DE4029449A1 - Plotter und pumpe zum unterdrucksetzen der tinte fuer den schreibstift des plotters - Google Patents
Plotter und pumpe zum unterdrucksetzen der tinte fuer den schreibstift des plottersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen X-Y Plotter, mit
dem Zeichnungen und/oder andere Graphiken mit einem
Schreibstift auf Papier gezeichnet werden, das auf
einer Auflagefläche abgestützt ist, der der Schreib
stift zugeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich insbe
sondere auf eine Einrichtung zum Liefern von Druckluft
zu einem von dem Stift verwendete Tinte enthaltenden
Behälter, um eine ausreichende Strömung der Tinte von
dem Stift während eines Zeichenvorgangs zu gewährlei
sten, und auf eine Anzeigeeinrichtung, die anspricht,
wenn der Tintenbehälter keine Tinte mehr enthält.
Bei Schreibstiftplottern, insbesondere solchen, die
Kugelschreiber oder Kapillarröhrchenschreiber verwen
den, sind seit langem Schwierigkeiten beim Erzeugen
einer ausreichenden Tintenströmung aus dem Stift zum
Erzielen einer aus kontinuierlichen Linien ohne Lücken
oder Stellen mit geringerer Linienbreite bestehenden
Zeichnung bekannt. Dieses Problem wurde gelöst oder
weitgehend vermindert, indem in vielen Fällen die Tin
tenzufuhr zu dem Schreibstift entweder durch direktes
Pumpen der Tinte selbst, durch Zuführen der Tinte in
eine unter Druck stehende Kapsel oder durch Vorsehen
eines wiederauffüllbaren Tintenbehälters unter Druck
gesetzt wird, bei dem ein die Tinte überlagerndes Volu
men mit Druckluft beaufschlagt wird. Im letzten Fall
wird die Luft zum Unterdrucksetzen des Behälters norma
lerweise durch eine Luftpumpe zugeführt, die von einem
eigenen, separaten Motor angetrieben wird. Der Einsatz
eines separaten Motors für die Luftpumpe führt jedoch
zu höheren Kosten und zu einem komplexeren Aufbau des
Plotters. Außerdem hat die Pumpe selbst häufig eine
größere Kapazität als erforderlich oder ist aus anderen
Gründen für den betreffenden Anwendungsfall nicht ge
eignet.
Falls die Tinte in dem Tintenbehälter aufgebraucht ist,
ist der Schreibstift aufgrund der mangelnden Tinte
nicht mehr in der Lage, annehmbare Linien zu zeichnen,
so daß irgendeine Einrichtung vorgesehen sein sollte,
die vor einem Zustand ohne Tinte warnt und/oder den
weiteren Betrieb des Plotters verhindert, sobald ein
solcher Zustand auftritt.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Plotter der vorbe
schriebenen Art zu schaffen, bei dem die Tinte aus
einem nachfüllbaren Behälter zum Schreibstift geliefert
und durch ein darauf aufgebrachtes Druckluft-Volumen
wirksam beaufschlagt wird, um während des Zeichenbe
triebs eine ausreichende Tintenströmung zum Schreib
stift zu gewährleisten.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Plotter
zu schaffen, bei dem das überlagernde Druckluft-Volumen
durch eine Luftpumpe erzeugt wird, die von demselben
Motor angetrieben wird, der zum Vorschieben der Papier
bahn oder des anderen bogenförmigen Materials verwendet
wird, auf das der Schreibstift über der Auflagefläche
zeichnet.
Erfindungsgemäß soll ferner eine verbesserte Luftpumpe
geschaffen werden, die einfach und preiswert aufgebaut
und besonders zum Einsatz in einen Plotter der vorge
nannten Art zum Unterdrucksetzen der die Tinte in dem
Tintenbehälter überlagernden Luft geeignet ist und die
eine solche Luft ausreichend unter Druck halten kann,
obgleich sie lediglich periodisch mit dem Papiervor
schub angetrieben wird.
Außerdem sollte der Plotter einen Tintenbehälter haben,
in dem die Tinte durch ein überlagerndes Druckluft-Vo
lumen unter Druck gesetzt werden kann, und eine einfa
chere Einrichtung zum Erzeugen eines einen Zustand
"keine Tinte" anzeigenden Signals aufweisen, wobei das
Signal dazu verwendet werden kann, eine zugehörige An
zeige oder Warneinrichtung zu betreiben und/oder den
weiteren Betrieb des Plotters zu unterbrechen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Plotter mit einer
Auflagefläche zum Abstützen bogenförmigen Materials,
einem Schreibstiftmechanismus mit einem über die Aufla
gefläche zum Zeichnen auf das auf der Auflagefläche
aufliegende bogenförmige Material bewegbaren Schreib
stift, einem Tinte für den Schreibstift enthaltenden
nachfüllbaren Behälter und mit einer die Tinte unter
Druck setzenden Einrichtung umfassend ein die Tinte in
dem Behälter überlagerndes Luftvolumen zum Unterdruck
setzen der Tinte. Die Erfindung bezieht sich ferner auf
eine einfache zugehörige Einrichtung zum Erzeugen eines
Signals, das auftritt, sobald der Behälter keine Tinte
mehr enthält.
Die Erfindung betrifft ferner einen Plotter, bei dem
das bogenförmige Material als eine über die Auflageflä
che mit Hilfe eines einen Antriebsmotor umfassenden
Vorschubmechanismus transportierte Bahn zugeführt wird,
und bei dem die Druckeinrichtung eine Luftpumpe zum
Liefern von Druckluft zu dem die Tinte in dem Behälter
überlagernden Raum ist, wobei die Pumpe mit Hilfe des
die Vorschubeinrichtung des bogenförmigen Materials an
treibenden Antriebsmotors angetrieben wird. Die Erfin
dung bezieht sich insbesondere darauf, daß der An
triebsmotor eine Aufnahmewalze für das bogenförmige Ma
terial direkt antreibt und daß die Pumpe durch ein ex
zentrisches Glied angetrieben wird, das wiederum durch
einen Riemen betrieben wird, der um eine mit der Auf
nahmewalze drehbare Rolle und eine weitere, mit dem
exzentrischen Element drehbare Rolle gespannt ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine einfach aufgebaute
Pumpe zum Liefern von Druckluft zu einem Tintenbehäl
ter, wobei die Pumpe eine einen Kolben aufnehmende zy
lindrische Kammer hat, sich der Kolben von der Kammer
weg erstreckt und mit einem exzentrischen Element ver
bunden ist, der Kolben zwischen seinem inneren und äu
ßeren Ende längenverstellbar ist, um das Druckverhält
nis der Pumpe einzustellen und dadurch den Druck der
zum Tintenbehälter gelieferten Luft zu verändern. Die
Kolbenkammer hat ferner einen inneren und einen äußeren
Abschnitt, die unterschiedliche Durchmesser haben und
miteinander über einen Zwischenabschnitt mit im wesent
lichen konischer Gestalt verbunden sind. An seinem in
neren Ende hat der Kolben einen O-Ring oder ein ähnli
ches Element als Kolbenring. Der Kolbenhub ist derart
bemessen, daß der Kolbenring während eines geringen Ab
schnitts des Hubes in den Zwischenabschnitt der Kammer
eintritt und dadurch atmosphärische Luft in den inneren
Abschnitt der Kammer gelangen kann, wo sie nachfolgend
während eines anderen Abschnitts des Kolbenhubs kompri
miert wird. Diese Konstruktion stellt eine einfache
Lufteinlaß-Einrichtung für die Pumpe dar und verhindert
einen übermäßigen Verschleiß des Kolbenrings.
