DE1623497A1 - X-Y Aufzeichner mit untereinander gekoppelten Schnurzuegen und -Scheiben fuer voneinander unabhaengige X-Y Antriebe - Google Patents

Description

K. T,. SCHIFF 8 MONOHBWgo 2. kai 1007

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1523497

Leeds & Northrup Company,

Mein Zeichen DA-K219(Case L-524-W.Qr.)

3C»Y Auf zeichner mit untereinander gekoppelten SjohnuraÜgen und »Saheiben für voneinander unabhängige X-Y Antriebe. :

Die Erfindung bezieht sich auf Aufzeiahnar und insbesondere au;f X«»Y Aufzeicjiner, in denen ein Markiergerat sowohl längs als auah

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quer zur Karte beweglich ist.

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Verschiedene Unordnungen sind bisher vorgeschlagen war· • den, b@i denen Bewegung eines Markierelementes linear zu seinem beweglichen Träger oder au seiner Führung und Bewegung solches Trägers oder solcher Führung längs der Karte durch festmontierte Antriebsmotoren bewirkt wurde. Bei einigen dieser früheren An·» Ordnungen„sind die Bewegungen der Feder und ihrer beweglichen Führung so aufeinander bezogen, dass teure präzisionsbearbeitete Differentialmechanismen erforderlich sind, um -die Bewegung der Feder in nur einer der koordinierten Richtungen zu erreichen· Ändere Unordnungen„ di© rerhältnismässig schwerere Führungsstrukturen für die Feder besitzen, umfassen im Antrieb eine genutete Welle und eine biegsame Kupplungseinrichtung, die beide Rückschlagirrtümer und niedrig® Aufzeichnungsgeseliwindigkeit veranlassen. Auch werden bei vielen solcher Anordnungen die Antriebskräfte in einer Wei§» erteilt, die auf ein Binden der Feder und/oder ihres beweg-Hohen Trägers hinwirkt.

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Oemlgs der Erfindung sind eine erste FÜhrungsstruktur und ©In© zweite Führungsstruktur vorgesehen, wobei die zweite Führungsstruktur von der ersten Führungsstruktur getragen wird und lings derselben beweglich ist, um ©in Markierelement in den X und T Richtungen zu führen,, Motoranrichtungen sind für die X und Y Antrieb© Torgesehen, di© ausschliesslich aus Scheiben und Kabeln ohne Verwendung von Irgend welchen Differentialgetrieben, genuteten Wellen oder dergleichen bestehen. Ein schwimmendes Kup* l«ngsgli©d ist zwischen den Antrieben vorgesehen, das durch gleich*

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zeitige Bewegung in einer Richtung entgegengesetzt zur Bewegung der beweglichen Führung für die Feder und über die halbe Strecke ■ Unabhängigkeit zwischen den koordinierten Bewegungen der Auf» zeichenfeder oder eines anderen Markierers erreichte Die' durch ein solches schwimmendes Element gekuppelten X_# Y tatriebe sind frei von Rückschlag, tragen nur wenig zur Trägheit des F.eder/ Federführungssystems bei und bewirken keine Binde« oder Reibungskräfte.

Ein mehr ins einzelne gehendes Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten ■ Ausführungsformen derselben und aus deren Barstellung in den bei» liegenden Zeichnungen.

In den Zeichnungen ist bzw. sinds

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht öines die Erfindung einschliessenden Tischplatten X-Y Aufzeichners|

Fig» IA, IB und IG Einzelansichtsn, auf die bei der Erörterung der Fig« 1 Bezug genommen wirdg

Fig. 2A und 2B diagrammatische Illustrationen des X-Y Äntriebssystems der Fig. I₄, auf die bei der Erörterung des Arbeitens der betreffenden Antriebe Bezug genommen werden wird;

Fig. 2C eine Grundansicht einer Kabeltrommel, die ähnlich der in Fig. 1, 2A und 2B verwendeten istj

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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines dem der Fig. 1 ähnlichen Äufzeichners, der zur Verwendung mit einer Streifenkarte geeignet ist;

,Fig. 4 und 5 diagrammatische Illustrationen anderer Ausbildungen von X-Y Antriebs systemen unter Verwendung von Scheiben und Kabeln, die durch ein schwebendes Glied verbunden sindj und

Fig. 6 eine diagrammatische Illustration eines X-Y-Y oder zwei-Feder Äufzeichners, der durch ein schwebendes Glied verbundene Scheiben und Kabel verwendet.

