DE4036184C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Zeichenmaschine mit den Merkmalen des
Oberbegriffs von Anspruch 1.
Die bekannte automatische Zeichenmaschine, von der die Erfindung ausgeht
(JP 1-2 72 495 A), weist eine automatische Zuführeinrichtung für Bleistiftminen
auf. Zu der automatischen Zuführeinrichtung gehört (mindestens) ein Bleistiftminenbehälter,
in dessen Unterteil eine anhebbare Führung für die Bleistiftminen
angeordnet ist. Unterhalb der Führung ist ein Schließelement angeordnet,
das an der Oberseite eine obere horizontale Fläche und eine untere horizontale
Fläche aufweist, die durch eine schräge Verbindungsfläche miteinander verbunden
sind. Das Schließelement kann in einer horizontalen Ebene geschwenkt werden.
Dazu wird das jeweils aktivierte Schließelement über einen Schwenkarm mit einem
Motor verbunden (Fig. 1, 2, 7, 8). Bei einem Schwenken des Schließelementes
stößt die schräge Verbindungsfläche gegen die Führung, so daß diese sich nach
oben bewegt. Dann steht die Führung über die Oberseite des Unterteils des
Bleistiftminenbehälters hinaus. Um nun zu gewährleisten, daß von den in dem
Bleistiftminenbehälter befindlichen Bleistiftminen nur eine einzige in die
Führung gelangt, wird das Schließelement mehrmals um wenige Grade hin und
her geschwenkt. Dadurch führt die Führung eine oszillierende Bewegung in
vertikaler Richtung aus. Anschließend wird das Schließelement weitergeschwenkt
so daß der Schwenkarm und das Schließelement eine Durchgangsöffnung freigegeben,
durch die eine Bleistiftmine aus dem Bleistiftminenbehälter in ein unterhalb
des Schließelements positioniertes Schreibinstrument fallen kann (Fig. 9
und 10).
Nachteilig an der zuvor beschriebenen automatischen Zeichenmaschine ist, daß
sie einerseits aufwendig in der Herstellung und somit teuer ist und daß
andererseits das Herausfiltern nur einer einzigen Bleistiftmine und somit das
Nachfüllen einer Bleistiftmine relativ lange dauert.
Weiter ist ein X-Y-Plotter mit einer automatischen Zuführeinrichtung von Bleistiftminen
bekannt (JP 1-1 36 797 A), bei dem zu der automatischen Zuführeinrichtung
ein Bleistiftminenbehälter gehört, an dessen Unterteil eine anhebbare
Führung für die Bleistiftminen angeordnet ist. Ein Schließelement ist unterhalb
der Führung angeordnet und kann durch einen Stiftkopf bzw. ein Schreibinstrument
in einer vertikalen Ebene, d. h. um eine horizontale Achse, geschwenkt werden.
Durch ein Schwenken des Schließelements ist eine Durchgangsöffnung im Schließelement
unterhalb des unteren Endes der Führung positionierbar, so daß eine
Bleistiftmine aus der Führung durch die Durchgangsöffnung in das Schreibinstrument
fallen kann. Stößt der Stiftkopf dabei gegen das Schließelement,
so wird der Stoß auf die Führung übertragen und die Führung bewegt sich nach
oben. Dadurch gelangt eine von mehreren Bleistiftminen aus dem Bleistiftminenbehälter
in die Führung.
Bekannt ist schließlich auch eine der weiter oben beschriebenen automatischen
Zeichenmaschine ähnliche Zeichenmaschine (JP 1-2 88 498 A), bei der die
Bleistiftminenbehälter ebenfalls fest mit einem Gestell verbunden sind.
