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Dokumentenidentifikation DE3915480C3 13.08.1998
Titel Plotter zum Erstellen von Graphiken auf einer Aufzeichnungsmaterialbahn
Anmelder Gerber Garment Technology, Inc., Tolland, Conn., US
Erfinder Gerber, Heinz Joseph, West Hartford, Conn., US
Vertreter Schaumburg, K., Dipl.-Ing.; Thoenes, D., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 11.05.1989
DE-Aktenzeichen 3915480
Offenlegungstag 23.11.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 10.09.1992
Date of publication of amended patent 13.08.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.08.1998
IPC-Hauptklasse B43L 13/00
IPC-Nebenklasse B65H 16/00   B65H 18/00   G06K 15/22   G06K 15/16   G01D 15/24   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plotter zum Erstellen von Graphiken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Plotter finden beispielsweise in der Bekleidungsindustrie Verwendung, um Markierungslinien für Schnittmuster zu zeichnen, welche aus einer Stoffbahn ausgeschnitten werden sollen. Bei einer derartigen Verwendung kann der Plotter Teil eines rechnergestützten Systems zum Gradieren von Schnittmustern und Zeichnen von Markierungslinien sein, wie dies beispielsweise durch US-PS 38 87 903 gezeigt wird. In diesem Fall ist das Blattmaterial, auf welches die Zeichnung bzw. die Markierung aufgebracht wird, im allgemeinen Papier und das Schreibinstrument ist gewöhnlich ein Schreibstift. Zur Vereinfachung ist deshalb in der folgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen das Blattmaterial als Papier und das Schreibinstrument als Schreibstift bezeichnet und dargestellt. Andere Blattmaterialien und Schreibinstrumente können selbstverständlich verwendet werden, ohne daß damit der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Tatsächlich ist erfindungsgemäß auch beabsichtigt, den Plotter als Fotoplotter auszulegen, wobei das Material, auf welchem die Zeichnung erstellt wird, ein fotosensitives Blatt oder ein Film und das Schreibinstrument ein Lichtstrahl ist, welcher zeichnend über das Blatt oder über den Film bewegt wird, um auf diesem Blatt Linien zu erzeugen.

Der hier verwendete Begriff "Plotter" bezieht sich insbesondere auf einen Plotter, mit welchem eine Zeichnung großer Länge mittels eines Schreibstiftes erstellt wird, der in Richtung der X- und Y- Koordinate über den Plotting-Bereich einer Papierauflagefläche bewegbar ist, wobei der Plotting-Bereich im Vergleich zur Länge der zu erstellenden Zeichnungen parallel zur Papierlänge kurz ist und wobei das Papier in einer in Längsrichtung liegenden Vorschubrichtung über den Plotting-Bereich bewegt wird, während die Zeichnung in Längsrichtung fortschreitend erzeugt wird. Ein solcher Plotter kann mit intermittierendem Papiervorschub arbeiten, welcher mit intermittierenden Zeichenvorgängen abwechselt, ferner mit kontinuierlichem Papiervorschub in Verbindung mit kontinuierlichem Zeichnen oder mit einer Kombination der beiden genannten Möglichkeiten.

Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen, daß der Plotter gemäß der vorliegenden Erfindung vorwiegend für das Zeichnen Abschnitt für Abschnitt verwendet wird, so daß er zur Erleichterung als in dieser Weise arbeitender Plotter beschrieben wird. Das heißt jedoch nicht, daß die Erfindung auf eine derartige Arbeitsweise beschränkt ist und es versteht sich, daß der Plotter auch für andere progressive Arbeitsweisen verwendet werden kann, ohne daß die Erfindung zumindest im weiteren Sinne verlassen wird.

Plotter, die Abschnitt für Abschnitt arbeiten, sind bekannt und beispielsweise durch US-PS 40 91 980 und US-PS 44 00 704 beschrieben. Derartige Plotter sind jedoch verhältnismäßig teuer und von relativ schwerem Aufbau. Insbesondere sind die beweglichen Teile, vor allem der X-Wagen und der Y-Wagen, groß und schwer, so daß der Plotter dementsprechend langsam arbeitet oder mit großen und leistungsfähigen Antriebsmotoren sowie mit diesen zugeordneten robusten mechanischen Antriebsmitteln versehen sein muß. Wenigstens einer der genannten Wagen ist sehr lang und muß deshalb einen schweren, steifen Aufbau haben und gut gelagert sein, damit Vibrationen und andere Verformungen, die zu Zeichenfehlern führen, vermieden werden.

