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Dokumentenidentifikation DE4041476A1 02.10.1991
Titel Zeichenautomat bei einem Gerät zur automatischen Minenzuführung
Anmelder Mutoh Industries Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Takahashi, Isamu, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Gesthuysen, H., Dipl.-Ing.; von Rohr, H., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 4300 Essen
DE-Anmeldedatum 22.12.1990
DE-Aktenzeichen 4041476
Offenlegungstag 02.10.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.10.1991
IPC-Hauptklasse B43L 13/00
IPC-Nebenklasse B43K 21/02   
Zusammenfassung Ein Zeichenautomat mit einem Gerät zur automatischen Minenzuführung, mit einem Maschinengestell (2), einem Zeichenkopf (6), mindestens einem Druckstifthalter (12), einem Schreiberspeicher (16) mit mehreren Aufnahmen (30), mit weiterhin einem Minenreservoir (82) zur Aufnahme von Schreibminen (108) und mit einem unterhalb des Minenreservoirs (82) vorgesehenen Verschlußmechanismus, wobei der Zeichenkopf (6) 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, ist so auszugestalten, daß die Möglichkeit einer freien Kombination verschiedener Minen gegeben ist, indem der Schreiberspeicher (16) drehbar an dem Maschinengestell (2) angeordnet ist, indem weiterhin eine Halterung (66) an dem Maschinengestell (2) zu dem Schreiberspeicher (16) hin bewegbar angeordnet ist, indem durch eine Schreiberhalterung (68) der Druckstifthalter (12) an der Halterung (66) befestigbar ist, so daß die Druckstifthalter (12) an der Schreiberhalterung (68) und den Aufnahmen (30) des Schreiberspeichers (16) gegenseitig austauschbar sind und indem das Minenreservoir (82) oberhalb der Bewegungsbahn der zur Halterung (66) gehörenden Schreiberhalterung (68) vorgesehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Zeichenautomaten mit einem Gerät zur automatischen Minenzuführung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Mit dem Gerät zur automatischen Minenzuführung des in Rede stehenden Zeichenautomaten können Druckstifthalter an einem Zeichenkopf und an einem Schreiberspeicher gegenseitig ausgetauscht werden. Dabei ist der Schreiberspeicher an einer Seite des Maschinengestells des Zeichenautomaten angeordnet.

Aus der JP-P-OS 1-78 899 ist ein Gerät zur automatischen Minenzuführung bekannt. Zu dem Gerät gehören ein Schreiberspeicher und ein in den Schreiberspeicher bereits integriertes Minenreservoir. Die Zuführung von Minen an den Druckstifthalter, der von dem Schreiberspeicher gehalten wird, erfolgt durch Öffnen und Schließen eines unterhalb des Minenreservoirs vorgesehenen Verschlußmechanismus, wodurch Minen jeweils einzeln aus dem Minenreservoir fallen.

Ein weiteres Gerät ist aus der JP-P-OS 2-29 399 bekannt. Das Gerät weist einen Druckstifthalter auf, der eine Mehrzahl von Schreibminen aufnimmt. Der von einem Schreiberspeicher gehaltene Druckstifthalter wird durch ein verschiebbares Element in eine gewünschte Zeichenposition bewegt. In der Zeichenposition wird der Druckstifthalter durch eine Stoßvorrichtung mehrfach angestoßen.

Der aus dem Stand der Technik bekannte Mechanismus zur automatischen Minenzuführung mit einem mehrere Schreibminen aufnehmenden Druckstifthalter weist prinzipbedingt den Nachteil auf, daß der Druckstifthalter entsprechend groß und schwer ausgeführt sein muß. Daher ist dieser Mechanismus nicht zum Zeichnen mit hoher Genauigkeit oder großer Geschwindigkeit geeignet.

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 erwähnten Nachteile vermieden werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Zeichenmaschine mit einem Gerät zur automatischen Minenzuführung so auszugestalten, daß die Möglichkeit 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 Zeichenkopfes,

Fig. 2 eine perspektivische Gesamtdarstellung eines Geräts zur automatischen 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 Minenzuführung,

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 Teile,

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 vorgesehen, 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 Endlosstahlband 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 liegende 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 enthaltenen Schreiber-Hebe-Mechanismus angeordnet und nimmt einen Druckstifthalter 12 auf.

