PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE68921102T2 08.06.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0348655
Titel Antriebssystem für Schreibgerät in einer Zeichenmaschine oder dergleichen.
Anmelder Investronica, S.A., Madrid, ES
Erfinder Andrada Galan, Mario, Madrid, ES;
Alcantara Perez, Bernardo, Madrid, ES;
Perez Gonzalez, Jose Ramon, Madrid, ES
Vertreter Puschmann, H., Dipl.-Ing. (FH), Pat.-Anw., 80331 München
DE-Aktenzeichen 68921102
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 17.05.1989
EP-Aktenzeichen 891088460
EP-Offenlegungsdatum 03.01.1990
EP date of grant 15.02.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.06.1995
IPC-Hauptklasse B43L 13/02
IPC-Nebenklasse G01D 15/16   

Beschreibung[de]

Die Erfindung befaßt sich mit einer Antriebsvorrichtung für Werkzeuge wie Zeichen- und Reißgeräte, wie sie beispielsweise in Zeichenmaschinen, sog. Plottern, insbesondere bei Flachplottern verwendet werden. Bei diesen Werkzeugen wird zwischen zwei Arten unterschieden: solche, die mit einer Materialbahn in Berührung stehen und bei denen bei Berührung Schreibflüssigkeit ausgebracht wird und solche, die in die Materialbahn eindringen und dadurch die Markierung vornehmen. Beide Arten von Werkzeugen werden über die Materialbahn parallel und unter eine, rechten Winkel zur Oberflache in der X-Y Ebene bewegt, und zwar durch Signale aus einem den Übertragungseinrichtungen zugeordneten Controller.

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf für einen Plotter, ein Reißgerät oder ein ähnl. Gerät mit einem Schlitten zum Verfahren des Werkzeugkopfes oberhalb eines bahnenförmigen Materials in einer X-Y-Ebene parallel zur Oberfläche des Materials, mit einem Träger zur Befestigung von mindestens einer Antriebsvorrichtung zum Auf- und Abbewegen eines Werkzeuges zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung in Z-Richtung senkrecht zur X-Y-Ebene, die ein Gehäuse, einen Kern zur Halterung des Werkzeuges in einer axialen Bohrung und ein Tauchmagnet umfaßt, die jeweils koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Magnetspule die Bewegung des Kerns und des Werkzeuges in die Arbeitsstellung entgegen der Kraft einer Feder bewirkt und die Antriebsvorrichtung eine zweite Feder zur Kupplung von Werkzeug und Antriebsvorrichtung aufweist.

Ein derartiger Werkzeugkopf mit einer Antriebsvorrichtung, die das Zeichenwerkzeug oder den Zeichenstift nach oben in eine Ruhestellung bewegt und ebenso nach unten in eine Arbeitsstellung, ist aus dem US-Patent Nr. 4,426,783 (Gerber et al.) bekannt.

Dort ist für die Aufwärtsbewegung des Schreibstiftes eine erste Druckfeder vorgesehen. Diese erste Feder wirkt zwischen dem oberen Ende eines Andrückfußes und einem Schaft-Abstandshalter des Körpers des Schreibstiftes. Die Kraft der Feder wirkt daher permanent über den Andrückfuß auf die Oberfläche des bahnförmigen Materials. Bei Bewegung des Werkzeugkopfes in der X-Y-Ebene bleibt der Kontakt des Andrückfußes mit dem bahnenförmigen Material ungeachtet der Stellung des Schreibstiftes bestehen.

Hierdurch kann das bahnenförmige Material wegen der Last des Andrückfußes und dessen Gleitbewegung auf der Oberfläche des Materials beschädigt werden. Auch Wartungsarbeiten werden erschwert, vor allem bei einem Wechsel des bahnenförmigen Materials.

Ein anderer Werkzeugkopf für ein rotierendes Reißgerät ist durch das EP-Patent A 02 65 957 (Muramaya et al.) bekannt geworden.

Dort umfaßt der Werkzeugkopf eine Antriebsvorrichtung, die von einem sog. "Linearmotor" angetrieben wird. Die Betätigungsvorrichtung dieses Linearmotors ist starr mit dem Werkzeug an dessen oberem Ende verbunden. Das Werkzeug wird also bei Bewegungen in seiner Arbeitsstellung auf einer unebenen Fläche nach oben gegen die Kraft des Linearmotors stoßweise gedrückt.