Die Erfindung betrifft ferner den Raum, der die Luft
zum Unterdrucksetzen der Tinte aufnimmt und mit dem ein
auf den Luftdruck in diesem Raum ansprechender Druck
schalter verbunden ist, und die den Luftdruck erzeugen
de Einrichtung, die derart ausgebildet ist, daß die
Luft in dem Raum einen Druck oberhalb eines vorbestimm
ten Wertes hat, solange die Tinte aus dem Behälter den
Schreibstift erreicht, und daß der Luftdruck infolge
einer Luftströmung durch den Schreibstift unter den be
stimmten Wert abfällt, wenn die Tinte aus dem Behälter
den Schreibstift nicht länger erreicht, d.h. wenn der
Behälter, die den Behälter und den Schreibstift verbin
dende Leitung und der Schreibstift selbst keine Tinte
mehr enthalten, wobei der Schalter ein Signal erzeugt,
sobald der gemessene Druck unterhalb des bestimmten
Wertes abfällt und ein solches Signal dementsprechend
anzeigt, daß der Behälter keine Tinte mehr enthält oder
daß ein anderer, die Aufrechterhaltung des Luftdrucks
auf der Tinte in dem Behälter unterbrechender Ausfall
aufgetreten ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden
nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines
erfindungsgemäßen Plotters in teil
weise geschnittener Darstellung;
Fig. 2 eine Teilansicht des Plotters mit
einer Pumpe gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Pumpe entlang
der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 eine der Fig. 2 vergleichbare An
sicht, in welcher die Pumpe in einer
entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 ge
schnitten gezeigt ist und in welcher
der Kolben der Pumpe eine Position
eingenommen hat, in welcher sich das
exzentrische Antriebselement in sei
ner oberen Totpunktlage befindet;
Fig. 5 eine Ansicht gemäß Fig. 4, in der der
Kolben der Pumpe jedoch eine Position
eingenommen hat, in der sich das ex
zentrische Antriebselement in seiner
unteren Totpunktlage befindet;
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Darstel
lung entlang der Linie 6-6 in Fig. 2;
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Darstel
lung entlang der Linie 7-7 in Fig. 6;
Fig. 8 ein vertikaler Schnitt durch den
Schreibtischschlitten des Plotters
gemäß Fig. 1; und
Fig. 9 eine schematische Ansicht eines
Schreibstiftes, eines Tintenbehäl
ters, einer Einrichtung zum Beauf
schlagen der Tinte mit Druckluft und
weiterer Elemente eines Druckers in
einer anderen Ausführungsform der Er
findung.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Plotter 10 darge
stellt. Mit Ausnahme einer Pumpe und damit zugehöriger
Teile zum Liefern von Druckluft zu einem Behälter für
die von dem Plotterschreibstift verwendete Tinte ent
spricht der Plotter z. B. dem in der US-Patentanmeldung
Nr. 07/1 95 128, eingereicht am 17.05.1988, beschriebenen
Plotter. Bezüglich weiterer Einzelheiten des Plotters
wird auf den Inhalt dieser Anmeldung verwiesen.
Der Plotter 10 hat einen Tisch 12 mit einer nach oben
weisenden horizontalen Auflagefläche 14 zum Abstützen
eines Abschnitts 16 einer Bahn aus Papier 18. Das Pa
pier 18 wird von einer Zuführwalze 20 abgezogen und auf
eine Aufnahmewalze 22 aufgewickelt, wobei jede Walze
20, 22 relativ zum Rahmen 24 des Plotters um ihre je
weilige Achse 26, 28 drehbar gelagert ist.
Der Plotter 10 dient zum Aufzeichnen von Zeichnungen
oder anderen Graphiken auf den Abschnitt 16 des von der
Auflagefläche 14 abgestützten Papiers 18. Die Zeichnung
wird von einem Schreibstift 30 ausgeführt, der Teil
eines in den dargestellten X und Y
Koordinatenrichtungen verschiebbaren Schreibstiftmecha
nismus 32 ist, wobei der Mechanismus in der X-Koordi
natenrichtung relativ zu einem in X-Richtung sich er
streckenden Schlitten 34 und in der Y-Koordinatenri
chtung längs zweier seitlicher Schienen 36, 36 ver
schiebbar ist, die sich in Y-Richtung an gegenüberlie
genden Enden des Tisches 12 erstrecken. Der Schreib
stiftmechanismus 32 wird von dem Rest des Plotters über
eine flexible Leitung 38 mit elektrischer Energie,
elektrischen Signalen und Druckluft zum Beaufschlagen
der von dem Schreibstift 30 verwendeten Tinte versorgt.
Ein Ende der flexiblen Leitung 38 ist drehbar am
Schreibstiftmechanismus 32, das andere Ende der flexib
len Leitung 38 drehbar an einer an der einen Schiene 36
befestigten Halteeinrichtung 40 gelagert.
Das Papier 18 bewegt sich bei seinem Abziehen von der
Zuführwalze 20 auf die Aufnahmewalze 22 über die Aufla
gefläche 14. Eine neue Abschnitte des Papiers auf die
Auflagefläche 14 bringende Vorschubbewegung des Papiers
über die Auflagefläche 14 wird durch den Betrieb eines
Antriebsmotors 42 erreicht, der die Aufnahmewalze 22 in
Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 1 dreht und damit Pa
pier auf die Walze 22 aufwickelt. Die Vorschubbewegung
des Papiers über die Auflagefläche 14 kann auf ver
schiedene Weise mit dem Zeichenvorgang des Schreib
stiftmechanismus abgestimmt sein. Üblicherweise zeich
net der Schreibstiftmechanismus einen Teil einer Gra
phik auf den Abschnitt 16 des auf der Auflagefläche 14
befindlichen blattförmigen Materials, dann wird das Pa
pier vorgeschoben, um einen neuen Abschnitt auf die
Auflagefläche 14 zu bringen, und der Zeichenvorgang
wird zum Zeichnen eines anderen Teils der Graphik auf
den neuen Abschnitt des Papiers fortgesetzt. Diese auf
einanderfolgenden Zeichen- und Vorschubphasen werden
solange fortgesetzt, bis eine vollständige Graphik her
gestellt ist.
Der erfindungsgemäße Plotter 10 umfaßt gemäß Fig. 1
ferner eine Luftpumpe 44 zum Liefern von Druckluft zu
einem oberhalb der in einem Tintenbehälter enthaltenen
Tinte angeordneten Luftraum, wobei der Schreibstiftme
chanismus 32 den Tintenbehälter enthält. Die Pumpe 44
ist derart angeordnet und ausgebildet, daß sie mit dem
selben Motor 42 betrieben werden kann, der die Aufnah
mewalze 22 antreibt. Daraus folgt, daß die Pumpe inter
mittierend zusammen mit den intermittierenden Vorschub
bewegungen des Papiers 18 angetrieben wird.
Nachfolgend wird der Antriebsmechanismus für die Pumpe
44 und deren Konstruktion anhand der Fig. 2 bis 7 näher
erläutert.
Zunächst wird der Antrieb für die Pumpe beschrieben.