Der Lehre der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte
automatische Zeichenmaschine mit einer automatischen Zuführeinrichtung für
Bleistiftminen so auszugestalten und weiterzubilden, daß ein schnelles Nachfüllen
von Bleistiftminen in das Schreibinstrument möglich ist, wobei die Zuführeinrichtung
aber gleichzeitig möglichst einfach und preiswert sein sollte.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einer automatischen Zeichenmaschine mit
den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird zunächst zusätzlich
realisiert, daß jeder Bleistiftminenbehälter um seine Längsachse drehbar an
der Zeichenmaschine gelagert ist. Dadurch erfolgt eine hin- und hergehende
Bewegung des Bleistiftminenbehälters um seine Längsachse, was dazu führt, daß
sehr viel schneller eine einzige Bleistiftmine aus dem Bleistiftminenbehälter
in die Führung am Unterteil des Bleistiftminenbehälters gelangt. Der im Stand
der Technik vorgesehenen, aus der Schwenkbewegung des Schließelementes abgeleiteten
vertikalen Hebe- und Senkbewegung der Führung im Bleistiftminenbehälter
wird also eine Drehbewegung des Bleistiftminenbehälters um seine
Längsachse überlagert, die das "Einfädeln" einer Bleistiftmine in die Führung
ganz erheblich erleichtert und beschleunigt. Dadurch wird die Zeit, die zum
Nachfüllen von Bleistiftminen in das Schreibinstrument benötigt wird, wesentlich
herabgesetzt.
Die Zuführeinrichtung wird nun aber durch die zuvor erläuterte, erfindungsgemäße
Maßnahme jedenfalls nicht aufwendig und damit auch nicht teurer. Das
wird dadurch erreicht, daß die Drehbewegung des Bleistiftminenbehälters um seine
Längsachse aus der Schwenkbewegung des Schließelements, die ohnehin für die
vertikale Bewegung der Führung im Bleistiftminenbehälter benötigt wird, abgeleitet
wird, und zwar durch die beschriebene Drehantriebskupplung. Dadurch
kann eine weitere Abtriebseinrichtung mit einem Motor, die ansonsten erforderlich
wäre, entfallen.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Lehre des Anspruchs 1 sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer Seitenansicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
automatischen Zeichenmaschine,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der wichtigsten Teile einer automatischen
Zuführeinrichtung für Bleistiftminen bei einer Zeichenmaschine gemäß
Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Bleistiftminenbehälters und
eines Schließmechanismus,
Fig. 4, 5 ,6 je einen Ausschnitt der Zuführeinrichtung in verschiedenen Arbeitspositionen
und
Fig. 7 eine Seitenansicht der Zuführeinrichtung zur Darstellung der Bleistiftminenentnahme.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Zeichenplatte 2 an einem Maschinenkörper
4 einer automatischen Zeichenmaschine befestigt. An der Zeichenplatte 2 ist eine
Führungsschiene 6 angeordnet, die in X-Achsenrichtung bewegbar ist.
Ein Stiftkopf 8 wird von der Führungsschiene 6 getragen und ist entlang der
Führungsschiene 6 auch bewegbar. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist an einer
Grundplatte des Stiftkopfes 8 eine Anhebevorrichtung 10 mit einem hinlänglich
bekannten Mechanismus mit einer beweglichen Spule vorgesehen. Auf der
Grundplatte des Stiftkopfes 8 ist eine Säule 12 angeordnet, die einen in
vertikaler Richtung bewegbaren Hebearm 14 trägt. Der Hebearm 14 weist einen
Haltearm auf, der ein Schreibinstrument 16 auswechselbar hält. Zu dem Schreib
instrument 16 gehören ein Stoßmechanismus 16a und ein Spannmechanismus, der
Bleistiftminen hält und freigibt. Der Stoßmechanismus 16a ragt vom oberen Ende
eines Stiftgehäuses des Schreibinstruments 16 nach oben elastisch ab, hat
eine axiale, nach oben offene Mittelbohrung zur Aufnahme von Bleistiftmi
nen und weist einen, mit ihm fest verbundenen Flansch 18 auf.
An dem Maschinenkörper 4 ist ein Gestell 20 angeordnet, an dessen oberem ho
rizontalen Teil 20a Bleistiftminenbehälter 26 einer automatischen Zuführein
richtung 22 für Bleistiftminen angeordnet sind. Die Bleistiftminenbehälter 26
sind dabei auf dem Teil 20a durch Sicherungsringe 24 so getragen, daß sie
sich um ihre eigenen Achsen drehen können. Zu dem Bleistiftminenbehälter 26
gehört ein zylindrisches Unterteil 26a, das mit dem Bleistiftminenbehälter 26
auf die in Fig. 3 gezeigte Art verbunden ist. Das Unterteil 26a weist eine
zentrische Durchgangsbohrung auf, in der eine rohrförmige Führung 28 in Axial
richtung bewegbar angeordnet ist. Das untere Ende der Führung 28 steht um
ein bestimmtes Maß über das untere Ende des Unterteils 26a oder die untere
Fläche des oberen horizontalen Teils 20a des Gestells 20 über. Die untere
Öffnung der Führung 28 bildet die Öffnung des Bleistiftminenbehälters 26.