In den Fig. 1 und IA wird eine stationäre Führungsstruktur 11, vorzugsweise eine einzige gerade Metallstange mit kreisförmigem Querschnitt,von einem Grundelement oder einer Platte 12 des Aufzeichners 10 durch Pfosten oder Abstandshalter 13 getragen. Die bewegliche Führungsstruktur 14 für die Markiereinheit 15 weist eine leichte T-Rahmenkonstruktion auf, vorzugsweise mit einer Diagonalstrebe, die zwecks Vereinfachung fortgelassen ist, mit einem Kopf- oder Wagenabschnitt 16, der ein paar Räder 17, 17 an jedem Ende hat für rollende, geringe Reibung aufweisende Unterstützung durch die stationäre Führung 11. Wie am besten in Fig. IA gezeigt, sind die Drehachsen 18 der Räder 17 so geneigt, dass die Radumfange sich tangential zur Oberfläche der stationären Stange 11 etwas oberhalb der horizontalen Mittellinie der letzteren erstrecken. Jedes Achsenpaar schneidet die senkrechte Mittellinie der Stange 11 an einem Punkt oberhalb der Stange. An seinem äusseren Ende ist

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der bewegliche T-Rahmen 14 mit Rad 21 für geringe Reibung ergebende rollende Unterstützung durch das Grundelement 12 oder ein anderes Unterstützungselement für die Aufzeichnungskarte 22 versehen.

Die bewegliche Führung 14 ist durch ihr Gewicht zwecks kontinuierlichen Eingriffs mit der feststehenden Führungsstruktur 11 belastet. Wenn der Apparat in senkrechter Stellung oder, wie dies gewähnlieher ist,- in annähernd senkrechter Stellung benutzt werden soll, so kann solche Belastung, wie in Fig. IA dargestellt, ergänzt werden durch magnetische Anziehung zwischen einem permanenten, an dem Wagenabschnitt 16 der beweglichen Führung 14 angebrachten Magneten 19 und der feststehenden Führung 11. Eine Klammer 38 kann an dem Kopfabschnitt 16 angebracht sein, um dessen Verlagerung zu verhindern. Die gesamte T-Führungsstruktur 14 kann nach oben und von der Basis 12 weg mit der Führung als Schwenkachse verschwenkt werden, um das Einsetzen oder die Entfernung der Aufzeichnungskarte zu erleichtern«

Vii'e Äufzeichnungseinheit 13 wird gleitend von der Stange 2OB der beweglichen FÜhrungsstruktur 14 geträgen, zwecks Bewegung längs derselben unter einem feststehenden Winkel, z.B. unter einem rechten Winkel zur feststehenden FÜhrungsstruktur 11. In der bevqr2ugten Konstruktion, die in Seitenansicht in Fig, IQ "dargestellt ist, ist der Zusammenbau oder die Einheit 15 auch von leichter Kon* atruktion und sein Kopfabschnitt 25 steht gleitend und versohwenk»

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bar mit der Stange 2OB in Eingriff. An seinem äusseren Ende trägt der Federarm 26 lösbar und gleitend die Fed.er 27 oder eine äquivalente AufZeicheneinrichtung, die normalerweise auf der, flach auf der Basis 12 durch die Randführung oder Einklemmst reifen 23, 23 gehaltenen Karte 22 ruht.

Vorzugsweise ist eine Einrichtung vorgesehen zum Äbheben des Aufzeichners 27 von der Karte in'irgend einer Stellung des Aufzeichners 14, längs der beweglichen Führung 14 und bei ir· gend einer Stellung der Führung 14 längs der feststehenden Führung 11. Insbesondere, und wie am besten in Fig. IC veranschaulicht, umfassen solche Federanhebemittel ein leichtes Halteelement ("bail member*) 5I₄, das schwenkbar von Stange 2GB an oder in der Nähe seiner entgegengesetzten Enden getragen wird. Ein im Querschnitt stufenförmiges Teil 51A des Halterelementes 51 erstreckt sich unter einen Haken 54 am Federtragarm 26. Vorzugsweise,und wie dargestellt, weist dieser Haken die Gestalt eines Zeigers auf und arbeitet mit Skala 51B zusammen, die sich längs des Haiteelementes 51 erstreckt und einen Teil desselben bildet oder an demselben befestigt ist.

Das sich am nächsten der Führung 11 befindende Ende des Halteelementes 51 hat die Gestalt eines Winkelhebels 55, Der Hebelstift 55A erstreckt sich unterhalb eines zweiten Halteelementes 50, das schwenkbar von feststehenden Lagern 53, 53 getragen wird, zwecks Winkelbewegung um eine Achse, die sich parallel, oder annähernd so_ff zu der stationären Führung 11 erstreckt. Normalerweise

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wird das Halteelement 50 ausser Eingriff mit dem Kurbelstift 55A des Elementes 51 gehalten, tritt jedoch bei Verschwenkung durch geeignete Mittel in Eingriff mit Kurbelstift 55A und dreht das Element 51, um die Fedar 27 anzuheben, wo diese auch immer in der X-Y Ebene angeordnet sein mag. Hierdurch werden irgendwelche unerwünschten Markierungen der Karte 22 vermieden»