Der Motor 42 hat ein an dem Rahmen 24 des Plotters be
festigtes Gehäuse und umfaßt eine mit der Achse 28 der
Aufnahmewalze 22 koaxiale Ausgangswelle 46. Mit der
Welle 46 ist drehfest ein Kupplungsglied 48 (Fig. 7)
verbunden, das elastisch an einen rohrformigen inneren
Kern 52 der Aufnahmewalze 22 befestigten Stopfen 50 ge
kuppelt ist. Wenn sich also die Ausgangswelle 46 des
Motors dreht, wird dessen Drehbewegung über das Kupp
lungsglied 48 und den Stopfen 50 auf den Kern 52 über
tragen, um die Walze 42 in Übereinstimmung mit der
Welle 46 anzutreiben.
An dem Kupplungsglied 48 ist eine gezahnte Rolle 54 be
festigt, um die ein Zahnriemen 56 gespannt ist. Dieser
Zahnriemen ist ferner um eine andere gezahnte Rolle 58
gespannt, die um eine zweite im Rahmen 24 gelagerte und
parallel zur Achse 28 sich erstreckende Achse 60 dreh
bar ist. Die Rolle 58 ist an einem Ende einer um die
Achse 60 gemäß Fig. 3 drehbar gelagerten Welle 62 befe
stigt. Am gegenüberliegenden Ende der Welle 62 ist ein
exzentrisches Element 64 mit einem radial von der Achse
60 beabstandeten exzentrischen Stift 66 befestigt,
wobei der Stift 66 dazu dient, den Kolben der Pumpe 44
anzutreiben, wie nachfolgend noch genauer erläutert
wird. Es ist klar, daß der Motor 42, sobald er die Auf
nahmewalze 22 antreibt, über den Riemen 56 und die Rol
len 54 und 58 auch das exzentrische Element 64 für den
Antrieb der Pumpe 44 betätigt.
Der Aufbau der Pumpe 44 ist insbesondere in den Fig. 3,
4 und 5 gezeigt. Die Pumpe hat ein Hauptgehäuse 68 mit
im wesentlichen kastenförmigem Aussehen. Es kann aus
Aluminium oder einem anderen Metall gearbeitet oder ge
gossen sein. Vorzugsweise besteht das Hauptgehäuse aber
aus einem bearbeiteten oder im Spritzgußverfahren her
gestellten Kunststoff, wie z.B. Nylon oder Acital. Der
Körper 68 schließt eine einen Kolben 72 aufnehmende zy
lindrische Kammer 70 ein. Die Kammer 70 hat einen inne
ren Abschnitt 74 mit einem entlang ihrer Länge gleich
förmigen Durchmesser und einen äußeren Abschnitt 76 mit
einem anderen entlang ihrer Länge gleichförmigen Durch
messer, wobei der Durchmesser des äußeren Abschnitts 76
größer ist als derjenige des inneren Abschnitts 74.
Zwischen dem inneren Abschnitt 74 und dem äußeren Ab
schnitt 76 befindet sich ein Zwischenabschnitt 78, der
eine im wesentlichen konische Gestalt hat und einen
allmählichen Übergang zwischen dem großen Durchmesser
des äußeren Abschnitts 76 und dem kleinen Durchmesser
des inneren Abschnitts 74 darstellt. An seinem inneren
Ende hat der Kolben eine Ringnut 80, die einen als Kol
benring dienenden und mit der Wand des inneren
Kammerabschnitts 74 zusammenwirkenden O-Ring 82 auf
nimmt.
Das äußere Ende des Kolbens 72 ist drehbar an dem ex
zentrischen Stift 66 des exzentrischen Elementes 64 ge
lagert. Das Pumpengehäuse 68 ist derart ausgebildet und
mit dem Rahmen 24 des Plotters verbunden, daß es um
eine dritte, zu den Achsen 28 und 60 parallele Achse 84
schwenkbar ist, wobei das dargestellte Mittel für eine
derartige Befestigung des Gehäuses an dem Rahmen eine
Befestigungseinrichtung 85 ist, die sich frei durch ein
Loch in dem Gehäuse 68 erstreckt und einen Kopf, einen
sich daran anschließenden und mit dem Gehäuse zusammen
wirkenden Abschnitt mit gleichförmiger Oberfläche und
einen damit verbundenen, in den Rahmen 24 eingeschraub
ten Gewindeabschnitt hat. Wenn sich also das exzentri
sche Element 64 dreht, wird der Koben 72 in der zylin
drischen Kammer 70 hin- und herbewegt, wobei das Gehäu
se 68 um die Achse 84 der Befestigungseinrichtung 85
schwingt, so daß eine derartige hin- und hergehende Be
wegung des Kolbens ohne eine zusätzliche Verbindung
zwischen dem exzentrischen Stift 66 und dem Kolben 72
möglich ist.
Am äußeren Ende des äußeren Abschnitts 76 der zylindri
schen Kammer 70 ist eine den Kolben 72 verschiebbar
führende Buchse 86 vorgesehen.
Der Hub des Kolbens 72 ist derart festgelegt, daß wäh
rend eines geringen Teils des Hubes, d. h. wenn sich
der Kolben durch seine untere Totpunktlage gemäß Fig. 5
bewegt, der O-Ring 82 in den konischen Zwischenab
schnitt 78 der Kammer eintritt, so daß atmosphärische
Luft in den inneren Kammerabschnitt 70 eintreten kann.
Der konische Zwischenabschnitt 78 der Kammer und der
äußere Kammerabschnitt 76 stehen mit der die Pumpe um
gebenden Atmosphäre über eine Einlaßöffnung 88 gemäß
Fig. 3 in Verbindung. Die Einlaßöffnung 88 erstreckt
sich durch das Gehäuse von dessen Außenfläche zu dem
einen oder dem anderen Kammerabschnitt 76, 78. Gemäß
Fig. 3 ist die Öffnung 88 mit dem äußeren Kammerab
schnitt 76 verbunden; sie könnte aber ebensogut mit dem
konischen Abschnitt 78 verbunden sein. Die Öffnung 88
ist von einem schmutzabweisenden Sieb 90 abgedeckt.
Wenn sich der Kolben aus seiner unteren Totpunktlage
gemäß Fig. 5 nach innen bewegt, wird dadurch die in den
inneren Abschnitt 74 der Kammer aufgenommene Luft kom
primiert. Diese komprimierte Luft wiederum gelangt
(wenn sie unter einem ausreichend hohen Druck steht)
von dem Kammerabschnitt 74 zu einer mit dem Kammerab
schnitt 74 koaxialen Bohrung 92. Dabei strömt die Luft
durch einen zwischen dem Boden des Kammerabschnitts 74
und dem Boden der Bohrung 92 sich erstreckenden klei
nen Verbindungsdurchgang 94.
Zwischen dem inneren Kammerabschnitt 74 und der Bohrung
92 ist ein Rückschlagventil vorgesehen, das eine Druck
luftströmung aus dem Kammerabschnitt 74 zur Bohrung 92
nur dann gestattet, wenn der Druck in dem Kammerab
schnitt 74 eine ausreichende Größe hat. Das Rückschlag
ventil verhindert außerdem einen Rückstrom der in der
Bohrung 92 befindlichen Druckluft in die Kammer 74. Das
Rückschlagventil kann unterschiedlich aufgebaut sein,
besteht aber vorzugsweise, wie in den Fig. 4 und 5 ge
zeigt, aus einem von dem Boden der Bohrung 92 aufge
nommenen und den Durchgang 94 umgebenden O-Ring 96, der
mit einem dem O-Ring 96 gegenüberliegend angeordneten
scheibenförmigen Ventilelement 98 zusammenwirkt. Das
Ventilelement 98 ist in Richtung eines abdichtenden
Eingriffs mit dem O-Ring 96 durch eine Schraubendruck
feder 100 beaufschlagt, die in der Bohrung sitzt und
ein inneres, mit dem Ventilelement 98 zusammenwirkendes
und ein äußeres, mit einem das äußere Ende der Bohrung
92 abdichtenden Stopfen 102 zusammenwirkendes Ende hat.
