DE10114534A1 - Sensoranordnung für eine Frankiermaschine - Google Patents
Sensoranordnung für eine FrankiermaschineInfo
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- B41J29/393—Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns
Abstract
Elektronisches Gerät zum Erzeugen eines Druckbildes (3), insbesondere Frankiermaschine, mit einer Hauptplatine (14) zur Aufnahme wenigstens einer Verarbeitungseinrichtung (12), wenigstens einer entfernt und beweglich zur Hauptplatine (14) angeordneten ersten Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1), wenigstens einer mit der Verarbeitungseinrichtung (12) verbundenen Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16') zur Erfassung des Erreichens wenigstens einer vorgegebenen ersten Raumposition der beweglichen Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) und einem zum Zusammenwirken mit der Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 26') vorgesehenen, mit der beweglichen Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) verbundenen Betätigungselement (17; 21; 24; 17'), wobei die Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 26') auf der Hauptplatine (14) angeordnet ist und das Betätigungselement (17; 21; 24; 17') durch die Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) betätigbar oder fest mit der Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) verbunden ist sowie eine ausreichende Länge zum Betätigen der Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16') bei Erreichen der ersten Raumposition durch die bewegliche Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät zum Erzeugen eines
Druckbildes, insbesondere eine Frankiermaschine, mit einer Hauptplatine zur
Aufnahme wenigstens einer Verarbeitungseinrichtung, wenigstens einer entfernt
und beweglich zur Hauptplatine angeordneten ersten Baueinheit, wenigstens einer
mit der Verarbeitungseinrichtung verbundenen Sensoreinrichtung zur Erfassung des
Erreichens wenigstens einer vorgegebenen ersten Raumposition der beweglichen
Baueinheit und einem zum Zusammenwirken mit der Sensoreinrichtung vorgesehe
nen, mit der beweglichen Baueinheit verbundenen Betätigungselement.
Bei solchen Geräten ist es häufig erforderlich, das Einnehmen bestimmter vor
gegebener Raumpositionen durch einzelne, im Betrieb bewegte Baueinheiten, wie
beispielsweise dem Druckkopf, zu erfassen, um diese Information für den weiteren
Betrieb des Gerätes zu verwerten. So kann es beispielsweise erforderlich sein, zu
erfassen, dass der Druckkopf eine bestimmte Startposition eingenommen hat, von
der aus dann der Druckvorgang beginnen kann.
Hierzu werden in der Regel Sensoreinrichtungen eingesetzt, die in unmittelbarer
Nähe der Baueinheit angeordnet sind. Diese sind dann mit auf einer entfernten
Hauptplatine des Gerätes angeordneten Verarbeitungseinrichtung verbunden,
welche die Signale der Sensoreinrichtung zur weiteren Steuerung des Gerätesbe
triebs verwendet.
Bei der beschriebenen Verwendung solcher Sensoreinrichtungen besteht jedoch
häufig der Nachteil bzw. das Problem, dass sie nur mit relativ hohem Aufwand in
der Nähe des bewegten Bauteils platziert werden können, da dies in der Regel mit
dem Vorsehen eines speziellen, entsprechend großen Trägers hierfür bzw. einer
speziellen Anpassung der umliegende Bauteile verbunden ist. Ein weiterer Nachteil
liegt in den relativ langen Verbindungsleitungen zur Verarbeitungseinrichtung, die
zum einen relativ anfällig für eine Unterbrechung der Verbindung sind und zum
anderen meist relativ aufwändig durch das Gehäuse geführt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die oben genannten
Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße auftreten und insbesondere
eine kostengünstige Herstellung und ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gerät gemäß dem Oberbegriff des des
Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass man ein
einfach herzustellendes, zuverlässig arbeitendes Gerät erhält, wenn die Sensor
einrichtung auf der Hauptplatine angeordnet ist und das Betätigungselement durch
die Baueinheit betätigbar oder fest mit der Baueinheit verbunden ist sowie zum
Betätigen der Sensoreinrichtung bei Erreichen der ersten Raumposition durch die
beweglichen Baueinheit ausgebildet ist.
Es hat sich gezeigt, dass hiermit eine deutlich einfacher herzustellende Konfigura
tion erzielt wird, die zudem erheblich weniger zu Ausfällen neigt. So können zum
einen lange, aufwändige und meist relativ anfällige Verbindungsleitungen zwischen
der Sensoreinrichtung und der Verarbeitungseinrichtung durch wenig anfällige
Verbindungen an oder innerhalb der Hauptplatine ersetzt werden. Zudem erübrigen
sich aufwändige, in unmittelbarer Nähe der betreffenden bewegten Baueinheit
anzuordnende Halterungen für die Sensoreinrichtung.
