DE2648250A1 - Pneumatische ausrichtungsvorrichtung - Google Patents
Pneumatische ausrichtungsvorrichtungInfo
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Description
PAT E N TA M WA LT E
A. GRÜNECKER
DIPC-ING.
H. KINKELDEY
DR-ING.
W. STOCKMAIR
DR-INC- AaE (CALTECH
K. SCHUMANN
P. H. JAKOB
DlPU-INa
G. BEZOLD
8 MÜNCHEN
25* Okt. 1976 P 10 619
XEROX CORPOEAOiION
Xerox Square, Rochester, New York 14644, USA
Die Erfindung betrifft pneumatische Fördermittel, und insbesondere Fördermittel, die zur Ausrichtung von dadurch
transportierten und getragenen Gegenständen verwendet werden.
Es ist bekannt, mit Hilfe von fluiden Medien Gegenstände mit Anschlägen in eine ausgerichtete Lage zu bewegen,
Der Einsatz von fluiden Medien zu diesem Zweck wird beispielsweise Jridar US-PS 3 588 096 (Leigh D.Leiter) ausgegeben
am 28. Juni 1971, erläutert. Im einzelnen wird in
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dieser Patentschrift eine Vorrichtung beschrieben, mit der ein Stoff einer horizontal angeordneten Auflage zugeführt wird, die ausgesparte Bereiche enthält, die nach
oben gerichtete Düsen aufnehmen. Die Düsen sind in zwei verschiedenen Richtungen ausgerichtet, wobei die in eine
Richtung zeigenden Düsen abwechselnd in Bezug auf die Düsen betätigt werden, die in die andere Richtung gerichtet
sind, um den Stoff in einer ausgerichtete Lage in senkrechten Richtungen zu bewegen. Es ist weiterhin bekannt,
fluide Medien für die .geradlinige Bewegung eines Artikels in einer Leitung oder einer Kammer einzusetzen.
Ein solches Konzept wird in der US-PS 3 422 411 (J.E.Smith, Jr.) ausgegeben am 14. Januar 1969, erläutert.
In dieser Patentschrift wird eine Datenspeicherkassette
beschrieben, die eine abgeschlossene Übertragungskammer enthält, die eine Datenspeicherkarte aufnimmt. Luftdruck
und Unterdruck werden zwischen den gegenüberliegenden Enden der Kammer umgeschaltet, um die Karte geradlinig
in der Kammer hin- und herzubewegen. Es ist schließlich noch aus der US-PS 3 588 176 (T.M.Byrne), ausgegeben am
28« Juni 1971 bekannt, eine Vakuumbremse zu verwenden, um einen durch eine geschlossene Leitung bewegten Gegenstand
anzuhalten.
Bei der Vorrichtung nach der US-PS 3 588 o96 (Leigh D. Leiter) ergibt sich folgender Nachteil: wenn der Stoff
vorwärtsjbewegt wird, oder wenn ein Stoff bzw. Tuch, das
kleiner als der Abstand zwischen den Düsen ist, ausgerichtet werden soll, blasen einige der Düsen in die Umgebungsluft,
ohne daß sich die geringste Wirkung auf das Tuch ergibt, wenn es in die ausgerichtete Lage bewegt
wird. Dadurch wird jedoch unter Überdruck stehende Luft nutzlos vergeudet. Bei dem System nach der US-PS 3 422
(J.E.Smith,Jr.) wird die seitliche Ausrichtung durch den
Abstand zwischen den Wänden der Kammer geliefert, die pa-
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rallel zu der Bewegungsrichtung der Speicherkarte sind. Dieses System kann also nicht bei Karten eingesetzt werden,
die unterschiedliche"Breiten haben. Außerdem wird bei den bekannten Systemen nicht die Verwendung eines
fluiden Mediums für die Erzeugung einer senkrechten Kraft erwähnt, um mittels der dabei entstehenden Reibungskräfte
einen Gegenstand bei seiner Ausrichtung abzubremsen.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ein Blatt rasch, jedoch
sanft und weich, in Bezug auf senkrecht zueinanderliegende
Achsen ausgerichtet werden kann, wobei das Blatt eine beliebige Größe aus einem vorgegebenen Größenbereich hat.
