DE4041476A1 - Zeichenautomat bei einem geraet zur automatischen minenzufuehrung - Google Patents
Zeichenautomat bei einem geraet zur automatischen minenzufuehrungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zeichenautomaten mit einem Gerät zur automa
tischen Minenzuführung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Mit dem Gerät zur automatischen Minenzuführung des in Rede stehenden Zei
chenautomaten können Druckstifthalter an einem Zeichenkopf und an einem
Schreiberspeicher gegenseitig ausgetauscht werden. Dabei ist der Schreiber
speicher an einer Seite des Maschinengestells des Zeichenautomaten ange
ordnet.
Aus der JP-P-OS 1-78 899 ist ein Gerät zur automatischen Minenzuführung be
kannt. Zu dem Gerät gehören ein Schreiberspeicher und ein in den Schrei
berspeicher bereits integriertes Minenreservoir. Die Zuführung von Minen
an den Druckstifthalter, der von dem Schreiberspeicher gehalten wird, er
folgt durch Öffnen und Schließen eines unterhalb des Minenreservoirs vor
gesehenen Verschlußmechanismus, wodurch Minen jeweils einzeln aus dem Minen
reservoir fallen.
Ein weiteres Gerät ist aus der JP-P-OS 2-29 399 bekannt. Das Gerät weist ei
nen Druckstifthalter auf, der eine Mehrzahl von Schreibminen aufnimmt. Der
von einem Schreiberspeicher gehaltene Druckstifthalter wird durch ein ver
schiebbares Element in eine gewünschte Zeichenposition bewegt. In der Zei
chenposition wird der Druckstifthalter durch eine Stoßvorrichtung mehr
fach angestoßen.
Der aus dem Stand der Technik bekannte Mechanismus zur automatischen Minen
zuführung mit einem mehrere Schreibminen aufnehmenden Druckstifthalter
weist prinzipbedingt den Nachteil auf, daß der Druckstifthalter entsprech
end groß und schwer ausgeführt sein muß. Daher ist dieser Mechanismus
nicht zum Zeichnen mit hoher Genauigkeit oder großer Geschwindigkeit ge
eignet.
Der Mechanismus, bei dem der Schreiberspeicher und das Minenreservoir
in integrierter Form ausgeführt sind, weist den weiteren Nachteil auf,
daß es unmöglich ist, während der Zeichenoperation des Zeichenautomatens
neue Minen nachzufüllen oder die Druckstifthalter des Schreiberspeichers
auszutauschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zeichenautomaten mit einem
Gerät zur automatischen Minenzuführung zu schaffen, bei dem die zuvor er
wähnten Nachteile vermieden werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Zeichenmaschine mit einem
Gerät zur automatischen Minenzuführung so auszugestalten, daß die Möglich
keit einer freien Kombination verschiedener Minen gegeben ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zur Dastellung der relativen Lage
einer Halterung, eines Schreiberspeichers und eines Zeichen
kopfes,
Fig. 2 eine perspektivische Gesamtdarstellung eines Geräts zur automa
tischen Minenzuführung
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Halterung,
Fig. 4 und 5 perspektivische Ansichten zur Darstellung eines Stoßvorgangs,
Fig. 6 eine Seitenansicht zur Darstellung einer Abbruchbewegung,
Fig. 7 eine der in Fig. 7 gezeigten Darstellung ähnlichen Seitenansicht
zur Darstellung einer Bewegung zum Einschieben einer Mine,
Fig. 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Halterung und des
Schreiberspeichers,
Fig. 9 eine Darstellung des Bewegungsablaufes,
Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Darstellung der einzelnen Operationen des
Geräts zur automatischen Minenzuführung,
Fig. 11 ein dem in Fig. 10 gezeigten Flußdiagramm ähnliches Flußdiagramm,
Fig. 12 eine seitliche Schnittansicht des Geräts zur automatischen Mi
nenzuführung,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der Funktion einer
Verschlußscheibe,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Aufbaus einer
Scheibe zur Befestigung eines Sensors und deren peripheren Tei
le,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer Halterung,
Fig. 16 eine Seitenansicht der Halterung,
Fig. 17 eine Vorderansicht der Halterung,
Fig. 18 eine Schnittdarstellung eines Druckstifthalters und
Fig. 19 eine Seitenansicht zur Darstellung einer anderen Ausführungsform
des Geräts zur automatischen Minenzuführung nach der Lehre der
Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Maschinengestell eines Zeichenautomaten mit Papiereinzug
mit einem an dem Maschinengestell 2 angebrachten Papierführungselement 4.
Über dem Papierführungselement 4 ist eine nicht dargestellte Führung vor
gesehen, die quer und parallel zu dem Papierführungselement 4 verläuft. An
der Führung ist ein Zeichenkopf 6 angeordnet. Der Zeichenkopf 6 ist mit
einem Endlosstahlband 8 verbunden. Das Endlosstahlband 8 verläuft entlang
mehrerer Spannrollen, die an den Enden der Führung vorgesehen sind. Das End
losstahlband 8 wird durch einen ersten Motor (hier nicht dargestellt), der
mit den Spannrollen verbunden ist, angetrieben.
Ein Andruckwalzenmechanismus bestehend aus einer Antriebswalze und einer
Andruckwalze ist an den Seiten des Papierführungselements 4 angeordnet.
Der Andruckwalzenmechanismus hält das auf dem Papierführungselement 4 lie
gende Zeichenpapier. Sobald ein zweiter Motor die Antriebswalze antreibt,
wird das Zeichenpapier auf dem Papierführungselement 4 in Längsrichtung
durch die Walzen vorgeschoben.