Wenn der Kolben 72 einen Kompressionshub ausführt, wird
die Luft in dem inneren Kammerabschnitt 74 komprimiert
und kann so lange nicht aus dem Kammerabschnitt zur
Bohrung 92 strömen, bis der Druck in dem Kammerab
schnitt 74 den Druck in der Bohrung 92 übersteigt. Die
Bohrung 92 ist, wie nachfolgend noch erläutert wird,
Teil eines mit dem Tintenbehälter verbundenen Luft
raums. Der maximale, in der Bohrung 92 und auf der
Tinte in dem Tintenbehälter herrschende Druck ist des
halb auf den maximal in dem Kammerabschnitt 74 durch
Betätigung des Kolbens erreichbaren Druck beschränkt.
Dieser maximale Druck wiederum ist abhängig vom Kom
pressionsverhältnis des Kolbens 72 und des Kammerab
schnitts 74.
Erfindungsgemäß ist das Kompressionsverhältnis des mit
dem Kammerabschnitt 74 zusammenwirkenden Kolbens 72
einstellbar, um den Druck der zum Tintenbehälter gelie
ferten Druckluft verändern zu können. Diese Einstellung
wird dadurch erreicht, daß der Kolben 72 einen inneren
Teil 104 und einen äußeren Teil 106 hat, die miteinan
der verschraubt sind. Durch Drehen des inneren Teils in
der einen oder der anderen Richtung relativ zum äußeren
Teil 106 kann der innere Teil 104 deshalb zum äußeren
Teil 106 oder von diesem weg bewegt werden, um damit
die wirksame Kolbenlänge zu verändern. Wenn der Kolben
auf diese Weise verlängert wird, steigt das Kompressi
onsverhältnis und der den Tintenbehälter beaufschlagen
de Luftdruck an. Wenn der Kolben dagegen verkürzt wird,
sinkt das Kompressionsverhältnis und der den Tintenbe
hälter beaufschlagende Luftdruck.
Gemäß den Fig. 4 und 5 umfaßt das Hauptgehäuse der
Pumpe einen mit der Bohrung 92 über einen Kanal 110
verbundenen Luftbehälter 108, der außerdem mit einer
Auslaßöffnung 112 verbunden ist. Die Auslaßöffnung 112
ist ferner über eine geeignete Luftleitung 114 mit dem
in Fig. 8 gezeigten und einen Teil des Schreibstiftme
chanismus 32 bildenden Tintenbehälter 116 verbunden.
Über einen Teil ihrer Länge stellt die Luftleitung 114
einen Teil der flexiblen Leitung 38 dar, die sich zwi
schen der Halteeinrichtung 40 und dem Schreibstiftme
chanismus 32 erstreckt. Die Bohrung 92, der Kanal 110,
der Luftbehälter 108, die Luftleitung 114 und der ober
halb der Tinte in dem Tintenbehälter 116 angeordnete
Raum 128 bilden zusammen den Luftraum, welcher die die
Tinte in dem Tintenbehälter beaufschlagende Druckluft
enthält. Der Luftbehälter 108 stellt ein zusätzliches
Fassungsvermögen für die Druckluft dar, und dient dazu,
den Druck der zum Behälter 116 gelieferten Luft in etwa
konstant zu halten.
Der in Fig. 8 gezeigte Schreibstiftmechanismus 32 um
faßt zusätzlich zu dem Schreibstift 30 und dem Tinten
behälter 116 ein durch einen Satz Räder 120 für eine
Bewegung längs des Schlittens 34 abgestütztes Gehäuse
118. Ein Solenoid 122 ist an dem Gehäuse 118 abgestützt
und derart betätigbar, daß der Schreibstift 30 zwischen
einer oberen, in durchgezogenen Linien dargestellten
Stellung (in dieser Stellung kann nicht geschrieben
werden) und einer unteren, in gestrichelten Linien dar
gestellten Stellung (Schreibstellung) bewegt werden
kann. Der Tintenbehälter 116 enthält eine bestimmte
Menge an Tinte 124, die vom Boden des Behälters über
eine Leitung 126 zum Schreibstift geführt wird. Wenn
das Niveau der Tinte 124 stark absinkt, kann der Behäl
ter über eine normalerweise geschlossene Füllöffnung
(nicht gezeigt) mit frischer Tinte aufgefüllt werden.
Während des normalen Betriebs des Plotters ist der Raum
128 oberhalb der Oberfläche der Tinte 124 mit über die
Leitung 114 zugeführter Druckluft ausgefüllt.
Der optimale Wert für den in dem Behälter 116 herr
schenden Luftdruck ist abhängig von der Art des
Schreibstiftes 30, sowie von der Viskosität und anderer
Eigenschaften der Tinte 124. Wie bereits erwähnt, kann
dieser Druck auf jeden gewünschten Wert durch ein Ver
stellen der effektiven Länge des Kolbens 72 verstellt
werden. In einem typischen Anwendungsfall kann die
Pumpe z. B. derart eingestellt sein, daß sie Luft mit
einem Druck von etwa 1,38 × 105 bis 1,72 × 105 Pa
zum Behälter liefert. Um das Einstellen der Pumpe auf
die gewünschte Druckabgabe leichter vornehmen zu können
und um eine Druckanzeige zu ermöglichen, ist die Pumpe
vorzugsweise, wie in Fig. 2 gezeigt, mit einem Manome
ter 130 ausgestattet, an dem der in dem Luftbehälter
108 vorherrschende Luftdruck anliegt und das diesen
mißt. Da der Luftbehälter einen Teil des die Tinte in
dem Tintenbehälter 116 beaufschlagenden Druckluft ent
haltenden Luftraum darstellt, entspricht der von dem
Manometer gemessene Druck dem die Tinte beaufschlagen
den Luftdruck.
Während des Zeichenbetriebs fließt die Tinte in sehr
geringen Volumenströmen aus dem Behälter 116, so daß
die Pumpe lediglich eine sehr geringe Luftdruckmenge zu
dem Tintenbehälter liefern muß. Die Pumpe kann deshalb
diesen Bedarf decken und das gewünschte Druckniveau im
Tintenbehälter aufrechterhalten, obgleich die Pumpe re
lativ klein ist und lediglich unregelmäßig in
Übereinstimmung mit den Papiervorschubbewegungen ange
trieben wird. Dagegen ist die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft durch den Schreibstift 30 für den Fall, daß
der Tintenbehälter und der Stift keine Tinte mehr ent
halten, so groß, daß die in Übereinstimmung mit dem
Papiervorschubbewegungen angetriebene Pumpe infolge des
Luftaustritts durch den Schreibstift nicht in der Lage
ist, eine bedeutende Druckhöhe in dem Behälter auf
rechtzuerhalten.