Eine wichtige Forderung an abschnittsweise arbeitende Plotter ist die, daß das Papier sehr genau über den Plotting-Bereich geführt wird, so daß für den Fall, daß Linien aus Teilabschnitten zusammengesetzt werden müssen, die zu unterschiedlichen Zeiten und bei unterschiedlichen Papierpositionen relativ zum Plotting-Bereich gezeichnet werden, das Ende des einen Teils exakt mit dem Anfang des nächsten Teils zusammenpaßt so daß die fertige Gesamtlinie keine Diskontinuitäten zeigt. Wenn das Papier während des Transportes seitlich ausweicht, oder wenn es sich beim Vorschub wölbt oder in anderer Weise verzieht, dann entstehen unannehmbare Fehlausrichtungen von Linienabschnitten oder auch andere Zeichenfehler.

In der Bekleidungsindustrie besteht ein Bedarf für einen kostengünstigen Plotter, welcher in der Lage ist, mit annehmbarer Geschwindigkeit genaue lange Zeichnungen oder Markierungslinien zu zeichnen, wobei dieser Bedarf durch gegenwärtig erhältliche und bekannte Plotter nicht befriedigt wird.

Ein Plotter der eingangs erwähnten Art ist beispielsweise aus der US-PS 31 27 678 bekannt. Bei diesem Plotter ist ein großer Auflagetisch vorgesehen, welcher das gesamte Rechteckformat mit der vorgegebenen Bahnbreite und einer geringeren Bahnlänge aufnehmen kann. Der Hauptwagen erstreckt sich in Längsrichtung der Papierbahn, d. h. in Papiervorschubrichtung und muß nur um das Maß der Bahnbreite Verfahren werden. Bei dem bekannten Plotter wird zwar ein Teil des Verfahrweges eingespart, allerdings hat der Hauptwagen eine beträchtliche Baulänge und damit ein hohes Konstruktionsgewicht. Dadurch müssen auch die Mittel zum Führen des Hauptwagens und die Antriebe verhältnismäßig stabil und aufwendig ausgebildet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plotter der eingangs angegebenen Art so weiterzubilden, daß bei hoher Zeichengeschwindigkeit eine hohe Zeichengenauigkeit ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Plotter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteilhaft ist dabei, daß sowohl der Hauptwagen als auch der Schreibinstrument-Wagen kleine Abmessungen haben, so daß sie eine ausreichende Steifigkeit aufweisen. Vibrationen und andere Verformungen sind dadurch wirksam verhindert. Dennoch können die vorgenannten Wagen sehr leicht ausgeführt sein, so daß sie mit relativ großer Beschleunigung und Verzögerung durch verhältnismäßig leistungsarme, preiswerte Motoren und leichte Antriebssysteme angetrieben werden können.

Es können als Führungsmittel zwei Schienen mit einem gegenseitigen Abstand vorgesehen sein. Ein langgestreckter Haupt- oder Y-Wagen erstreckt sich zwischen den bei den Führungsschienen und ist mit seinen Enden auf jeweils einer der Führungsschienen so gelagert, daß er sich in Längsrichtung der Führungsschienen in Richtung der Y-Koordinate bewegen kann; ein Schreibinstrument- oder X-Wagen ist entlang des Hauptwagens in Richtung der X-Koordinate verschiebbar gelagert und trägt ein Schreibinstrument zum Zeichnen von Linien auf das Blattmaterial, welches auf dem Plotting-Bereich des Auflagetisches aufliegt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung der Bauteile so gewählt, daß die Vorratsrolle und die Aufwickelrolle nahe beieinander liegen, so daß die Aufzeichnungsmaterialbahn zwischen diesen Rollen sehr kurz ist, und zwar kürzer als die Hälfte ihrer Breite, so daß sie kaum Möglichkeiten hat, bei ihrer Bewegung von der Vorratsrolle zur Aufwickelrolle zu beulen, sich seitlich zu verschieben oder in anderer Weise abgelenkt zu werden. Das Kurzhalten der Aufzeichnungsmaterialbahn, das Formen und Spannen zwischen den Roller, ergibt eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, insbesondere gegen Beulen und ähnliche Verformungen sowie gegen Verschieben an einer Tischkante in Richtung parallel zu dieser Kante und relativ zu dem Materialabschnitt, welcher auf der anderen Seitenkante des Auflagetisches aufliegt.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Plotters;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Plotter in Fig. 1, wobei die Endabdeckungen entfernt, sind;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 einen Vertikalschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 eine Teilansicht eines Vertikalschnittes entlang der Schnittlinie 5-5 in Fig. 2, wobei die Lagerung für den Hauptwagen dargestellt ist;