Im US-Patent 3,384,965 von Sicking ist eine Antriebsvorrichtung beschrieben, die über einen sog. "Aufschlag"-Solenoid angetrieben wird. Dieser Solenoid bewegt einen ersten Stößel gegen einen zweiten Stößel, der durch die Kraft einer Druckausgleichsfeder für den Schreibstift gehalten ist. Hauptaufgabe dieser Feder ist es, beide Stößel aneinanderstoßend zu halten und den ersten Stößel in den Solenoid zurückzuführen, wenn die Werkzeughalter in die Ruhestellung unter dem Einfluß der Kaft einer Zugspule nach oben bewegt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Werkzeugkopf für ein Zeichen- oder ein Reißgerät und ein ähnl. Gerät zu schaffen, der jeder Unebenheit auf einem bahnenförmigen Material zu folgen vermag und bei dem die Halterungen oder Führungen des Werkzeugskopfes das bahnenförmige Material zumindest in der Ruhestellung des Werkzeuges unbeaufschlagt lassen.

Desweiteren soll der Werkzeugkopf nach der Erfindung als kompakte, in sich geschlossene Einheit mit einem Minimum an Einzelteilen ausgebildet werden und eine schwingungsfreie Lagerung des Werkzeugkopfes auf dem Schlitten ermöglichen.

Ferner soll durch die Erfindung der Justieraufwand für das Werkzeug minimiert werden.

Diese Aufgabe ist bei einem Gerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gesamte Antriebsvorrichtung an einem horizontalen Teil des Trägers angeordnet ist, daß die erste Feder unter Vorspannung zwischen einer oberen Fläche des Gehäuses und einer mit dem Kern verbundenen Kappe angeordnet ist, daß die Kappe eine das obere Ende des Werkzeuges umschließende Ausnehmung aufweist und daß die zweite Feder in der Ausnehmung der Kappe angeordnet ist.

Beim Einsatz des Werkzeugkopfes nach der Erfindung bleibt das bahnenförmige Material zumindest in der Ruhestellung des Werkzeugkopfes unbeaufschlagt von irgendwelchen Mitteln zur Abstützung oder Führung des Werkzeuges. Da das eigentliche Werkzeug im Kern eingebettet ist und an seinem oberen Ende von der Kappe abgedeckt ist, verbleibt lediglich die unterste Spitze außerhalb von Führungs- und Haltemitteln. Aus diesem Grund und weil Zeichenstift, Tauchmagnetspule und Federn relativ zueinander koaxial angeordnet sind, kann der Werkzeugkopf als kompaktes Bauteil mit sehr wenigen Einzelteilen gebaut werden. Ein solch kompakter Werkzeugkopf ist also oberhalb des auf dem Schlitten befestigten einzigen Trägers zu befestigen.

Eine erste Ausführungsform des erfindungsgeinäßen Werkzeugkopfes umfaßt als Werkzeug ein Zeichenwerkzeug, und die axiale Bohrung des Kerns ist eine durchgehende Bohrung mit einer Stufe, die zweite Feder ist unter Vorspannung zwischen der Kappe und dem oberen Ende des Zeichenwerkzeuges eingespannt, und das Zeichenwerkzeug ist in seiner Ruhestellung gegen die Fläche der Stufe in der Bohrung des Kerns von der Feder gehalten, derart, daß die zweite Feder in der Ruhestellung entspannt und in der Arbeitsstellung zusammengedrückt ist und somit das Zeichenwerkzeug von der Stufe in der axialen Bohrung abhebt und eine Bewegung des Zeichenwerkzeuges längs seiner eigenen Achse beim Nachfahren einer Unebenheit in der Oberfläche des bahnenförmigen Materials zuläßt, ohne daß sich das Werkzeug von der Materialoberfläche abhebt.

Beim Einsatz eines solchen Werkzeugkopfes ist das bahnförmige Material stets frei von den Mitteln zur Abstützung oder Führung eines Werkzeuges. Die Anpassung des oder der Werkzeuge an Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des Materials erfolgt über die auf das am Träger angeordnete Gehäuse wirkende Federspannung.

