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Dokumentenidentifikation DE3811762C2 17.12.1992
Titel Zeichenmaschine
Anmelder Winter, Hans-Joachim, 2000 Hamburg, DE
Erfinder Winter, Hans-Joachim, 2000 Hamburg, DE
Vertreter Minetti, R., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 2000 Hamburg
DE-Anmeldedatum 08.04.1988
DE-Aktenzeichen 3811762
Offenlegungstag 19.10.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 17.12.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.12.1992
IPC-Hauptklasse B43L 13/00
IPC-Nebenklasse B43L 27/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Zeichenmaschine mit einer über einem Zeichnungsblatt verfahrbaren Brücke, die einen Stiftkopf mit einer Halterung für eine auswechselbare Anordnung eines Zeichenstiftes sowie eines Lichtzeichenstiftes trägt, deren Bewegung auf dem Zeichenblatt elektromechanisch zu steuern sind, wobei der Lichtzeichenstift ein mit einer Blendenöffnung Versehenes Gehäuse aufweist, in dem eine Lichtquelle angeordnet ist (DE-OS 35 09 747).

Bei computergestützen Zeichengeräten ist zu unterscheiden zwischen den sogenannten Fotoplottern einerseits und den sogenannten Stift- bzw. Zeichenstiftplottern andererseits.

Fotoplotter sind Geräte, die mit einem Lichtstrahl unterschiedlicher Breite oder Form fotosensibles Material belichten, wie beispielsweise Fotoplatten oder anderes Filmmaterial. Dabei werden die Koordinaten und das gesamte Layout vom Rechner eingegeben, nach dem es zunächst auf einem Bildschirm erstellt wurde. Um Linien oder Punkte oder Markierungen unterschiedlicher Größe und Breite oder Gestaltung erzeugen zu können, weisen bekannte Fotoplotter verschiedene Blendenöffnungen auf, die in einem Schieber angeordnet sein können, während weiterentwickelte Geräte einen Fotokopf mit einem Blendenrad aufweisen, das mit einer Vielzahl von anzuwählenden Symbolen wie beispielsweise für die Darstellung von Punkten oder Kreuzen oder Linien versehen ist. Dazu befindet sich über der Blende beispielsweise eine Halogenlampe, die das Licht nur durch die jeweils eingestellte Blende, welche sich unmittelbar über dem Film befindet, abgibt, damit keine Streuung des Lichtes erfolgt. Andere bekannte Fotoplotter arbeiten mit einer Jodlampe, die über dem Blendenteller angeordnet ist oder mit einer Kathodenstrahlröhre. Derartige Fotoplotter, die in ihrer Konstruktion sehr aufwendig sind, finden insbesondere Anwendung für die Darstellung von Schaltbildern.

Die davon zu unterscheidenden Stiftplotter bzw. Zeichenstiftplotter arbeiten nicht auf einer fototechnischen Basis, sondern mit einem Zeichenstift unter Verwendung von Tusche oder anderen Farbstoffarten, insbesondere zur Darstellung einer Zeichnung auf Papier. Die computergestützte Bewegung des Zeichenstiftes erfolgt nach Koordinaten über Schrittmotore mit einem X-Antrieb und einem Y-Antrieb, durch den einerseits die Brücke zu bewegen ist und andererseits der an ihr verschiebbar gelagerte Stiftkopf, welcher mit einer Halterung für den Zeichenstift versehen ist. Eine zusätzliche Steuerung des Blendenkopfes, wie er bei Fotoplottern vorgesehen ist, fehlt bei solchen Stiftplottern.

Für die Darstellung verschiedener Strichbreiten sowie unterschiedlicher Symbole ist ein Stiftplotter mit verschiedenen austauschbaren Stiften versehen, die in einem Vorrat gehalten sind, aus dem sich der Stiftplotter entsprechend dem Programm des Computers bzw. seiner Software selbsttätig den geeigneten Stift herausgreift, um ihn nach einer Benutzung gegen einen anderen selbsttätig auszutauschen. Dafür fährt der Stiftkopf an der Brücke nach unten und am Vorrat entlang, um den bisher benutzten Stift abzusetzen und in einer neuen Stellung sich einen andersartigen Stift herauszunehmen.