Bewegung der Feder in der Y«Richtung, d.h. längs seiner · beweglichen Führung 14, wird über Scheiben- und Kabeleinrichtungen oder -systeme, die durch einen umkehrbaren Motor 36 angetrieben sind, abgeleitet, wobei der Motor der Ausgleichsmotor eines selbst ausgleichenden Meßsystems sein kann, Der Motor ist in feststehender Lage auf der Äufzeichnerbaäs 12 angebracht und treibt Scheibe 34. Wie in den Fig. 2Ä, 2B' gezeigt, geht das Y-Äntriebskabel 30 Ton Antriebsscheibe 34 und einerTrommel 35 über bewegliche Scheiben 32A, 32B, die von einem schwebenden oder schwimmenden Glied 33 getragen sindj die Scheiben 31A, 31B sind in fester Stellung in der Nähe einer Bewegungsgrenze der beweglichen Federführungsstruktur 14 angeordnet} und die Scheiben 28, 29A, 29B werden von der Federführungsstruktur 14 getragen. Der Federzusammenbaukopf 25 ist ah einem feststehenden Punkt oder an feststehenden Punkten des Teiles des. Kabels 30 befestigt, das sich von der inneren Scheibe 29B über die aus sere Scheibe 28 erstreckt. Das sich von den Schwebeglied-Scheiben 32A, 32B erstreckende Teil des Kabels ist um die feststehende Scheibe 34 und Trommel 35 herumgeschlungen. Vorzugsweise, wie in _t Fig. 2C dargestellt, ist das Kabelteil von der Schwebegliedscheibe

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32B um die Trommel 35 herumgewunden unter Verankerung an der Trommel 35, und das Kabelteil von Scheibe 34 ist um die Trommel 35 herumgeschlungen und mit seinem Ende an der Trommel in der liafae des entgegengesetzten Endes verankert. Die Gesamtlänge des um die Trommel 35 herumgeschlungenen Kabels 30 ist nicht weniger als die gewünschte Y-Bewegung der Feder 27. Der Y-Antriebsmotor 36 ist als für direkten Antrieb der feststehenden Scheibe 34 verbunden dargestellt (Fig. 1), jedoch kann er alternativ direkt verbunden sein zum Antrieb der Trommel 35 mit feststehender Achse» Ein konventionelles yielwindungspotentiometer 37 zur Verwendung in einem selbst balancierenden Meßsystem ist mit der Welle der Trommel 35 verbunden. Alternativ kann ein gerader Gleitdraht !{nicht dargestellt) längs der Basis 12 angeordnet sein für gleitenden Eingriff mit einem beweglichen Kontakt, der an einest der sich -vom der sehwebenden Scheibe 32A oder 32B erstreckenden Abschnitt des Kabels 30 befestigt ist* wodurch die Notwendigkeit für positiven Antrieb der Trommel, die durch eine Scheibe ersetzt werden kann, beseitigt wird. Bei dieser letzteren Anordnung können die Rismen der Scheiben alle in derselben Ebene angeordnet sein, wodurch die Verwendung von biegsamem Metallband anstelle des Kabels ermöglicht wird.

Wenn nur der Y-Motor 66 erregt wird, bleiben das scliwebende Glied 36 und die bewegliche Führung 14 int Raum stationär« Die vorhandene vollkommene Gestalt des Kabels 30 als ganzes ver-

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bleibt auch unverändert, aber das Kabel läuft um unter Bewegung jedes Punktes seiner Abschnitte in Richtung und über eine Strecke, die von dem Sinne und der Grosse des das Arbeiten des Y-Motors steuernden Micht-Gleichgewichtes des Meßsystemes abhängen. Angenommen, Z.B. dass der Motor 36 die Scheibe 34 im Uhrzeigersinne (Fig. 2A) antreibt, so bewegen sich die verschiedenen Abschnitte oder Trums des Kabels 33 in den angedeuteten Richtungen und die Feder 27 zeichnet eine -A Y Spur auf die äussere Kante der Kar* te zu auf. Wenn der Motor 36 in umgekehrter Richtung erregt wird, läuft das Kabel 33 ohne Änderung der Sestalt in umgekehrter Richtung um -und die Feder zeichnet eine +j&Y Spur*

Bewegung der Feder 27 in der X-Richtung, d,h. parallel zur stationären Führungsstruktur 11, wird über ein zweites Kabel/ Scheiben System vom umkehrbaren Motor 45 (Fig. I) abgeleitet, wobei der Motor auch in fester Stellung auf der AufZeichnergrundlage 12 befestigt ist. Wie am besten in den Fig. 2Ä, 2B veranschaulicht, ist das X-Äntriebskabel 40 an einem Ende am Kopf 16 der beweglichen Führung 14 befestigt» Yon dort läuft das Kabel 40 über die um eine feststellende Achse in der Nähe der anderen Bewegungsgrenze der Fe·» derftthrungsstruktur 14 drehbare Scheibe 41j über die auch um eine feststehende-Achse drehbare Trommel 42 j über die von dem schwimmen·· den Element $3 getragene Saheibe 43 j wobei das andere Ende des Ka· bei« 14 an d#r einstellbaren Spanneinrichtung 44 befestigt ist* dargestellt, kann die Spanneinrichtung einen Pfosten umfassen,

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der an der Grundplatte 12 angebracht ist und vorzugsweise eine KabelSpannschraube aufnimmt.