Nach einer zweiten Ausführungsform bildet das Werkzeug ein Stanzwerkzeug und ist die gesamte Antriebsvorrichtung oberhalb eines horizontalen Teils eines Trägers angeordnet, wobei die erste Feder vorgespannt zwischen einer oberen Fläche des Gehäuses und einer Kappe angeordnet ist, die mit dem Kern verbunden ist, wobei die Kappe eine das obere Ende des Stanzwerkzeuges umschließende Ausnehmung aufweist und wobei der Kern eine ein Widerlager für die zweite Feder bildende Eindrehung aufweist, derart, daß die zweite Feder das Stanzwerkzeug gegen die Kappe drückt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Anpassung an Unebenheiten auf der Oberfläche über die Feder der wirksamen Tauchmagnet-Spule.

Besonders vorteilhaft ist bei der Ausbildung als Stanzwerkzeug, daß das untere Ende des Kerns in der Arbeitsstellung nach unten bewegbar ist bis seine Fläche auf dem bahnenförmigen Material aufliegt, derart, daß sich der Kern um seine Achse drehen und einer Unebenheit auf der Fläche des bahnenförmigen Materials folgen kann, insbesondere Verwerfungen, die das Reißzeug beim Eindringen in das bahnenförmige Material hervorruft.

Die Aufgabe, den Justieraufwand für das Werkzeug zu minimieren, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kappe auf den Kern aufgeschraubt ist, so daß das Werkzeug durch Verdrehen der Kappe einstellbar ist. Das Werkzeug ist also gegen den Kern bzw. die Oberfläche des bahnenförmigen Materials äußerst leicht einzustellen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines automatisch gesteuerten Zeichnungs- Plotters,

Fig. 2 einen Aufriß des Werkzeugkopfes mit einem Zeichen- und Reißgerät für einen Plotter nach Fig. 1,

Fig. 3 ein senkrechter Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2 des Werkzeugkopfes,

Fig. 4 ein senkrechter Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 2 des Werkzeugkopfes,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Schlittenantriebs für den Zeichnungs- Plotter nach Fig. 1,

Fig. 6 das Zeichenwerkzeug in seiner Arbeitsstellung,

Fig. 7 das Reißwerkzeug in seiner Arbeitsstellung

Fig. 8 eine Einzelheit des Reißwerkzeuges von unten gesehen und

Fig. 9A und B weitere Einzelheiten der Reißwerkzeuganordnung.

Eine Zeichenmaschine 1 mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ist zum besseren Verständnis der Erfindung in Fig. 1 dargestellt; diese betrifft insbesondere den Antrieb für die eigentlichen Arbeits-Werkzeuge der Zeichenmaschine, die im allgemeinen als Flachplotter bezeichnet wird und mit der grafische Daten in einem Sektor eines bahnenförmigen Materials aufgebracht werden. Der Werkzeugkopf umfaßt Geräte oder Werkzeuge 4 zum Zeichnen und/oder Reißen, die auf die Befehle aus einem Controller 5 zum Auftrag grafischer Informationen auf das bahnenförmigen Material, beispielsweise Zeichenpapier 6, ansprechen. Der Controller 5 ist die Einheit, welche das Zeichenprogramm in Steuersignale für die den Werkzeugkopf antreibenden Motore und für die Einrichtungen für die Bewegung der Arbeits- Werkzeuge umformt.

Die Zeichenmaschine weist einen Arbeitsbereich auf und wird über den Controller 5 automatisch betrieben; die Geräte zum Zeichnen und/oder Reißen weisen ein oder mehrere Markierungsvorrichtungen oder Werkzeuge auf, die auf einem Schlitten 2 angeordnet sind, der den sog. Werkzeugkopf 3 bildet. Der Schlitten ist die Einheit, welche die genaue Positionierung der Markierungsvorrichtungen über dem bahnenförmigen Material 6 erlaubt, das auf der stationären Auflagefläche 7 der Zeichenmaschine 1 gehalten ist.

