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Dokumentenidentifikation DE2952253C2 03.03.1988
Titel Zeichenmaschine
Anmelder Asahi Seimitsu K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kotani, Sadahiko, Fujimi, Saitama, JP;
Gibu, Yoshitaka, Itabashi, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Glawe, R., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., 8000 München; Delfs, K., Dipl.-Ing., 2000 Hamburg; Moll, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., 8000 München; Mengdehl, U., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Niebuhr, H., Dipl.-Phys. Dr.phil.habil., Pat.-Anw., 2000 Hamburg
DE-Anmeldedatum 24.12.1979
DE-Aktenzeichen 2952253
Offenlegungstag 24.07.1980
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.03.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.03.1988
IPC-Hauptklasse B43L 13/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Zeichenmaschine mit einem Zeichenkopf, der ein Zeichenwerkzeug oder ein Lineal trägt und der an einer Führungsschiene verschiebbar geführt ist, mit einer Eingabestation zum Eingeben des gewünschten Betrages der Verschiebung des Zeichenkopfes, mit einem Detektor zum Bestimmen der tatsächlichen Verschiebung, mit einer Komparatorschaltung, die bei Gleichheit von gewünschter und tatsächlicher Verschiebung ein Koinzidenzsignal abgibt, mit einer Feststellbremse und mit einer Anzeigeeinrichtung für Verschiebungen.

Aus der DE-PS 27 17 399 ist eine Zeichenmaschine mit einem mit zwei rechtwinklig zueinander stehenden Linealen versehenen Zeichenkopf der oben erwähnten Art bekannt. Diese bekannte Zeichenmaschine weist elektrische Anzeigenskalen für die Ablesung der Entfernung der Linealkanten zu einem gegebenen Koordinatenkreuz auf. Nach Feststellung des Ursprunges des Koordinatenkreuzes und Voreinstellung der Koordinaten des zu erreichenden Punktes auf die Zeichenebene, wird der Zeichenkopf manuell bis zur gewünschten Verschiebung bewegt, wobei ein akustisches bzw. optisches Signal ausgegeben wird, wenn die gewünschte Stellung erreicht worden ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ergibt sich der Nachteil, daß die Bewegung des Zeichenkopfes während der Annäherung zu dem voreingestellten Punkt sehr langsam sein muß, um die gewünschte Stellung nicht unbemerkt zu überschreiten. Dies ist besonders bei großen Anzahlen von nebeneinander liegenden durchzuziehenden Linien unbequem.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zeichenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die gewünschte Verschiebung des Zeichenkopfes schneller und bequemer eingestellt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Feststellbremse als elektromagnetische Bremse zum Arretieren des Zeichenkopfes bei Auftreten des Koinzidenzsignals und die Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Differenz zwischen gewünschter und tatsächlicher Verschiebung ausgebildet ist.

Durch Beobachten der Differenzanzeige kann der Benutzer damit die Verschiebungsgeschwindigkeit verringern, wenn er sich dem gewünschten Ort nähert, also die Differenz klein wird. Bei Erreichen der gewünschten Stellung wird der Zeichenkopf automatisch in dieser Stellung arretiert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Aufwärts-/Abwärtszähler für die Verschiebung vorgesehen. Die Signale eines solchen Zählers können auf besonders einfache Weise ausgewertet werden, wodurch ein einfacher und zuverlässiger Vergleich zwischen Soll-Stellung und Ist-Stellung verwirklicht wird.

Vorteilhafterweise ist an der Führungsschiene ein Kabelkanal für die Kabel zwischen Eingabestation, Detektor und Bremse angeordnet; so wird es vermieden, daß freihängende Kabel während des Zeichnens stören.

Zweckmäßigerweise wird in eine Ausführungsform der Erfindung ein Betriebsartenschalter zum Umschalten zwischen einem Betrieb mit vorheriger Eingabe der gewünschten Verschiebung und einem Betrieb mit Anzeige der tatsächlichen Verschiebung vorgesehen.