Erfindungsgemäß wird dieses letzte Merkmal des Systems
vorteilhaft zum Betreiben einer einfachen Einrichtung
zum Anzeigen eines Zustandes benutzt, bei dem der
Schreibstiftmechanismus keine Tinte mehr enthält. Gemäß
den Fig. 2, 4 und 5 hat die Pumpe einen Druckschalter
132, der an den Luftbehälter 108 der Pumpe angeschlos
sen und deshalb auf den Luftdruck in dem Luftbehälter
108, der Luftleitung 114 und dem Tintenbehälter 116 an
spricht. Vorzugsweise hat der Schalter 132 einen verän
derbaren Einstelldruck, der beispielsweise durch Drehen
der gezeigten Schraube 134 verändert werden kann. In
jedem Fall ist der Einstelldruck des Schalters 132 auf
einen bestimmten Druck, wie z.B. 0,28 × 105 Pa ein
gestellt, der beträchtlich niedriger als der normaler
weise in dem Tintenbehälter 116 herrschende Druck und
höher als der mögliche Druck ist, der in dem Behälter
116 von der Pumpe aufrechterhalten werden kann, wenn
der Tintenbehälter und der Schreibstift keine Tinte
mehr enthalten. In diesem Fall sinkt der Druck sowohl
in dem Tintenbehälter 116 als auch in dem Luftbehälter
108 unter den am Schalter 132 eingestellten Druck und
bewirkt, daß der Schalter auf seinen Ausgangsleitungen
136 ein den Druckverlust anzeigendes Signal erzeugt.
Das Auftreten dieses Signals wird normalerweise
ausgelöst durch einen Zustand, bei dem der Plotter
keine Tinte mehr enthält; es kann aber auch durch einen
andersgearteten Druckverlust, wie z. B. durch einen Riß
der Luftleitung 114 oder ein Versagen der Pumpe, verur
sacht sein. In jedem Fall wird das auf den Leitungen
136 erscheinende Signal zu einer in Fig. 1 gezeigten
Steuereinheit 138 des Plotters geführt und kann von der
Steuereinheit dazu verwendet werden, eine Warnanzeige
"keine Tinte" z. B. durch eine Anzeigeeinrichtung 140
auf dem Plotter zu betreiben. Das Signal kann von der
Steuereinheit aber auch dazu verwendet werden, ein wei
teres Zeichnen des Plotters z.B. durch ein Anheben des
Schreibstiftes von dem Papier mit Hilfe des Solenoids
122 zu verhindern oder den weiteren Betrieb des Plot
ters vollständig einzustellen.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
Fig. 9 gezeigt und beinhaltet einen anderen Aufbau der
Einrichtung zum Liefern von Druckluft zu der in dem Be
hälter 116 befindlichen Tinte 124. Mit Ausnahme dieser
Unterschiede entsprechen die anderen Teile des Plotters
denen der bereits in den Fig. 1 bis 8 gezeigten.
Gemäß Fig. 9 besteht die Einrichtung zum Liefern von
Druckluft zu der in dem Tintenbehälter 116 befindlichen
Tinte 124 aus einer zugehörigen Einrichtung, die einen
geschlossenen, mit dem Behälter 116 verbundenen Luft
raum darstellt und ein ausreichend großes Volumen im
Vergleich zum Volumen der in dem Behälter 116 enthalte
nen Tinte aufweist, wenn der Behälter maximal mit Tinte
gefüllt ist. Nach dem Befüllen des Tintenbehälters mit
Tinte kann der Luftraum mit einer Druckluftfüllung be
schickt werden, die die in dem Behälter enthaltene
Tinte in ausreichendem Maße unter Druck setzt, bis der
Behälter nahezu keine Tinte mehr enthält. Eine solche
einen Luftraum aufweisende Einrichtung kann unter
schiedlich aufgebaut und an verschiedenen Stellen am
Plotter angeordnet sein. Vorzugsweise ist sie am Gehäu
se 118 des Schreibstiftmechanismus 32 in unmittelbarer
Nähe des Tintenbehälters 116 und des Schreibstiftes 30
angeordnet, so daß sie einen Teil des Schreibstiftme
chanismus 32 darstellt. Die Einrichtung kann aber auch
an einer anderen Stelle des Plotters angebracht sein
und mit dem Tintenbehälter 116 über eine Luftleitung
verbunden sein, die entlang eines Teils ihrer Länge
einen Teil der Leitung 38 bildet.
In Fig. 9 ist die den Luftraum bildende Einrichtung ein
an dem Gehäuse 118 (in Fig. 9 nicht gezeigt) des
Schreibstiftmechanismus 32 abgestützter dünnwandiger
Hohlkörper 142, der an den Tintenbehälter über eine
Verbindungsleitung 144 angeschlossen ist. Die Tinten-
Einfüllöffnung 146 des Tintenbehälters ist normalerwei
se durch eine auf die Öffnung 146 aufgeschraubte Kappe
148 verschlossen.
Der Innenraum des Körpers 142 ist mit dem oberen Ende
des Tintenbehälters 116 verbunden, so daß der Innenraum
des Körpers 142 zusammen mit dem Raum oberhalb der in
dem Behälter 116 befindlichen Tinte und dem Innenraum
der Verbindungsleitung 144 einen auf der Tinte stehen
den Luftraum 150 bildet. Mit dem Körper 142 ist ferner
ein Manometer 130 zum Erfassen und Anzeigen des in dem
Luftraum 150 herrschenden Luftdruckes und ein Druck
schalter 132 verbunden, der auf den Leitungen 136 ein
Signal erzeugt, wenn der Druck in dem Luftraum 150
unter einen bestimmten Wert abfällt. Dieser bestimmte
oder eingestellte Druckwert kann durch Betätigen der
Einstellschraube 134 verändert werden.
Eine Druckluftcharge kann in den Luftraum 150 durch
eine Lufteinlaßöffnung 152 am Körper 142 eingeführt
werden. Die Lufteinlaßöffnung 152 hat ein Rückschlag
ventil 154, das eine Luftströmung durch die Öffnung 152
in den Körper 142 gestattet und eine Strömung in umge
kehrter Richtung verhindert. Wenn eine Druckluftcharge
dem Luftraum 150 zugeführt werden soll, kann sie durch
die Einlaßöffnung 150 auf verschiedene Weise, bei
spielsweise durch die Verwendung einer einer Fahrrad
pumpe vergleichbaren Handluftpumpe oder eines unter
Druck stehenden Behälters, eingeführt werden.
Der Betrieb des in Fig. 9 gezeigten Mechanismus wird
nachfolgend näher erläutert. Vor dem Wiederauffüllen
des Behälters 116 mit Tinte wird der Plotter angehalten
und die Kappe 148 von der Tinten-Einfüllöffnung 146
entfernt. Das führt zum Ablassen eines eventuell in dem
Luftraum 150 noch herrschenden Druckes. Anschließend
wird die Tinte in den Behälter 116 eingefüllt, bis der
gewünschte Füllstand erreicht ist. Die Kappe 148 wird
anschließend auf die Einfüllöffnung 146 wiederaufge
schraubt und zum Herstellen eines luftdichten Abschlus
ses ausreichend fest angezogen. Eine Druckluftcharge
wird dem Luftraum 150 durch die Lufteinlaßöffnung 152
zugeführt, bis der Druck in dem Luftraum 150 einen vor
gegebenen gewünschten Wert erreicht. Das Manometer 130
mißt den in dem Luftraum 150 herrschenden Druck. Des
halb sollte während des Befüllens des Raums 150 mit
Luft das Manometer 130 beobachtet und der Einfüllvor
gang beendet werden, wenn das Manometer den gewünschten
Druck anzeigt. Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß
der Druck, mit dem der Luftraum 150 ursprünglich beauf
schlagt wird, von einer Vielzahl von Faktoren, bei
spielsweise der Art des verwendeten Schreibstiftes
sowie der verwendeten Tinte, abhängig ist und stark
schwanken kann. In einem weiteren Beispielfall kann der
Druck, mit dem der Raum 150 ursprünglich beaufschlagt
wird, etwa zwischen 1,38 × 105 und 1,72 × 105 Pa
betragen.
