DE4036183C2 - Automatische Zeichenmaschine mit einer automatischen Zuführeinrichtung für Bleistiftminen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Zeichenmaschine mit einer automatischen Zuführeinrichtung für Bleistiftminen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Die Lehre der Erfindung geht aus von einer automatischen Zeichenmaschine (JP-A-1-1 272 495) mit einer automatischen Zuführeinrichtung für Bleistiftminen. Zu der automatischen Zuführeinrichtung gehört (mindestens ein Bleistiftminenbehälter, an 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. Bei einem Schwenken des Schließelementes stößt die schräge Verbindungsfläche gegen die Führung, so daß diese sich dann nach oben bewegt. Dann steht die Führung über die Oberseite des Unterteils des Bleistiftminenbehälters hinaus. Um nun zu gewährleisten, daß von dem 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 freigeben, durch die eine Bleistiftmine aus dem Bleistiftminenbehälter in ein unterhalb des Schließelements positioniertes Schreibinstrument fallen kann.

Bei der aus diesem Stand der Technik bekannten automatischen Zeichenmaschine ist also ein "Rütteln" einer anhebbaren Führung im Unterteil eines Bleistiftminenbehälters durch Schwenken des Schließelements in horizontaler Richtung bekannt. Nachteilig an der beschriebenen automatischen Zeichenmaschine ist es, daß sie aufwendig in der Herstellung und somit teuer ist, da für die Schwenkbewegung des Schließelementes ein eigener Antriebsmotor benötigt wird.

Weiter ist ein X-Y-Plotter mit einer automatischen Zuführeinrichtung von Bleistiftminen bekannt (JP-A-1-136 797). Zu der automatischen Zuführeinrichtung gehört einen Bleistiftminenbehälter, 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.

Bei der zuvor beschriebenen automatischen Zeichenmaschine ist ein "Rütteln" der Führung im Bleistiftminenbehälter nicht vorgesehen. Das wäre auch bei dieser Konstruktion mit einem um eine horizontale Achse in einer vertikalen Ebene schwenkbaren Schließelement mit der dargestellten schrägen Deckfläche kaum möglich, da sich beim Schwenken des Schwenkelements eine eventuell schon in die Führung gelangte Bleistiftmine nach unten aus der Führung heraus bewegt. Da das "Rütteln" automatisch erfolgen müßte, wäre nicht zu verhindern, daß in einem solchen Fall die Spitze der Bleistiftmine zurück in die Führung gedrückt werden würde, das würde zu einem Abbrechen der Spitze der Bleistiftmine führen. Dafür, daß dem so ist, spricht die Tatsache, daß die Durchgangsöffnung in der Deckfläche des Schließelements am äußeren Rand gerade so angebracht ist, daß die Spitze einer aus der Führung herausragenden Bleistiftmine hindurchtreten kann, ohne zurückgedrückt zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte automatische Zeichenmaschine mit einer automatischen Zuführeinrichtung für Bleistiftminen so auszugestalten und weiterzubilden, daß die Zuführeinrichtung möglichst einfach und preiswert aufgebaut ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird bei einer automatischen Zeichenmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Eine bevorzugte Ausgestaltung ist Gegenstand des Anspruchs 2.

Erfindungsgemäß wird auf einem gesonderten Antriebsmotor für das Schließelement verzichtet. Das Schließelement wird vielmehr dadurch angetrieben, daß der Stiftkopf gegen das Schließelement geschwenkt wird. Da der Stiftkopf antriebstechnisch ohnehin bewegbar sein muß, er muß ja schließlich zum Zuführen einer neuen Bleistiftmine unter dem Bleistiftminenbehälter positioniert werden, ist mit dem nunmehr verwirklichten Schwenken des Schließelements kein zusätzlicher Aufwand verbunden. Insbesondere muß kein besonderer Antriebsmotor verwendet werden bzw. wenn nur ein Antriebsmotor vorgesehen ist, muß dieser nicht mit einem Umschaltmechanismus für unterschiedliche aktivierte Elemente vorgesehen sein.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer Seitenansicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiels ei­ ner automatischen Zuführeinrichtung für Bleistiftminen einer Zeichenmaschine nach der Lehre der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der wichtigsten Teile der automati­ schen Zuführeinrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Bleistiftminenbehälters und eines Schließmechanismus,

Fig. 4, 5, 6 je einen Ausschnitt der Zuführeinrichtung in verschiedenen Ar­ beitspositionen und

Fig. 7 eine Seitenansicht der Zuführeinrichtung zur Darstellung der Blei­ stiftminenentnahme.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Zeichenplatte 2 an einem Maschinenkör­ per 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 hinläng­ lich 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. Eine Schließvorrichtung 32 ist un­ terhalb des oberen horizontalen Teils 20a des Gestells 20 angeordnet. Die Schließvorrichtung 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. Die Schließvorrichtung 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 die plattenför­ mige Schließvorrichtung 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 der Schließvorrichtung 32 gehört ei­ ne entsprechende schräge Fläche 32d an der Unterseite der Schließvorrichtung 32. Weiter weist die Schließvorrichtung 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 der Schließvorrichtung 32 liegen also die Durch­ gangsöffnung 40 und die untere Öffnung der Führung 28 direkt übereinander.

Die Schließvorrichtung 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 der Schließvorrichtung 32 anliegt. Nun wird das Schreibinstru­ ment 16 entweder in der Horizontalen mit dem Stiftkopf 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 der Schließvorrichtung 32, was zu einer hin und her gehen­ den Schwenkbewegung der Schließvorrichtung 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 der Schließvorrichtung 32 berüht, 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 der Schließvorrichtung 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 die Schließvorrichtung 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 der Schließvorrichtung 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 der Schließvorrichtung 32, was zu einer Schwenkbewegung der Schließ­ vorrichtung 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 der Schließvorrichtung 32 und die untere Öffnung der Füh­ rung 28 direkt übereinander, so daß genau eine Bleistiftmine 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.

Claims (2)

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 die Schwenkbewegung des Schließelements (32) in horizontaler Ebene um die vertikale Achse (34) dadurch verursacht wird, daß der Stiftkopf (8) so hin- und herbewegt wird, daß er oder das von ihm gehaltene Schreibinstrument (16) horizontal oder vertikal gegen das Schließelement (32) stößt.

2. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die schräge Verbindungsfläche (32c) am Schließelement (32) radial in Richtung auf die Achse (34) hin verjüngt.