Ferner kann ein Rückstellschalter vorgesehen sein, der zum Löschen des Koinzidenzsignals bzw. der Zählung in der Komparatorschaltung bzw. im Aufwärts-/Abwärtszähler und zum Lösen der Bremse dient.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Detektor eine direkt an der Führungsschiene befestigte lineare Skala und einen an dem Zeichenkopf befestigten fotoelektrischen Detektor.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, ist die elektromagnetische Bremse an dem Zeichenkopf befestigt und weist einen gegen die Führungsschiene drückbaren Schuh auf.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zeichenmaschine mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils dieser Ausführungsform, teilweise im Querschnitt;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den wesentlichen Teil mit teilweise weggelassenen Teilen; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm der elektrischen Schaltung der Ausführungsform.

In den Fig. 1-3 ist eine Strichzeichenmaschine dargestellt, wobei die Bezugsziffer 1 eine Führungsschiene bezeichnet, die zum beweglichen Führen eines Zeichenkopfes 2 entlang der Unterseite derselben ausgebildet ist, der einstückig ein Zeichenwerkzeug 3 oberhalb einer Grundplatte 4 trägt. Die Führungsschiene 1 kann auch seitlich entlang einer anderen Führungsschiene 5 geführt sein, die quer zur ersten Führungsschiene 1 angeordnet ist und an entgegengesetzten Enden der Grundplatte 4 starr befestigt ist. Die Bezugsziffer 6 bezeichnet eine Steuertafel, die auf der oberen Seite der Führungsschiene 1 befestigt ist und Tasten einer Eingabestation, eine Anzeige für die eingegebenen Werte, eine Vergleichsanzeige, einen Hauptschalter (souce switch), einen Betriebsartenschalter, einen Rückstellschalter, einen manuellen Bremsschalter und andere Komponenten in geeigneter Weise aufweist.

Die Führungsschiene 1 schließt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, zwei sich in Längsrichtung erstreckende und parallele Schienenrahmenteile 1a ein, so daß eine horizontale Rolle 7a und eine vertikale Rolle 7b, die beide drehbar am beweglichen Element 2 befestigt sind, in Berührung mit den entsprechenden Schienenrahmenteilen 1a gehalten werden, wodurch das bewegliche Element 2 entlang der Führungsschiene 1 beweglich gehalten wird. Eine lineare Skala 9 erstreckt sich in Längsrichtung der Führungsschiene 1 und ist an vertikal entgegengesetzten Enden durch Unterstützungselemente 8a und 8b festgehalten. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Unterstützungselement 8a durch Schrauben 9a, 9b und einen L-förmigen Rahmen 9c an der Führungsschiene 1 befestigt. An der oberen Seite des beweglichen Elementes 2 ist eine Licht emittierende Diode 10 gegenüber einer Licht empfangenden Diode 11 angeordnet, wobei sich zwischen diesen beiden Dioden die lineare Skala 9 befindet und wobei eine Indexskala 12 neben der linearen Skala 9 auf der Seite der Licht empfangenden Diode 11 beweglich so angeordnet ist, daß die lineare Skala 9, die Licht emittierende Diode 10, die Licht empfangende Diode 11 und die Indexskala 12 zusammen einen Detektor bilden, durch den der Betrag festgestellt werden kann, um den der Zeichenkopf 2 in bezug auf die Führungsschiene 1 bewegt worden ist. Die Bezugsziffern 13a, 13b bezeichnen Elemente, die zum Festhalten der Licht emittierenden Diode 10, der Licht empfangenden Diode 11 und der Indexskala 12 und zum Befestigen derselben am Zeichenkopf 2 vorgesehen sind.

Der Zeichenkopf 2 trägt außerdem zwei Bremselemente 15, die beide an entsprechenden Lagern 14 drehbar befestigt und an ihrem vorderen Ende mit einem Bremsschuh 16 versehen sind, der dem entsprechenden Rahmenabschnitt 1a der Führungsschiene 1 gegenübersteht. Weiter sind zwei Solenoide 17 Seite an Seite angeordnet, die jeweils eine Stoßstange 18 aufweisen, die der inneren Seite jedes Bremsschuhs 16 gegenübersteht, so daß eine Erregung des entsprechenden Solenoids 17 bewirkt wird, daß die entsprechende Stoßstange 18 den betreffenden Bremsschuh 16 gegen den betreffenden Schienenrahmenteil 1a drückt. Im Falle der dargestellten Ausführungsform hat jede Stoßstange 18 einstückig an dem Ende, das von dem damit zusammenhängenden Bremsschuh 16 entfernt ist, eine Platte 18a. Die beiden Platten 18a können auf gleiche Polarität gebracht werden, wenn die beiden Solenoide erregt werden, was zu einer abstoßenden Kraft und damit zu einer Erhöhung der Kraft führt, mit der die Bremsschuhe 16 durch die Stoßstangen 18 gegen die betreffenden Schienenrahmenteile 1a gedrückt werden. Die Bremselemente 15 bilden also zusammen mit den Solenoiden 17 eine elektromagnetische Bremse, durch die der Zeichenkopf 2 gegen die Führungsschiene 1 arretiert werden kann.