Der Zeichenkopf 6 weist eine an sich bekannte Haltevorrichtung 10 für einen
Schreiber auf. Die Haltevorrichtung 10 ist an einem in dem Zeichenkopf 6 ent
haltenen Schreiber-Hebe-Mechanismus angeordnet und nimmt einen Druckstifthal
ter 12 auf.
Das Maschinengestell 2 weist eine daran fest angebrachte quaderförmige Grund
platte 14 mit einem Mechanismus zur Minenzuführung auf. Wie Fig. 2 zeigt,
weist die Grundplatte 14 einen Schreiberspeicher 16 in Revolverform auf. Der
Schreiberspeicher 16 ist an einem Ende der in Querrichtung verlaufenden Füh
rung des hin- und herbeweglichen Zeichenkopfs 6 angeordnet. Ein unteres
Scheibenelement 20 des Schreiberspeichers 16 wird von einer Welle 18 getra
gen und ist lösbar mit einem Scheibenelement 24 verbunden (vgl. Fig. 8).
Das Scheibenelement 24 seinerseits ist über einen an der quaderförmigen
Grundplatte 14 vorgesehenen Untersetzungsmechanismus mit der Abtriebswelle
eines Motors 22 verbunden. Aus Fig. 8 geht hervor, daß eine Markierung 26
an der Umfangsfläche des unteren Scheibenelements 20 vorgesehen ist. Die
Markierung 26 wird durch einen an der Grundplatte 14 angebrachten ersten
Sensor 28 detektiert, so daß ein Steuerungsgerät einerseits die Ursprungs-
oder Start-Position der Drehung des Schreiberspeichers 16 und andererseits
das Vorhandensein des Schreiberspeichers 16 erkennt.
An seiner Unterseite weist das untere Scheibenelement 20 Ausnehmungen auf,
mit deren Hilfe der Schreiberspeicher 16 auf ein Paar Stifte, die an dem
Scheibenelement 24 vorgesehen sind, aufgesteckt werden kann. Somit ist
das untere Scheibenelement 20 lösbar mit dem Scheibenelement 24 verbunden.
Der Motor 22 ist mit einem Steuerungsgerät mit einem Mikrocomputer verbun
den. Zu dem Schreiberspeicher 16 gehört ein weiteres Paar Scheibenelemen
te, das in festgelegten Abständen Aufnahmen 30 aufweist, die für sich be
kannte Druckstifthalter 12 trennbar tragen. Jeder der von einer Aufnahme 30
getragenen Druckstifthalter 12 kann automatisch durch einen anderen von der
Haltevorrichtung 10 des Zeichenkopfs 6 getragenen Druckstifthalter 12 ausge
tauscht werden. Der automatische Austauschvorgang der Schreiber an dem Zei
chenkopf 6 und an dem Schreiberspeicher 16 ist hinlänglich bekannt und
nicht Gegenstand der Erfindung, so daß im Zusammenhang mit der Beschreibung
des Geräts zur automatischen Minenzuführung auf eine nähere Erläuterung
dieses Austauschvorgangs verzichtet werden kann.
Im folgenden wird der Aufbau des Druckstifthalters 12 anhand von Fig. 18 er
läutert.
Wie Fig. 18 zeigt, gehört zu dem Druckstifthalter 12 ein Stoßmechanismus 34,
ein Minenklemmechanismus 36, ein Minenvorschubmechanismus 38 und ein Gehäu
se 40. Der Stoßmechanismus 34 weist einen Minendurchgang 44 zum Halten einer
Mine 42 und weiterhin eine Druckfeder 46 zur Verbindung des Minendurch
gangs 44 mit dem Minenklemmechanismus 36 auf. Zu dem Minenklemmechanis
mus 36 gehören ein am Ende geteiltes Einspannelement 48, an dem Einspann
element 48 anliegende Kugeln 50, ein Klemmgehäuse 52 und zwei Klemmfedern 54,
56. Schließlich ist in dem Druckstifthalter 12 eine stoßabsorbierende Fe
der 58 vorgesehen (vgl. Fig. 18). Der an einem Ende des Druckstifthalters 12
angeordnete Minenvorschubmechanismus 38 weist an einer festgelegten Posi
tion einen Gummiring 60 auf, der eine Mine 42a durch Reibung hält.
Ein inneres Gehäuse 62 positioniert einerseits den Minenklemmechanismus 36
und andererseits den Minenvorschubmechanismus 38 an festgelegten Positionen
in dem Druckstifthalter 12. Dabei ist der Minenvorschubmechanismus 38 gegen
die Federkraft einer Verbindungsfeder 64 vertikal verschiebbar und wird durch
das innere Gehäuse 62 gegen ein Herausfallen aus dem Druckstifthalter 12 ge
sichert.
Im Betrieb wird eine in dem Minendurchgang 44 gehaltene Mine 42a durch ein
am oberen Ende des Minenklemmechanismus 36 befindliches Trichterelement 65
zu einem weiteren Minendurchgang unterhalb des Trichterelements 65 geführt.
Die sich in dem weiteren Minendurchgang befindliche Mine wird im weiteren
als erste Mine 42a bezeichnet. Durch einfache oder mehrfache Betätigung des
Stoßmechanismus 34 wird das Einspannelement 48 abwechselnd geöffnet und ge
schlossen. Dadurch wird die erste Mine 42a durch das Einspannelement 48 des
Minenklemmechanismus 36 eingespannt. Ein Ende der ersten Mine 42a ist da
bei im allgemeinen mit dem Gummiring 60 des Minenvorschubmechanismus 38
durch Reibschluß verbunden. Durch Auf- und Abwärtsbewegen des Minenvorschub
mechanismus 38 wird die erste Mine 42a nach und nach vorgeschoben.