Das Maschinengestell 2 weist eine daran fest angebrachte quaderförmige Grundplatte 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 Führung des hin- und herbeweglichen Zeichenkopfs 6 angeordnet. Ein unteres Scheibenelement 20 des Schreiberspeichers 16 wird von einer Welle 18 getragen 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 verbunden. Zu dem Schreiberspeicher 16 gehört ein weiteres Paar Scheibenelemente, das in festgelegten Abständen Aufnahmen 30 aufweist, die für sich bekannte 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 ausgetauscht werden. Der automatische Austauschvorgang der Schreiber an dem Zeichenkopf 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 erläutert.

Wie Fig. 18 zeigt, gehört zu dem Druckstifthalter 12 ein Stoßmechanismus 34, ein Minenklemmechanismus 36, ein Minenvorschubmechanismus 38 und ein Gehäuse 40. Der Stoßmechanismus 34 weist einen Minendurchgang 44 zum Halten einer Mine 42 und weiterhin eine Druckfeder 46 zur Verbindung des Minendurchgangs 44 mit dem Minenklemmechanismus 36 auf. Zu dem Minenklemmechanismus 36 gehören ein am Ende geteiltes Einspannelement 48, an dem Einspannelement 48 anliegende Kugeln 50, ein Klemmgehäuse 52 und zwei Klemmfedern 54, 56. Schließlich ist in dem Druckstifthalter 12 eine stoßabsorbierende Feder 58 vorgesehen (vgl. Fig. 18). Der an einem Ende des Druckstifthalters 12 angeordnete Minenvorschubmechanismus 38 weist an einer festgelegten Position 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 gesichert.

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 geschlossen. Dadurch wird die erste Mine 42a durch das Einspannelement 48 des Minenklemmechanismus 36 eingespannt. Ein Ende der ersten Mine 42a ist dabei im allgemeinen mit dem Gummiring 60 des Minenvorschubmechanismus 38 durch Reibschluß verbunden. Durch Auf- und Abwärtsbewegen des Minenvorschubmechanismus 38 wird die erste Mine 42a nach und nach vorgeschoben.

Der zuvor erläuterte Vorschubmechanismus wird im folgenden im Detail erläutert. Der Minenklemmechanismus 36 des Druckstifthalters 12 ist so gestaltet, 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 Minenvorschubmechanismus 38 bewegt sich nur relativ zur ersten Mine 42a. Bewegt sich hingegen der Minenvorschubmechanismus 38 in entgegengesetzter Richtung 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 Reibungskraft des Gummirings 60 vorgeschoben.

Nach dem Vorschieben eines Abschnitts der ersten Mine 42a ist der Zeichenautomat 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 verbleibende Rest der ersten Mine 42a kann also nicht direkt aus dem Druckstifthalter 12 entfernt werden, er wird durch den Gummiring 60 des Minenvorschubmechanismus 38 gehalten.