Der Bleistiftminenbehälter 26 enthält mehrere Bleistiftminen 30, die ein
zeln in die Führung 28 geführt werden. Ein Schließelement 32 ist un
terhalb des oberen horizontalen Teils 20a des Gestells 20 angeordnet. Das
Schließelement 32 besteht aus einem plattenförmigen Exzenter, der von
einer Achse 34 getragen wird und um diese parallel zu der unteren Fläche
des horizontalen Teils 20a schwenkbar ist. Das Schließelement 32 weist
auf der der Achse 34 gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung 36 auf. Ein
Eingriffsarm 38 geht von dem Bleistiftminenbehälter 26 nach unten ab und
greift in die Ausnehmung 36 ein. An ihrer Oberseite weist das plattenför
mige Schließelement 32 eine untere horizontale Fläche 32a und eine obere
horizontale Fläche 32b auf, die durch eine sich in Richtung der Achse 34
hin verjüngende schräge Verbindungsfläche 32c verbunden sind. Zu der schrägen
Verbindungsfläche 32c an der Oberseite des Schließelements 32 gehört ei
ne entsprechende schräge Fläche 32d an der Unterseite des Schließelementes
32. Weiter weist das Schließelement 32 eine Durchgangsöffnung 40 auf. Die
Mittelachse der Durchgangsöffnung 40 liegt auf der gleichen Schwenkbahn um
die Achse 34, auf der auch die Achse der Führung 28 liegt. Bei einer ent
sprechenden Schwenkbewegung des Schließelementes 32 liegen also die Durch
gangsöffnung 40 und die untere Öffnung der Führung 28 direkt übereinander.
Das Schließelement 32 wird durch eine Feder 42 in eine bestimmte Dreh
richtung vorgespannt. Deshalb ist an dem oberen horizontalen Teil 20a des
Gestells 20 ein hier nicht gezeigter Stopper vorgesehen.
An dem freien, hier in vertikaler Richtung nach unten verlaufenden Arm 20b
des Gestells 20 ist unterhalb des Bleistiftminenbehälters 26 ein Führungs
arm 44 angeordnet. Der Führungsarm 44 weist einen gabelförmigen Teil auf.
Der Maschinenkörper 4 weist unterhalb des Führungsarms 44 eine Entladeöff
nung 46 auf, durch die Reste der Bleistiftminen 30 entsorgt werden. An der
Entladeöffnung 46 ist ein Sensor 48 vorgesehen, der anzeigt, wenn ein sol
cher Bleistiftminenrest durch die Entladeöffnung 46 fällt.
Zu der Zeichenmaschine gehört eine Steuerung, die die notwendigen Steuer
daten von einem Host-Computer bekommt. Die Steuerung steuert die Bewegun
gen der Führungsschiene 6 in Richtung der X-Achse, die Bewegung des Stift
kopfes 8 entlang der Führungsschiene 6 in Y-Richtung und die Hebebewegung
eines Elements 10a der Anhebevorrichtung 10 in Z-Richtung.
Es sei angemerkt, daß anstelle des linear verschiebbaren Gestells 20 zum
Halten der Bleistiftminenbehälter 26 auch ein schwenkbares Gestell verwen
det werden kann.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des zuvor erläuterten Ausführungsbeispiels
weiter erläutert.
