berührung, und sie wird entgegen der Kraft der Feder 35 zwangsweise geöffnet, so daß sie das Werkzeug erfaßt. Es ist zu bemerken, daß das Erfassen des Körpers des Schreibwerkzeugs mit der Klammer in Höhe des Kragens 84 erfolgt. Wie man in Figur 3 erkennen kann, ist das Profil der Aufnahmen 54 so gewählt, daß das Erfassen des Körpers des Schreibwerkzeugs mit der Klammer nicht durch Anstoßen der Backen der Klammer und der Nabe der Trommel behindert wird, obgleich die Backen den Körper des Schreiborgans auf einem Bogen von mehr als 180 Grad umschließen. Aus diesem Grund ist es insbesondere erforderlich. daß der Bogen, über den sich die Anlageflächen 60 und die Rillen 70 erstrecken, kleiner ist als der Bogen, der auf dem Körper des Schreibwerkzeugs zwischen den Enden der Backen der Klammer 32 frei gelassen wird. Im Verlauf dieser Bewegung drückt die feste Backe der Klammer die Feder 76 nach innen.
• Wenn der Körper des Werkzeugs von der Klammer erfaßt ist, erfolgt ein Befehl zum Anheben des Werkzeugs, so daß der Kragen 84 aus der Rille 70 und die Spitze des Schreiborgans aus der Kappe 74 befreit wird. Da sich das Werkzeug dann in der angehobenen Position befindet, genügt es danach, den Kopf so zu bewegen, daß er sich von der Trommel entfernt.
• Wie Figur 4B zeigt, übt die ringförmige Feder 76 in einer etwas über der Höhe des Kragens 84 gelegenen Höhe eine nach unten und nach außen gerichtete Schubkraft auf jedes Schreibwerkzeug aus, das in der Trommel aufbewahrt wird. Aufgrund dieser Kraft wird das Schreibwerkzeug im vertikalen Gleichgewicht zwischen der Feder 76 und der aufwärts gerichteten elastischen Schubkraft der Kappe 74 in der Rille 70 gehalten, so daß die Schreibwerkzeuge in den Aufnahmen 54 präzise definierte feste Positionen beibehalten. Auf diese Weise kann das Schreibwerkzeug, daß sich in der Aufnahme befindet, die in eine dem Schreibkopf zugewandte Position gebracht wurde, stets präzise von dem Schreibkopf erfaßt werden, der in die Übergabeposition gebracht wurde. Außerdem werden die Schreibwerkzeuge durch die Feder 76 ausreichend fest an der Trommel gehalten, so daß die Trommel 50 gehandhabt werden kann, nachdem sie von der Welle des Motors 52 gelöst wurde, ohne daß die aufgenommenen Schreibwerkzeuge sich von der Trommel lösen.
• Um die Schreibwerkzeuge in den Aufnahmen der Speichereinrichtung in Position zu halten, können auch andere Mittel als die ringförmige Feder verwendet werden, beispielsweise Mittel, die eine magnetische anziehende Kraft ausüben, wie etwa Permanentmagnete, die auf den Körper des Schreibwerkzeugs wirken.
• Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Einsetzen des Schreibwerkzeugs in eine Aufnahme der Trommel und das Lösen jeweils durch die Absenk- bzw. Anhebbewegung des Werkzeugs. Obgleich es sich dabei um eine bevorzugte Ausführungsform handelt, können auch andere Formen der vertikalen Relativbewegung zwischen dem Schreibwerkzeug und der Speichereinrichtung verwendet werden. Somit ist es nicht ausgeschlossen, das Einsetzen des Werkzeugs in eine Aufnahme der Trommel durch die Anhebbewegung des Werkzeugs und das Lösen durch die umgekehrte Absenkbewegung zu realisieren, sofern Mittel vorgesehen werden, die dazu eingerichtet sind, eine Verbindung zwischen der Trommel und den Schreibwerkzeugen herzustellen.