Der ersten Mine 42a folgt eine zweite Mine 42b, die durch den Minenklemmechanismus 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 38mit 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 Minenvorschubmechanismus 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 Minenvorschubmechanismus 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 entspricht. 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 Zahnriemen 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 Minenreservoirs 82 trennbar mit einem Scheibenelement 88 verbunden. Das Scheibenelement 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 Markierung 90 wird durch einen zweiten Sensor 92 detektiert, der auf der Abdeckung 86 vorgesehen ist. Der zweite Sensor 92 hat die Aufgabe festzustellen, ob ein Minenreservoir 82 vorhanden ist und welches die Ausgangsposition für die Drehung des Minenreservoirs 82 ist. Das Minenreservoir 82 kann trennbar auf das Scheibenelement 88 aufgesteckt werden. Dazu sind an der Unterseite der unteren Scheibe 84 Ausnehmungen 94, 96 und an der Oberseite des Scheibenelements 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 Flansches 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 Anschlagfläche des Minenbehälters 110 (vgl. Fig. 12). Unterhalb der unteren Scheibe 84 ist für jeden Minenspeicher 106 eine Verschlußscheibe 116 vorgesehen. Die Verschlußscheibe 116 ist dabei in Radialrichtung der unteren Scheibe 84 verschiebbar angeordnet. In Fig. 12 und 13 ist gut erkennbar, daß die Verschlußscheibe 116 eine Ausnehmung 118 aufweist. Diese Ausnehmung 118 weist ihrerseits 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 Halterung 66 angeordnet. Eine Trägerwelle 124 für einen Schwenkarm 128 ist drehbar an der Grundplatte 14 angeordnet und ist mit der Abtriebswelle eines ebenfalls an der Grundplatte 14 befestigten Betätigungsmotors 126 verbunden (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 Verschlußscheibe 116, die unterhalb des Minenspeichers 106 und oberhalb der Schreiberhalterung 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 senkrecht zu den Führungsschienen 70, 72 und parallel zu der Oberfläche der Grundplatte 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 Stoßscheibe 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 Stoßscheibe 132 gelagert. Eine Andruckscheibe 140 weist vorstehende Abschnitte 140a, 140b auf und ist auf der Abdeckung 86 entlang der Führungsschiene 70, 72 entsprechend 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 Position 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 angebrachtes Führungselement 154 über der Öffnung 150 zur Abgabe überschüssiger Minenstücke positionierbar. Ein dritter Sensor 156 zur Detektion überschüssiger Minenstücke ist an einem aufwärtsragenden Abschnitt des Sensoraufnahmeelements 152 genau über der Öffnung 150 angeordnet. Zwei aufwärtsragende 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 Minenvorschubs erläutert.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist ein plattenförmiges Steuerelement 162 über Achsen 164, 166 an einem Tragarm der Grundplatte 14 befestigt und dabei 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 Ausnehmung unterhalb der Schreiberhalterung 68, die entlang der Führungsschienen 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 scheibenförmigen Steuerelements 162 drehbar gelagert und befinden sich innerhalb der Verlängerung der Bewegungslinie der Walze 158 und der Walze 160. Unterhalb einer Minenabbruchkante 172 der zahnförmigen Ausnehmung weist die Grundplatte 14eine Abgabeöffnung 174 für überschüssige Minenstücke auf. Ein Sensor 176 zur Detektion von Druckstifthaltern 12 ist gegenüber der drehbar gelagerten Aufnahme 30 des Schreiberspeichers 16 angeordnet. Der Motor 22, der Antriebsmotor 78, der Stellmotor 104 und der Betätigungsmotor 126 sowie der vierte Sensor 176 zur Detektion von Druckstifthalter 12 sind jeweils mit dem Steuerungsgerät 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 Schreiberspeicher 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 gegenüberliegende 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 eingegeben (Schritt 2) und aufgrund des Signals speichert das Steuerungsgerät das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Druckstifthalters 12 in einem Datenfeld ab, wobei die Speicherung an derjenigen Position des Datenfelds 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 zugeführt werden soll, gegenüber der Halterung 66 positioniert werden. Das Steuerungsgerät treibt den Antriebsmotor 78 zur Drehung des Zahnriemens 80 an und die Halterung 66 wird entlang der Führungsschienen 70, 72 zu dem Schreiberspeicher 16 bewegt. Aufgrund der Bewegung der Halterung 66 spannt deren Schreiberhalterung 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 worden und nimmt die Schreiberhalterung 68 der Halterung 66 den Druckstifthalter 12 auf, wird der Ablauf zur Minenzuführung unterbrochen, so daß die Halterung 66 den Druckstifthalter 12 immer noch trägt. Wird danach ein weiterer Ablauf zur Minenzuführung in Gang gesetzt, wird die Halterung 66 mit dem Druckstifthalter 12 zu dem Schreiberspeicher 16 hinbewegt, um einen neuen Druckstifthalter 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 Bedingung kann durch das Steuerungsgerät durch Vergleich der Sollbewegung der Halterung 66 mit der tatsächlichen zurückgelegten Distanz durch Detektion 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 Schreiberspeichers 16 keinen Druckstifthalter 12 trägt. Falls die Überprüfung negativ ist, zeigt das Steuerungsgerät auf einer Anzeigeeinrichtung an, daß keine Leerstelle an dem Schreiberspeicher 16 vorhanden ist (Schritt 11). Wird festgestellt, daß der Schreiberspeicher 16 in seine Ausgangsposition zurück gebracht werden muß (Schritt 12), wird der Schreiberspeicher 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 Schreiberhalterung 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 Schreiberspeicher 16 zu, spannt den von der Schreiberhalterung 30 des Schreiberspeichers 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 Schreiberhalterung 68 der Halterung 66 bewirkt das Steuerungsgerät, daß die Halterung 66 durch den Antriebsmotor 78 unter das Minenreservoir 82 bewegt wird. Der Austausch 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 Minenreservoirs 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 Druckstifthalters 12 innerhalb des gabelförmigen Abschnitts der oberen Stoßscheibe 132. Der Flansch 134 des Druckstifthalters 12 befindet sich gegenüber der Unterseite der oberen Stoßscheibe 132. Das Steuerungsgerät treibt den Betätigungsmotor 126 zur Drehung der Welle 124 an und der Anschlagzapfen 130 des Schwenkarms 128 betätigt die Verschlußscheibe 116. Nach Vorschub der Verschlußscheibe 116 liegt die Minenführung 112 an der Ausnehmung 118 der Verschlußscheib 6 an. Das obere Ende der Minenführung 112 steht von der Anschlagfläche 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 Verschlußscheibe 116 an dem unteren Ende der Minenführung 112 und die Schreibmine 108 in der Minenführung 112 fällt aufgrund der Schwerkraft in den Minendurchgang 44 des Stoßmechanismus 34 des Druckstifthalters 12. Die Halterung 66 wird entlang der Führungsschinen innerhalb eines bestimmten Bereichs hin und her bewegt, um die erste Walze 136 durch den vorstehenden Abschnitt 140a der Andruckscheibe 140 herunterzudrücken (Fig. 4 und 5). Dadurch wird die obere Stoßscheibe 132 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß der Flansch 134 heruntergedrückt und eine Schreibmine 108 in den Minenklemmechanismus 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 Führungsschienen 70, 72 zur linken Seite in Fig. 12, wobei die Position zur Minenzuführung verlassen wird. Das Paßstück 38a des Minenvorschubmechanismus 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 Halterung 66 getragenen Druckstifthalters 12 wird nach oben bewegt. Durch mehrfache Wiederholung des Vorgangs - Heraufdrücken des Minenvorschubmechanismus 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 Durckstifthalter 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 Sensoraufnahmeelements 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 Druckstifthalters 12 positioniert ist, woduruch eine sichere Detektion gewährleistet ist. Die Ankopplung der Bewegung des dritten Sensors 156 an die Bewegung der Halterung 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 Befestigungselement 157 direkt an der Halterung 66 zu befestigen.