Stellt die Steuerung der automatischen Zeichenmaschine fest, daß das Schreib
instrument 16 keine Bleistiftmine 30 mehr aufweist, bewegt sich der Stift
kopf 8, der über seinen Hebearm 14 das Schreibinstrument 16 trägt, in die
in Fig. 1 gezeigte Lage vor die entsprechende Zuführeinrichtung 22 und der
Hebearm 14 wird abgesenkt. Der Stiftkopf 8 fährt in die in Fig. 4 gezeigte
Position, in der der Stoßmechanismus 16a an der schrägen Fläche 32d an der
Unterseite des Schließelementes 32 anliegt. Nun wird das Schreibinstru
ment 16 entweder in der Horizontalen mit dem Sitftkopf 8 oder in der Ver
tikalen durch die Anhebevorrichtung hin- und herbewegt. Dies geschieht bei
spielsweise mit einem Hub von etwa einem Millimeter. Dadurch stößt das
obere Ende des Schreibinstruments 16 ständig vor die schräge Fläche 32d
an der Unterseite des Schließelementes 32, was zu einer hin und her gehen
den Schwenkbewegung des Schließelementes 32 und damit auch des Bleistift
minenbehälters 26 führt. Gleichzeitig bewegt sich die Führung 28 auf der
unteren horizontalen Fläche 32a und der schrägen Verbindungsfläche 32c hin
und her, wodurch die Führung 28 abwechselnd angehoben und abgesenkt wird.
Im Ergebnis fällt nur eine der Bleistiftminen 30 aus dem Bleistiftminen
behälter 26 in die Führung 28 hinein. Wenn die Führung 28 die untere horizon
tale Fläche 32a das Schließelement 32 berührt, befindet sich das obere
Ende der Führung 28 auf gleicher Höhe mit der Oberseite des zylindrischen
Unterteils 26a des Bleistiftminenbehälters 26 (Fig. 4). Liegt die Führung
28 hingegen an der schrägen Verbindungsfläche 32c oder an der oberen hori
zontalen Fläche 32b des Schließelementes 32 an, so ragt das obere Ende
der Führung 28 über die Oberseite des Unterteils 26a hinaus (Fig. 5).
Der Stiftkopf 8 bewegt sich weiter in die in Fig. 5 gezeigte Position, in
der die Bleistiftmine 30 in das Schreibinstrument übergeben werden kann.
Dabei nimmt das Schreibinstrument 16 das Schließelement 32 mit, die um
die Achse 34 schwenkt. In der in Fig. 5 gezeigten Lage wird das Schreibin
strument 16 wieder horizontal (vertikal) hin und herbewegt, was zu den zu
vor beschriebenen entsprechenden Bewegungen des Schließelementes 32 und
des Bleistiftminenbehälters 26 führt. Dadurch werden die Bleistiftminen 30,
die sich nicht in der Führung 28, deren oberes Ende über den oberen Rand
des Unterteils 26a hinaussteht, befinden, an die Seite des Behälters 26
hin abgeschüttelt. Anschließend wird das Schreibinstrument 16 durch die
Anhebevorrichtung 10 um einen bestimmten Weg nach oben gedrückt. Dadurch
drückt der Stoßmechanismus 16a gegen die schräge Fläche 32d an der Unter
seite des Schließelementes 32, was zu einer Schwenkbewegung des Schließ
elementes 32 um die Achse 34 in die in Fig. 6 gezeigte Lage führt. In
dieser Lage befindet sich die Öffnung des Stoßmechanismus 16a, die Durch
gangsöffnung 40 des Schließelementes 32 und die untere Öffnung der Füh
rung 28 direkt übereinander, so daß genau eine Bleistiftminen 30 in das
Schreibinstrument 16 fällt.
Der Stiftkopf 8 wird in die in Fig. 7 gezeigte Lage zurückbewegt, in der
sich das untere Ende des Schreibinstruments 16 direkt über der Entladeöff
nung 46 befindet. Hier liegt die obere Fläche des Stoßmechanismus 16a an
der unteren Fläche des gabelförmigen Führungsarms 44 an. Die Steuerung
hebt über die Anhebevorrichtung 10 das Schreibinstrument 16 mehrere Male
an und der Flansch 18 stößt gegen den Führungsarm 44. Die Relativbewegung
zwischen dem Flansch 18 und einer Bleistiftminenfassung des Schreibinstru
ments 16 bewirkt, daß der Rest der zuletzt benutzten Bleistiftmine 30
durch die Entladeöffnung 46 fällt und die neue Bleistiftmine 30 in die
Bleistiftminenfassung des Schreibinstruments 16 hineinrutscht.