Der zuvor erläuterte Vorschubmechanismus wird im folgenden im Detail er
läutert. Der Minenklemmechanismus 36 des Druckstifthalters 12 ist so ge
staltet, daß nur eine relativ geringe Klemmkraft beim Vorschub der Mine 42a
auf die Mine 42a ausgeübt wird. Eine sehr starke Klemmkraft hingegen wird
auf die Mine 42a ausgeübt, wenn die Mine 42a zurückgedrückt wird. Wird also
der Minenvorschubmechanismus 38 nach oben bewegt, so wird die erste Mine
42a durch das Einspannelement 48 eingespannt und nicht verschoben. Der Minen
vorschubmechanismus 38 bewegt sich nur relativ zur ersten Mine 42a. Bewegt
sich hingegen der Minenvorschubmechanismus 38 in entgegengesetzter Rich
tung in seine Ausgangsposition zurück, klemmt das Einspannelement 48 die
erste Mine 42a nicht ein und die erste Mine 42a wird um eine dem vertikalen
Hub des Minenvorschubmechanismus 38 entsprechende Distanz in Folge der Rei
bungskraft des Gummirings 60 vorgeschoben.
Nach dem Vorschieben eines Abschnitts der ersten Mine 42a ist der Zeichen
automat betriebsbereit und es kann geschrieben oder gezeichnet werden.
Sobald die erste Mine 42a verbraucht ist und das rückwärtige Ende der ersten
Mine 42a den Minenklemmechansimus 36, wie er in Fig. 18 dargestellt ist,
verläßt, kann die Zeichenfunktion nicht mehr erfüllt werden, da die erste
Mine 42a jetzt nicht mehr ausreichend fixiert ist. Der verbliebene Rest der
ersten Mine 42a muß entsprechend aus dem Druckstifthalter 12 entfernt werden.
Nach der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
der Minenklemmechanismus 36 des Druckstifthalters 12 so konstruiert, daß
eine Mine 42 in einer bestimmten Position durch den Minenklemmechanismus
36 gehalten wird, um ein präzises Zeichnen zu ermöglichen. Zum Auswerfen von
Minen ist der Minenklemmechanismus 36 hingegen nicht geeignet, der verblei
bende Rest der ersten Mine 42a kann also nicht direkt aus dem Druckstifthal
ter 12 entfernt werden, er wird durch den Gummiring 60 des Minenvorschub
mechanismus 38 gehalten.
Der ersten Mine 42a folgt eine zweite Mine 42b, die durch den Minenklem
mechanismus 36 eingespannt wird. Durch Betätigung des Stoßmechanismus 34
wird die zweite Mine 42b vorgeschoben, bis sie das hintere Ende der ersten
Mine 42a berührt (vgl. Fig. 18). Nun wird der Minenvorschubmechanismus 38
mit der durch den Gummiring 60 gehaltenen ersten Mine 42a nach oben gedrückt.
Andererseits berührt das hintere Ende der ersten Mine 42a die zweite Mine 42b,
die durch den Minenklemmechanismus 36 eingespannt ist, so daß auch die
erste Mine 42a fixiert ist. Dadurch wird die erste Mine 42a relativ zu dem
Minenvorschubmechanismus 38 vorgeschoben. Durch Rückkehr des Minenvor
schubmechanismus 38 in seine Ausgangsposition entsteht dann zwischen dem
hinteren Ende der ersten Mine 42a und der zweiten Mine 42b eine Lücke, die
einem Hub des Minenvorschubmechanismus 38 entspricht. Durch Herunterdrücken
des Stoßmechanismus 34 wird der Minenklemmechanismus 36 geöffnet und die
zweite Mine 42b fällt in Folge der Schwerkraft auf das Ende der ersten Mine
42a. Durch Wiederholung dieser beiden Operationen - Anheben des Minenvorschub
mechanismus 38 und anschließendes Herunterdrücken des Stoßmechanismus 34 -
wird die erste Mine 42a entfernt.
Im folgenden wird der Mechanismus zur automatischen Minenzuführung des
Zeichenautomaten nach der Lehre der Erfindung erläutert.
Eine Halterung 66 weist an ihrer Stirnfläche eine Schreiberhalterung 68
auf, die im wesentlichen der Haltevorrichtung 10 des Zeichenkopfes 6 ent
spricht. Die Halterung 66 ist zwischen Führungsschienen 70, 72, die an der
oberen Berandung der Grundplatte 14 angeordnet sind, beweglich gelagert
(vgl. Fig. 12). An der Grundplatte 14 sind zwei Spannrollen 74, 76 drehbar
an den beiden Enden der Führungsschiene 70 angeordnet. Die Spannrolle 76 ist
mit der Abtriebswelle eines Antriebsmotors 78 (Fig. 2) verbunden. Ein Zahnrie
men 80 wird durch die beiden Spannrollen 74, 76 vorgespannt. Er ist mit der
Halterung 66 verbunden.