Vorzugsweise und wie dargestellt (Fig. 2C) ist der Kabelabschnitt von der schwimmenden Saheibe 43 um die Trommel 42 herumgeschlungen unter Verankerung eines Endes an der Trommel ^ in der Nähe einer Fläche derselben und der Kabe!abschnitt von

Scheibe 41 ist auch um die Trommel 42 hefumgeschlungen unter Verankerung eines Endes an der Trommel in der Nähe der anderen End-

fläche desselben* Pie Gesamtlänge des um die Trommel herumge«· sohlungenen Kabels 40 ist nicht weniger als die gewünschte X-Bex^egung der Feder 27 und der beweglichen Führung 14. Der X-Äntriebsmotor 45 kann (Fig. 1) für direkten Antrieb der feststehenden Scheibe 41 verbunden sein, jedoch kann er alternativ zum Antrieb der Scheibe oder Trommel 42 angeschlossen sein. Ein Vielwindungspotentiometer 46 für Verwendung in einem selbstbalan· ™ oierenden Meßsystem kann, wie dargestellt, mit der Welle der Trom* mel 42 verbunden sein. Alternativ kann ein gerader Sleitdraht ; (nicht dargestellt) unter dem Bewegungspfad des Kopfes 16 der be·* weglichen Führung 14 angeordnet sein, sodass er mit einem auf dem

Bei Kopf 16 angebrachten Kontakt in Eingriff tritt ,/dieser letzteren Anordnung können die Rinnen der Scheiben alle in der selben Ebene liegen und dadurch die Verwendung eines biegsamen Metallbandes anstelle des Kabels zulassen. ♦

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Wenn nur der X-Motor 45 erregt wird, bleibt die Auf- · Zeicheneinheit 15 stationär in Bezug auf seine bewegliche Führung 14, doch letztere bewegt sich längs der stationären Führung 11 in einer dichtung, die von der dichtung der Drehung des Motors 45 und der Antriebsscheibe 41 abhängt. Wie in Fig. 2B gezeigt, umfasst die wirksame Kabelantriebsschlaufe, die-'für den X-Äntrieb in jeglicher Richtung umläuft, Teile beider Kabelsysteme und schliesst einen einzigen Kabelabschnitt 40 (befestigt am Kopf 16 der Führungsstruktur 14 und sich von dort über feststehende Scheibe 41 zur schwimmenden Scheibe 43 erstreckend) auf; das schwimmende Element 33 j und die Doppelabschnitte des Kabels 30, die sich von den schwimmenden Scheiben 32Ä,32B Über stationäre Scheiben 31A, 31B zu den Scheiben 29A,29B am Kopf 16 erstrecken. Während Bewegung der Führung 14 bewegen sich das schwimmende Element 33 und seine Scheiben 32A, 32B,43 oder eine äquivalente Struktur in der entgegengesetzten Richtung und nur über die halbe Strecke der Führung 14 infolge der Tatsache, dass die parallelen Paare von Abschnitten von den schwimmenden Scheiben sich verlängern bzw. verkürzen. Infolgedessen liefern die Paare von Abschnitten des Kabels 30 von dem schwimmenden Elemente 33 die Menge von Kabel an die Scheiben 31A,31B, die notwendig ist, um dem Paar von Abschnitten von den Scheiben 31A und 31B zu den auf der beweglichen Führung 14 angebrachten Scheiben 29A,29B zu gestatten, ihre Länge in gleichem Masse um denselben Betrag zu ändern, wie der Abschnitt 40 vom Kopf 16 zur Scheibe 41 verkürzt wird. Infolgedessen findet keine

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Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Abänderung uiaschliesst der.Deckel oder das Gehäuse 65 des AufZeichners 1OA den grössten Teil der Kabel/Scheiben Systeme und ihrer Antriebsmotoren. Die verborgenen Scheibenantriebssysteme können dieselben wie in den vorangehenden Figuren sein oder wie in beiden im folgenden zu beschreibenden Modifikationen. Eine motor-angetriebene Zuführungs- ^ rolle 60 ist zur Zuführung einer Streifenkarte 22A hinzugefügt. Zur Verwendung des Aufzeichners lOA als X-Y Aufzeichner, kann der Zuführungsantriebsmotor 61, kurzzeitig nach Beendigung einer X-Y Aufzeichnung erregt werden, um die Karte um eine kleine Einheit weiter zu bewegen oder um den betreffenden verbrauchten Abschnitt der Streifenkarte 22Ä in den Vorratsbehälter 64 zu befördern und den nächsten bisher unverwendeten Abschnitt der Karte von dem Vorratsbehälter 63 zuzuführen. Zur Verwendung als ein/Υ Zeit Aufzeichner wird der Zuführungsmotor 61 fortlaufend erregt, um die Streifen· karte 22Ä mit gewünschter konstanter Geschwindigkeit in einer der

Richtungen zu bewegen: der S-Motor wird für diese Art der Aufzeichnung nicht erregt. Druckplatten oder Federn 38 stehen mit der Papierkarte ansahliessend an die Zuführungsrollenstifte in Eingriff. Streifen 23 werden bei dieser Abänderung einfach als Führungen und nicht als Niederhalteklammern verwendet. Um die Karte flach unter dem Aufzeichner 27 zu halten, wenn die Karte für X-Y Aufzeichnung stationär ist, kann die Grundpbite 12A mit Öffnungen oder einem

Gitterabschnitt versehen sein, der die Oberseite einer Saugkammer 66 bildet, oder sie kann elektrostatisch durch nicht dargestellte Einrichtungen geladen sein.