Es müssen bei dem erfindungsgemäßen Gerät beispielsweise lediglich die in der
Regel auch bisher schon erforderlichen Betätigungselemente dahingehend modifi
ziert werden, dass sie eine entsprechende Länge und Gestaltung aufweisen, um
den Zwischenraum zwischen der betreffenden Baueinheit und der Hauptplatine
überbrücken. Diese modifizierten Betätigungselemente sind dann aber weit weniger
störanfällig als die bekannten elektrischen Verbindungen zwischen der Sensor
einrichtung und der Verarbeitungseinrichtung. Alternativ können auch durch die
Baueinheit betätigtbare Betätigungselemente vorgesehen sein, die durch die Bauein
heit in der entsprechenden Position betätigt werden. Auch hier lassen sich wenig
störanfällige Konfigurationen erzielen.
Eine weitere Alternative stellen Kombinationen aus Betätigungselementen und
Sensoren dar, die über eine relativ weite Strecke wirken, ohne dass das Betäti
gungselement in der Nähe der Sensoreinrichtung angeordnet sein muss oder gar
unmittelbaren Kontakt zur Sensoreinrichtung haben muss. Als Beispiel sind hier
Kombinationen aus einem so genannten Reed-Schalter und einem magnetischen
Element zu nennen.
Es hat sich weiterhin überraschend gezeigt, dass es einfacher ist, gegebenenfalls
den Bewegungsraum für das betreffende Betätigungselement freizuhalten, als die
oben genannten Halterungen für die Sensoreinrichtung in der Nähe der betreffen
den Baueinheit anzuordnen.
Die Sensoreinrichtung kann nach einem beliebigen Funktionsprinzip arbeiten. So
kann das Betätigungselement beispielsweise direkt mit einem entsprechenden
Schalter zusammenwirken, um bei Erreichen der vorgegebenen Position ein ent
sprechendes Signal an die Verarbeitungseinrichtung abzugeben. Bevorzugt arbeitet
die Sensoreinrichtung aber berührungslos und umfasst demgemäß einen berüh
rungslos betätigbaren Sensor. Hierdurch wird eine besonders einfache Gestaltung
des Betätigungselements möglich, da dieses dann nur noch die aus seinem Eigen
gewicht resultierenden Belastungen aufzugeben hat.
Es kommen beliebige berührungslos arbeitende Sensoren in Betracht. So können
beispielsweise Sensoren eingesetzt werden, die auf eine Änderung des in ihrer
Umgebung herrschenden Magnetfeldes oder elektrischen Feldes etc. infolge der
Annäherung bzw. des Entfernens des Betätigungselements ansprechen. Bei beson
ders einfach aufgebauten und zuverlässig arbeitenden Varianten des erfindungs
gemäßen Gerätes umfasst die Sensoreinrichtung einen optischen Sensor. Bei
diesen Varianten sind zudem keine besonderen Anforderungen an das Betätigungs
element hinsichtlich Masse sowie elektrischer oder magnetischer Eigenschaften zu
stellen, sodass hier besonders große Freiheit hinsichtlich der Gestaltung des
Betätigungselements besteht.
Das Betätigungselement kann in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sein. Bei
bevorzugten, weil besonders einfachen Varianten des erfindungsgemäßen Gerätes
ist es als fest mit der Baueinheit verbundener Betätigungsarm ausgebildet ist.
Dieser muss lediglich eine ausreichende Formstabilität und Steifigkeit aufweisen,
um sicherzustellen, dass er bei den auf ihn im Betrieb, d. h. beim Bewegen der mit
ihm verbundenen Baueinheit wirkenden Beschleunigungen die Sensoreinrichtung
stets bei Erreichen der vorgegebenen Position betätigt.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gerätes ist
das Betätigungselement als durch die bewegte Baueinheit betätigbarer Schwen
karm ausgebildet. Hierdurch lassen sich ebenfalls besonders einfache und robuste
Gestaltungen erzielen. Auch dieser Schwenkarm muss lediglich eine ausreichende
Formstabilität und Steifigkeit aufweisen, um sicherzustellen, dass er bei den auf ihn
im Betrieb, d. h. beim Bewegen der mit ihm verbundenen Baueinheit wirkenden
Beschleunigungen die Sensoreinrichtung stets bei Erreichen der vorgegebenen
Position betätigt.
Bei anderen bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Gerätes ist vorgesehen,
dass das Betätigungselement ein magnetisches Element, vorzugsweise ein Perma
nentmagnet, ist und die Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Änderung des
Magnetfeldes im Bereich des Gerätes ausgebildet ist.
Hierdurch ist es möglich, das Erreichen einer vorgegebenen ersten Position der
ersten Baueinheit zu erfassen, an der das magnetische Element, beispielsweise ein
einfacher Permanentmagnet, angeordnet ist, da sich dabei das Magnetfeld im
Bereich des Gerätes ändert. Das Feststellen einer dem Erreichen der vorgegebenen
ersten Position entsprechenden Änderung des Magnetfeldes kann dann durch bzw.
in der Verarbeitungseinrichtung des Gerätes durch Auswertung der von der Sensor
einrichtung gelieferten Signale erfolgen.