Nachdem die Druckluftcharge dem Luftraum zugeführt ist,
kann der Plotter zum Zeichnen von Linien mit dem
Schreibstift 30 betrieben werden. Beim Zeichnen durch
den Schreibstift 30 wird Tinte von dem Behälter 116
verbraucht. Das bedeutet, daß das oberhalb der Tinte
vorhandene Volumen des Luftraums 150 allmählich zu
nimmt. Im allgemeinen wird dem Luftraum vor dem Wieder
auffüllen des Tintenbehälters 116 keine zusätzliche
Luft zugeführt, so daß der Luftdruck in diesem Raum
wegen der Volumenzunahme, da sich der Tintenbehälter
leert, allmählich verringert. Wie zuvor beschrieben,
ist die Größe des Luftraumes 150, wenn sich der Behäl
ter im gefüllten Zustand befindet, derart bemessen, daß
der Druck in dem Raum 150 auch dann noch einen be
trächtlichen positiven Wert annimmt, wenn der Behälter
nahezu keine Tinte mehr enthält. Bei gegebenem Anfangs
druck in dem Luftraum 150, d. h. wenn der Tintenbehälter
116 vollständig mit Tinte gefüllt ist, ergibt sich der
Druck bei nahezu leerem Tintenbehälter in Abhängigkeit
von den relativen Volumina des Luftraums 150 zu den be
treffenden beiden Zeitpunkten. Diese relativen Volumina
können dementsprechend grundsätzlich durch Nachmessen
der Abmessungen des Tintenbehälters 116 und des Körpers
142 bestimmt werden, um zu ermitteln, welcher Druck er
halten werden soll, wenn der Tintenbehälter nahezu
keine Tinte mehr enthält. Im vorliegenden Fall wird
beispielhaft angenommen, daß die Anfangs- und Endvolu
mina des Luftraums 150 derart bemessen sind, daß bei
einem gegebenen Anfangsluftdruck von 1,72 × 105 Pa,
d.h. wenn der Behälter 116 mit Tinte angefüllt ist, der
Luftdruck in dem Luftraum noch wenigstens 0,28 × 105
Pa beträgt, wenn der Behälter 116 nahezu keine Tinte
mehr enthält.
Bei einem bevorzugten Betrieb des Plotters wird der
Tintenbehälter 116 jedesmal wiederaufgefüllt, bevor ein
vollständig leerer Zustand erreicht wird. Für den Fall,
daß ein solches Nachfüllen jedoch nicht rechtzeitig er
folgt ist, liefert der Druckschalter 132 eine Anzeige,
die, wie in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß
den Fig. 1 bis 8 bereits beschrieben, ein Warnsignal
erzeugt und/oder den weiteren Zeichenvorgang des Plot
ters unterbricht.
Nachfolgend wird der Vorgang des Leerlaufens des Tin
tenbehälters 116 näher beschrieben. Wenn der Behälter
einen nahezu leeren Zustand erreicht, hat der über dem
Luftraum liegende Druck noch einen nennenswerten posi
tiven Wert, z.B. mehr als 0,28 × 105 Pa, welcher zum
Aufrechterhalten einer ausreichenden Strömung der Tinte
hin zu dem Schreibstift 30 und durch diesen hindurch
genügt. Der Druckschalter ist so eingestellt, daß er
auslöst, sobald der Druck des Luftraums 150 einen be
trächtlich kleineren Wert z.B. 0,07 × 105 Pa er
reicht. Nachdem der verbleibende Tintenrest aus dem Be
hälter 116 durch den Schreibstift 30 geflossen ist,
kann Luft durch den Stift strömen oder aus diesem ent
weichen. Dieser Luftstrom oder dieses Entweichen der
Luft durch den Stift vermindert den Luftdruck in dem
Raum 150 schnell auf den Druck der umgebenden Atmosphä
re und bewirkt, daß der Druckschalter 132 ein Ausgangs
signal auf den Leitungen 136 erzeugt, da der Schalter
einen Abfall des Druckes in dem Luftraum 150 auf oder
unterhalb des eingestellten Wertes erfaßt.
Claims (10)
1. Pumpe zum Liefern von Druckluft zum Schreibstift
mechanismus eines Plotters, wobei die Pumpe durch
ein exzentrisches Element angetrieben wird, wel
ches um eine erste, gegenüber dem Plotterrahmen
fest angeordnete Achse drehbar ist und dessen Ex
zenterpunkt von dieser Achse beabstandet ist, und
wobei die Pumpe ein Hauptgehäuse mit einer zylin
drischen Kammer sowie einen in der Zylinderkammer
verschiebbaren Kolben hat,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung zum Verbinden des Kolbens (72) mit dem Exzenterpunkt (66) des exzentrischen Elementes (64) vorgesehen ist, so daß der Kolben infolge einer Drehung des exzentrischen Elementes (64) um die erste Achse (60) sich in der Kammer zwischen einer oberen und einer unteren Totpunkt lage hin- und herbewegt,
daß der Kolben (72) einen in der Zylinderkammer (70) verschiebbaren inneren Abschnitt (104) und einen äußeren Abschnitt (106) umfaßt, der sich au ßerhalb des Gehäuses erstreckt und mit dem Exzen terpunkt (66) des exzentrischen Elementes (64) verbunden ist, so daß der Kolben (72) sich in der Kammer (70) hin- und herbewegt, wenn das exzentri sche Element (64) um die erste Achse (60) rotiert,
daß ein auf dem inneren Kolbenabschnitt (104) sit zender Kolbenring (82) vorgesehen ist,
daß das Hauptgehäuse (68) Mittel (76, 78, 88) für den Lufteinlaß umfaßt, die eine Verbindung zwi schen der Atmosphäre und dem auf der Länge der Kammer angeordneten Lufteinlaßort darstellen, wobei der Lufteinlaßort derart angeordnet ist, daß der Kolbenring (82), wenn sich der Kolben (72) in seiner unteren Totpunktlage befindet, zwischen dem Lufteinlaßort und dem exzentrischen Element (64) angeordnet ist, so daß Luft von der Atmosphäre zum inneren Abschnitt (74) der Kammer (70) strömen kann, welcher auf der dem exzentrischen Element (64) abgewandten Seite des Kolbens (72) liegt, und der Kolbenring (82) während einer Bewegung des Kolbens (72) aus seiner unteren in seine obere Totpunktlage den Lufteinlaßort passiert und da durch die Verbindung zwischen der Atmosphäre und dem inneren Abschnitt (74) der Kammer (70) unter bricht und die Luft in dem inneren Abschnitt (74) der Kammer (70) durch die nachfolgende Bewegung des Kolbens (72) hin zu seiner oberen Totpunktlage komprimiert wird, und
daß Mittel für eine einstellbare Verschiebung des inneren Kolbenabschnitts (104) hin zum äußeren Kolbenabschnitt (106) oder weg von diesem zum Ver ändern des Kompressionsverhältnisses der Pumpe vorgesehen sind.