Fig. 6 eine Teilansicht eines Horizontalschnittes entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 5, wobei die Mittel zum Justieren des zugeordneten Endes dieses Hauptwagens dargestellt sind, die dazu dienen, den Wagen in X-Richtung auszurichten;

Fig. 7 eine Teilansicht eines Vertikalschnittes entlang der Schnittlinie 7-7 in Fig. 2, wobei die Lagerung für den Schreibinstrument-Wagen dargestellt ist;

Fig. 8 eine schematische Diagrammdarstellung der Seilantriebseinrichtung zum Antrieb des Schreibinstrument-Wagens X-Richtung; und

Fig. 9 eine schematische Diagrammdarstellung der Seilantriebseinrichtung zum Antrieb des Hauptwagens in Y-Richtung.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein im ganzen mit 16 bezeichneter progressiver, d. h. abschnittsweise arbeitender Plotter gemäß der Erfindung dargestellt. Er besteht in seinem Grundaufbau aus einem Tisch 18 mit einer geeigneten Basisstruktur 20 und einer nach oben weisenden Auflagefläche 22, ferner einem zwei parallele Führungsschienen 24 aufweisenden Mittel zum Führen eines länglichen Haupt- bzw. Y-Wagens 26, welcher entlang den Führungsschienen 24 in Y-Richtung verschiebbar ist, und einem wegen der Verwendung eines Schreibstiftes im folgenden als Schreibstift-Wagen bezeichneten X-Wagen 28, welcher entlang des Y-Wagens 26 in X-Richtung verschiebbar ist. In Fig. 1 ist der Plotter mit zwei montierten Endabdeckungen 27 gezeigt. In Fig. 2 sowie weiteren Figuren sind die Endabdeckungen entfernt, einige unwichtige Teile fortgelassen und andere Teile schematisch dargestellt um die Erfindung klarer zu illustrieren.

Wie man am besten in Fig. 2 sieht, umfaßt der Tisch 18 an seiner rechten Seite Mittel, um eine Vorratsrolle 30 um ihre Mittelachse 31 drehbar so zu lagern, daß sie abgenommen werden kann; er umfaßt ferner in der Nähe seiner linken Seite Mittel, um eine Aufwickelrolle 32 um ihre Mittelachse 33 drehbar so zu lagern, daß sie abgenommen werden kann. Von der Vorratsrolle 30 kommendes Papier 34 wird über die Auflagefläche 22 geführt und auf die Aufwickelrolle 32 aufgewickelt, wie im folgenden genauer erklärt wird. Durch eine Drehung der Aufwickelrolle 32 zum Zwecke des Papieraufwwickelns wird das Papier 34 von der Vorratsrolle 30 abgezogen und in der Richtung 35 bewegt, die parallel zur Längsachse des Papiers 34 liegt. Ein Längsabschnitt des Papiers 34 liegt auf der Auflagefläche 22 auf; mit einem Schreibstift 36, der vom Schreibstift-Wagen 28 gehalten wird, kann auf das Papier 34 gezeichnet werden.

Das Papier 34 hat beispielsweise eine Breite von 203 cm, während eine auf das Papier 34 aufgebrachte Zeichnung eine Länge von 27 m bis 45 m oder mehr haben kann. Die Auflagefläche 22 hat eine rechteckige Form und ist durch zwei Endkanten 38 sowie durch als Seitenkanten ausgebildete Auflauf- bzw. Ablaufkanten 40 definiert, die jeweils einen relativ kleinen Kurvenradius aufweisen, nämlich kleiner als 2,5 cm und vorzugsweise kleiner als die Hälfte dieses Wertes. Der größere Teil der Auflagefläche 22 dient als Zeichenfläche, die durch die überlagerten Bewegungsbereiche des Schreibstiftes 36 in X- und Y-Richtung definiert ist.