Wie die Fig. 8 und 12 zeigen, ist eine untere Scheibe 84 des Minenreser
voirs 82 trennbar mit einem Scheibenelement 88 verbunden. Das Scheibenele
ment 88 seinerseits ist an einer vertikal an der Grundplatte 14 angeordneten
Abdeckung 86 drehbar gelagert. An der Umfangsfläche der unteren Scheibe 84 des
Minenreservoirs 82 ist eine Markierung 90 vorgesehen (vgl. Fig. 8). Die Mar
kierung 90 wird durch einen zweiten Sensor 92 detektiert, der auf der Ab
deckung 86 vorgesehen ist. Der zweite Sensor 92 hat die Aufgabe festzustel
len, ob ein Minenreservoir 82 vorhanden ist und welches die Ausgangsposition
für die Drehung des Minenreservoirs 82 ist. Das Minenreservoir 82 kann trenn
bar auf das Scheibenelement 88 aufgesteckt werden. Dazu sind an der Untersei
te der unteren Scheibe 84 Ausnehmungen 94, 96 und an der Oberseite des Schei
benelements 88 Zapfen 98, 100 vorgesehen.
Das Scheibenelement 88 weist eine Außenverzahnung 102 auf, über die das
Scheibenelement 88 mit der Abtriebswelle eines Stellmotors 104 (Fig. 2),
der an der Abdeckung 86 angeordnet ist, verbunden ist. Das Minenreservoir
82 weist mehrere Minenspeicher 106 auf, die zwischen der oberen Scheibe 83
und der unteren Scheibe 84 angeordnet sind. Zu jedem Minenspeicher 106 gehört
ein Minenbehälter 110, der eine Vielzahl von Schreibminen 108 aufnehmen kann.
An seiner Unterseite weist jeder Minenbehälter 110 eine Durchgangsbohrung auf,
in der eine rohrförmige Minenführung 112 zentrisch und beweglich angeordnet
ist. Die untere Stirnfläche eines an der Minenführung 112 angeordneten Flan
sches wird durch die Kraft einer Spiralfeder 114 gegen die obere Fläche der
unteren Scheibe 84 gedrückt. In dieser Lage liegt die Unterkante der Führung
112 um ein bestimmtes Maß unterhalb der unteren Fläche der unteren Scheibe 84.
Gleichzeitig stößt das obere Ende der Minenführung 112 an die untere Anschlag
fläche des Minenbehälters 110 (vgl. Fig. 12). Unterhalb der unteren Scheibe 84
ist für jeden Minenspeicher 106 eine Verschlußscheibe 116 vorgesehen. Die Ver
schlußscheibe 116 ist dabei in Radialrichtung der unteren Scheibe 84 ver
schiebbar angeordnet. In Fig. 12 und 13 ist gut erkennbar, daß die Verschluß
scheibe 116 eine Ausnehmung 118 aufweist. Diese Ausnehmung 118 weist ihrer
seits einen horizontal liegenden Boden und schräge Ränder auf. Weiterhin
weist jede Verschlußscheibe 116 an ihrem Rand einen zapfenartigen Fortsatz
120 auf, der sich nach unten hin erstreckt. Die Verschlußscheibe 116 weist
ferner nahe ihres Randes eine Öffnung 122 auf. Die Verschlußscheibe 116
wird gegen die untere Scheibe 84 gedrückt, so daß die Öffnung 122 im äußeren
Bereich der unteren Scheibe 84 an einem Anschlag anliegt.
Unterhalb der Minenspeicher 106 ist die Schreiberhalterung 68 der Halte
rung 66 angeordnet. Eine Trägerwelle 124 für einen Schwenkarm 128 ist dreh
bar an der Grundplatte 14 angeordnet und ist mit der Abtriebswelle eines
ebenfalls an der Grundplatte 14 befestigten Betätigungsmotors 126 verbun
den (Fig. 2). An dem oberen Ende der Trägerwelle 124 ist der Schwenkarm 128
rechtwinklig zur Trägerwelle 124 vorgesehen. Ein Anschlagzapfen 130 ist auf
der oberen Fläche des Schwenkarms 128 angeordnet und liegt der Verschluß
scheibe 116, die unterhalb des Minenspeichers 106 und oberhalb der Schrei
berhalterung 68 vorgesehen ist, gegenüber. Die Verschlußscheibe 116 und der
Schwenkarm 128 bilden einen Verschlußmechanismus, mit dem jeweils eine
Schreibmine 108 aus dem Minenspeicher 106 fallen gelassen wird.
Es ist eine Vielzahl solcher Verschlußmechanismen bekannt, von denen hier nur
einer dargestellt ist. Eine obere Stoßscheibe 132 ist drehbar auf einer senk
recht zu den Führungsschienen 70, 72 und parallel zu der Oberfläche der Grund
platte 14 verlaufenden Achse gelagert. Die obere Stoßscheibe 132 nimmt in ihrem
gabelförmigen Abschnitt den Stoßmechanismus 34 des Druckstifthalters 12 auf.
Im angehobenen Zustand des gabelförmigen Abschnitts nimmt die obere Stoßschei
be 132 eine ungefähr horizontale Lage ein. Dabei liegt ein hinterer Anschlag
der oberen Stoßscheibe 132 an einem Träger der Halterung 66 an. Eine erste
Walze 136 ist, wie in Fig. 3 dargestellt, drehbar an der oberen Stoßschei
be 132 gelagert. Eine Andruckscheibe 140 weist vorstehende Abschnitte 140a,
140b auf und ist auf der Abdeckung 86 entlang der Führungsschiene 70, 72 ent
sprechend der Bewegungsrichtung der Rolle 136 angeordnet. An einem auf der
Grundplatte 14 angebrachten Träger ist eine untere Stoßscheibe 142 drehbar
auf einer Achse 146, die parallel zur Grundplatte 14 und im rechten Winkel
zu den Führungsschienen 70, 72 liegt, gelagert (vgl. Fig. 3). Die untere
Stoßscheibe 142 nimmt in ihrem gabelförmigen Abschnitt ein Paßstück 38a
des Minenvorschubmechanismus 38 des Druckstifthalters 12 auf (vgl. Fig. 12).