Weiterhin soll eine Vorrichtung geschaffen werden, um ein Blatt mit hohem Wirkungsgrad in eine ausgerichtete
Lage in Bezug auf senkrecht zueinanderliegende Achsen zu bringen.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung kann dazu verwendet werden, ein Blatt in Bezug auf senkrecht zueinanderliegende
Achsen auszurichten, solange die Länge und die Breite des Blattes innerhalb vorgegebener Bereiche
liegen. Die Erfindung zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
a) eine Manschette bzw. Buchse, in deren Innern das Blatt aufgenommen wird, wobei wenigstens ein Punkt
an einer inneren schmalen Wand der Manschette parallel zu einer der Achsen ausgerichtet ist;
b) einen an einem Ende der Manschette angeordneten Anschlag, der wenigstens einen Punkt hat, der paral
lel zu der anderen Achse ausgerichtet ist;
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c) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Fluidstroms mit zu jeder der Achsen senkrechten Geschwindigkeitskomponenten
in der Buchse, wodurch der Strom das Blatt in Anlage an jeden Punkt bewegt, wenn
ein Blatt in die Manschette gebracht wird; und
d) eine Fluidik-Bremsvorrichtung, um wenigstens einen
Teil eines Blattes in der Manschette in Reibungseingriff mit der Manschette zu bringen,wenn es in
die ausgerichtete Lage bewegt wird, wodurch die Aufprallkräfte bei der Ausrichtung des Blattes verringert
werden.
Eine gemäß dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung aufgebaute Vorrichtung kann dazu verwendet werden, um
dünne, lockere bzw. leichte Flächengebilde, wie beispiels weise dünnes Papier, auszurichten. Zweckmäßigerweise werden
lose Partikel, die sich auf jeder Seite der Blätter befinden und unerwünscht sind, während des Transportes
von den Blättern entfernt.
Ein bevorzugter Gedanke liegt also in einer pneumatischen Ausrichtungsvorrichtung, die in einer ersten Ausfübrungs—
form einen Anschlag mit mehreren öffnungen aufweist; der Anschlag ist mit einem Ende einer rechtwinkligen Manschet
te verbunden und bedeckt dieses Ende.. In einem Bereich in der Nähe des Anschlags weist eine schmale Wand der Manschette
ebenfalls mehrere Öffnungen auf.
Eine mit einer Pumpe gekoppelte Düse erzeugt einen Luftstrom in das andere Ende der Manschettexwobei die Luft
durch die öffnungen austritt. Durch diese Anordnung wird ein rechtwinkliges Blatt, das in das andere Ende der
Manschette eingeführt wird, in einer fließenden Bewegung in eine Lage gebracht, die mit der schmalen Wand und dem
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Anschlag ausgerichtet Ist. Wenn das Blatt in die ausgerich- ■
tete Lage gebracht wird, wird ein fluides Medium,das durch Löcher in einer breiten Viand der Manschette injiziert oder
angesaugt wird, dazu verwendet, wenigstens einen Teil des Blattes gegen eine der breiten Wände zu drücken; die sich
ergebende Reibungskraft dient dazu, das transportierte Blatt abzubremsen, wodurch die Aufprallkräfte zwischen
dem Blatt, der schmalen Wand und dem Stoff minimal werden. Bei einer zweiten, der ersten Ausführungsform ähnelnden
Ausführungsform enthalten die schmale Wand und der Anschlag innere Vorsprünge, gegen die ein eingeführtes Blatt ausgerichtet
wird. Bei einer dritten, der ersten Ausführungs— form ähnelnden Ausführungsform ist eine Rohrleitung mit
den Öffnungen gekoppelt, während eine Vakuumpumpe mit der Rohrleitung gekoppelt ist, um die Ausrichtung zu beschleunigen.
Bei einer vierten, der dritten Ausführungsform ähnelnden Ausführungsform werden die Pumpen durch eine Pumpe ersetzt,
deren Förderrichtung umgekehrt werden kann; dadurch kann ein Blatt ausgerichtet und nach außen abgegeben werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs—
beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausrichtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wobei
ein Blatt in einer nicht ausgerichteten Lage (gestrichelte Linien) und in einer ausgerichteten
Lage dargestellt ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch die Ausrichtungsvorrichtung längs der Linie 2-2 von Fig. 1;
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Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Ausrichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei ein Blatt in einer nicht ausgerichteten Lage (gestrichelte Linie) und in einer
ausgerichteten Lage dargestellt ist;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Ausrichtungsvorrichtung nach der Erfindung,
wobei ein Blatt in einer ausgerichteten Lage dargestellt ist;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Ausrichtungsvorrichtung nach der Erfindung,
wobei ein Blatt in einer ausgerichteten Lage dargestellt ist;
Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht der in Fig. 5 gezeigten Ausrichtungsvorrichtung; und
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Ausrichtungsvorrichtung nach der Erfindung,
wobei ein Blatt in einer ausgerichteten Lage dargestellt ist.