Die Führungsschienen 24 sind bezüglich der Auflagefläche 22 fest angeordnet und erstrecken sich senkrecht zur Richtung 35 der Papierbewegung; außerdem ist gemäß der Erfindung ihr gegenseitiger Abstand d (siehe Fig. 2) auf jeden Fall kleiner als die Hälfte oder auch um ein mehrfaches kleiner als die Hälfte der Breite des Papieres 34. Bei einer typischen Ausgestaltung hat das Papier 34 beispielsweise eine Breite von 203 cm, wie bereits erwähnt wurde. Die Auflagefläche 22 hat zwischen den Kanten 38 eine Breite von etwa 216 cm und zwischen den Auflauf- bzw. Ablaufkanten 40 eine Länge von etwa 62 cm. Der Schreibstift 36 hat einen Bewegungsbereich von 203 cm in Y-Richtung, was mit der Breite des Papiers 34 übereinstimmt, und einen Bewegungsbereich von etwa 43 cm in X-Richtung, so daß auf der Auflagefläche 22 eine Zeichenfläche von etwa 43 × 203 cm definiert ist. Der Abstand d zwischen den beiden seitlichen Führungsschienen 24 ist etwa 57 cm, was bedeutet, daß der Abstand d zwischen den Führungsschienen ungefähr 3S mal kleiner als die Breite des Papiers 34 bzw. der zugeordneten Zeichenfläche der Auflagefläche 22 ist. Der Hauptwagen 26 hat eine solche Länge, daß er von einer Führungsschiene 24 zur anderen reicht. Der kurze Abstand zwischen den Führungsschienen 24 bedeutet, daß dieser Wagen 26 eine relativ geringe Größe und ein geringes Gewicht haben kann, so daß er leicht über seine beiden Enden durch die Führungsschienen 24 gehalten und geführt werden kann, wobei er dennoch ausreichend widerstandsfähig gegen Schwingungen und Vorwindungen ausgebildet sein kann, um Zeichenfehler zu vermeiden. Ebenso kann der Schreibstift-Wagen 28 relativ klein und leicht ausgebildet sein. Die geringe Größe und das geringe Gewicht der Wagen 26 und 28 ermöglicht außerdem, diese relativ kostengünstig zu bauen und sie mit relativ schwachen und billigen Motoren ausreichend zu beschleunigen bzw zu verzögern.

Es können verschiedene unterschiedliche Einrichtungen vorgesehen sein, um die Wagen 26 und 28 in Richtung der Y- bzw. X-Koordinate zu führen und zu bewegen. Wie in den Fig. 2, 8 und 9 dargestellt ist, können die beiden Wagen beispielsweise mittels im wesentlichen konventioneller Seilantriebe verstellt werden, die eine von einem Y-Motor 46 angetriebene Y-Seiltrommel 44 und eine von einem X-Motor 50 angetriebene X-Seiltrommel 48 umfassen. Die Seiltrommel 44 nimmt ein Seil 52 auf, welches über geeignete Rollen 53 geführt und mit seinen beiden Enden am Y-Wagen 26 befestigt ist, wie bei 55 gezeigt, so daß eine Drehung der Trommel 44 durch den Motor 46 eine Bewegung des Hauptwagens 26 in der einen Richtung oder der anderen Richtung entlang der Y-Koordinate bewirkt. In gleicher Weise nimmt die Trommel 48 ein Seil 54 auf, welches über geeignete Rollen 57 mit den beiden Enden des Schreibinstrument-Wagens 28 verbunden ist und dessen beide Enden bei 59 an einem Abschlußprofil 62 befestigt sind, so daß eine Drehung der Trommel 48 durch den X-Motor 50 eine Bewegung des Schreibstift-Wagens 28 in der einen Richtung oder der anderen Richtung entlang des Wagens 26 parallel zur X-Koordinate bewirkt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen im einzelnen die Konstruktion des Tisches 18. Gemäß diesen Figuren sowie der Fig. 2 ist die Auflagefläche 22 durch eine Platte 56 gebildet, die einen Kern 58 aus einem Wabenmaterial und eine Außenhülle 60 aus Aluminium oder einem anderen Plattenmaterial hat, welches mit dem Wabenkern 58 verklebt ist und auf diese Weise eine stabile, steife Einheit bildet. An jedem Ende des Tisches 18 ist die Platte 56 starr mit einem Abschlußprofil 62 bzw. 64 aus Aluminiumguß oder einem ähnlichen Material verbunden. Zu diesem Zweck ist der jeweilige Endbereich der Platte 56 ohne Wabenmaterial 58 und nimmt statt dessen eine komplementäre Flanschanordnung 66 bzw. 68 des zugeordneten Abschlußprofils 62 bzw. 64 auf, mit welchem die Außenhülle 60 der Platte 56 durch Kleben oder auf andere Weise verbunden ist, so daß die Platte 56 und die Abschlußprofile 62 und 64 zu einer starren Einheit werden. Die Führungsschienen 24 sind auf herkömmliche Weise mit dem übrigen Teil des Tisches 18 verbunden, indem ihre Enden in Aufnahmetaschen 67 aufgenommen sind, die in den Abschlußprofilen 62 bzw. 64 ausgebildet sind. Die Abschlußprofile 62 bzw. 64 dienen außerdem zur Lagerung anderer Teile des Plotters 16. Beispielsweise trägt das Abschlußprofil 62 wie in Fig. 2 dargestellt eine Steuereinheit 69, die einen Digitalrechner. Servoverstärker und andere elektronische Komponenten umfaßt, die zur Steuerung des Plotters 16 benötigt werden, wobei die Steuereinheit 69 mit anderen Teilen eines computerunterstützten Schnittmustererzeugungs- und Gradiersystems oder dergleichen über eine Leitung 70 verbindbar ist. Insbesondere werden Daten, die vom Plotter 16 zu erstellende Zeichnungen definieren, diesem über die Leitung 70 zugeführt. Diese Daten werden vom Rechner verarbeitet und in Befehle umgewandelt, die die Bewegung des Schreibstiftes 36 und des Papiers 34 in einer Weise steuern, daß der Schreibstift 36 die durch die Daten definierten Zeichnungen auf das Papier 34 zeichnet. Außerdem umfaßt das Abschlußprofil 64 eine Stützkonsole 72, die die X-Seiltrommel 48 und die Y-Seiltrommel 44 sowie die zugeordneten X- und Y-Motoren 50 und 46 trägt. Das gleiche Abschlußprofil 64 trägt außerdem einen Papiertransportmotor 74 für den Antrieb der Aufwickelrolle 32, wie im einzelnen weiter unten erläutert wird.