Um Stiftplotter im Bedarfsfall auch als Fotoplotter benutzen zu können, ist es nach der DE-OS 35 09 747 bekannt, anstelle eines Zeichenstiftes einen sogenannten Lichtzeichenstift einzusetzen, dessen äußere Form derjenigen des Zeichenstiftes entspricht. Bei der bekannten Anordnung ist der Lichtzeichenstift über ein freihängendes Lichtleiterkabel mit einer sogenannten Lichtbox verbunden, die eine Quecksilberdampflampe oder eine Halogenlampe zur Erzeugung einer energiereichen Strahlung aufweist, welche dem Lichtzeichenstift über das Kabel zugeführt wird. Der Lichtzeichenstift besitzt ein Gehäuse, das in der Art einer Hülse ausgebildet ist und zu dem Stift gegen den Druck einer Feder höhenverstellbar ist. Ergänzend dazu ist zwischen dem Gehäuse und der Blendenöffnung des Stiftes ein Verschlußsystem zu Steuerung der Strahlungsabgabe vorgesehen, das über die Hülse zu betätigen ist. Und zwar wird der Verschluß geöffnet, wenn das als Stiftkopf ausgebildete Gehäuse durch seine Halterung nach unten bewegt wird. Das Verschlußmittel besteht aus einer lichtundurchlässigen Flüssigkeit, die in einem Balg gehalten ist oder aus einem Drehverschluß, der über Zahnstange und Zahnrad zu verstellen ist. Die Veränderung der Zeichenstrichbreite wird ermöglicht durch ein einstellbares Linsensystem oder durch Lichtzeichenstifte mit unterschiedlichen Linsensystemen. Derartige Zeichenmaschinen sind in ihrem Aufbau sehr kompliziert, da sie zahlreiche mechanische Teile aufweisen, die einem Verschleiß unterworfen sind wie Steuerhülse, Schraubenfeder, Linsensystem, Drehverschluß, Flansch, Zahnstange, Fokussiersystem und Balgen. Außerdem sind sie verhältnismäßig kostenaufwendig und im Betrieb aufgrund der Vielzahl von Einzelteilen relativ störanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zeichenmaschine zu schaffen, bei der es keines größeren Aufwandes bedarf, um sie sowohl als Zeichenstiftplotter wie auch in der Art eines Fotoplotters benutzen zu können. Gemäß der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß das Gehäuse des Lichtzeichenstiftes auf seiner Außenseite mit zwei elektrischen Kontakten versehen ist, die mit Kontakten der Halterung des Stiftkopfes so zusammenwirken, daß die Lichtquelle über den Stiftkopf ein - und auszuschalten ist, durch Umwandlung der Impulssignale zum Anheben und Absenken eines Zeichenstiftes durch den Stiftkopf in Befehle für das Ein- und Ausschalten der Lichtquelle des Lichtzeichenstiftes unter Einhaltung eines konstanten Abstandes der Blendenöffnung zu dem Zeichenblatt erfolgt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Verwendung von Leuchtdioden hat sich bereits auf benachbarten Anwendungsgebieten ausgezeichnet bewährt, wie bei optischen Leseeinrichtungen zum Abtasten und Auswerten optisch lesbarer Zeichenkodeschriften gemäß DE-PS 31 09 286 und DD 20 862.

Die neue Lösung läßt sich ohne größeren konstruktiven und damit finanziellen Aufwand nachträglich bei bereits sich im Einsatz befindlichen Stiftplottern verwirklichen. Das ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß allgemein Stiftplotter eine Halterung für Zeichenstifte aufweisen, die mit einem oder mehreren Magneten versehen ist, durch deren Betätigung der jeweilige Zeichenstift aus seiner Ruhestellung abgesenkt wird für eine Berührung mit dem Zeichenblatt und nach einem Zeichnungsvorgang aus dieser Arbeitsstellung wieder anzuheben ist in eine Ruhestellung. Die dafür notwendigen elektrischen Signale können nämlich ausgenutzt werden für das Einschalten und Ausschalten der Lichtquelle, für die sich eine Leuchtdiode als besonders geeignet gezeigt hat.