In Fig. 5 ist schematisch das Übertragungssystem für einen Flachplotter gezeigt, das Servomotore 55 und 51 für die Bewegung in der X-Achse sowie in der Y-Achse und die jeweils zugehörigen Getriebe 54 und 50 aufweist, welche die Bewegungen über Rollen 53 und 49 und die Riemen 52 und 48 an die Schlitten für das Verfahren in der X- und Y-Ebene über-ragen.

Der Werkzeugkopf 3 ist an dem Y-Schlitten 4 angeordnet, der sich in der Y-Y-Richtung hin- und herbewegt. Dieser Schlitten ist am X-Schlitten 2 angeordnet, der in der X-X-Richtung in Fig. 1 hin- und herbeweglich ist. Der Werkzeugkopf kann infolge der kombinierten Bewegungen der X- und Y-Schlitten in jede beliebige Position auf dem Tisch verfahren werden. Die Zeichenmaschine ist mit einer getrennten Vorschubeinrichtung für das bahnenförmige Material ausgestattet, so daß Zeichnungen oder Markierungen aufgebracht werden können, die größer sind als der den Arbeitsbereich bildende Tisch selbst.

Fig. 2 zeigt den Werkzeugkopf für den Flach-Plotter in einer Ansicht von vorn. Der Werkzeugkopf selbst umfaßt ein oder mehrere Werkzeuge, nämlich ein Zeichenwerkzeug 17 und ein Reißzeug 10, die auf einem mit dem Y-Schlitten 14 fest verbundenen Träger 16 angeordnet sind.

Die Werkzeuge 10 und 17 sind Teil einer Einheit mit einem Träger 16, der wiederum Teil des Y-Schlittens 14 - vgl. Fig. 1, Bezugszeichen 4 - ist, so daß beim Bewegen des Schlittens über die Arbeitsfläche die Werkzeuge mitgenommen werden. Im Träger 16 sind Schlitze 15 vorgesehen, die dazu dienen, den Träger in bezug auf die Arbeitsfläche in der Höhe zu verstellen. Diese Einstellung wird an der Zeichenmaschine vorgenommen, so daß der Abstand zwischen dem obersten Punkte der Arbeitsfläche 7 und der zugewandten Unterseite 8 der Werkzeughalterung in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des die Zeichenmaschine durchlaufenden bahnenförmigen Materials einstellbar ist. Der Träger 16 weist zwei Referenzflächen 13 auf, die mit entsprechenden Flächen am Y-Schlitten korrespondieren, so daß nach Einstellung des Trägers dieser nur in der Z-Ebene und senkrecht in bezug auf die Arbeitsfläche bewegbar ist, und zwar, weil die Achsen der Werkzeuge ebenfalls senkrecht zur Basis 8 des Trägers 16 verlaufen, der seinerseits senkrecht zur Aufnahmefläche 28 (Fig. 3) des Trägers am Y-Schlitten 14 angeordnet ist. Der Träger 16 weist eine Basis mit abgerundeten Bereichen 9 auf, um die Bewegung des Werkzeugkopfes über das bahnenförmige Material zu erleichtern.

Fig. 3 zeigt das Zeichenwerkzeug 17 in einer Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2. Die einzelnen Bestandteile des Zeichenwerkzeugs sind hier deutlich sichtbar. Das Werkzeug besteht aus einem Gehäuse 22 für einen Elektromagneten, das an seinem unteren Ende an dem Träger 16 befestigt ist. Im Gehäuse sind zwei Öffnungen 30 und 24 zur Aufnahme von Gleitbuchsen 31 und 23 vorgesehen, in denen sich der Kern 21 des Elektromagneten bewegen kann, der den Körper des Zeichenwerkzeugs mit einer durchgehenden Bohrung 60 bildet. Im Gehäuse 22 des Tauchmagneten ist eine Magnetspule 19 vorgesehen, die den Magnetkern entgegen der Kraft einer Feder 27 nach unten bewegt, bis eine koaxial angeordnete Hubbegrenzung aus Kunststoff 25 am Gehäuse 22 anschlägt, wie Fig. 6 zeigt. Das Zeichenwerkzeug befindet sich also in seiner oberen Stellung, wenn die Magnetspule 19 nicht erregt ist. Alle zuvor beschriebenen Bauteile sind koaxial zum Kern 21 angeordnet.