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Bei der in Fig. 4 schematisch dargestellten Modifikation sind die Bestandteile des Äufzeichners 10B, die denen des AufZeichners 10 (Fig. 1) entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen. Beim Aufzeichner 1OB erstreckt sich das X-Antriebskabel 40 über die Leerlaufscheiben 41A,41B, die um feststehende Achsen anschliessend an die entgegengesetzten Grenzen der X-Bewegung der beweglichen Führung 14 drehbar sind. Die entgegengesetzten Enden dieser Schlaufe des Kabels 40 sind an der Führung 14 befestigt, sodass die X-Bewegung des Äufzeichners 27 bewirken, wenn der X— Antriebsmotor 45 erregt wird. Dieser Motor kann direkt mit einer der Scheiben 41A,41B gekuppelt sein. Das Y-Äntriebskabel 30 für den Aufzeichner 27 bildet gleichfalls eine geschlossene Schlaufe. Es ist am Kopfabschnitt 25 der Aufzeichnereinhett 15 befestigt und erstreckt sich von "der äusseren Scheibe 28 über das Paar von inneren Scheiben 29A,29B. Der Y-Kabelabschnitt von der beweglichen Scheibe 29A erstreckt sich nacheinander über Scheibe 72Ä mit feststehender Achse, die von dem schwimmenden Element 33 getragene Scheibe 32A und die Scheibe 34A mit feststehender Achse. In ähnlicher Weise erstreckt sich der Y-Kabelabschnitt von Scheibe 29B auf der beweglichen Führung 14 nacheinander über die Scheibe 72B mit feststehender Achse, Scheibe 32B auf dem schwimmenden Element 33 und die Scheibe 34B mit feststehender Achse. Infolgedessen laufen bei Erregung des Motors 36 alle Punkte des Kabels 34 um und bewirken YHBewegung der Feder.

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Zirkulation dieser Abschnitte in Bezug aufeinander statt, die eine unerwünschte Y-Bewegung der Feder 27 verursachen würde.

Mit den zwei sich in der gleichen Richtung von der beweglichen Führungsstruktur 14 erstreckenden Abschnitten des Y-

der

Bewegungskabels 30 wird die Summe ihrer Spannungen gleich/Spannung des sich in der entgegengesetzten Richtung von der Führungsstruktur 14 erstreckenden Abschnittes des X-Bewegungskabels gehalten. Insbesondere, wenn der Y-Motor 36 den Aufzeichner 27 längs der Führungsstruktur 14 bewegt, erhöht sich die Spannung einer der Y-Kabelabschnitte zur Struktur 14, aber die Spannung auf den anderen Y-Abschnitt zu dieser Struktur verringert sich um den gleichen Betrag, sodass die Summe solcher Spannungen gleich der Spannung des X-Kabelabschnittes von der beweglichen Struktur 14 wird. Infolgedessen treten keine fehlerhaften £X Bewegungen der Federführungsstruktur 14 infolge der Tätigkeit des Y-Motors 36 auf. Auch wenn der X-Motor die Federführungsstruktur 14 parallel zu der feststehenden Führungsstruktur 11 bewegt, wird die Veränderung der Spannung des X-Kabelabschnittes zur beweglichen Struktur 14 gleichmässig zwischen den Y-Kabelabschnitten zur beweglichen Struktur 14 geteilt, «sodass keine Tendenz für Umlauf des Y-Kabels auftritt, was eine fehlerhafte ^Y Bewegung des Aufzeichners erzeugen würde.

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Wenn beide Motoren 36 und 45 gleichzeitig erregt werden, so sind die X und Y-Bewegungen des Aufzeichners vollkommen unabhängig voneinander und jede spricht ausschliesslich auf ihren eigenen Motor an.

Wie ersichtlich, verlaufen alle zu der beweglichen Führungsstruktur 14 führenden Kabelabschnitte im wesentlichen parallel zueinander und zu der stationären Struktur 11 j gleichfalls verlaufen alle sich zu dem schwimmenden Element 33 erstreckenden Kabelabschnitte im wesentlichen parallel zueinander. Die Abschnitte der Kabel 30,40, die sich von der Führung 14 zu den feststehenden Scheiben 31A,31B,41 erstrecken, befinden sich alle in der selben Ebene und-der Befestigungspunkt des Kabelabschnittes 40 an der Führung 14 ist in Bezug auf die Abschnitte 30 zentriert, um irgend ein Kräftepaar zu vermeiden, das bestrebt sein würde, den Kopf 16 der beweglichen Aufzeichnungsführung 14 zu verdrehen, zu binden oder anzuheben. Die alleinige Spanneinrichtung 44 ergibt die Einstellung der Spannung in allen Abschnitten der Kabel 30,40.