Das magnetische Element und das Erfassungselement sind so aufeinander abge
stimmt, dass sich eine durch die Sensoreinrichtung erfassbare Änderung des
Magnetfeldes ergibt, wenn die ersten Baueinheit die erste Position erreicht. Bevor
zugt ist die Änderung des Magnetfeldes dank der geeigneten Auswahl des magneti
schen Elements so charakteristisch, dass die Änderung zuverlässig von anderen
Änderungen des Magnetfeldes im Bereich des Gerätes unterschieden werden kann,
die im normalen Betrieb des Gerätes auftreten können.
Die Sensoreinrichtung ist dabei bevorzugt so abgestimmt, dass es nur dann ein
entsprechendes Erfassungssignal an die Verarbeitungseinrichtung abgibt, wenn
tatsächlich die das Erreichen der ersten Position signalisierende charakteristische
Änderung eintritt, sodass nur diese erfasst werden muss und keine weitere Auswertung
bzw. Weiterverarbeitung in der Verarbeitungseinrichtung erfolgen muss.
Die Sensoreinrichtung ist auf der Hauptplatine des Gerätes untergebracht, da sie so
problemlos mit der Verarbeitungseinrichtung verbunden werden kann. Bevorzugt
umfasst die Sensoreinrichtung einen so genannten Reed-Schalter.
Die soeben beschriebene Verwendung einer solchen Kombination zur Positions
erfassung eines Bauteils des Gerätes aus einem Betätigungselement in Form ein
magnetischen Elements und einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Änderung
des Magnetfeldes im Bereich des Gerätes stellt im übrigen auch unabhängig von
der Anordnung der Sensoreinrichtung auf der Hauptplatine einen eigenständig
schutzfähigen Erfindungsgedanken dar.
Bei der bewegbaren Baueinheit kann es sich um beliebige Baueinheiten des Gerätes
handeln, deren Erreichen einer bestimmten Position erfasst werden muss, um den
weiteren Betriebsablauf zu beeinflussen bzw. zu steuern oder bestimmte Meldun
gen bzw. Signale an den Benutzer zu initiieren.
Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Erfindung einsetzen, wenn die
Baueinheit ein Druckkopf ist, der vorzugsweise in mittels eines mit der Verarbei
tungseinrichtung verbundenen ersten Antriebs verfahrbar ist. So kann beispiels
weise mit den geschilderten Vorteilen die oben bereits erwähnte Startposition des
Druckkopfes ermittelt werden.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungen des erfindungsgemäßen Gerätes ist die
Baueinheit eine Klemmeinrichtung zum Festklemmen eines zu bedruckenden
Bildträgers ist, die vorzugsweise mittels eines mit der Verarbeitungseinrichtung
verbundenen zweiten Antriebs betätigbar ist. Hierbei kann beispielsweise ermittelt
werden, ob die Klemmeinrichtung eine bestimmte Position erreicht oder durch
fahren hat, bei der dann der Druckvorgang, gegebenenfalls bei Erfüllung weiterer
Bedingungen, gestartet werden kann.
Ebenso kann es sich, wie dies bei weiteren bevorzugten Varianten der Erfindung
der Fall ist, bei der Baueinheit um eine Klappe oder Türe am oder im Gerätegehäuse
handeln. So kann bei einer Frankiermaschine beispielsweise die Geschlossenstel
lung einer Klappe erfasst werden, welche die Zugang zu einem Bereich der Fran
kiermaschine verschließt, in den der Druckkopf zum Austauschen verfahrbar ist. So
kann erfasst werden, wenn versucht wird, die Klappe zu öffnen, obwohl sich der
Druckkopf nicht in dem genannten Austauschbereich befindet. Diesem Fall kann
dann beispielsweise der Betrieb der Frankiermaschine sofort unterbrochen werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter
ansprüchen bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbei
spiele, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teilansicht einer bevorzugten Ausführung eines
erfindungsgemäßen Gerätes;
Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt durch das Gerät aus Fig. 1 entlang
Linie II-II;
Fig. 3 einen schematischen Teilschnitt durch das Gerät aus Fig. 1 entlang
Linie III-III;
Fig. 4 eine schematische Teilansicht einer weiteren bevorzugten Ausfüh
rung eines erfindungsgemäßen Gerätes;
Fig. 5 einen schematischen Teilschnitt durch eine weitere bevorzugte
Ausführung eines erfindungsgemäßen Gerätes.
Fig. 1 zeigt eine schematische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes in
Form einer Frankiermaschine 1 mit einem Druckkopf 2 zum Erzeugen eines Druck
bildes in Form eines Frankierabdruckes 3 auf einem den Bildträger darstellenden
Brief 4. Der Frankierabdruck 3 besteht dabei aus zwei quer zu einer ersten Richtung
5 versetzten Teilbildern 3.1 und 3.2, die einander zu dem Frankierabdruck 3
ergänzen.