Ein Einschalten und Ausschalten der Leuchtdiode des Zeichenstiftes braucht jedoch nicht gleichzeitig zu erfolgen mit einem Absenken bzw. Anheben des Zeichenstiftes, weil bei einer fotoelektrischen Zeichnung der Zeichenstift nicht in unmittelbarer Berührung mit dem Zeichenblatt zu stehen braucht. Ein fortlaufendes Anheben und Absenken des erfindungsgemäßen Fotozeichenstiftes kann deshalb unter der Voraussetzung entfallen, daß er fortlaufend durch die Verwendung einer angepaßten Halterung mit seiner Blendenöffnung in einem geringen Abstand zu dem Zeichenblatt gehalten wird.

Für die Darstellung unterschiedlicher Strichbreiten sowie verschiedener Symbole bietet sich in Ausgestaltung der Erfindung an, Fotozeichenstifte mit unterschiedlichen Blendenöffnung neben den bekannten mechanisch wirksamen Zeichenstiften auf Vorrat in der Zeichenmaschine zu halten, wobei die Auswahl des geeigneten Fotozeichenstiftes entsprechend dem Softwareprogramm computergestützt erfolgt. Daneben besteht aber auch die Möglichkeit, den Fotozeichenstiftvorrat gering zu halten durch die Benutzung auswechselbarer Blendenöffnungen von verschiedenen Größen und Symbolen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen deshalb in der wirtschaftlich günstigen Möglichkeit der Anwendung eines Stiftplotters als Fotoplotter, da es keiner besonderen Anpassung der für die Anwendung als Stiftplotter vorhandenen Software bei dem ermöglichten erweiterten Einsatzgebiet als Fotoplotter bedarf, da sich die Befehle des Absenkens und Anhebens eines Zeichenstiftes lassen sich als Impulse ohne Aufwand bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Fotozeichenstiftes umwandeln lassen in Befehle für ein Ausschalten und Einschalten der Leuchtdiode.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine computergestützte elektromechanische Zeichenmaschine in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 einen mechanischen Zeichenstift herkömmlicher Bauart;

Fig. 3 den Kopf eines Fotozeichenstiftes nach der Erfindung;

Fig. 4 eine Blende mit geringer Blendenöffnung;

Fig. 5 ein fotoelektrisch hergestelltes Zeichenbild und

Fig. 6 einen Adapter für die Anpassung an den jeweiligen Maschinentyp.

Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen computergestützten elektromechanischen Zeichenmaschine handelt es sich um einen Stiftplotter bzw. eine Zeichenstiftmaschine 1, mit der auf einem Zeichenblatt 2 unter Verwendung von Zeichenstiften 8 mit Farben nach Computereingabedaten Zeichnungen erstellt werden.

Das Zeichengerät 1 ist dafür mit einer Brücke 3 versehen, die entsprechend dem Doppelpfeil 6 in der X-Richtung des Zeichenblattes hin - und herverfahrbar ist und dafür computerabhängig von einem Schrittmotor angetrieben wird. An der Brücke 3 ist ein Stiftkopf 4 entsprechend dem Doppelpfeil 7 hin - und herverfahrbar gelagert, der in Y-Richtung des Zeichenblattes über einen weiteren Schrittmotor in seiner Bewegung zu steuern ist. Dieser Stiftkopf 4 ist mit einer Halterung 5 versehen, in der sich austauschbar gegen einen anderen ein Zeichenstift 8 befindet.

Der jeweils zum Einsatz kommende Zeichenstift befindet sich in seiner Ruhelage in angehobener Stellung. Zum Zeichnen wird er abgesenkt, damit der Stiftkopf mit dem Zeichenblatt 2 in Berührung kommt.

Mit den verschiedenen Zeichenstiften 8 lassen sich unterschiedliche Strichbreiten wiedergeben. Dafür greift sich der Stiftkopf 4 computergesteuert nach einem Ablegen des zuvor benutzten Stiftes in einem Vorrat 9 aus diesem einen weiteren Stift heraus. Seine Steuerung kann dabei beeinflußt werden über das Steuerpult 10. Zum Einsatz kommen dabei mechanische Zeichenstifte entsprechend Fig. 2, die mit einem ringförmigen Kragen 12 für ihren Sitz in der Halterung 5 versehen sind.