Außerdem weist die Führungsschiene 1 noch einen Kabelkanal 1b auf, der an derselben befestigt ist, um ein Kabel aufzunehmen, durch das eine elektrische Verbindung zwischen der Steuertafel 6, dem Detektor zum Feststellen der Bewegung und der elektromagnetischen Bremsanordnung hergestellt wird, wobei die letzteren beiden auf dem Zeichenkopf 2 befestigt sind.

Die Erfindung soll nun deutlicher unter Bezugnahme auf das Blockschaltschema der Fig. 4 beschrieben werden. Die Bezugsziffer 35 bezeichnet einen Voreinstellzähler, in dem ein numerischer Wert von 4 Dezimalzahlen als digitaler Betrag eingegeben werden kann. Dieser Voreinstellzähler 35 entspricht der Eingabestation für die Voreinstellung der Erfindung, da der numerische Wert, der vorher an der Eingabestation als vorbestimmter Betrag der Bewegung eingegeben worden ist, direkt in diesen Zähler eingegeben wird. Ist ein Betriebsartenschalter 38 geöffnet, d.h. in der Betriebsstellung für Voreinstellung, werden Zählersignale, die dem numerischen Wert in dem Voreinstellzähler 35 entsprechen, bei der Ausführungsform in einen Aufwärts-Abwärts-Zähler 30 übertragen. Dadurch wird ein numerischer Decodertreiber 31 aktiviert, was bewirkt, daß eine numerische Anzeige 32 den Betrag der Bewegung in vierstelliger Dezimalform anzeigt. Demgemäß bildet die numerische Anzeige die erfindungsgemäße Eingangsanzeige.

Wird der Zeichenkopf 2 entlang der Führungsschiene 1 bewegt, dient ein Codierer 22, der die lineare Skala 9, die Licht emittierende Diode 10, die Licht empfangende Diode 11 und die Indexskala 12 einschießt, als Detektor für die Bewegung und stellt bei der gezeigten Ausführungsform den Betrag der Bewegung in Form von digitalen Signalen fest. Bei Detektion gibt der Codierer 22 ein sinusförmiges Ausgangssignal 22a und ein cosinusförmiges Ausgangssignal 22b ab, die voneinander einen Phasenunterschied von 90° in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung haben. Diese Ausgangssignale werden durch eine Schmidtschaltung 23 umgeformt und dann an eine richtungswählende Vierfachpulsschaltung 24 angelegt, die auch ein Ausgangssignal von einem Rechteckwellenformoszillator 21 empfängt. Die richtungswählende Vierfachpulsschaltung 24 vervierfacht nicht nur die sinusförmigen und cosinusförmigen Pulssignale, sondern wählt auch die Bewegungsrichtung aus. Im Fall, daß das sinusförmige Ausgangssignal 22a vor dem cosinusförmigen Ausgangssignal 22b in die richtungswählende Vierfachpulsschaltung 24 als Ausgang vom Codierer 22 eingegeben ist, erscheint ein Vierfachpuls an einem Ausgang 24a für sinusförmige Ausgangssignale entsprechend der eingegebenen Wellenform. Ist jedoch das cosinusförmige Ausgangssignal 22b zuerst aufgetreten, so erscheint ein Vierfachpuls an einem Ausgang 24b für cosinusförmige Ausgangssignale.