Mit der im vorangehenden beschriebenen Kabelantriebsanordnung können die beweglichen Massen in einem Ausmass verringert werden, das im Einklang steht mit der für hochgenaue Hochge- «ahwindigkeitsaufzeichnungen erforderlichen mechanischen Starrheit, und die Verwendung von präzisiönsbearbeiteten teuren Elementen wie Differentialgetrieben, genuteten Wellen oder dergl·., die von Anfang an oder bei Abnutzung Spiel ergeben und entweder Erneu·« erung oder die Vorsehung von Spiel beseitigenden Einrichtungen er·· fordern würden, ist vermieden,

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- Jedoch hat in Fig. 4, soweit sie bisher beschrieben wurde, das- schwimmende Element 33 keine vorher bestimmte Stellung oder Beziehung. Infolgedessen könnte, wenn die Aufzeichnungsführung 14'durch Erregung dex X-Motors bewegt wird, unerwünschte und unbestimmte Bewegung des AufZeichners in einer Y-Richtung auftreten. Um solche unerwünschte Y-Bewegung auszuschliessen, erfordert diese Modifikation ein drittes Kabel 70 als Teil der X-ÄntriebsmitteiCabel 70 ist an dem schwimmenden Element 33 befestigt und erstreckt sich über die Leerlaufsaheiben 71A,71B mit feststehenden Achsen zu einem zweiten Paar von Scheiben 73A,73B mit feststehenden Achsen. Die Scheiben 73A,73B sind ein Teil von bzw. direkt gekoppelt mit den Scheiben 41A, 41B und haben genau den halben Durchmesser derselben, wobei die Kabelabschnitte umgedreht sind, um Bewegung des schwimmenden Elementes 33 in einer Richtung entgegengesetzt der Aufzeichnungsführung 14 zu bewirken und zwar über die halbe Strecke und mit der halben Geschwindigkeit für den-

» selben Zweck wie in Fig. 1. Solche Bewegung des schwimmenden Elementes ergibt sich, weil, wenn die bewegliche Führung 14 sich nach rechts bei Betätigung des Motors 45 im Uhrzeigersinne bewegt, der Abschnitt des Kabels 30 von Scheibe 29B zu Scheibe 72B um den selben Betrag kürzer wird, um den sich die Führung 14 bewegt. Der Abschnitt des Kabels 70 von der Scheibe 71B zu dem schwimmenden Element 33 wird länger um den halben Betrag und gestattet dadurch dem schwimmenden Element sich nach links zur Bewegung des Kabels zu bewegen. Wie ersichtlich, werden die parallelen Paare der Abschnitte des Kabels 30 zwischen den schwimmenden Scheiben 32Ä,32B

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und 4en feststehenden Scheiben 72A,72B,34Ä und 34B länger bzw. kürzer, um eine feststehende Beziehung zwischen der Feder 27 und ihrer Antriebsscheibe 34B aufrecht zu erhalten. In dem Äufzeiahner 10 der Fig. 1 ist die gewünschte 1 zu 2 Kupplung zwischen den X und Y Antrieben ohne Notwendigkeit für das zusätzliche Kabel 70 und für genau dimensionierte Scheiben 73Ä,73B erreicht. Der Aufzeichner 1OB ergibt, ebenso wie der Aufzeichner 10, einen X-Y Aufzeichner, der geringe Trägheit mit sich daraus ergebender hoher Änsprachegeschwindigkeit schafft und er besitzt auch X bzw» Y Bewegungen, die die Erregung nur eines einzigen Motors erfordern.

Bei den schematisch in Fig. 5 veranschaulichten Modifikationen sind die Bestandteile des Aufzeichners IOC, die denen des AufZeichners 10 (Fig. 1) entsprechen, mit denselben Bszugszeichen versehen. Beim Aufzeichner IOC ist der Antrieb für den Schreiber der gleiche wie beim Aufzeichner 10, und es ist infolgedessen nicht notwendig, die Beschreibung desselben zu wiederholen. Die Kupplung zwischen den X und Y Antrieben über das schwimmende Element 33, um Bewegung des schwimmenden Elementes 33 gleichzeitig mit der beweg« liehen Führung 14 aber nur Über die halbe Strecke für die X-Bewegung des Schreibers j2Z-uZU bewirken, ist ähnlich der des Auf Zeichners 10, insofern als das X-Kabel 40 zwei Abschnitte zu der Saheibe 43 des schwimmenden Elementes hat und als das Y-Kabel 30 vier Abschnitte zu dem Scheibenpaar 32A,32B des schwimmenden Elementes am entgegengesetzten Ende des Elementes 33 aufweist· Wie der Aufzeiahner 1OB

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(Fig. 4) verwendet der Aufzeichner IOC ein drittes Kabel als Teil des X-Antriebes zum Antreiben des schwimmenden Elementes 33 vom Motor 45 über die halbe Strecke der Bewegung der Aufzeichnerfiihrung 14 und in entgegengesetzter Richtung. Im Gegensatz zum Aufzeichner 1OB erfordert der Aufzeichner IOC keinerlei kritische Beziehungen zwischen den Scheibendurchmessern.