Zum Erzeugen der beiden Teilbilder 3.1 und 3.2 sind erste Antriebsmittel 6 mit
einem Motor 6.1 und einem dadurch angetriebenen Riementrieb 6.2 vorgesehen,
der wiederum mit einer durch eine Längsführung 7 entlang der ersten Richtung 5
geführten Halterung 8 verbunden ist. In der Halterung 8 sitzt quer zur ersten
Richtung 5 verschieblich eine Kartusche 9 mit dem Druckkopf 2. Die Kartusche 9
und damit der Druckkopf 2 können dabei durch - nicht dargestellte - zweite An
triebsmittel quer zur ersten Richtung 5 versetzt werden.
Bei der Kartusche 9 handelt es sich im gezeigten Beispiel um eine Tintenpatrone
mit integriertem Tintenstrahldruckkopf 2. Es versteht sich jedoch, dass die Erfin
dung auch in Verbindung mit Druckköpfen angewendet werden kann, die mit
beliebigen anderen Druckprinzipien arbeiten.
Zum Erzeugen des ersten Teilbildes 3.1 wird der Druckkopf 2 ausgehend von einer
durch die Kontur 2.1 angedeuteten ersten Position, bei welcher der Druckvorgang
beginnt, in einem ersten Schritt in der ersten Richtung 5 bezüglich des festgehalte
nen Briefes 4 in eine durch die Kontur 2.2 angedeutete zweite Position verfahren,
bei welcher der Druckvorgang zunächst endet. Anschließend wird der Druckkopf
2 in einem zweiten Schritt auf dem Umweg über eine durch die Kontur 2.3 ange
deutete dritte Position quer zur ersten Richtung 5 in einer zweiten Richtung 1 0
versetzt. Daraufhin wird der Druckkopf 2 in einem dritten Schritt zum Erzeugen des
zweiten Teilbildes 3.2 ausgehend von einer durch die Kontur 2.4 angedeuteten
vierten Position, bei welcher der Druckvorgang wieder beginnt, entlang der ersten
Richtung 5 in Richtung des Pfeils 11 in eine durch die Kontur 2.5 angedeutete
fünfte Position verfahren, bei welcher der Druckvorgang endet.
Um zwei sich zu dem Frankierabdruck 3 ergänzende Teilbilder 3.1 und 3.2 zu
erhalten ist eine mit dem Druckkopf 2 und dem Motor 6.1 in herkömmlicher Weise
verbundene Verarbeitungseinrichtung 12 vorgesehen, welche die synchronisierte
Ansteuerung von Druckkopf 2 und dem Motor 6.1 übernimmt. Dank dieser Syn
chronisierung ergibt sich zwischen den beiden Teilbildern 3.1 und 3.2 kein Längs
versatz entlang der ersten Richtung 5, so dass ein übergangsloser Frankierabdruck
3 entsteht.
Die Verarbeitungseinrichtung 12 ist auf einer durch Halterungen 13 fixierten
Hauptplatine 14 angeordnet, welche auch den Großteil der übrigen - aus Gründen
der Übersichtlichkeit nicht dargestellten -elektronischen Schaltungen und Bauteile
des Gerätes trägt. Die von einer Leiterplatte gebildete Hauptplatine 14 liegt be
züglich der Kartusche 9 jenseits einer Trägerplatte 14, an welcher wiederum der
Motor 6.1 und der Riementrieb 6.2 befestigt sind.
Unmittelbar auf der Hauptplatine 14 ist weiterhin auch eine erste Sensoreinrichtung
16 mit einem ersten optischen Sensor 16.1 angeordnet. Diese erste Sensoreinrich
tung 16 ist über eine - nicht dargestellte - Leitung der Hauptplatine 14 mit der
Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden.
Die Sensoreinrichtung 16 ist dazu vorgesehen, mit dem freien Ende 17.1 eines fest
mit der Halterung 8 verbundenen, stabförmigen ersten Betätigungsarmes 17
zusammenzuwirken, um ein entsprechendes Signal an die Verarbeitungseinrichtung
12 zu übergeben, wenn der relativ zu Hauptplatine 14 bewegliche Druckkopf 2
durch entsprechendes Verfahren der Halterung 8 in Richtung des Pfeils 11 eine
sechste Position erreicht hat, wie dies durch die Kontur 2.6 angedeutet ist.
Um ein Verfahren des ersten Betätigungsarmes 17 mit der Halterung 8 des Druck
kopfs 2 entlang der ersten Richtung 5 zu ermöglichen, ist in der Trägerplatte 15
eine längliche Ausnehmung 15.1 vorgesehen, durch welche der erste Betätigungs
arm 17 hindurchragt.