Die untere Stoßscheibe 142 liegt in ihrer im wesentlichen horizontalen Po
sition mit ihrer Unterseite federnd auf der Anschlagfläche des Trägers auf.
Wie in Fig. 12 dargestellt ist, ist eine zweite Walze 144 an einem Ende der
unteren Stoßscheibe 142 drehbar gelagert, und zwar in der Bewegungsbahn einer
an einem unteren Abschnitt der Halterung 66 vorgesehenen unteren Schrägfläche
148. Wie Fig. 3 zeigt, weist die Oberfläche der Grundplatte 14 entlang der
Führungsschienen 70, 72 für die Schreiberhalterung 68 der Halterung 66 eine
Öffnung 150 zur Abgabe überschüssiger Minenstücke auf. Wie die Fig. 12 und 14
zeigen, ist ein Sensoraufnahmeelement 152 durch ein an der Grundplatte 14 an
gebrachtes Führungselement 154 über der Öffnung 150 zur Abgabe überschüssi
ger Minenstücke positionierbar. Ein dritter Sensor 156 zur Detektion über
schüssiger Minenstücke ist an einem aufwärtsragenden Abschnitt des Sensor
aufnahmeelements 152 genau über der Öffnung 150 angeordnet. Zwei aufwärts
ragende Abschnitte 152a, 152b des Sensoraufnahmeelements 152 werden über
Federn an Walzen 158 bzw. 160 zur Anlage gebracht (Fig. 3). Fig. 15 zeigt,
daß die Walzen 158, 160 am unteren Träger der Halterung 66 drehbar gelagert
sind.
Im folgenden wird ein Mechanismus zur Steuerung der Länge des Minenvor
schubs erläutert.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist ein plattenförmiges Steuerelement 162
über Achsen 164, 166 an einem Tragarm der Grundplatte 14 befestigt und da
bei um eine zur Richtung der Führungsschienen 70, 72 senkrecht stehende
und parallel zur Oberfläche der Grundplatte 14 verlaufende Achse drehbar
gelagert. Das scheibenförmige Steuerelement 162 weist eine zahnförmige Aus
nehmung unterhalb der Schreiberhalterung 68, die entlang der Führungs
schienen 70, 72 bewegbar ist, auf. Dabei liegt ein Anschlagsabschnitt 162a
des scheibenförmigen Steuerelements 162 federnd an der Grundplatte 14 an.
Eine Walze 168 und eine Walze 170 sind an den Seitenabschnitten des scheiben
förmigen Steuerelements 162 drehbar gelagert und befinden sich innerhalb der
Verlängerung der Bewegungslinie der Walze 158 und der Walze 160. Unterhalb ei
ner Minenabbruchkante 172 der zahnförmigen Ausnehmung weist die Grundplatte 14
eine Abgabeöffnung 174 für überschüssige Minenstücke auf. Ein Sensor 176 zur
Detektion von Druckstifthaltern 12 ist gegenüber der drehbar gelagerten Auf
nahme 30 des Schreiberspeichers 16 angeordnet. Der Motor 22, der Antriebs
motor 78, der Stellmotor 104 und der Betätigungsmotor 126 sowie der vierte
Sensor 176 zur Detektion von Druckstifthalter 12 sind jeweils mit dem Steue
rungsgerät verbunden (Fig. 2).
Im folgenden wird der Betrieb des Geräts zur automatischen Minenzuführung
des Zeichenautomaten nach der Lehre der Erfindung unter Bezugnahme auf die
in den Fig. 10 und 11 dargestellten Flußdiagramme erläutert.
Nach Einschalten der automatischen Minenzuführung wird die Halterung 66 in
ihrer Ausgangsposition zwischen das Minenreservoir 82 und den Schreiber
speicher 16 bewegt und in eine Wartestellung versetzt.
Das Steuerungsgerät überprüft, ob geprüft werden soll, ob die Aufnahme 30
des Schreiberspeichers 16 einen Druckstifthalter 12 trägt oder nicht
(Schritt 1). Liegt ein solcher Befehl vor, treibt das Steuerungsgerät den
Motor 22 an, um die Aufnahme 30 gegenüber dem Sensor 176 zur Detektion
eines Druckstifthalters 12 zu positionieren. Nach jeder Positionierung
der Aufnahme 30 überprüft der vierte Sensor 176, ob die ihm gegenüberlie
gende Aufnahme 30 einen Druckstifthalter 12 trägt. Der vierte Sensor 176
wird dabei von dem ersten Steuerungsgerät durch Steuerimpulse angesteuert.
Das Ausgangssignal des vierten Sensors 176 wird in das Steuerungsgerät ein
gegeben (Schritt 2) und aufgrund des Signals speichert das Steuerungsgerät
das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Druckstifthalters 12 in ei
nem Datenfeld ab, wobei die Speicherung an derjenigen Position des Daten
felds erfolgt, die der jeweiligen Aufnahme 30 des Schreiberspeichers 16
entspricht. Danach prüft das Steuerungsgerät, ob Minen zugeführt werden
sollen (Schritt 3). Sollen keine Minen zugeführt werden, treibt
das Steuerungsgerät den Motor 22 an, um den Schreiberspeicher 16 zu drehen.