Wie Fig. 6 zeigt, wird die Halterung 66 zu dem Schreiberspeicher 16 hinbewegt, so daß der aus dem Druckstifthalter 12 heraustretende Teil der Schreibmine 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. Zusätzlich wird der aus dem Druckstifthalter 12 herausstehende Teil der Schreibmine 108 bei der Bewegung der Halterung 66 hin zu dem Schreiberspeicher 16 über das scheibenförmige Steuerelement 162 geführt. Fig. 7 zeigt, daß dabei die dritte Walze 158 und die vierte Walze 160 der Halterung 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 Druckstifthalter 12 hervorstehende Teil der Schreibmine 108 in den Druckstifthalter 12 hochgeschoben wird. Während des Hochschiebens bewegt sich der vorstehende 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 Druckstifthalters 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 Druckstifthalter 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). Findet eine Minenzuführung statt, so wird dies über die Anzeigeeinrichtung angezeigt (Schritt 18) und die Minenzuführung wird vollständig durchgeführt (Schritt 19). Dann wird auf der Anzeige angezeigt, daß der Druckstifthalter 12 zu dem Schreiberspeicher 16 zurückkehrt (Schritt 20). Nach Beendigung der Minenzuführung in den Druckstifthalter 12 wird der Druckstifthalter 12zunächst 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 Antriebs 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 Annäherung 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 Andruckscheibe 140, der oberen Stoßscheibe 132 und dem Stoßmechanismus 34 des Druckstifthalters 12 gebildete Vorrichtung zum Zuführen der Minen auch anders ausgeführt sein. Beispielsweise kann auch eine aus der JP-P-OS 1-78 899 bekannte Vorrichtung zum Zuführen von Minen mit einer Kurvenscheibe benutzt werden.

Zuvor ist ausführlich erläutert worden, daß aufgrund der Trennung des Minenreservoirs 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 Minendurchmesser 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 aufgrund der getrennten Ausführungsform einfach durchgeführt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Zeichenautomat mit einem Gerät zur automatischen Minenzuführung, mit einem Maschinengestell (2), einem Zeichenkopf (6), mindestens einem Druckstifthalter (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 Schreiberspeicher (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 bewegbar angeordnet ist, daß der Druckstifthalter (12) durch eine Schreiberhalterung (68) an der Halterung (66) befestigbar ist, so daß der Druckstifthalter (12) zwischen der Schreiberhalterung (68) und einer Aufnahme (30) des Schreiberspeichers (16) austauschbar ist und daß das Minenreservoir (82) oberhalb der Bewegungsbahn der zur Halterung (66) gehörenden Schreiberhalterung (68) vorgesehen ist.
  2. 2. Zeichenautomaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionierungsvorrichtung die in die Druckstifthalter (12) eingeführten Schreibminen (108) bis zu einer gewissen Länge hinein schiebt.
  3. 3. Zeichenautomaten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Minenreservoir (82) und der Schreiberspeicher (16) von ihren Befestigungselementen leicht demontierbar sind.
  4. 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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