Der erste Betätigungsarm 17 ist gerade so lange, dass er in der sechsten Position
des Druckkopfes 2 den ersten Sensor 16.1 überdeckt und so ein entsprechendes
erstes Signal der ersten Sensoreinrichtung 16 auslöst. Der erste Betätigungsarm 17
besteht aus einem einfachen, ausreichend starren und formstabilen Kunststoff
bauteil, welches das Licht des ersten optischen Sensors 16.1 reflektiert, um das
erste Signal auszulösen.
Die sechste Position ist die Parkposition des Druckkopfes 2, in die er unter ande
rem beim Ausschalten der Frankiermaschine 1 oder bei längeren Pausen ohne
Druckauftrag verfahren wird. Weiterhin ist diese sechste Position auch die Reini
gungs- und Wartungsposition des Druckkopfes 2, in der er gereinigt wird. Hierzu
ist eine nur schematisch angedeutete Wartungs- und Reinigungsstation 18 vor
gesehen, die im übrigen eine - nicht dargestellte - Kappe zum Verschließen des
Druckkopfes 2 bei längerem Stillstand der Frankiermaschine 1 aufweist.
Liegt das erste Signal der ersten Sensoreinrichtung 16 an der Verarbeitungsein
richtung 12 an, so können hierdurch in Abhängigkeit von bzw. in Verbindung mit
weiteren Steuersignalen verschiedene Betriebszustände der Frankiermaschine 1
initiiert werden. So kann beispielsweise ein Wartungs- und Reinigungszyklus durch
die Wartungs- und Reinigungsstation 18 gestartet werden. Andererseits kann das
erste Signal auch als Freigabesignal für einen neuen Druckvorgang verwendet
werden. Die sechste Position ist dann auch die Startposition für einen, vorzugs
weise jeden Druckvorgang.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch die Frankiermaschine 1 aus
Fig. 1. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, wird der Brief 4 über eine bewegliche
Klemmeinrichtung 19 gegen eine Anschlagplatte 20 mit einem Druckfenster 20.1
gedrückt, durch welches der Druckkopf 2 den Brief 4 bedrucken kann.
Die Klemmeinrichtung 19 umfasst eine Klemmplatte 19.1 und zwei Hebel 19.2 und
19.3, über welche die Klemmplatte 19.1 zwischen einer durch die Kontur 19.4
angedeuteten ersten Position und der dargestellten zweiten Position parallelgeführt
ist. In dieser ersten Position kann der Brief 4 eingeführt werden. Anschließend wird
die Klemmplatte 19.1 über die Hebel 19.2 und 19.3 in die zweite Position angeho
ben, in der der Brief 4 fest geklemmt ist. Einer der beiden Hebel 19.2, 19.3 wird
dabei durch eine - nicht dargestellte - zweite Antriebseinrichtung angetriebenen.
Am der Klemmplatte 19.1 abgewandten Ende des Hebels 19.3 ist ein langgestreck
ter, stabförmiger zweiter Betätigungsarm 21 befestigt. Dieser erstreckt sich durch
ein Fenster 15.2 in der Trägerplatte 15 hindurch. Die Länge des zweiten Betäti
gungsarmes 21 ist so gewählt, dass sein freies Ende 21.1 mit dem zweiten,
optischen Sensor 22.1 einer direkt auf der Hauptplatine 14 angeordneten zweiten
Sensoreinrichtung 22 zusammenwirken kann.
In der dargestellten zweiten Position überdeckt der zweite Betätigungsarm 22 den
zweiten Sensor 21.1 und bewirkt so ein entsprechendes zweites Signal der zweiten
Sensoreinrichtung 21. Der zweite Betätigungsarm 22 besteht wiederum aus einem
einfachen, ausreichend starren und formstabilen Kunststoffbauteil, welches das
Licht des zweiten, optischen Sensors 21.1 reflektiert, um das zweite Signal auszu
lösen.
Die zweite Sensoreinrichtung 22 ist über eine - nicht dargestellte - Verbindungs
leitung der Hauptplatine 14 mit der Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden. Die
Verarbeitungseinrichtung 12 ist so ausgebildet, dass ein Druckvorgang nur gestar
tet werden kann, wenn ein zweites Signal an der zweiten Sensoreinrichtung 22
anliegt bzw. zumindest kurz zuvor angelegen hat. Die zweite Sensoreinrichtung 22
und der zweite Betätigungsarm 21 sind so angeordnet, dass das zweite Signal
anliegt, wenn die relativ zu Hauptplatine 14 bewegliche Klemmplatte 19.1 eine
Position erreicht hat, bei der ein Poststück mit maximaler zu verarbeitender Dicke
festgeklemmt würde. Hierdurch wird verhindert, dass bei einer Fehlfunktion der
Klemmeinrichtung 19 gedruckt wird, obwohl die Klemmeinrichtung 19 nicht nach
oben verfahren wurde und beispielsweise noch in ihrer ersten Position verharrt.