Eine Ausrichtungsvorrichtung Io nach der vorliegenden Erfindung
ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Im allgemeinen enthält die Vorrichtung ein Paar von -im Aufbau identischen
rechtwinkligen Platten 11 und 12, ein Paar von langgestreckten, rechtwinkligen Teilen 13 und 14, die zwischen
den Platten längs ihrer longitudinal verlaufenden Ränder angeordnet sind, und Klammern 15 bis 17, um die Platten
und die langgestreckten Teile zusammenzuhalten, so daß eine rechtwinklige Manschette bzw. eine Buchse entsteht.
Die Platten sind vertikal ausgerichtet; die langgestreckten Teile überdecken die Platten an einem Ende 18 und bil-
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— ^—
den an dem anderen Ende ein Paar Aussparungen, in die ein Anschlag 19 eingesetzt und befestigt wird. Der Anschlag.
19 enthält mehrere Öffnungen 21 bis 23, die mit dem Raum in der Manschette in Verbindung stehen. Das
langgestreckte Teil 13 enthält auch mehrere Öffnungen 25 bis 28, die mit dem Raum in der Manschette in Verbindung
stehen, wobei die Öffnungen in dem Anschlag und der Manschette in der Nähe einer gemeinsamen^Ecke angeordnet
sind. Die Platten, die langgestreckten Teile und der Anschlag werden fluiddicht montiert, so daß ein durch das
offene Ende der Manschette eintretendes fluides Medium sieb zu der gemeinsamen Ecke bewegt und durch die Öffnungen
austritt. Der Anschlag ist senkrecht in Bezug auf die langgestreckten Teile angeordnet, so daß die gemeinsame
Ecke mit den Achsen X und Y ausgerichtet werden kann. Die obere und untere Platte haben einen Abstand von näherungsweise
1,59 mm (1/16 Zoll) voneinander; ein Blatt Papier 3o, das kleiner als die Länge und die Breite des
Raums in der Manschette ist, .kann in diesen Raum eingeführt werden, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist.
Wenn anschließend eine Pumpe 31 und eine Düse 32 ein fluides Medium in das offene Ende der Manschette richten, bewegt
der Fluidstrom durch die Manschette das Blatt an der gemeinsamen Ecke in die ausgerichtete Lage. Wenn sich das
Blatt 3o in die ausgerichtete Lage bewegt, erzeugt eine mit einer Rohrleitung 53 gekoppelte Pumpe 52 durch Löcher
54 und 55 in der Platte 11 Luftstrahlen, die das Blatt in Reibungseingriff mit der Platte 12 bringen, oder einen
Unterdruck, der das Blatt in Reibungseingriff mit der Platte 11 bringt. Der Reibungseingriff verlangsamt die
Bewegung des Blattes vor der Ausrichtung und verringert die auf das Blatt ausgeübten Aufprallkräfte. Obwohl diese
Ausgestaltung nicht dargestellt ist, können Sensoren dazu verwendet werden, ein sich zu der gemeinsamen Ecke
bewegendes Blatt festzustellen; die von den Sensoren ab-
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- sr-
gegebenen Signale können dazu verwendet werden, die Ein— schaltzeit bzw. Betriebszeit der Pumpe 52 zu steuern.
Um das Blatt aus der ausgerichteten Lage heraus zubewegen, kann die horizontal angeordnete Manschette geneigt bzw.
gekippt werden; als Alternative hierzu kann ein Fluidstrom
durch eine oder mehrere der Öffnungen in dem Anschlag 19 in die Manschette injiziert werden. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform wird die Pumpe 52 abgeschaltet, wenn das Blatt herausgenommen werden soll. Bei dieser Ausführungs—
form werden die obere und untere Platte aus Glas hergestellt. Dadurch können in die ausgerichtete Lage gebrachte
Blätter gelesen, photographiert oder wenigstens von der Seite, die nicht mit der Fluidik-Bremsvorrichtung in Kontakt
kommt, durch ein geeignetes Gerät abgetastet werden.