Durch die Hubbegrenzung 25 aus Kunststoff wird ein heftiges Anschlagen am Gehäuse 22 vermieden, was zu einem geräuschärmeren Betrieb der Zeichenmaschine beiträgt. Wird der Kern 21 des Magneten in seine untere Stellung bewegt, nimmt er einen in der durchgehenden Bohrung 60 ebenfalls koaxial angeordneten Schreibstift 20 mit, da dieser durch eine Feder 26 gegen das Widerlager 10 der gestuften Bohrung 60 des Magnetkerns 21 gedrückt wird.

Fig. 6 zeigt das Zeichenwerkzeug 20 in seiner aktiven Arbeitsstellung von der Seite. Die Hubbegrenzung 25 liegt hier ain Gehäuse des Elektroinagneten 22 an, und der Schreibstift 20 kann sich längs seiner eigenen Achse bewegen, ohne sich von der Oberfläche des bahnenförmigen Materials abzuheben, wobei er sich gleichzeitig an etwaige Unebenheiten auf dem Material durch die federnde Abstützung, vgl. auch Fig. 3, anpassen kann.

In manchen Fällen kann der Schreibstift einen zusätzlichen Tintenbehälter 11 - wie in Fig. 2 dargestellt - aufweisen. Dieser Behälter steht unter Luftdruck, da er nach dem Einfüllen der Tinte durch das Rückschlagventil 12 unter Druck gesetzt wird.

Der Schreibstift 20 fährt nach oben, wenn die Spule 19 (Fig. 3) nicht mehr erregt ist. Die Druckfeder 27 drückt die Hubbegrenzung jetzt nach oben, so daß dadurch der Kern und folglich auch der Schreibstift mitgenommen werden, bis ein koaxialer Hubbegrenzer 29 aus Kunststoff auf dem Kern am Gehäuse des Elektromagneten 22 anschlägt.

Diese Art des Antriebs bietet klare Vorteile; sie ermöglicht zum einen eine kompakte Bauweise, da sämtliche Bauteile koaxial zur Achse des Arbeitsgerätes selbst angeordnet sind. Während des Antriebs auftretende Kräfte sind somit symmetrisch verteilt. Ein weiterer großer Vorteil ist die kostengünstige Herstellung, denn es ist billiger als Vorrichtungen mit einem indirekten Antrieb, was wiederum durch die geringe Zahl der erforderlichen Bauteile erreicht wird.

Ferner wirken sich besonders günstig aus, daß die beschriebene Anordnung praktisch ohne Justierungen beim Betrieb auskommt. Es ist lediglich erforderlich, den Schlitten (mit dem Werkzeugkopf) einmal exakt über der Arbeitsfläche zu positionieren, was nur bei einem Wechsel des Schlittens, also sehr seiten, erforderlich ist.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt des Reißwerkzeuges 34 nach der Linie 4-4 in Fig. 2 und zeigt sämtliche Einzelteile dieses Werkzeuges. Es besteht aus einem Gehäuse 36 eines Elektromagneten, dessen Unterseite an dem Träger 16, wie zuvor schon im Zusammenhang mit dem Zeichenwerkzeug beschrieben, befestigt ist. Das Gehäuse weist zwei Öffnungen 32 und 39 zur Aufnahme von jeweils Gleitbuchsen 33 und 38 auf, durch die der Kern 37 des Elektromagneten, der eine gestufte, durchgehende und den Körper des Reißzeuges 34 bildende Bohrung 61 aufweist, beweglich ist. Innerhalb des Gehäuses 36 ist wiederum eine Magnetspule 35 untergebracht, über die der Kern 37 des Elektromagneten nach unten bewegbar ist, bis seine Fläche 46 am zu bearbeitenden bahnenförmigen Material 6 aufliegt. Dies bedeutet, daß bei Erregung der Spule, das Reiß- oder Stanzwerkzeug 34 zur Erzeugung der Linien um denselben Betrag in das zu bearbeitende Material eindringt als es selbst über die Fläche 46 des Kerns 37 des Elektromagneten vorsteht. Die Eindringungstiefe des Reiß- oder Stanzwerkzeuges in das Material kann durch Verdrehen einer Gewindekappe 42 eingestellt werden, die mit dem von einer Feder 41 beaufschlagten Stanzwerkzeug ständig in Verbindung steht. Die Feder 41 liegt in einer Ausnehmung 63 im Kern 37 und drückt das Stanzwerkzeug gegen die Kappe 42. Sämtliche beschriebenen Bauteile sind auch hier koaxial zum Kern 37 angeordnet.