Die Vierfachpulse von den Ausgangsanschlüssen 24a, 24b werden an eine Dipolarität umkehrende Schaltung 25 angelegt, die auch ein Detektionssignal vom Nulldetektor 29 empfängt, so daß durch sie entschieden wird, ob die sich ergebende Stellung positive oder negative Polarität in bezug auf den Nullpunkt der Bewegung hat. Daraufhin wird durch diese Schaltung ein Polaritätstreiber 33 aktiviert, der wiederum bewirkt, daß eine Polaritätsanzeige 34 entweder + (plus) oder - (minus) anzeigt. Zur selben Zeit trifft die die Polarität umkehrende Schaltung 25 eine Entscheidung zwischen Aufwärtszählung und Abwärtszählung entsprechend der Richtung der Bewegung und legt das Pulssignal an eine Zählpulsvereinigungsschaltung 26. Zählpulse von dieser Zählpulsvereinigungsschaltung 26 werden auf den Aufwärts-Abwärts-Zähler übertragen, so daß der Betrag der Bewegung entsprechend der Richtung der Bewegung durch eine numerische Anzeige angezeigt werden kann.

Die numerische Anzeige bildet also die vergleichende Anzeige gemäß der Erfindung, durch die ein numerischer Wert, der auf derselben angezeigt wird, mit dem numerischen Wert verglichen werden kann, der auf der oben erwähnten Anzeige 32 für das vorher eingegebene Signal angezeigt wird. Weiterhin kann dadurch ein Koinzidenzsignal durch Vergleich mit dem vorher erwähnten Voreinstellzähler 35 gewonnen werden. Bei der gezeigten Ausführungsform beeinflußt das Signal vom Betriebsartenschalter 38 die Ausgangszählung von der Zählpulsvereinigungsschaltung 26, so daß, wenn der Schalter 38 in die Betriebsart für Voreinstellung umgeschaltet ist, der Ausgang mit Zählen in Abwärtsrichtung erhalten wird. Dieser Ausgang von der Zählpulsvereinigungsschaltung 26 wird an den Aufwärts-Abwärts-Zähler als Abwärtszählung angelegt, die die Bewegung des Zeichenkopfes 2 in der vorher eingestellten Richtung der Bewegung darstellt. Der Aufwärts-Abwärts-Zähler 30 zählt also bei der Bewegung des Zeichenkopfes 2 abwärts. Der numerische Wert, der als vorher eingestellter Betrag der Bewegung auf der numerischen Anzeige 32 angezeigt wird, wird entsprechend vermindert, bis der Aufwärts-Abwärts-Zähler 30 (d.h. die numerische Anzeige 32) Null erreicht, was anzeigt, daß sich der Zeichenkopf 2 um den voreingestellten Betrag der Bewegung bewegt hat.

Mit dieser dargestellten Ausführungsform bilden also der Aufwärts-Abwärts-Zähler 30, der als Anzeige für die bereits erwähnte Eingabestation 35 für den vorher eingestellten Wert dient, und die numerische Anzeige 32 für dieselbe direkt zusammen die Vergleichsanzeige für den Detektor für den Betrag der Bewegung. Wenn der Aufwärts-Abwärts-Zähler 30 Null erreicht, gibt der Nulldetektor 29 das Signal 29a aufgrund von Feststellung von Null als Koinzidenzsignal an die Solenoidtreiberschaltung 36 der elektromagnetischen Bremse ab und erregt dadurch die Solenoide 17, so daß die Stoßstangen 18 die Bremsschuhe 16 gegen die entsprechenden Rahmenabschnitte drückt. Dadurch wird der Zeichenkopf 2 in der Stellung arretiert, die dem vorgegebenen Betrag der Bewegung entspricht.

Die Bezugsziffer 28 bezeichnet einen Rückstellschalter, durch dessen Schließen bewirkt wird, daß ein Rückstellpuls an die Solenoidantriebsschaltung 36 angelegt wird und die Solenoide entregt werden. Die Bremswirkung wird also beendet. Gleichzeitig wird der Inhalt des Aufwärts-Abwärts- Zählers 30 und der polaritätsumkehrenden Schaltung 29 gelöscht. Als Ergebnis zählt nun der Aufwärts-Abwärts-Zähler 30 wiederum den Inhalt des Voreinstellzählers 35. Wird der Betriebsartenschalter 38 auf die Betriebsart für Anzeige des Betrages der Bewegung umgeschaltet, so wird das Zählsignal vom Voreinstellzähler 35 zum Aufwärts-Abwärts-Schalter 30 aufgenommen. Es wird nun ein Zählwechselsignal von der polaritätsumkehrenden Schaltung 25 zum Aufwärts-Abwärts-Zähler 30 übertragen, so daß die Zählpulse entweder zum Aufwärtszählen oder Abwärtszählen je nach Bewegungsrichtung angelegt werden. Der Aufwärts-Abwärts- Zähler 30 zählt den Betrag der Bewegung des Zeichenkopfes 2 in bezug auf eine vorher bestimmte Standardstellung als Nullstellung und bewirkt, daß die numerische Anzeige 32 diese Zählung anzeigt.