Die oben beschriebene Ausrichtungsvorrichtung kann auf verschiedene Weise modifiziert oder ergänzt werden; einige
dieser Möglichkeiten sind im folgenden zusammengestellt. Bei der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen
werden ähnliche Bezugszeichen für die Bezeichnung der bisher beschriebenen Einzelteile verwendet.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausrichtungsvorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausrichtungsvorrichtung nur dadurch, daß mit der Manschette in Verbindung
stehende Öffnungen 34 und 35 an dem langgestreckten Teil 14 in einem Bereich angeordnet sind, der sich in der
Nähe des offenen Endes der Manschette befindet; außerdem ist eine zusätzliche Düse 33 mit der Pumpe gekoppelt. Die
Düsen werden dazu verwendet, durch die Öffnungen in dem langgestreckten Teil ein fluides Medium zu .injizieren;
dadurch wird ein in die Manschette eingeführtes Blatt 3o in die ausgerichtete Lage gebracht. Selbstverständlich
können die Düsen durch eine Rohrleitung ersetzt werden, welche die Pumpe mit Öffnungen in dem langgestreckten
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_ y_
Teil 14 verbindet. Weiterhin kann ein abnehmbarer Deckel vorgesehen sein, um das offene Ende 18 su verschließen,
nachdem ein Blatt eingeführt worden ist; dadurch läßt sich die Geschwindigkeit erhöhen, mit der ein Blatt in die ausgerichtete
Lage gebracht wird. Diese Ausführungsform wird in erster Linie offenbart, um eindeutig darzulegen, daß
das fluide Medium für die Ausrichtung des Blattes in der
Buchse nicht durch das offene Ende der Buchse zugeführt
κ,
werden muß.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausrichtungsvorrichtung nur
dadurch, daß das langgestreckte Teil 13 Vorsprünge 40 und 41 enthält, die tangential mit einer X-Achse ausgerichtet
sindf außerdem weist der Anschlag einen Vorsprung
42 auf, der tangential mit der Y-Achse ausgerichtet ist. Aufgrund dieser Vorsprünge ist keine genaue rechtwinklige
Ausrichtung zwischen dem Anschlag 19 und dem langgestreckten Teil 13 erforderlich, um ein rechtwinkliges Blatt
auszurichten. Als Alternative hierzu verbessern die Vorsprünge die Ausrichtung, wenn die für die Ausrichtung
zugeführten Blätter kleinere Unregelmäßigkeiten enthalten.
Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausrichtungsvorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsvorrichtung dadurch, daß eine Rohrleitung 45 mit Schrauben 46 an dem langgestreckten Teil 13 und dem
Anschlag 19 befestigt ist. Eine Dichtung 47 ist zwischen der Rohrleitung 45 und der Manschette angeordnet, um das
Austreten des fluiden Mediums zu verhindern. Die Öffnungen 25 bis 28 in dem langgestreckten Teil und die Öffnungen
21 bis 23 in dem Anschlag stehen mit einer Kammer 48 in der Rohrleitung in Verbindung, während die Kammer in der
Rohrleitung mit einer Vakuumpumpe 49 in Verbindung steht. Durch diese Ausgestaltung kann die Strömung des fluiden
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Mediums durch die Manschette beschleunigt werden, so daß
die durch das offene Ende der Manschette eingeführten Blätter schneller ausgerichtet werden können. Bei Bedarf
kann auf die Pumpe 31 und die Düse 32 verzichtet werden, so daß die Blätter nur mit Hilfe der Vakuumpumpe 49 ausgerichtet
werden können. Es läßt sich also erkennen, daß ein Blatt 3o mit einer Druckpumpe, einer Vakuumpumpe oder
mit beiden Pumpen ausgerichtet werden kann. In einem Laboratoriumsexperiment
wurde eine Vorrichtung, die der in Fig. 5 gezeigten ähnelte, zusammengebaut; die durch
die Manschette und den Anschlag gebildete Kammer hatte Abmessungen von 22,86 cm X 38,1 cm X I,9o5 cm (9 X 15 Xo,75
Zoll)· Wird, ein Blatt Papier mit einer Größe von 21,59 cm X 35,56 cm (8,5 X 14 Zoll) und einem Papiergewicht
von 9,o7 kg (20 Ib.) nahezu vollständig in die Kammer eingeführt, so übten Unterdrücke von 2,5 und 10 cm
Wassersäure (1 und 4 Zoll Wasser) an der Rohrleitung Kräfte von 4 bzw. 12 Gramm auf das Blatt aus.