Claims (16)

1. Verfahren zur Übergabe eines Schreibwerkzeugs in einer graphischen Maschine mit einer trommelartigen Speichereinrichtung, einem mit Mitteln zur Befestigung eines auswechselbaren Schreibwerkzeugs versehenen Schreibkopf, wobei das durch den Schreibkopf gehaltene Schreibwerkzeug in einer ersten Richtung (Z) zwischen einer einem Aufzeichnungsträger angenäherten Arbeitsstellung und einer von dem Aufzeichnungsträger abgerückten Ruhestellung beweglich ist und der Schreibkopf in bezug auf den Aufzeichnungsträger in einer zweiten Richtung bewegbar ist, um mit Hilfe des an dem Kopf gehaltenen Schreibwerkzeugs vorbestimmte graphische Motive auf den Aufzeichnungsträger zu zeichnen, bei dem zur Übergabe des Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf an die Speichereinrichtung oder umgekehrt der Schreibkopf in der zweiten Richtung in die Nähe der Speichereinrichtung gebracht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf an die Speichereinrichtung und das Einsetzen des Schreibwerkzeugs in eine freie Aufnahme der Speichereinrichtung sowie das Lösen eines Schreibwerkzeugs aus einer Aufnahme der Speichereinrichtung und seine Übergabe an den Schreibkopf jeweils ausschließlich durch eine Kombination einer Relativbewegung in der ersten Richtung zwischen der Speichereinrichtung und dem Schreibwerkzeug und Bewegung des Schreibkopfes in der zweiten Richtung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf zu einer freien Aufnahme der Speichereinrichtung dadurch erfolgt, daß der Schreibwerkzeug tragende Schreibkopf in die Übergabeposition gebracht wird, das Schreibwerkzeug durch eine Absenkbewegung desselben in die Aufnahme der Speichereinrichtung eingesetzt wird und das Schreibwerkzeug von dem Schreibkopf gelöst wird, indem letzterer in der zweiten Richtung aus der Übergabeposiuon herausbewegt wird, und daß die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von einer Aufnahme der Speichereinrichtung an den Schreibkopf dadurch erfolgt, daß das Schreibwerkzeug in den Schreibkopf eingesetzt wird, indem letzterer in die Übergabeposition bewegt wird, das Schreibwerkzeug durch eine Anhebbewegung des Schreibwerkzeugs aus seiner Aufnahme in der Speichereinrichtung gelöst wird und der Schreibkopf in der zweiten Richtung aus der Übergabeposition herausbewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzen eines Schreibwerkzeugs in eine Aufnahme der Speichereinrichtung durch Einhängen des Schreibwerkzeugs an der Speichereinrichtung erfolgt, indem an dem Schreibwerkzeug und an der Speichereinrichtung ausgebildete Aufhängemittel bei der Absenkbewegung des Werkzeugs miteinander in Eingriff gebracht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzen der Spitze des Schreibwerkzeugs in eine jeder Aufnahme der Speichereinrichtung zugeordnete Schutzkappe und das Herausziehen aus der Schutzkappe durch die selben Absenk- und Anhebbewegungen des Werkzeugs erfolgen, die zum Einsetzen des Schreibwerkzeugs in die Aufnahme der Speichereinrichtung oder zum Lösen desselben aus der Aufnahme ausgeführt werden.

5. Graphische Maschine mit einem Schreibkopf (10), der mit Mitteln (32) zur Befestigung eines auswechselbaren Schreibwerkzeugs (30) versehen ist. Antriebsmitteln (44) zum Bewegen des an dem Schreibkopf gehaltenen Schreibwerkzeugs in einer ersten Richtung zwischen einer einem Aufzeichnungsträger (16) angenäherten Arbeitsstellung und einer von dem Aufzeichnungsträger abgerückten Ruhestellung. Mitteln (24) zum Bewegen des Schreibkopfes in bezug auf den Aufzeichnungsträger in einer zweiten Richtung, um auf demselben vorbestimmte graphische Motive mit Hilfe des an dem Schreibkopf gehaltenen Schreibwerkzeugs aufzuzeichnen, und mit einer trommelartigen Speichereinrichtung (50) für Schreibwerkzeuge, die Aufnahmen (54) aufweist, in denen jeweils ein Schreibwerkzeug aufbewahrt werden kann, und die so ausgebildet ist, daß die Übergabe eines Schreibwerkzeugs zwischen einer beliebigen Aufnahme der Speichereinrichtung und dem Schreibkopf möglich ist, wenn letzterer in eine der genannten Aufnahme benachbarte Übergabeposition gebracht wurde,