Nach der ersten Einstellung des Reißwerkzeuges, d.h. des Betrages, um den es aus dem Kern 37 vorsteht, wird diese Position durch Anziehen einer Mutter 40 gegen die Kappe 42 fixiert. Das Reißwerkzeug wird nach oben gefahren, wenn die Spule 35 nicht erregt ist, denn die Feder 44 drückt die Hubbegrenzung 43 nach oben, wodurch das gesamte Werkzeug mitgenommen wirc.. Die Aufwärtsbewegung wird durch den Hubbegrenzer 45 aus Kunststoff begrenzt, wenn dieser am Gehäuse 36 des Elektromagneten an stößt.

Die Hubbegrenzung 43 ist so eingestellt, daß die Fläche 46 stets in Kontakt mit dem bahnenförmigen Material steht, ehe die Hubbegrenzung 43 am Gehäuse 36 des Elektromagneten anschlägt. An der Unterseite 46 des Reißwerkzeuges befinden sich abriebbeseitigende Mittel, nämlich Auswerfer 57, die etwaigen Abrieb beseitigen, so daß Deformationen im Bereich der erzeugten Markierungslinien nicht zu einem einer korrekten Positionierung und Führung auf dem bahnenförmigen Material entgegenstehenden Abheben der Spitze des Reißwerkzeuges vom Material führen.

Die an Hand der Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 3 für das Zeichenwerkzeug aufgezeigten Vorteile gelten in gleicher Weise für das Reißwerkzeug, nämlich kompakte Bauweise, geringe Kosten, gleichmäßige Aufteilung der Kräfte, wenige Einzelteile und minimale Justierungsarbeiten.

Fig. 7 zeigt das Reißwerkzeug in seiner Arbeitsstellung, wobei die zuvor genannte Fläche 46 auf dem bahnenförmigen Material 56 (Material 6 in Fig. 1) gehalten ist, während der über die Fläche 46 vorstehende Teil des Reißwerkzeuges 34 in das zu bearbeitende Material eingedrungen ist.

Fig. 8 zeigt in Verbindung mit den Figuren 9A und 9B die Ausbildung der Entferner 57 an der Fläche 46 des Kerns des Reißwerkzeuges. Wie schon für Fig. 4 beschrieben, dienen diese dazu, etwaigen Abrieb zu beseitigen, wenn das Reißwerkzeug in bezug auf die Markierungslinie geführt ist, so daß die Achse eines jeden Auswerfers mit der Markierungslinie zusammenfällt.

Wie insbesondere Fig. 9B zeigt, werden vom Reißwerkzeug im Betrieb Abrieb oder kleine Partikel 81 abgelöst, die über die Auswerfer 57 aus dem Arbeitsbereich entfernt werden. Ohne derartige Auswerfer verbleibt der Abrieb zwischen dem Reißwerkzeug 34 und der Oberfläche des bahnenförmigen Materials, bis sich die Ausnehmung 85 zwischen Reißwerkzeug 34 und Kern 37 zusetzt. Neu entstehender Abrieb drückt danach den Kern 37 nach oben und führt dazu, daß auch das Reißzeug aus der Materialfläche nach oben gedrückt wird, so daß sich seine Eindringtiefe und damit die Qualität der Markierung ändert.

Beim Eindringen des Reißwerkzeuges 34 in das bahnenförmige Material entstehen Verformungen 82 im Bereich der Markierungslinie. Durch diese Verformungen verändert sich die Dicke des Materials, und der Abstand zwischen Werkzeug und Materialoberfläche verändert sich dementsprechend. Der Kern 37 kann sich jedoch um seine Achse drehen, sobald die Verformungen mit den Wandungen der Auswerfer 57 in Berührung kommen und bewirkt dadurch ein Ausrichten der Auswerfer in bezug auf die Markierungslinie. Auf diese Weise bleibt das Reißzeug auf dem bahnenförmigen Material, beispielsweise dem Zeichenpapier 6, exakt positioniert.