Die Bezugsziffer 27 bezeichnet einen manuellen Bremsschalter der elektromagnetischen Bremse, durch den selektiv die Bremse angelegt oder gelöst werden kann. Eine alternative Anordnung ist auch so möglich, daß durch den manuellen Bremsschalter 27 nur das Anlegen der Bremse bewirkt wird und daß durch den Rückstellschalter 28 ein Lösen der Bremsen bewirkt wird.

Wie man aus der vorangehenden Beschreibung verstehen wird, ist es mit der voreinstellbaren Bremseinrichtung in der Strichzeichenmaschine, der Zeichenmaschine oder ähnlichem der Erfindung möglich, das Zeichenwerkzeug oder die Skala an einer vorher eingestellten Stellung unter Wirkung der elektromagnetischen Bremse zu arretieren, wenn eine Entfernung, über die das Zeichenwerkzeug oder die Skala bewegt werden soll, vorher bekannt ist und der Betrag der Bewegung in die Eingabestation für den voreinstellbaren Wert vor der Bewegung eingegeben ist. Hierdurch kann vollständig die Notwendigkeit für Ablesen von Skalen und das Instellungbringen beseitigt werden. Hierdurch wird der Betrieb und die Benutzung der Zeichenmaschine in sehr starkem Maße vereinfacht, insbesondere beim Zeichnen von Linien mit regelmäßigen Zwischenräumen.


Anspruch[de]
  1. 1. Zeichenmaschine mit einem Zeichenkopf, der ein Zeichenwerkzeug oder ein Lineal trägt und der an einer Führungsschiene verschiebbar geführt ist, mit einer Eingabestation zum Eingeben des gewünschten Betrages der Verschiebung des Zeichenkopfes, mit einem Detektor zum Bestimmen der tatsächlichen Verschiebung, mit einer Komparatorschaltung, die bei Gleichheit von gewünschter und tatsächlicher Verschiebung ein Koinzidenzsignal abgibt, mit einer Feststellbremse und mit einer Anzeigeeinrichtung für Verschiebungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellbremse als elektromagnetische Bremse (15 bis 18) zum Arretieren des Zeichenkopfes (2) bei Auftreten des Koinzidenzsignals und die Anzeigeeinrichtung (32) zum Anzeigen der Differenz zwischen gewünschter und tatsächlicher Verschiebung ausgebildet ist.
  2. 2. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Aufwärts-/Abwärtszähler (30) für die Verschiebung aufweist.
  3. 3. Zeichenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Führungsschiene (1) ein Kabelkanal für die Kabel zwischen Eingabestation (6, 35), Detektor (22) und Bremse (15 bis 18) angeordnet ist.
  4. 4. Zeichenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Betriebsartenschalter (38) in der Eingabestation (35) zum Umschalten zwischen einem Betrieb mit vorheriger Eingabe der gewünschten Verschiebung und einem Betrieb mit Anzeige der tatsächlichen Verschiebung aufweist.
  5. 5. Zeichenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rückstellschalter (28) zum Löschen des Koinzidenzsignals in der Komparatorschaltung und zum Lösen der Bremse (15 bis 18) aufweist.
  6. 6. Zeichenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rückstellschalter (28) zum Löschen der Zählung im Aufwärts-/Abwärtszähler (30) und zum Lösen der Bremse (15 bis 18) aufweist.
  7. 7. Zeichenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (22) für die tatsächliche Verschiebung eine lineare Skala (9), die direkt an der Führungsschiene (1) befestigt ist, und einen fotoelektrischen Detektor (10, 11) aufweist, der an dem Zeichenkopf (2) befestigt ist.
  8. 8. Zeichenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Bremse (15 bis 18) an dem Zeichenkopf befestigt ist und einen Bremsschuh (16) aufweist, der gegen die Führungsschiene (1) drückbar ist.






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