dadurch gekennzeichnet, daß die graphische Maschine mit Mitteln versehen ist, die die Übergabe eines Schreibwerkzeugs von dem Schreibkopf zur der Speichereinrichtung und das Einsetzen des ersteren in eine freie Aufnahme der Speichereinrichtung sowie das Lösen eines Schreibwerkzeugs aus einer Aufnahme der Speichereinrichtung und die Übergabe desselben an den Schreibkopf jeweils allein durch eine Kombination einer Relativbewegung zwischen der Speichereinrichtung und dem Schreibwerkzeug in der ersten Richtung und Bewegung des Schreibkopfes in der zweiten Richtung ermöglichen.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufnahme (54) der Speichereinrichtung und jedes Schreibwerkzeug (30) jeweils mit einem ersten bzw. einem zweiten Aufhängemittel (70, 84) versehen sind, die dazu eingerichtet sind, durch Relativbewegung der Speichereinrichtung (50) und des Schreibwerkzeugs (30) in der ersten Richtung miteinander in Eingriff gebracht zu werden, so daß nach dem Eingriff ein Ablösen des Schreibwerkzeugs von der Speichereinrichtung in der zweiten Richtung verhindert wird.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufnahme (54) der Speichereinrichtung (50) eine in bezug auf die Speichereinrichtung feste Kappe (74) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie das Einstecken einer Spitze eines Schreibwerkzeugs (30) in die Kappe gleichzeitig mit dem Ineingriffbringen der Aufhängemittel gestattet.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Aufhängemittel einen an dem Schreibwerkzeug ausgebildeten Kragen (84) umfast und dass das erste Aufhängemittel eine in jeder Aufnahme (54) der Speichereinrichtung ausgebildete Rille (70) umfast, wobei das Einhängen des Schreibwerkzeugs an der Speichereinrichtung durch Einführen des Kragens (84) in die Rille (70) erfolgt.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (50) mit Mitteln (76) versehen ist, die auf die in den Aufnahmen abgesetzten Schreibwerkzeuge permament eine Kraft ausüben, die die Tendenz hat, die ersten und zweiten Aufhängemittel miteinander in Eingriff zu halten.

10. Drehbare Trommel für die Aufbewahrung von Schreibwerkzeugen. zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die genannte Trommel an ihrem Umfang mehrere Aufnahmen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufnahme (54) ein erstes Aufhängemittel aufweist, das dazu eingerichtet ist, ein zweites Aufhängemittel an einem Schreibwerkzeug aufzunehmen, das bei einer Relativbewegung zwischen der Trommel und dem Schreibwerkzeug in der ersten Richtung in Eingriff gebracht wird, so daß nach dem Ineingriffbringen ein Ablösen des Schreibwerkzeugs von der Trommel in der zweiten Richtung verhindert wird.

11. Trommel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Aufhängemittel eine nach oben offene Rille (70) aufweisen, in die bei einer Absenkbewegung des Schreibwerkzeugs ein Kragen (84) des Schreibwerkzeugs eingreift.

12. Trommel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufnahme eine feste Kappe (74) aufweist, in die bei der Absenkbewegung des Schreibwerkzeugs eine Spitze des Schreibwerkzeugs einführbar ist.

13. Trommel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (76) aufweist, die auf die in den Aufnahmen angebrachten Schreibwerkzeuge permament eine Kraft ausüben, die die Tendenz hat, die Aufhängemittel miteinander in Eingriff zu halten.

14. Trommel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zum Ausüben einer Kraft auf die Schreibwerkzeuge eine die Trommel (50) umgebende Feder (76) aufweisen.

15. Trommel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer der Feder (76) keine beweglichen Teile aufweist.

16. Schreibwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, welches Schreibwerkzeug dazu eingerichtet ist, in einer an ihrem Umfang mit mehreren Aufnahmen versehenen Speichereinrichtung einer graphischen Maschne aufbewahrt zu werden, wobei jede Aufnahme eine Aufhänge- Rille (70) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibwerkzeug einen Kragen (84) mit einem vorspringenden Teil aufweist, der dazu eingerichtet ist, mit der Rille (70) in Eingriff zu treten, wenn das Schreibwerkzeug in bezug auf das Aufhängemittel parallel zur Längsrichtung des Schreibwerkzeugs bewegt wird.