Fig. 3 zeigt einen weiteren schematischen Teilschnitt durch die Frankiermaschine
1 aus Fig. 1. Wie diese Figur zu entnehmen ist, weist die Frankiermaschine 1 ein
Gehäuse 23 mit einer Klappe 23.1 auf. Diese Klappe 23.1 ist über ein Scharnier
23.2 am Gehäuse 23 angelenkt und verschließt eine Öffnung im Gehäuse 23,
durch welche die Kartusche 9 ausgetauscht werden kann, wenn sich der an der
Kartusche 9 befindliche - in Fig. 3 nicht dargestellte - Druckkopf 2 in einer siebten
Position befindet, welche seine Austauschposition darstellt. Die Klappe 23.1 kann
hierzu geöffnet werden, wie dies durch die Kontur 23.3 angedeutet ist.
Im Bereich des Scharniers 23.2 ist an der Klappe 23.1 ein dritter Betätigungsarm
24 vorgesehen. Die Länge des dritten Betätigungsarmes 24 ist so gewählt, dass
sein freies Ende 24.1 mit dem dritten, optischen Sensor 25.1 einer direkt auf der
Hauptplatine 14 angeordneten dritten Sensoreinrichtung 25 zusammenwirken kann.
In der dargestellten Position überdeckt der dritte Betätigungsarm 24 den zweiten
Sensor 25.1 und bewirkt so ein entsprechendes drittes Signal der dritten Sensor
einrichtung 25. Der dritte Betätigungsarm 24 besteht wiederum aus einem ein
fachen, ausreichend starren und formstabilen Kunststoffbauteil, welches das Licht
des zweiten, optischen Sensors 25.1 reflektiert, um das dritte Signal auszulösen.
Die dritte Sensoreinrichtung 25 ist über eine - nicht dargestellte - Verbindungs
leitung der Hauptplatine 14 mit der Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden. Die
Verarbeitungseinrichtung 12 ist so ausgebildet, dass ein Druckvorgang nur gestar
tet werden kann, wenn ein drittes Signal an der dritten Sensoreinrichtung 22
anliegt. Mit anderen Worten kann ein Druckvorgang nur gestartet werden, wenn
die relativ zu Hauptplatine 14 bewegliche Klappe 23.1 geschlossen ist.
An der Klappe 23.1 ist ein Verriegelungselement 26 vorgesehen, welches mit dem
Riegel 27.1 eine Verriegelungseinrichtung 27 zusammenwirkt. Die Verriegelungs
einrichtung 27 ist über eine - nicht dargestellte - Verbindungsleitung mit der
Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden. Sie dient dazu, das Öffnen der Klappe
23.1 zu verhindern, wenn sich der Druckkopf 2 nicht in seiner Austauschposition
befindet.
Die dargestellte Austauschposition entspricht im vorliegenden Beispiel der in Fig.
1 durch die Kontur 2.6 angedeuteten Wartungs- und Reinigungsposition des
Druckkopfes 2. Das Einnehmen dieser Wartungs- und Reinigungsposition wird
durch die erste Sensoreinrichtung 16 erfasst. Die Verarbeitungseinrichtung 12 ist
so ausgebildet, dass sie die Verriegelungseinrichtung 27 nur dann zum Entriegeln
ansteuert, wenn das erste Signal der ersten Sensoreinrichtung 16 anliegt.
Fig. 4 zeigt eine schematische Teilansicht einer weiteren bevorzugten Ausfüh
rungsform des erfindungsgemäßen Gerätes in Form einer Frankiermaschine 1'.
Diese Variante unterscheidet sich in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer
grundsätzlichen Funktion nicht von derjenigen aus Fig. 1, sodass gleichartige
Bauteile mit denselben Bezugziffern bezeichnet sind und hier lediglich auf die
Unterschiede eingegangen werden soll.
Der Unterschied besteht darin, dass der erste Betätigungsarm 17' schwenkhebel
artig bzw. als Schwenkarm ausgebildet ist. Er weist dabei ein erstes freies Ende
17.1' und ein zweites freies Ende 17.2' auf. Im Gegensatz zur vorbeschriebenen
Variante ist der erste Betätigungsarm 17' nicht fest mit der Halterung 8 verbunden,
sondern um eine - senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende - Achse 17.3'
schwenkbar in einer Ausnehmung 15.1' der Trägerplatte 15' angeordnet.
Unmittelbar auf der Hauptplatine 14 ist wiederum eine erste Sensoreinrichtung 16'
mit einem ersten optischen Sensor 16.1' angeordnet. Diese erste Sensoreinrich
tung 16' ist über eine - nicht dargestellte - Leitung der Hauptplatine 14 mit der
Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden.
Die Sensoreinrichtung 16' ist dazu vorgesehen, mit dem ersten freien Ende 17.1'
des ersten Betätigungsarmes 17' zusammenzuwirken, um ein entsprechendes
Signal an die Verarbeitungseinrichtung 12 zu übergeben, wenn der relativ zu
Hauptplatine 14 bewegliche Druckkopf 2 durch entsprechendes Verfahren der
Halterung 8 in Richtung des Pfeils 1 l eine sechste Position erreicht hat, wie dies
durch die Kontur 2.6 angedeutet ist.