daß eine Einrichtung zum Verbinden des Kolbens (72) mit dem Exzenterpunkt (66) des exzentrischen Elementes (64) vorgesehen ist, so daß der Kolben infolge einer Drehung des exzentrischen Elementes (64) um die erste Achse (60) sich in der Kammer zwischen einer oberen und einer unteren Totpunkt lage hin- und herbewegt,
daß der Kolben (72) einen in der Zylinderkammer (70) verschiebbaren inneren Abschnitt (104) und einen äußeren Abschnitt (106) umfaßt, der sich au ßerhalb des Gehäuses erstreckt und mit dem Exzen terpunkt (66) des exzentrischen Elementes (64) verbunden ist, so daß der Kolben (72) sich in der Kammer (70) hin- und herbewegt, wenn das exzentri sche Element (64) um die erste Achse (60) rotiert,
daß ein auf dem inneren Kolbenabschnitt (104) sit zender Kolbenring (82) vorgesehen ist,
daß das Hauptgehäuse (68) Mittel (76, 78, 88) für den Lufteinlaß umfaßt, die eine Verbindung zwi schen der Atmosphäre und dem auf der Länge der Kammer angeordneten Lufteinlaßort darstellen, wobei der Lufteinlaßort derart angeordnet ist, daß der Kolbenring (82), wenn sich der Kolben (72) in seiner unteren Totpunktlage befindet, zwischen dem Lufteinlaßort und dem exzentrischen Element (64) angeordnet ist, so daß Luft von der Atmosphäre zum inneren Abschnitt (74) der Kammer (70) strömen kann, welcher auf der dem exzentrischen Element (64) abgewandten Seite des Kolbens (72) liegt, und der Kolbenring (82) während einer Bewegung des Kolbens (72) aus seiner unteren in seine obere Totpunktlage den Lufteinlaßort passiert und da durch die Verbindung zwischen der Atmosphäre und dem inneren Abschnitt (74) der Kammer (70) unter bricht und die Luft in dem inneren Abschnitt (74) der Kammer (70) durch die nachfolgende Bewegung des Kolbens (72) hin zu seiner oberen Totpunktlage komprimiert wird, und
daß Mittel für eine einstellbare Verschiebung des inneren Kolbenabschnitts (104) hin zum äußeren Kolbenabschnitt (106) oder weg von diesem zum Ver ändern des Kompressionsverhältnisses der Pumpe vorgesehen sind.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hauptgehäuse (68) der Pumpe eine Auslaßöffnung (112) hat,
daß die Kammer (70) ein inneres Ende und Mittel (94, 92, 110, 108) hat, die einen Luftkanal vom inneren Ende der Kammer (70) zur Auslaßöffnung (112) bilden,
daß in dem Luftkanal zwischen dem inneren Ende der Kammer (70) und der Auslaßöffnung (112) ein Rück schlagventil (96, 98) vorgesehen ist, das eine in dem Hauptgehäuse der Pumpe koaxial zur Kammer (70) ausgebildete Bohrung (92) und eine von dem inne ren Ende der Kammer (70) axial beabstandete Boden wand hat,
daß ein zentraler Durchgang (94) vorgesehen ist, der eine Verbindung zwischen dem inneren Ende der Kammer (70) und der Bodenwand der Bohrung (92) darstellt,
daß ein in der Bohrung (92) sitzender O-Ring (96) vorgesehen ist, der flach auf der Bodenwand der Bohrung (92) aufliegt, den Durchgang (94) umgibt und einen Ventilsitz bildet,
daß in der Bohrung nahe dem O-Ring (96) und an dessen Außenseite ein Ventilelement (98) sitzt, das sich flach auf die der Bodenwand der Bohrung (92) abgewandte Seite des O-Rings auflegt,
daß eine in der Bohrung (92) an der Außenseite des Ventilelements (98) abgeordnete Schrauben druckfeder (100) mit einem inneren, das Ventilele ment (98) beaufschlagenden Ende und einem äußeren Ende vorgesehen ist,
daß am äußeren Ende der Bohrung (92) ein Ver schlußelement (102) angeordnet ist, das das äußere Ende der Bohrung (102) verschließt und das äußere Ende der Feder (100) abstützt, wobei die Feder eine derartige Länge hat, daß sie das Ventilele ment (98) zu abdichtenden Anlage an den O-Ring bringt, und
daß die den Luftkanal bildenden Anordnung Mittel umfaßt, die einen Luftkanal (110) zwischen einer außerhalb des O-Rings (94) angeordneten Stelle der Bohrung (92) und der Auslaßöffnung (112) darstel len.
daß das Hauptgehäuse (68) der Pumpe eine Auslaßöffnung (112) hat,
daß die Kammer (70) ein inneres Ende und Mittel (94, 92, 110, 108) hat, die einen Luftkanal vom inneren Ende der Kammer (70) zur Auslaßöffnung (112) bilden,
daß in dem Luftkanal zwischen dem inneren Ende der Kammer (70) und der Auslaßöffnung (112) ein Rück schlagventil (96, 98) vorgesehen ist, das eine in dem Hauptgehäuse der Pumpe koaxial zur Kammer (70) ausgebildete Bohrung (92) und eine von dem inne ren Ende der Kammer (70) axial beabstandete Boden wand hat,
daß ein zentraler Durchgang (94) vorgesehen ist, der eine Verbindung zwischen dem inneren Ende der Kammer (70) und der Bodenwand der Bohrung (92) darstellt,
daß ein in der Bohrung (92) sitzender O-Ring (96) vorgesehen ist, der flach auf der Bodenwand der Bohrung (92) aufliegt, den Durchgang (94) umgibt und einen Ventilsitz bildet,
daß in der Bohrung nahe dem O-Ring (96) und an dessen Außenseite ein Ventilelement (98) sitzt, das sich flach auf die der Bodenwand der Bohrung (92) abgewandte Seite des O-Rings auflegt,
daß eine in der Bohrung (92) an der Außenseite des Ventilelements (98) abgeordnete Schrauben druckfeder (100) mit einem inneren, das Ventilele ment (98) beaufschlagenden Ende und einem äußeren Ende vorgesehen ist,
daß am äußeren Ende der Bohrung (92) ein Ver schlußelement (102) angeordnet ist, das das äußere Ende der Bohrung (102) verschließt und das äußere Ende der Feder (100) abstützt, wobei die Feder eine derartige Länge hat, daß sie das Ventilele ment (98) zu abdichtenden Anlage an den O-Ring bringt, und
daß die den Luftkanal bildenden Anordnung Mittel umfaßt, die einen Luftkanal (110) zwischen einer außerhalb des O-Rings (94) angeordneten Stelle der Bohrung (92) und der Auslaßöffnung (112) darstel len.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hauptgehäuse (68) einen Behälter (108) für die
Druckluft hat, der in der den Luftkanal bildenden
Anordnung sitzt und zwischen der Bohrung (92) und
der Auslaßöffnung (112) angeordnet ist.