Der Aufbau und die Lagerung des Hauptwagens 26 und des Schreibstift-Wagens 28 ist in der Fig. 3, 5, 6 und 7 zu erkennen. Gemäß diesen Figuren besteht der Haupt- oder Y-Wagen 26 im wesentlichen aus einem länglichen Bauteil 76, welches ein Strangpreßprofil aus Aluminium sein kann, und welches über den größten Teil seiner Länge einen hohlen Rechteckquerschnitt hat, wie Fig. 7 zeigt; es weist zwei seitlich abstehende Schienenflansche 78 auf, die sich einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegen, die sich entlang des größeren Längenabschnittes des Bauteils 76 erstreckt. Wie für eines seiner Enden in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, ist an jedem der Enden des Bauteils 76 ein Block 80 befestigt, auf welchem zwei Sätze mit jeweils zwei mit Umfangsnuten versehenen Führungsrollen 82 um vertikale Achsen drehbar gelagert sind. Der Block 80 ist innerhalb der zugeordneten Führungsschiene 24 angeordnet, die in ihrem unteren Bereich zwei einander gegenüberliegende, seitlich nach innen stehende Schienenflansche 84 aufweist, die in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind und sich in Längsrichtung der Führungsschiene 24 erstrecken. In die beiden Schienenflansche 84 greifen die vier Führungsrollen 82 ein, so daß der Führungsblock 80 in Längsrichtung entlang der Führungsschiene 24 Verfahren kann.

Jede Führungsschiene 24 kann als eigenes Strangpreßprofil aus Aluminium oder dergleichen hergestellt sein; vorzugsweise und wie in Fig. 5 dargestellt ist sie aus zwei Strangpreßprofilen 86 und 88 zusammengebaut, die durch eine Anzahl Schrauben (wie beispielsweise die dargestellte Schraube 90) zusammengehalten werden. Das obere Strangpreßprofil 88 umfaßt eine sich in Längsrichtung erstreckende Tasche 92 die durch einen sich in Längsrichtung erstreckenden Streifen 94 verschlossen ist; die Tasche 92 ist auf diese Weise von dem Hauptinnenraum getrennt, welcher den Block 80 enthält und außerdem dazu dient, elektrische Leiter aufzunehmen, die zwischen den beiden Enden des Tisches 18 oder zwischen dem einen Ende bzw. dem anderen Ende des Tisches 18 und einem Verteilergehäuse 96 verlaufen, welches an einer der Führungsschienen 24 befestigt ist, wie in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt wurde.

Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, umfaßt das dargestellte Ende des Hauptwagens 26 außerdem eine Einrichtung 49 zum justieren dieses Endes in Richtung der Y-Koordinate relativ zu seinem Verbindungspunkt 55 mit dem Y-Seil, so daß der Hauptwagen 26 in einfacher Weise exakt zur X-Koordinate parallel ausgerichtet werden kann. Eine ähnliche Einrichtung kann auch am anderen Ende des Hauptwagens 26 vorgesehen sein; wenn das der Fall ist, kann der Wagen 26 durch Betätigung beider Einrichtungen auch geradlinig in Richtung der Y-Koordinate relativ zu beiden Befestigungspunkten 55 am Zugseil verstellt werden, um seine Position in Richtung der Y-Koordinate zu justieren. Wie im einzelnen in Fig. 6 gezeigt ist, umfassen die Justiereinrichtungen 49 einen Block 85, an welchem das Zugseil 52 befestigt ist und welcher in Richtung der Y-Koordinate relativ zum Block 80 verschiebbar ist. Der Block 80 hat zwei Augen 81, die eine Justierschraube 83 frei drehbar aufnehmen, welche gegen eine axiale Verschiebung relativ zum Block (20) durch ihren Kopf und durch einen Kragen 87 gesichert ist, welcher an deren anderem Ende befestigt ist. Die Justierschraube 83 durchsetzt den Block 85 und greift in ein an diesem ausgebildetes Gewinde ein, so daß durch eine Drehung der Justierschraube 83 der Block 85 in der einen Richtung oder der anderen Richtung entlang der Y-Koordinate relativ zum Block 80 verschoben wird, so daß in entsprechender Weise das zugeordnete Ende des Hauptwagens 26 relativ zu seinem Befestigungspunkt 55 am Zugseil 52 verstellt wird.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, umfaßt der Schreibinstrument- oder X-Wagen 28 eine Basisplatte 97, die zwei Sätze von jeweils zwei Rädern 98 (von denen nur ein Satz dargestellt ist) um vertikale Achsen drehbar trägt. Ein Satz dieser Räder 98 greift in der dargestellten Weise in die Schienenflansche 78 des Y-Wagens 26 ein, während die beiden Räder 98 des anderen, nicht dargestellten Satzes in der gleichen Weise in diese Flansche 78 eingreifen, um den Schreibstift-Wagen 28 auf eine Bewegung in Längsrichtung des Y-Wagens 26 in Richtung der X-Koordinate zu beschränken. Die Basisplatte 97 trägt auch einen Schreibstift 36 und ein Solenoid 101 bzw. eine andere Einrichtung zum Verstellen des Schreibstiftes 36 zwischen der in Fig. 7 dargestellten Schreibposition, bei der im Schreibkontakt mit dem Papier 34 ist, und einer angehobenen, nicht schreibenden Position, bei der er das Papier 34 nicht berührt. Der Schreibstift-Wagen 28 kann auch einen oder mehrere Endschalter tragen, die durch an einander abgewandten Enden des Y-Wagens 26 angeordnete Anschläge betätigt werden und Signale an den Rechner geben, die Anfangs- oder Endpositionen des Schreibstift-Wagens 28 in Richtung der X-Koordinate melden. Eine elektrische Verbindung zwischen dem Schreibstift-Wagen 28 und dem übrigen Teil des Tisches 18 ist über ein flexibles Flachkabel 102 hergestellt, dessen eines Ende mit dem Verteilergehäuse 96 und dessen anderes Ende mit dem Schreibstift-Wagen 28 verbunden ist. Wenn der Schreibstift 36 des Schreibinstrument-Wagens 28 eine Druckförderung für die Tinte besitzt, dann kann das Flachkabel 102 auch ein Rohr zum Zuführen von Druckluft für die Tintenförderung enthalten.

Die Mittel für die abnehmbare und drehbare Lagerung der Vorratsrolle 30 sind so ausgebildet, daß während des Abrollens von Papier 34 von dieser Vorratsrolle 30 auf diese eine Kraft wirkt, die der Abrollbewegung entgegenwirkt, so daß der Papierabschnitt zwischen den Rollen 30 und 32 gespannt gehalten wird und daß dann, wenn die das Papier 34 von der Vorratsrolle 30 abziehende Kraft nachläßt, die Drehung der Vorratsrolle 30 ohne jeden Nachlauf sofort abgebremst wird.

Es sei auch bemerkt, daß, wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, die Lagermittel für die Vorratsrolle 30 und für die Aufwickelrolle 32 so ausgebildet sind, daß diese Rollen 30, 32 unterhalb der Auflagefläche 22 für das Papier 34 und sehr nahe bei der Auflauf- bzw. Ablaufkante 40 angeordnet sind, so daß die Länge des Papier 34 zwischen den beiden Rollen 30 bzw. 32 sehr kurz ist; diese Länge beträgt weniger als die Hälfte der Breite des Papiers 34.