Um dies zu erreichen, kann das zweite freie Ende 17.2' des ersten Betätigungs
armes 17' mit der Halterung 8 zusammenwirken, um den ersten Betätigungsarm
17' aus seiner dargestellten ersten Position in eine durch die Kontur 28 angedeute
te zweite Position zu verschwenken, in der das erste freie Ende 17.1' des ersten
Betätigungsarmes 17' mit der Sensoreinrichtung 16' zusammenwirkt.
Der erste Betätigungsarm 17' ist demgemäß so ausgestaltet und gerade so lange,
dass er in der sechsten Position des Druckkopfes 2 den ersten Sensor 16.1 über
deckt und so ein entsprechendes erstes Signal der ersten Sensoreinrichtung 16
auslöst. Der erste Betätigungsarm 17 besteht aus einem einfachen, ausreichend
starren und formstabilen Kunststoffbauteil, welches das Licht des ersten optischen
Sensors 16.1 reflektiert, um das erste Signal auszulösen.
Um sicherzustellen, dass der Betätigungsarm 17' nur dann mit der Sensoreinrich
tung 16' zusammenwirkt, wenn sich der Druckkopf 2 in seiner sechsten Position
befindet, ist der Betätigungsarm 17' durch eine - nicht dargestellte - Federeinrich
tung gegen einen - ebenfalls nicht dargestellten - Anschlag derart vorgespannt,
dass er die dargestellte erste Position einnimmt bzw. in diese zurückkehrt, sobald
der Druckkopf 2 wieder in der ersten Richtung 5 aus seiner sechsten Position
bewegt wird.
Der vorbeschriebene schwenkbare Betätigungsarm 17' bringt den Vorteil mit sich,
dass er besonders einfach und robust ausgebildet ist. Es versteht sich zudem, dass
solche schwenkbaren oder in anderer Weise durch die bewegte Baueinheit betätig
baren Betätigungselemente auch in Verbindung mit den zu den Fig. 2 und 3
beschriebenen Baueinheiten in vorteilhafter Weise einsetzbar sind.
Fig. 5 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch eine weitere bevorzugte
Ausführung eines erfindungsgemäßen Gerätes in Form einer Frankiermaschine 1 ".
Diese Variante unterscheidet sich in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer
grundsätzlichen Funktion nicht von derjenigen aus Fig. 3, sodass gleichartige
Bauteile mit denselben Bezugziffern bezeichnet sind und hier lediglich auf die
Unterschiede eingegangen werden soll.
Der Unterschied besteht darin, dass das Betätigungselement ein magnetisches
Element in Form eines Permanentmagneten 29 ist, der an der Klappe 23.1 des
Gehäuses 23 angeordnet ist. Die zugehörige Sensoreinrichtung zur Erfassung einer
Änderung des Magnetfeldes im Bereich der Frankiermaschine 1" umfasst einen
Reed-Schalter 30, der auf der Hauptplatine 14 angeordnet ist und über eine - nicht
dargestellte - Verbindungsleitung innerhalb der Hauptplatine 14 mit der Verarbei
tungseinrichtung 12 verbunden ist.
Die Klappe 23.1 ist über ein Scharnier 23.2 am Gehäuse 23 angelenkt und ver
schließt eine Öffnung im Gehäuse 23, durch welche die Kartusche 9 ausgetauscht
werden kann, wenn sich der an der Kartusche 9 befindliche - in Fig. 3 nicht
dargestellte - Druckkopf 2 in einer siebten Position befindet, welche seine Aus
tauschposition darstellt. Die Klappe 23.1 kann hierzu geöffnet werden, wie dies
durch die Kontur 23.3 angedeutet ist.
Die Kombination aus dem Permanentmagneten 29 und dem Reed-Schalter 30 dient
dazu, die geschlossene Stellung als erste Position der Klappe 23.1 zu erfassen.
Der Permanentmagnet 29 und der Reed-Schalter 30 sind so aufeinander abge
stimmt, dass sich eine durch den Reed-Schalter 30 erfassbare Änderung des
Magnetfeldes im Bereich der Frankiermaschine 1" ergibt, wenn die Klappe 23.1
ihre erste Position erreicht. Die Änderung des Magnetfeldes beim Erreichen der
ersten Position der Klappe 23.1 bzw. der sich in der ersten Position der Klappe
23.1 einstellende Wert des Magnetfeldes ist dank der geeigneten Auswahl des
Permanentmagneten 29 so charakteristisch, dass die Änderung zuverlässig von
anderen Änderungen des Magnetfeldes im Bereich des Gerätes unterschieden
werden kann, die im normalen Betrieb des Gerätes auftreten können. Ebenso kann
vorgesehen sein, dass der sich in der ersten Position der Klappe 23.1 einstellende
Wert des Magnetfeldes einen bestimmten für diese erste Position charakteristi
schen West einnimmt.