Bei dem X-Y-^-Y₂, oder zwei-Feder »Auf zeichner 10D₇ der in Fig. 6 dargestellt ist, ist das Scheiben/Kabel System oder die Einrichtung zur Bewirkung der Y-Bewegung für jede der Federn 27, 127 in. Bezug auf ihre gemeinsame Führungsstruktur 114 die gleiche wie beim Rekorder 10 (Fig. 1) und Rekorder IOC (Fig. 5). Es ist zu beachten, dass der Y-Antrieb für die Feder 127 einschliesslich Kabel 130 und Scheiben 134, 132Ä, 132B, 131A, 131B, 129Ä, 129B und 128 ein Umkehr- oder ein Spiegelbild des Y-Antriebes für Feder 27 ist. Infolgedessen bilden die sich in entgegengesetzten Eichtungen erstreckenden Abschnitte der Kabel 30 bzw. 130, die durch das schwimmende Element 33 und die bewegliche Führung 114 gekuppelt sind, ein System, dem ein X-Äntrieb wie in Fig. 5 hinzugefügt werden kann. Wenn der X-jttotor 45 erregt wird, um das schwim- · mende Glied 33 über Kabel 70 zu bewegen, so bewegt sich die bewegliche Doppelführung 114 in entgegengesetzter Richtung und über die doppelte Strecke. Wie bei allen Modifikationen erstrecken sich die Kabelabschnitte zu der beweglichen Führungsstruktur alle im wesentlichen parallel zueinander ujad zu der stationären Führungs-

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struktur und alle Kabelabschnitte zu dem schwimmenden Element . sind im wesentlichen parallel zueinander. Der Zweifederaufzeichner IOD soll hier nicht als solcher als neu beansprucht werden, ist aber, soweit es sich um gemeinsame Gegenstände handelt, hier allgemein beansprucht.

Wie offensichtlich, können Vielwindungs- oder gerade Gleitdrähte in verschiedenen Kombinationen mit irgend einem der beschriebenen Aufzeichner verwendet werden. A-ndere Folgeeinrichtungen, die im Aufzeichnergebiet verwendet werden und andere bekannte Aufzeichnermerkmale können gleichfalls benutzt werden.

Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die speziellen, hier offenbarten Anordnungen beschränkt ist, sondern auch Äguivalente derselben umfasst, und dass die verschiedenen Aufzeichner auch als Übertrager oder Sender("transmitters") benutzt werden können.

Ansprüche

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Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Zwei-Koordinaten-Aufzeichner gekennzei chnet durch:

   "eine erste auf einer Grundstruktur (12) stationär angebrachte Führungsstruktur (11)|

   eine zweite Führungsstruktur (14), die von der ersten stationären Führungsstruktur (11) getragen und längs derselben beweglich ist;

   ein Auf Zeichenelement (2 7), das für lineare Bewegung längs der zweiten Führungsstruktur (14) unter einem feststehenden Winkel zu der ersten Führungsstruktur (11) getragen ist;

   erste und zweite umkehrbare Antriebsmittel (36, 45), die an festen Punkten in Bezug auf die erste Führungsstruktur (11) angeordnet sind;

   fe eine erste Kabel/Scheiben Einrichtung (3o;28;29ä/B;31A/B;

   34^35) zur Kupplung der ersten Antriebsmittel (36) für das Äufzeichenelement (27), um dessen Bewegung längs der zweiten Führungsstruktur (14) zu bewirken;

   eine zweite Kabel/Scheiben Einrichtung (40;41;42;43) zur Kupplung der zweiten Antriebsmittel (45) mit der zweiten Führungsstruktur (14) zwecks Bewegung derselben längs der ersten Führungsstruktur (11) unter linearer Bewegung des AufZeichenelementes (27) parallel zur ersten Führungsstruktur (11); und

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   Einrichtungen zur Verbindung und gleichzeitigen wirksamen Isolierung der ersten und der zweiten Kabel/Scheiben Einrichtungen zur Erzielung von Bewegung des AufZeichenelementes 027) nur längs der zweiten Führungsstruktur (14) durch die ersten Antriebsmittel (36) und Bewegung des AufZeichenelementes (27) nur parallel zu der ersten Führungsstruktur (11) durch die zweiten Antriebsmittel (45), wobei diese Verbindungseinriahtungen ein schwimmendes Element (33) umfassen, das für koordinierte Bewegung des Zeichenelementes (27) in Bezug auf die erste Führungsstruktur (11) sich in einer der Richtung der Bewegung der zweiten Führungsstruktur (14) entgegengesetzten Richtung und über die halbe Strecke desselben bewegt.