Dabei soll die Aufnahme 30 mit dem Druckstifthalter 12, dem eine Mine zuge
führt werden soll, gegenüber der Halterung 66 positioniert werden. Das Steue
rungsgerät treibt den Antriebsmotor 78 zur Drehung des Zahnriemens 80 an und
die Halterung 66 wird entlang der Führungsschienen 70, 72 zu dem Schreiber
speicher 16 bewegt. Aufgrund der Bewegung der Halterung 66 spannt deren Schrei
berhalterung 68 den von der Aufnahme 30 des Schreiberspeichers 16 gehaltenen
Druckstifthalter 12 ein. Anschließend prüft das Steuerungsgerät (Schritt 4),
ob die Halterung 66 in einer Position steht, in der die Halterung 66 den
Druckstifthalter 12 aus dem Schreiberspeicher 16 aufnehmen kann. Ist z. B.
die Stromversorgung während einer vorherigen Minenzuführung abgeschaltet wor
den und nimmt die Schreiberhalterung 68 der Halterung 66 den Druckstifthal
ter 12 auf, wird der Ablauf zur Minenzuführung unterbrochen, so daß die Halte
rung 66 den Druckstifthalter 12 immer noch trägt. Wird danach ein weiterer
Ablauf zur Minenzuführung in Gang gesetzt, wird die Halterung 66 mit dem Druck
stifthalter 12 zu dem Schreiberspeicher 16 hinbewegt, um einen neuen Druck
stifthalter 12 aufzunehmen. In diesem Fall stößt der Druckstifthalter 12
an der Halterung 66 mit dem Druckstifthalter 12 an dem Schreiberspeicher 16
zusammen (vgl. Fig. 9). Deshalb hält die Halterung 66 in einer Distanz G
von der Austauschposition des Druckstifthalters 12 entfernt an. Diese Be
dingung kann durch das Steuerungsgerät durch Vergleich der Sollbewegung
der Halterung 66 mit der tatsächlichen zurückgelegten Distanz durch De
tektion der Differenz G erkannt werden. In dieser Situation trifft das
Steuerungsgerät eine negative Entscheidung (Schritt 4) und prüft daraufhin
in einem nächsten Schritt (Schritt 8), ob eine Aufnahme 30 des Schreiber
speichers 16 keinen Druckstifthalter 12 trägt. Falls die Überprüfung negativ
ist, zeigt das Steuerungsgerät auf einer Anzeigeeinrichtung an, daß keine Leer
stelle an dem Schreiberspeicher 16 vorhanden ist (Schritt 11). Wird festge
stellt, daß der Schreiberspeicher 16 in seine
Ausgangsposition zurück gebracht werden muß (Schritt 12), wird der Schrei
berspeicher 16 in seine Ausgangsposition gebracht (Schritt 13). Anschließend
springt das Ablaufprogramm des Steuerungsgeräts zurück zu Schritt 4.
Wird festgestellt, daß die Schreiberhalterung 30 freie Plätze hat (Schritt 8),
wird der Schreiberspeicher 16 so bewegt, daß die freie Aufnahme 30 der Schrei
berhalterung 68 der Halterung 66 gegenüberliegt und die Halterung 66 wird auf
den Schreiberspeicher 16 zubewegt, um den von der Halterung 66 getragenen
Druckstifthalter 12 an den Schreiberspeicher zurückzugeben (Schritt 9).
Die Halterung 66 bewegt sich entlang der Führungsschienen 70, 72 in eine
Position, die von dem Schreiberspeicher 16 eine bestimmte Entfernung hat.
Der Schreiberspeicher wird gedreht, so daß die gewünschte Aufnahme 30 der
Halterung 66 gegenüber liegt. Die Halterung 66 bewegt sich auf den Schrei
berspeicher 16 zu, spannt den von der Schreiberhalterung 30 des Schreiber
speichers 16 gehaltenen Druckstifthalter 12 ein und bewegt sich mit dem
Druckstifthalter 12 von dem Schreiberspeicher 16 weg (Schritt 10). Nach
Aufnahme des gewünschten Druckstifthalters 12 durch die Schreiberhalte
rung 68 der Halterung 66 bewirkt das Steuerungsgerät, daß die Halterung 66
durch den Antriebsmotor 78 unter das Minenreservoir 82 bewegt wird. Der Aus
tausch eines Druckstifthalters 12 zwischen der Schreiberhalterung 68 der
Halterung 66 und einer Aufnahme 30 des Schreiberspeichers 16 läuft genauso
ab, wie der Austausch eines Druckstifthalters 12 zwischen dem Zeichenkopf 6
und dem Schreiberspeicher 16.
Die Bewegung der Halterung 66 in eine Position unterhalb des Minenreser
voirs 82 wird in einem nächsten Schritt (Schritt 5) bewirkt. Bevor die
Minenzuführung in den von der Halterung 66 getragenen Druckstifthalter 12
beginnt, wird das Minenreservoir 82 um einen bestimmten Winkel gedreht, um
einen vorgewählten Minenspeicher 106 oberhalb der oberen Stoßscheibe 132
zu positionieren. In der Position der Halterung 66 unterhalb der oberen
Stoßscheibe 132 befindet sich der Stoßmechanismus 34 des Druckstifthal
ters 12 innerhalb des gabelförmigen Abschnitts der oberen Stoßscheibe 132.
Der Flansch 134 des Druckstifthalters 12 befindet sich gegenüber der Unter
seite der oberen Stoßscheibe 132. Das Steuerungsgerät treibt den Betäti
gungsmotor 126 zur Drehung der Welle 124 an und der Anschlagzapfen 130 des
Schwenkarms 128 betätigt die Verschlußscheibe 116. Nach Vorschub der Ver
schlußscheibe 116 liegt die Minenführung 112 an der Ausnehmung 118 der Ver
schlußscheib 6 an. Das obere Ende der Minenführung 112 steht von der An
schlagfläche des Minenbehälters 110 vor, so daß nur eine Schreibmine 108 in
die Minenführung 112 gelangen kann.