Die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung nur dadurch, daß
die Pumpen 31 und 43 durch eine Pumpe 5o ersetzt worden
sind, deren Förderrichtung umgekehrt werden kannj die
Pumpe 5o ist mit der Düse 32 und der Rohrleitung 45 gekoppelt. Die umkehrbare Pumpe kann dazu verwendet werden,
ein in die Manschette eingeführtes Blatt rasch in die ausgerichtete Lage und ein ausgerichtetes Blatt rasch durch
das offene Ende der Manschette heraus zubewegen. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der Begriff
"umkehrbare Pumpe" auch Vorrichtungen mit einer Ventilanordnung unifaßt, die von Hand oder automatisch betätigt
werden kann.
-Patentansprüche-
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Leerseite
Claims (13)
- Patentansprüche( 1.!vorrichtung aur Ausrichtung eines Blattes in Bezug auf senkrecht zueinanderliegende Achsen, wobei die Länge und die Breite des Blattes innerhalb vorherbestimmter Bereiche liegt, gekennzeichnet durch eine Manschette (lo), in deren Innern das Blatt (3o) aufgenommen wird, wobei wenigstens ein Punkt an einer inneren schmalen Wand der Manschette (lo) parallel zu einer der Achsen ausgerichtet ist, weiterhin durch einen an einem Ende der Manschette (lo) angeordneten Anschlag (19), von dem wenigstens ein Punkt parallel zu der anderen Achse ausgerichtet ist, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Fluidstroms mit zu jeder der Achsen senkrechten Geschwindigkeitskomponerten in der Manschette (lo), wobei der Strom das Blatt in Anlage an jeden der Punkte bewegt, wenn ein Blatt (3o) in die Manschette (lo) gebracht wird, und durch eine Fluidik-Bremsvorrichtung, um wenigstens einen Teil eines Blattes (3o) in der Manschette (lo) in Reibungseingriff mit der Manschette (lo) zu bringen, wenn das Blatt in die ausgerichtete Lage gebracht wird, wodurch die Aufprallkräfte bei derAusrich— tung des Blattes verringert werden.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidik-Bremsvorrichtung wenigstens ein Loch in der Manschette (lo) und eine Anordnung enthält, um ein fluides Medium durch wenigstens dieses Loch zu pumpen.709819/0664
- 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Fluidstroms wenigstens eine Öffnung (21 bis 23) in dem Anschlag (19) und wenigstens eine Öffnung in der schmalen Wand enthält.
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Lieferung eines fluiden Mediums eine Fluidquelle enthält, um ein fluides Medium in die Manschette (lo) zu injizieren.
- 5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung des fluiden Mediums eine mit wenigstens einer der Öffnungen gekoppelte Rohrleitung und eine Pumpe enthält, um das fluide Medium aus der Rohrleitung abzugeben.
- 6· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidquelle eine Einrichtung enthält, um das fluide Medium unter Druck zu leiten, und daß die Einrichtung mit der Pumpe gekoppelt ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe umkehrbar ist.
- 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (lo) eine obere Platte709819/0664und eine untere Platte enthält, wobei wenigstens eine der Platten (11,12) lichtdurchlässig ist.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Fluidstroms wenigstens eine Öffnung (21.bis 23) in dem Anschlag (19) und wenigstens eine Öffnung in der schmalen Wand enthält.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzexchnet, daß die Einrichtung zur Lieferung des fluiden Mediums eine Fluidquelle enthält, um das fluide Medium an ihrem anderen Ende in die Manschette (lo) zu injizieren.
- 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Lieferung des fluiden Mediums eine mit wenigstens einer der Öffnungen gekoppelte Rohrleitung und eine Pumpe enthält, um das fluide Medium aus der Rohrleitung abzugeben.
- 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung eines fluiden Mediums eine Fluidquelle enthält, die das fluide Medium am anderen Ende in die Manschette (lo) injiziert.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung des fluiden Mediums eine709819/0664mit wenigstens einer der Öffnungen gekoppelte Rohrleitung und eine Pumpe enthält, um das fluide Medium aus der Rohrleitung abzugeben.14« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Fluidstroms eine mit den Öffnungen gekoppelte Rohrleitung und eine mit der Rohrleitung gekoppelte Vakuumpumpe enthält.709819/0664
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