Um den Stiftplotter auch als Fotoplotter nutzen zu können, ist ein Zeichenstift 8&min; entsprechend der Fig. 3 mit einem Gehäuse 14 versehen, in dem sich eine Leuchtdiode 15 befindet, die als "LED" bezeichnet ist (Light Emitting Diode). Diese Leuchtdiode 15 ist einerseits an einen Pluskontakt 16 und andererseits an einen Minuskontakt 17 angeschlossen. Diese Kontakte 16 und 17 sind als Ringkontakte auf der Ober und Unterseite des Kragens angeordnet und wirken zusammen mit entsprechenden Kontakten in der Halterung 5 des Stiftkopfes 4, wenn der Fotozeichenstift 8&min; in das Gerät eingesetzt wird. Dadurch kann ein Lichtaustritt aus einer Blendenöffnung 20 im Boden des Gehäuses 14, das oberseitig für den Einsatz der Leuchtdiode 15 mit einem Schraubverschluß versehen ist, erzeugt werden.

Die Blende 19 mit der Blendenöffnung 20 ist auswechselbar in einen Gewindestutzen vom Boden des Gehäuses eingeschraubt, um unter Verwendung desselben Gehäuses Blenden mit unterschiedlicher Größe oder Symbolgehalt verwenden zu können. So zeigt beispielsweise Fig. 4 eine Blende 19 mit einer sehr kleinen Blendenöffnung, wobei für die Lenkung des Lichtstrahles der Lichtquelle 15 eine Glasfaser 21 vorgesehen ist.

Durch die Verwendung unterschiedlicher Blenden oder auch unterschiedlicher Fotozeichenstifte ist es damit möglich beispielsweise ein Schaltbild entsprechend Figur 5 zu erzeugen, dessen unterschiedliche Markierungen 22 und 23 und Striche 24 durch verschiedene Blenden 19 zu erzeugen sind, wobei für die Herstellung der einzelnen Markierungen 22 und 23 die Leuchtdiode 15 als Blitzlichtquelle benutzt werden kann.

Durch die Verwendung geeigneter Adapter beispielsweise entsprechend der Formgebung nach Fig. 6 besteht die Möglichkeit, die Anordnung nachträglich zu treffen bei verschiedenartigen Gerätetypen.


Anspruch[de]
  1. 1. Zeichenmaschine (1) mit einer über einem Zeichnungsblatt (2) verfahrbaren Brücke (3), die einen Stiftkopf (4) mit einer Halterung (5) für eine auswechselbare Anordnung eines Zeichenstiftes (8) sowie eines Lichtzeichenstiftes (8&min;) trägt, deren Bewegung auf dem Zeichenblatt elektromechanisch zu steuern sind, wobei der Lichtzeichenstift (8&min;) ein mit einer Blendenöffnung (20) versehenes Gehäuse (14) aufweist, in dem eine Lichtquelle (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) des Lichtzeichenstiftes (8&min;) auf seiner Außenseite mit zwei elektrischen Kontakten (15, 16) versehen ist, die mit Kontakten der Halterung (5) des Stiftkopfes (4) so zusammenwirken, daß die Lichtquelle (15) über den, Stiftkopf (4) ein- und auszuschalten ist durch Umwandlung der Impulssignale zum Anheben und Absenken eines Zeichenstiftes (8) durch den Stiftkopf (4) in Befehle für das Ein- und Ausschalten der Lichtquelle (15) des Lichtzeichenstiftes (8&min;) unter Einhaltung eines konstanten Abstandes der Blendenöffnung zu dem Zeichenblatt (2) erfolgt.
  2. 2. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (16, 17) auf der Unter- und Oberseite eines ringförmigen Kragens (12) vom Gehäuse (14) eines Lichtzeichenstiftes (8&min;) angeordnet sind.
  3. 3. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (19) im Boden des Gehäuses (14) auswechselbar angeordnet ist.
  4. 4. Zeichenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle eine Leuchtdiode (15) vorgesehen ist.






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