Der Reed-Schalter 30 ist dabei so abgestimmt, dass er nur dann ein entsprechen
des Signal an die Verarbeitungseinrichtung 12 abgibt, wenn tatsächlich die das
Erreichen der ersten Position der Klappe 23.1 signalisierende charakteristische
Änderung eintritt, sodass nur diese erfasst werden muss und keine weitere Aus
wertung bzw. Weiterverarbeitung in der Verarbeitungseinrichtung 12 erfolgen
muss.
Die soeben im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Verwendung einer Kom
bination zur Positionserfassung eines Bauteils des Gerätes aus einem Betätigungs
element in Form ein magnetischen Elements und einer Sensoreinrichtung zur
Erfassung einer Änderung des Magnetfeldes im Bereich des Gerätes stellt auch
unabhängig von der Anordnung der Sensoreinrichtung auf der Hauptplatine einen
eigenständig schutzfähigen Erfindungsgedanken dar. Es versteht sich, dass die
Sensoreinrichtung, also beispielsweise der Reed-Schalter, bei anderen Frankierma
schinen in der ersten Position des betreffenden Bauteils auch in unmittelbarer Nähe
des magnetischen Elements angeordnet sein kann, wie dies in Fig. 5 durch die
Kontur 31 angedeutet ist.
Es versteht sich weiterhin, dass sich die Erfindung auch auf weitere bewegliche
Baueinheiten eines entsprechenden Gerätes anwenden lässt. Insbesondere versteht
es sich, dass bei Varianten mit durch eine bewegte Halteeinrichtung bewegtem
Bildträger gegebenenfalls auch eine erfindungsgemäße Anordnung für die Erfassung
bestimmter Positionen der Halteeinrichtung vorgesehen sein kann.
Claims (11)
1. Elektronisches Gerät zum Erzeugen eines Druckbildes (3), insbesondere
Frankiermaschine, mit einer Hauptplatine (14) zur Aufnahme wenigstens
einer Verarbeitungseinrichtung (12), wenigstens einer entfernt und beweg
lich zur Hauptplatine (14) angeordneten ersten Baueinheit (2, 8, 9; 19;
23.1) wenigstens einer mit der Verarbeitungseinrichtung (12) verbundenen
Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16'; 30) zur Erfassung des Erreichens
wenigstens einer vorgegebenen ersten Raumposition der beweglichen
Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) und einem zum Zusammenwirken mit der
Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16') vorgesehenen, mit der beweglichen
Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) verbundenen Betätigungselement (17; 21;
24; 17'; 29), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (16; 22;
25; 16'; 30) auf der Hauptplatine (14) angeordnet ist und das Betätigungs
element (17; 21; 24; 17'; 29) durch die Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1)
betätigbar oder fest mit der Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) verbunden ist
sowie zum Betätigen der Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16'; 30) bei Errei
chen der ersten Raumposition durch die bewegliche Baueinheit (2, 8, 9; 19;
23.1) ausgebildet ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrich
tung (16; 22; 25; 30) einen berührungslos betätigbaren Sensor (16.1; 22.1;
25.1; 16.1') umfasst.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betäti
gungselement (17; 21; 24; 17') eine ausreichende Länge zum Betätigen der
Sensoreinrichtung (16; 22; 25; 16') bei Erreichen der ersten Raumposition
durch die bewegliche Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1) aufweist.
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoreinrichtung (16; 22; 25) einen optischen Sensor (16.1;
22.1; 25.1; 16.1') umfasst.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement als fest mit der Baueinheit (2, 8, 9; 19; 23.1)
verbundener Betätigungsarm (17; 21; 24) ausgebildet ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Betätigungselement als durch die Baueinheit (2) betätigbarer Schwenkarm
(17') ausgebildet ist.
7. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betäti
gungselement ein magnetisches Element (29), vorzugsweise ein Permanent
magnet, ist und die Sensoreinrichtung (30) zur Erfassung einer Änderung
des Magnetfeldes im Bereich des Gerätes ausgebildet ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrich
tung einen Reed-Schalter (30) umfasst.
9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Baueinheit (2, 8, 9) einen Druckkopf (2) umfasst, der vorzugsweise
mittels eines mit der Verarbeitungseinrichtung (12) verbundenen ersten
Antriebs (6) verfahrbar ist.
10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Baueinheit eine Klemmeinrichtung (19) zum Festklemmen eines zu
bedruckenden Bildträgers (4) umfasst, die vorzugsweise mittels eines mit
der Verarbeitungseinrichtung (12) verbundenen zweiten Antriebs betätigbar
ist.
11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Baueinheit eine Klappe oder Tür (23.1) am oder im Gerätegehäuse
(23) umfasst.
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