Erreicht die Verschlußscheibe 116 durch den Druck des Schwenkarms 128 eine
bestimmte Endposition, so befindet sich die Verschlußöffnung 122 der Ver
schlußscheibe 116 an dem unteren Ende der Minenführung 112 und die Schreib
mine 108 in der Minenführung 112 fällt aufgrund der Schwerkraft in den
Minendurchgang 44 des Stoßmechanismus 34 des Druckstifthalters 12. Die Hal
terung 66 wird entlang der Führungsschinen innerhalb eines bestimmten Be
reichs hin und her bewegt, um die erste Walze 136 durch den vorstehenden
Abschnitt 140a der Andruckscheibe 140 herunterzudrücken (Fig. 4 und 5). Da
durch wird die obere Stoßscheibe 132 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß der
Flansch 134 heruntergedrückt und eine Schreibmine 108 in den Minenklemmecha
nismus 36 des Druckstifthalters 12 eingeführt wird. Die Zuführung einer
Schreibmine 108 in den von der Halterung 66 getragenen Druckstifthalter 12
ist beendet. Das Steuerungsgerät bewirkt die Rückschwenkung des Schwenkarms
128 in seine Ausgangsposition, die Bewegung der Halterung 66 entlang der Füh
rungsschienen 70, 72 zur linken Seite in Fig. 12, wobei die Position zur
Minenzuführung verlassen wird. Das Paßstück 38a des Minenvorschubmecha
nismus 38 des Druckstifthalters 12 wird in den gabelförmigen Abschnitt der
unteren Stoßscheibe 142 eingeführt. Zusätzlich wird durch die Bewegung
der Halterung 66 die zweite Walze 144 durch den Anschlag 148 der Halterung 66
heruntergedrückt. Dadurch wird die untere Stoßscheibe 142 angehoben und der
Minenvorschubmechanismus 38 des von der Schreiberhalterung 68 der Halte
rung 66 getragenen Druckstifthalters 12 wird nach oben bewegt. Durch mehr
fache Wiederholung des Vorgangs - Heraufdrücken des Minenvorschubmechanis
mus 38 mit anschließendem Herunterdrücken der oberen Stoßscheibe 132 - fällt
die in dem Druckstifthalter 12 verbliebene Restmine durch die Öffnung 150
und eine neue Mine steht um eine vorbestimmte Länge aus dem Durckstifthal
ter 12 heraus. Die ausgeworfenen Minen werden durch den dritten Sensor 156
erfaßt und eine entsprechende Information wird an das Steuerungsgerät weiter
gegeben.
Bei der Bewegung der Halterung 66 in die Minenzuführposition und danach in
die Position zum Auswurf von Restminenstücken werden die dritte Walze 158
und die vierte Walze 160 mit den Abschnitten 152a, 152b des Sensoraufnahme
elements 152 in Verbindung gebracht. Damit steht das Sensoraufnahmeelement
152 auch mit der Halterung 66 in Verbindung. Dadurch ist sichergestellt, daß
der dritte Sensor 156 unterhalb des von der Halterung 66 getragenen Druckstift
halters 12 positioniert ist, woduruch eine sichere Detektion gewährleistet ist.
Die Ankopplung der Bewegung des dritten Sensors 156 an die Bewegung der Halte
rung 66 ist nicht auf die zuvor beschriebene wechselseitige Verbindung des
Sensoraufnahmeelements 152 mit der Halterung 66 beschränkt. Fig. 19 zeigt,
daß es ebenso möglich ist, den dritten Sensor 156 durch ein Befestigungs
element 157 direkt an der Halterung 66 zu befestigen.
Wie Fig. 6 zeigt, wird die Halterung 66 zu dem Schreiberspeicher 16 hinbe
wegt, so daß der aus dem Druckstifthalter 12 heraustretende Teil der Schreib
mine 108 an die Minenabbruchkante 172 des scheibenförmigen Steuerelements
162 stößt. Dadurch wird die Schreibmine 108 abgebrochen und steht nunmehr
nur um eine vorbestimmte Länge aus der Druckstifthalterung 12 heraus. Zu
sätzlich wird der aus dem Druckstifthalter 12 herausstehende Teil der
Schreibmine 108 bei der Bewegung der Halterung 66 hin zu dem Schreiber
speicher 16 über das scheibenförmige Steuerelement 162 geführt. Fig. 7
zeigt, daß dabei die dritte Walze 158 und die vierte Walze 160 der Halte
rung 66 die fünfte Walze 168 und sechste Walze 170 des scheibenförmigen
Steuerelements 162 herunterdrücken. Weiterhin ist gut erkennbar, daß dadurch
das scheibenförmige Steuerelement 162 entgegen dem Uhrzeigersinn um die
Achsen 164, 166 herum geschwenkt werden, so daß der aus dem Druckstift
halter 12 hervorstehende Teil der Schreibmine 108 in den Druckstifthal
ter 12 hochgeschoben wird. Während des Hochschiebens bewegt sich der vor
stehende Abschnitt 140 der Andruckscheibe 140 über die erste Walze 136 und
drückt dabei die erste Walze 136 nach unten. Die obere Stoßscheibe 132
drückt den Flansch 134 herunter, so daß der Stoßmechanismus 34 des Druck
stifthalters 12 zum Auswerfen einer Mine geöffnet wird. Anschließend wird
die Halterung 66 in die Nähe des Schreiberspeichers 16 bewegt, wobei der
Druckstifthalter 12 durch die Schreiberhalterung 68 getragen wird. Die
Halterung 66 bleibt dabei von dem Schreiberspeicher 16 getrennt.