   2a Zwei-Koordinaten-Aufzeichner nach Anspruch 1, g e k e η η zeichnet durch eine einzige Spanneinrichtung (44), die direkt an einer der iCabeleinrichtungen (40) befestigt ist und mittels des schwimmenden Elementes (33) alle Kabelabschnitte spannt.

   3. SJwei-Koordinaten-Aufzeichner nach Anspruch 2, dadurch g e kennzei ahnet, dass eiefe die Spanneinrichtung (44) feststehend an der Grundstruktur (12) angeordnet ist.

   4» Zwei-Koo.rdinaten-Auf zeichner nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gelcennze i chnet , dass wenigstens ein Abschnitt der zweiten Kabeleinriahtung (40) wirksam an der zweiten Führunggatntlctur (14) befestigt ist, um, durch erhöhte Spannung in dem Kabel (4Q) anschliessend an die Befestigungsstelle, seine Bewegung

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   in einer Richtung zu bewirken, wobei die Bewegung der zweiten ■ Führungsstruktur (14) in entgegengesetzter Richtung durch eine Erhöhung der Spannung in den Abschnitten der zweiten Kabeleinrichtung (40) von der zweiten Antriebseinrichtung (45) durch das schwimmende Element (33) und Abschnitte der ersten Kabeleinrichtung (30) zur zweiten Führungsstruktur (14) bewirkt wird.

   5. Zwei-Koordinaten-Aufzeichner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die sich zu der beweglichen Führungsstruktur (14) und zum schwimmenden Element (33) erstreckenden Kabelabschnitte alle im wesentlichen parallel zueinander und zu der feststehenden Führungsstruktur (11) verlaufen.

   6. Zwei-Koordinaten-Äufzeichner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzei chnet , dass die Mitte der Rinnen aller Scheiben der Kabel/Scheiben Einrichtungen sich in einer ge-

   b lueinsamen Ebene befinden.

   7. Zwei-Koordinaten-Aufzeichner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Abschnitte der ersten Kabeleinrichtung (30) sich von der zweiten Führungsstruktur (14) in derselben Richtung erstrecken und dass die Summe ihrer Spannungen gleich der Spannung des Abschnittes der zweiten Kabeleinrichtung (40), die sich in entgegengesetzter Richtung von der zweiten Führungsstruktur (14) erstreckt, gehalten wird, um unerwünschte Bewegung der zweiten Führungs struktur (14) längs der er-

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   sten Führungsstruktur (11) durch Bewegung der ersten Antriebsmittel (36) und um auch unerwünschte Bewegung des Zeichenelementes (15) längs der zweiten Führungsstruktur (14) durch Bewegung der zweiten Antriebsmittel (45) zu verhindern.

   8. Zwei-Koordinaten-Aufzeichner, gekennzeichnet durch:

   eine erste Führungsstruktur (11), die stationär auf einer Grundstruktur (12) montiert ist;

   eine zweite Führungsstruktur (14), die von der ersten stationären Führungsstruktur (11) getragen wird und längs" derselben beweglich ist;

   ein Seichenelement (27), das für lineare Bewegung längs der zweiten Führungsstruktur (14) in einem feststehenden Winkel in Bezug auf die erste Führungsstruktur (11) befestigt istj

   erste und zweite Antriebsmittel (36,45), die an festen Stellen in Bezuj auf die erste Führungsstruktur (11) angeordnet sind;

   eine erste Kabel/Scheibeneinrichtung (30;23;29A/B;31ä/Bj 32A/B;34;35) zur Kupplung der ersten Antriebsmittel (36) mit dem Zeicheneleinent (27), uin dessen Bewegung längs der zweiten Führungsstruktur (14) zu bewirken;

   ein schwiraniendes Element (33);

   eine zweite Kabel/Scheiben Einrichtung (40,41,42,43), die mit der ersten Kabel/Scheibeneinrichtung durch das schwimmende EIe-

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   ment (33) gekuppelt sind, um eine vollständige Äntriebsverbindung zwischen dem zweiten Antriebsmittel (45) und der zweiten Führungsstruktur (14) zu bewirken, zwecks Erzeugung von Bewegung der zweiten Führungsstruktur (14) längs der ersten Führungsstruktur (11), und um dadurch lineare Bewegung des Zeichenelementes (27) parallel zur ersten Führungsstruktur (11) zu bewirken; und

   Einrichtungen, die einen Teil des schwimmenden Elementes (33) umfassen und mit entgegengesetzten Kabelschlaufen in Eingriff stehen, um Verlängerung und Verkürzung und entsprechende Verkürzung und Verlängerung der entgegengesetzten Kabelschlaufen in wenigstens einem Kabel (30) der Kabel der ersten und zweiten Kabel/Scheiben Einrichtungen zu bewirken awecks Erzeugung unabhängiger Bewegung des Zeichenelementes (27) durch je eine der zwei Antriebseinrichtungen (36,45).

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