Für die spezielle, vorne bereits erwähnte Ausführungsform mit einer Papierbreite von 203 cm und einem Abstand zwischen den Seitenkanten von 62 cm ist die Länge des Papiers 34 zwischen den Rollen 30, 32 annähernd 81 cm. Das Papier 34, welches von der Vorratsrolle 30 über die Auflagefläche 22 zur Aufwickelrolle 32 verläuft, bewegt sich zuerst von der Vorratsrolle 30 zur Auflaufkante 40 der Auflagefläche 22 in einer Auflaufebene 152, so daß das Papier 34 über die Auflaufkante 40 um einen Winkel A gebogen wird. Bei der weiteren Bewegung von der Ablaufkante 40 der Auflagefläche 22 zur Aufwickelrolle 32 bewegt sich das Papier 34 in einer Ablaufebene 154, die einen Winkel B zur Auflagefläche hat, so daß das Papier 34 um einen bestimmten Betrag um diese Ablaufkante 40 herumgebogen wird. Die Form des Papiers 34, die durch das Biegen um die Auflauf- und die Ablaufkante 40 erreicht wird, in Verbindung mit der Tatsache, daß das Papier 34 eine Länge zwischen den beiden Rollen 30, 32 und auch zwischen der Auflauf- und der Ablaufkante 40 hat die wesentlich kleiner als seine Breite ist, gibt dem Papier 34 eine hohe Festigkeit und Steifheit gegen Verziehen, insbesondere gegen Ausbeulen und gegen Verschieben des auf der Auflaufkante 40 aufliegenden Papiers 34 parallel zu dieser und damit relativ zu dem auf der Ablaufkante 40 aufliegenden Papier 34. Diese Papierfestigkeit und -steifheit vemindert deshalb Bewegungsfehler des Papiers 34 oder schließt diese vollständig aus. Ein anderer Faktor, welcher zur guten Papierführung des Plotters 16 beiträgt, ist, daß die Mittel zum Lagern der beiden Rollen 30 bzw. 32 so angeordnet sind, daß die zentralen Achsen 31 bzw. 33, um die die Rollen 30,32 sich drehen, exakt parallel der Auflauf- und der Ablaufkante 40 ausgerichtet werden.

Wie bereits vorne erwähnt ist der Plotter 16 für eine progressive Arbeitsweise ausgelegt, so daß eine auf das Papier 34 aufgebrachte Zeichnung von einem Ende fortschreitend bis zum anderen durchgeführt wird, während das Papier 34 in einer Richtung, der Richtung 35, über die Auflagefläche 22 bewegt wird. Um die X,Y-Bewegung des Schreibstiftes 36 mit der Bewegung des Papiers 34 in Richtung 35 zu koordinieren, sind Einrichtungen erforderlich, die den Rechner über die Position des Papiers 34 in Richtung der X-Koordinate, gemessen zwischen einem auf der Auflagefläche 22 befindlichen Punkt und einem anderen beim Start einer Zeichnung auf das Papier 34 aufgebrachten Punkt, zu informieren.