Anspruch[de]

1. Werkzeugkopf (3) für einen Plotter, ein Reiß- oder ein ähnliches Gerät (1) mit einem Schlitten (2) zum Verfahren des Werkzeugkopfes oberhalb eines bahnenförmigen Materials (6) in einer X-Y Ebene parallel zur Oberfläche des Materials (6), mit einem Träger (16) zur Befestigung von mindestens einer Antriebsvorrichtung zum Auf- und Abbewegen eines Werkzeuges (20,34) zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung in Z-Richtung senkrecht zur X-Y-Ebene, die ein Gehäuse (22,36), einen Kern (21,37) zur Halterung des Werkzeuges (20,34) in einer axialen Bohrung (60,61) und einen Tauchmagnet (19,35) umfaßt, die jeweils koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Magnetspule (19,35) die Bewegung des Kerns (21, 37) und des Werkzeuges (20,34) in die Arbeitsstellung entgegen der Kraft einer ersten Feder (27,44) bewirkt und die Antriebsvorrichtung eine zweite Feder (26 ,41) zur Kupplung von Werkzeug (20,34) und Antriebsvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Antriebsvorrichtung an einem horizontalen Teil des Trägers (16) angeordnet ist, daß die erste Feder (27,44) unter Vorspannung zwischen einer oberen Fläche des Gehäuses (22,36) und einer mit dem Kern (21,37) verbundenen Kappe (42) angeordnet ist, daß die Kappe (42) eine das obere Ende des Werkzeuges (20,34) umschließende Ausnehmung aufweist und daß die zweite Feder (26,41) in der Ausnehmung der Kappe (42) angeordnet ist.

2. Werkzeugkopf (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Zeichenwerkzeug (20) ist, daß die axiale Bohrung des Kerns 21 eine durchgehende Bohrung (60) mit einer Stufe ist, daß die zweite Feder (26) unter Vorspannung zwischen der Kappe (42) und dem oberen Ende des Zeichenwerkzeuges (20) eingespannt ist und das Zeichenwerkzeug (20) in seiner Ruhestellung gegen die Fläche (10) der Stufe in der Bohrung (60) des Kerns (21) hält, derart, daß die zweite Feder (26) in der Ruhestellung entspannt und in der Arbeitsstellung zusammengedrückt ist und somit das Zeichenwerkzeug (20) von der Stufe (10) in der axialen Bohrung (60) abhebt und eine Bewegung des Zeichenwerkzeuges (20) längs seiner eigenen Achse beim Nachfahren einer Unebenheit in der Oberfläche des bahnenförmigen Materials (6) zuläßt, ohne daß sich das Werkzeug von der Materialoberfläche abhebt.

3. Werkzeugkopf (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Stanzwerkzeug (34) ist, daß die gesamte Antriebsvorrichtung oberhalb eines horizontalen Teils eines Trägers (16) angeordnet ist, daß die erste Feder (44) vorgespannt zwischen einer oberen Fläche des Gehäuses (36) und einer Kappe (42) angeordnet ist, die mit dem Kern 37) verbunden ist, daß die Kappe (42) eine das obere Ende des Stanzwerkzeuges (34) umschließende Ausnehmung aufweist, daß der Kern (37) eine ein Widerlager für die zweite Feder (41) bildende Eindrehung (63) aufweist, derart, daß die zweite Feder (41) das Stanzwerkzeug (34) gegen die Kappe (42) drückt.

4. Werkzeugkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Kerns (37) in der Arbeitsstellung nach unten bewegbar ist bis seine Fläche (46) auf dem bahnenförmigen Material (6) aufliegt, derart, daß sich der Kern (37) um seine Achse drehen und einer Unebenheit auf der Fläche des bahnenförmigen Materials (6) folgen kann.

5. Werkzeugkopf nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (42) auf den Kern (21,37) aufgeschraubt ist, so daß das Werkzeug (20,34) durch Verdrehen der Kappe (42) einstellbar ist.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com