Weiter wird der Antrieb für den Stiftkopf 8 dazu verwendet, die Führung 28
in dem Bleistiftminenbehälter 26 vertikal hin und herzubewegen, so daß sicher
gestellt ist, daß nur eine einzige Bleistiftmine 30 in die Führung 28 ge
langt. Da für die Hin- und Herbewegung der Antrieb des Stiftkopfes 8 ver
wendet wird, kann auf einen zusätzlichen Antrieb verzichtet werden, wodurch
die Baugröße und somit die Kosten für die automatische Zeichenmaschine ver
ringert werden.
Erfindungsgemäß wird der Stoßmechanismus 16a des Schreibinstruments 16 der
automatischen Zuführeinrichtung 22 für Bleistiftminen 30 durch die Anhebe
vorrichtung 10 des Stiftkopfes 8 betrieben, so daß kein zusätzlicher An
triebsmechanismus zur Betätigung des Stoßmechanismus 16a notwendig ist.
Erfindungsgemäß wird der Antrieb des Stiftkopfes 8 weiterhin dazu benutzt,
den Bleistiftminenbehälter 26 um seine Achse hin und herzudrehen, wodurch
verhindert wird, daß die Bleistiftminen 30 in dem Bleistiftminenbehälter 26
die Führung 28 verstopfen.
Claims (4)
1. Automatische Zeichenmaschine mit einem Stiftkopf (8), einem vom Stiftkopf
(8) gehaltenen Schreibinstrument (16) und einer automatischen Zuführeinrichtung
(22) für Bleistiftminen (30), wobei zu der automatischen Zuführeinrichtung
(22) mindestens ein vertikal an der Zeichenmaschine angeordneter Bleistiftminenbehälter
(26) mit einem Unterteil (26a) und einer anhebbar in dem
Unterteil (26a) angeordneten Führung (28) sowie je Bleistiftminenbehälter
(26) ein Schließelement (32) gehören, wobei das Schließelement (32) eine
schräge Verbindungsfläche (32c) aufweist, um eine vertikale Achse (34) schwenkbar
unterhalb der Führung (28) angeordnet und in eine Schwenkrichtung vorgespannt
ist, wobei eine Hin- und Herbewegung des Schließelements (32) über
die schräge Verbindungsfläche (32c) an die Führung (28) übertragen wird und
zum Anheben bzw. Absinken der Führung (28) führt und wobei das Schließelement
(32) in eine Stellung schwenkbar ist, in der eine Durchgangsöffnung
(40) im Schließelement (32) mit dem unteren Ende der Führung (28) und dem
Schreibinstrument (16) am Stiftkopf (8) in einer Linie liegt, so daß eine
Bleistiftmine (30) aus der Führung (28) durch die Durchgangsöffnung (40)
in das Schreibinstrument (16) zu fallen vermag, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Bleistiftminenbehälter (26) um seine Längsachse drehbar an der
Zeichenmaschine gelagert ist und daß zwischen dem Bleistiftminenbehälter
(26) und dem Schließelement (32) eine Drehantriebskupplung (36, 38) vorgesehen
ist, durch die die Schwenkbewegung des Schließelements (32) in eine
Drehbewegung des Bleistiftminenbehälters (26) um seine Längsachse umsetzbar
ist.
2. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Bleistiftminenbehälter
(26) an der Zeichenmaschine ein den Bleistiftminenbehälter
(26) um seine Längsachse drehbar tragender Sicherungsring (24) zugeordnet
ist.
3. Zeichenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schließelement (32) an der der Achse (34) gegenüberliegenden Seite eine
Ausnehmung (36) aufweist und daß ein vom Bleistiftminenbehälter (26) außermittig
nach unten abragender Eingriffsarm (38) in die Ausnehmung (36) eingreift,
die Ausnehmung (36) und der Eingriffsarm (38) also gemeinsam die Drehantriebskupplung
bilden.
4. Zeichenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkbewegung des Schließelements (32) um die Achse (34) dadurch
verursacht wird, daß der Stiftkopf (8) so hin und her bewegt wird, daß er
oder das von ihm gehaltene Schreibinstrument (16) horizontal oder vertikal
gegen das Schließelement (32) stößt.
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