Wenn der Plotter 16 sektionsweise arbeitet, dann sollen die Mittel, die bei jedem Vorschubschritt einen Vorschub von präziser Papierlänge sicherstellen, vorzugsweise von einfachem Aufbau sein; diese sehen ein zweistufiges Abbremsen des Papiervorschubes vor, um ein Nachlaufen bei der Drehbewegung entweder der Vorratsrolle 30 oder der Aufwickelrolle 32 am Ende eines Vorschubschrittes zu verringern oder auszuschließen. Das zweistufige Abbremsen erfolgt in der Weist, daß zu Ende eines Pipiervorschubes die Papiergeschwindigkeit von einer hohen Geschwindigkeit auf eine geringere Geschwindigkeit und dann von dieser geringeren Geschwindigkeit zum Stillstand gebracht wird. In genau dem Augenblick, in dem ein Stoppsignal erzeugt wird, laufen die beiden Rollen 30 bzw. 32 mit relativ geringer Geschwindigkeit um, so daß sie verhältnismäßig einfach ohne Nachlauf einerseits durch die der Drehbewegung entgegenwirkende Kraft abgebremst werden können, die auf die Vorratsrolle 30 und - über das Papier 34 zwischen den Rollen 30, 32 - auf die Aufwickelrolle 32 aufgebracht wird, sowie andererseits durch die Bremskraft, die auf die Aufwickelrolle 32 vom Antriebsmotor 74 aufgebracht wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Plotter zum Erstellen von Aufzeichnungen auf einer Aufzeichnungsmaterialbahn, die über einen Auflagetisch transportierbar ist mit
    1. 1. - einer am Auflagetisch sich quer zur Vorschubrichtung der Aufzeichnungsmaterialbahn erstreckenden Auflaufkante und einer sich ebenfalls quer zur Vorschubrichtung erstreckenden Ablaufkante,
    2. 2. - einer längs der Auflaufkante in einer zur Ebene des Auflagetisches tiefer liegenden Ebene angeordneten Vorratsrolle für die Aufzeichnungsmaterialbahn und einer längs der Ablaufkante ebenfalls in einer zur Ebene des Auflagetisches tiefer liegenden Ebene angeordneten Aufwickelrolle,
    3. 3. - einem quer zur Vorschubrichtung der Aufzeichnungsmaterialbahn an quer zur Vorschubrichtung verlaufenden Führungsmitteln mit einer der Länge des Auflagetisches quer zur Vorschubrichtung entsprechenden Länge verfahrbaren Hauptwagen,
    4. 4. - einem auf dem Hauptwagen in Vorschubrichtung der Aufzeichnungsmaterialbahn verfahrbaren Schreibinstrument-Wagen, wobei
    5. 5. - der Hauptwagen (26) in Vorschubrichtung der Aufzeichnungsmaterialbahn (34) kürzer ist als die Länge der Führungsmittel (24) quer zur Vorschubrichtung, und
    6. 6. - die Auflaufkante (40) und die Ablaufkante (40) des Auflagetisches (18) in einem Abstand kleiner als die Länge des Auflagetisches (18) quer zur Vorschubrichtung der Aufzeichnungsmaterialbahn (34) zueinander angeordnet sind,

      dadurch gekennzeichnet, daß
    7. 7. - die Vorratsrolle(30) und die Aufwickelrolle (32) in einem Abstand ebenfalls kleiner als die Länge des Auflagetisches (18) quer zur Vorschubrichtung der Aufzeichnungsmaterialbahn (34) zueinander angeordnet sind und einen solchen Abstand von der Auflauf- bzw. Ablaufkante (40) haben, daß die Länge der zwischen der Vorratsrolle (30) und der Aufwickelrolle (32) befindlichen Aufzeichnungsmaterialbahn (34) kleiner ist als die Hälfte des Bewegungsbereichs des Hauptwagens quer zur Vorschubrichtung.
  2. 2. Plotter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (24) sich oberhalb der Ebene des Auflagetisches (18) erstrecken.
  3. 3. Plotter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsbereich des Schreibinstrument-Wagens (28) in Vorschubrichtung etwa dem gegenseitigen Abstand zweier Führungsmittel (24) entspricht, an denen der Hauptwagen (26) mit seinen Enden geführt ist.
  4. 4. Plotter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (24) einen gegenseitigen Abstand haben, der etwa 2/7 des Bewegungsbereichs des Hauptwagens (26) quer zur Vorschubrichtung entspricht.
  5. 5. Plotter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Seilzugantrieb zum Verschieben des Hauptwagens (26) quer zur Vorschubrichtung relativ zum Auflagetisch (18) vorgesehen ist, der ein Zugseil (52) mit einem quer zur Vorschubrichtung im Bereich eines Endes des Hauptwagens (26) verlaufenden ersten Abschnitt und einem quer zur Vorschubrichtung im Bereich des anderen Endes des Hauptwagens (26) vorlaufenden zweiten Abschnitt hat, wobei beide Abschnitte sich in der gleichen Richtung bewegen wenn der Hauptwagen (26) quer zur Vorschubrichtung bewegt wird, und daß Einrichtungen (49) zum Befestigen des Hauptwagens (26) an dem jeweils zugeordneten Abschnitt des Zugseiles (52) an den Endbereichen des Hauptwagens (26) vorgesehen sind und wenigstens eine dieser Einrichtungen (49) Mittel (81, 83, 85, 87) zum justieren des Hauptwagens quer zur Vorschubeichtung relativ zu dem Punkt umfaßt, in dem der Hauptwagen (26) an dem Abschnitt des Zugseiles (52) befestigt ist.
  6. 6. Plotter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Einrichtungen (49) zum Befestigen des Hauptwagens (26) an den zugeordneten Abschnitten des Zugseiles (32) die Mittel (81, 83, 85, 87) zum justieren des Hauptwagens (26) quer zur Vorschubrichtung relativ zu den Punkten umfassen, in denen der Hauptwagen (26) an den zugeordneten Abschnitten des Zugseiles (52) befestigt ist.






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