Anschließend wird der Druckstifthalter 12 mit der neu zugeführten Mine
in seine Ausgangsposition an dem Schreiberspeicher 16 zurück bewegt
(Schritt 6) und der nächste Schritt (Schritt 7) wird eingeleitet.
Nach dem Ausschalten der Stromversorgung durch den Bediener wird zunächst
festgestellt, ob die Schreiberhalterung 68 der Halterung 66 einen Druck
stifthalter 12 trägt (Schritt 14). Das Vorhandensein eines Druckstifthalters
12 wird über die Anzeigeeinrichtung ggf. angezeigt (Schritt 16). Anschließend
wird überprüft, ob gerade eine Minenzuführung stattfindet (Schritt 17). Fin
det eine Minenzuführung statt, so wird dies über die Anzeigeeinrichtung an
gezeigt (Schritt 18) und die Minenzuführung wird vollständig durchgeführt
(Schritt 19). Dann wird auf der Anzeige angezeigt, daß der Druckstifthal
ter 12 zu dem Schreiberspeicher 16 zurückkehrt (Schritt 20). Nach Beendigung
der Minenzuführung in den Druckstifthalter 12 wird der Druckstifthalter 12
zunächst noch von der Halterung 66 getragen und in die Ausgangsposition an
dem Schreiberspeicher 16 zurückgebracht (Schritt 21). Danach erst schaltet
das Steuerungsgerät die Stromversorgung des Steuerungsgeräts und des An
triebs des Zeichenautomaten ab (Schritt 22).
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, und bereits zuvor beschrieben worden ist, wird
das gegenseitige Aneinanderstoßen zweier Druckstifthalter 12 bei der An
näherung der Halterung 66 an den Schreiberspeicher 16 zur Aufnahme des
Druckstifthalters 12 vermieden.
Das in der zuvor erläuterten Ausführungsform des Geräts zur automatischen
Minenzuführung benutzte Minenreservoir 82 muß nicht notwendigerweise mehrere
Minenspeicher 106 aufweisen. Es ist auch möglich, ein Minenreservoir 82 mit
nur einem Minenspeicher 106 zu benutzen. Ebenso kann die aus der Andruck
scheibe 140, der oberen Stoßscheibe 132 und dem Stoßmechanismus 34 des Druck
stifthalters 12 gebildete Vorrichtung zum Zuführen der Minen auch anders
ausgeführt sein. Beispielsweise kann auch eine aus der JP-P-OS 1-78 899 be
kannte Vorrichtung zum Zuführen von Minen mit einer Kurvenscheibe benutzt
werden.
Zuvor ist ausführlich erläutert worden, daß aufgrund der Trennung des Minen
reservoirs 82 von dem Schreiberspeicher 16 ein Nachfüllen von Minen aus dem
Minenreservoir 82 an einen Druckstifthalter 12 auch während der Betätigung
des Schreiberspeichers 16 möglich ist. Durch Trennung des Schreiberspeichers
16 und des Minenreservoirs 82 andererseits ist es weiterhin möglich, daß
der Schreiberspeicher 16 und das Minenreservoir 82 recht einfach ausgeführt
sein können. Falls mehrere Minenspeicher für unterschiedliche Minendurch
messer vorgesehen sind, ist es möglich, verschiedene Minenkombinationen
auszuführen (z. B. können Minen mit Durchmessern von 0,3, 0,4 oder 0,5 mm
vorhanden sein). Weiterhin kann die Wartung des Schreiberspeichers 16 auf
grund der getrennten Ausführungsform einfach durchgeführt werden.
Claims (4)
1. Zeichenautomat mit einem Gerät zur automatischen Minenzuführung, mit
einem Maschinengestell (2), einem Zeichenkopf (6), mindestens einem Druck
stifthalter (12), einem Schreiberspeicher (16) mit mehreren Aufnahmen (30),
einem Minenreservoir (82) zur Aufnahme von Minenspeichern (106) für mehrere
Schreibminen (108) und einem unterhalb des Minenreservoirs (82) vorgesehenen
Verschlußmechanismus, wobei der Zeichenkopf (6) gegenüber einem Zeichenpapier
in einer zur Zeichenebene parallelen Ebene frei beweglich ist und wobei die
Druckstifthalter (12) an dem Zeichenkopf (6) und an dem Schreiberspeicher (16)
gegenseitig austauschbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreiber
speicher (16) drehbar an einer Seite des Maschinengestells (2) angeordnet
ist, daß an derselben Seite des Maschinengestells (2) eine Halterung (66)
zu dem Schreiberspeicher (16) hin und von dem Schreiberspeicher (16) weg be
wegbar angeordnet ist, daß der Druckstifthalter (12) durch eine Schreiber
halterung (68) an der Halterung (66) befestigbar ist, so daß der Druckstift
halter (12) zwischen der Schreiberhalterung (68) und einer Aufnahme (30) des
Schreiberspeichers (16) austauschbar ist und daß das Minenreservoir (82) ober
halb der Bewegungsbahn der zur Halterung (66) gehörenden Schreiberhalterung
(68) vorgesehen ist.
2. Zeichenautomaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Po
sitionierungsvorrichtung die in die Druckstifthalter (12) eingeführten
Schreibminen (108) bis zu einer gewissen Länge hinein schiebt.
3. Zeichenautomaten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Minenreservoir (82) und der Schreiberspeicher (16) von ihren Befestigungs
elementen leicht demontierbar sind.
4. Zeichenautomaten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
mittels des Verschlußmechanismus jeweils genau eine Schreibmine (108) aus
dem Minenspeicher (106) fallend freigebbar ist.
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