4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Zylinderkammer (70) einen inneren Ab schnitt (74) mit einem ersten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser und einen äußeren Ab schnitt (76) mit einem zweiten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser hat, wobei der zweite Durchmesser größer als der erste ist, und daß sie einen Zwischenabschnitt (78) von im wesentlichen konischer Gestalt hat, der einen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Durchmesser darstellt,
daß der innere Teil (104) des Kolbens (72) nahe seinem inneren Ende eine Ringnut (80) hat, und in dieser Nut ein O-Ring (82) sitzt, der als Kolben ring dient und mit der Wand des inneren Abschnitts (74) der Zylinderkammer (70) zusammenwirkt, und
daß Mittel (76, 88) vorgesehen sind, welche eine Verbindung zwischen dem Zwischenabschnitt (78) der Kammer (70) und der das Gehäuse umgebenden Atmo sphäre herstellen, wobei der mit dem exzentrischen Element (64) verbundene Kolben (72) einen derarti gen Hub hat, daß sich der Kolbenring (82) während des größeren Teils des Hubes in dem inneren Teil (104) der Kammer (70) und während eines geringeren Teils des Hubes im Bereich des Zwischenabschnitts (78) der Kammer (70) befindet, wobei unter Atmo sphärendruck stehende Luft in den inneren Teil (104) der Kammer (70) eintreten kann.
daß die Zylinderkammer (70) einen inneren Ab schnitt (74) mit einem ersten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser und einen äußeren Ab schnitt (76) mit einem zweiten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser hat, wobei der zweite Durchmesser größer als der erste ist, und daß sie einen Zwischenabschnitt (78) von im wesentlichen konischer Gestalt hat, der einen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Durchmesser darstellt,
daß der innere Teil (104) des Kolbens (72) nahe seinem inneren Ende eine Ringnut (80) hat, und in dieser Nut ein O-Ring (82) sitzt, der als Kolben ring dient und mit der Wand des inneren Abschnitts (74) der Zylinderkammer (70) zusammenwirkt, und
daß Mittel (76, 88) vorgesehen sind, welche eine Verbindung zwischen dem Zwischenabschnitt (78) der Kammer (70) und der das Gehäuse umgebenden Atmo sphäre herstellen, wobei der mit dem exzentrischen Element (64) verbundene Kolben (72) einen derarti gen Hub hat, daß sich der Kolbenring (82) während des größeren Teils des Hubes in dem inneren Teil (104) der Kammer (70) und während eines geringeren Teils des Hubes im Bereich des Zwischenabschnitts (78) der Kammer (70) befindet, wobei unter Atmo sphärendruck stehende Luft in den inneren Teil (104) der Kammer (70) eintreten kann.
5. Pumpe zum Liefern von Druckluft zum Schreibstift
mechanismus eines Plotters, wobei die Pumpe durch
ein exzentrisches Element angetrieben wird, wel
ches um eine erste, gegenüber dem Plotterrahmen
fest angeordnete Achse drehbar ist und dessen Ex
zenterpunkt von dieser Achse beabstandet ist,
wobei die Pumpe enthält:
ein Hauptgehäuse mit einer ein inneres Ende auf
weisenden zylindrischen Kammer und mit einer Aus
laßöffnung, einen in der Zylinderkammer ver
schiebbaren Kolben, Mittel zum Bilden eines Luft
kanals von dem inneren Ende der Kammer zur
Auslaßöffnung sowie ein in dem Mittel zum Bilden
eines Luftkanals zwischen dem inneren Ende der
Kammer und der Auslaßöffnung angeordnetes Rück
schlagventil, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zylinderkammer (70) einen inneren Ab schnitt (74) mit einem ersten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser und einen äußeren Ab schnitt (76) mit einem zweiten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser hat, wobei der zweite Durchmesser größer als der erste ist, und daß sie einen Zwischenabschnitt (78) von im wesentlichen konischer Gestalt hat, der einen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Durchmesser darstellt,
daß der innere Teil (104) des Kolbens (72) nahe seinem inneren Ende eine Ringnut (80) hat, und in dieser Nut ein O-Ring (82) sitzt, der als Kolben ring dient und mit der Wand des inneren Abschnitts (74) der Zylinderkammer (70) zusammenwirkt, und
daß Mittel (76, 88) vorgesehen sind, welche eine Verbindung zwischen dem Zwischenabschnitt (78) der Kammer (70) und der das Gehäuse umgebenden Atmo sphäre herstellen, wobei der mit dem exzentrischen Element (64) verbundene Kolben (72) einen derarti gen Hub hat, daß sich der Kolbenring (82) während des größeren Teils des Hubes in dem inneren Teil (104) der Kammer (70) und während eines geringeren Teils des Hubes im Bereich des Zwischenabschnitts (78) der Kammer (70) befindet, wobei unter Atmo sphärendruck stehende Luft in den inneren Teil (104) der Kammer (70) eintreten kann.
daß die Zylinderkammer (70) einen inneren Ab schnitt (74) mit einem ersten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser und einen äußeren Ab schnitt (76) mit einem zweiten, über seine Länge gleichförmigen Durchmesser hat, wobei der zweite Durchmesser größer als der erste ist, und daß sie einen Zwischenabschnitt (78) von im wesentlichen konischer Gestalt hat, der einen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Durchmesser darstellt,
daß der innere Teil (104) des Kolbens (72) nahe seinem inneren Ende eine Ringnut (80) hat, und in dieser Nut ein O-Ring (82) sitzt, der als Kolben ring dient und mit der Wand des inneren Abschnitts (74) der Zylinderkammer (70) zusammenwirkt, und
daß Mittel (76, 88) vorgesehen sind, welche eine Verbindung zwischen dem Zwischenabschnitt (78) der Kammer (70) und der das Gehäuse umgebenden Atmo sphäre herstellen, wobei der mit dem exzentrischen Element (64) verbundene Kolben (72) einen derarti gen Hub hat, daß sich der Kolbenring (82) während des größeren Teils des Hubes in dem inneren Teil (104) der Kammer (70) und während eines geringeren Teils des Hubes im Bereich des Zwischenabschnitts (78) der Kammer (70) befindet, wobei unter Atmo sphärendruck stehende Luft in den inneren Teil (104) der Kammer (70) eintreten kann.
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (72) im äußeren Ab
schnitt (76) der Kammer (70) mittels einer Buchse
(86) verschiebbar geführt ist und daß das Mittel
zum Herstellen einer Luftverbindung zwischen dem
Zwischenabschnitt (78) der Kammer (70) und der At
mosphäre eine Einlaßöffnung (88) ist, die sich von
der Außenfläche des Körpers durch diesen hindurch
bis entweder zum Zwischenabschnitt (78) der Kammer
(70) oder bis zum äußeren Abschnitt (76) der Kam
mer (70) erstreckt.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolbenring ein O-Ring (82)
ist.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 7, da
durch gekennzeichnet, daß der innere Abschnitt
(74) der Kammer (70) in seiner Längsrichtung einen
gleichförmigen Durchmesser hat, und daß das Luft
einlaßmittel einen Kammerabschnitt (78) umfaßt,
dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser
des inneren Kammerabschnitts (74) am Lufteinlaß,
wobei der Kammerabschnitt (76) mit größerem Durch
messer den Kolbenring (82) aufnimmt, wenn sich der
Kolben (72) in seiner unteren Totpunktlage befin
det.
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kammerabschnitt (78) mit größerem Durchmesser
eine konische Gestalt hat.
10. Plotter umfassend Mittel zum Vorsehen einer Aufla
gefläche zum Abstützen eines Abschnitts einer Bahn
aus bogenförmigem Material, einen gegenüber der
Auflagefläche bewegbaren Schreibstiftmechanismus
mit einem Tintenbehälter und einem Schreibstift
zum Zeichnen mit der Tinte aus dem Behälter auf
den Abschnitt einer Bahn aus bogenförmigem Materi
al, der auf der Auflagefläche aufliegt, einen Vor
schubmechanismus zum Bewegen der Bahn aus blatt
förmigen Material über die Auflagefläche, um einen
neuen Abschnitt der Bahn auf die Auflagefläche zu
bringen und darauf mittels des Schreibstiftes zu
zeichnen, und eine Pumpe zum Liefern von Druckluft
zu dem Schreibstiftmechanismus zum Unterdruckset
zen der von dem Schreibstift verwendeten Tinte,
gekennzeichnet durch
eine Antriebseinrichtung (42, 56, 62) zum Antrei
ben des Bahn-Vorschubmechanismus (22) zusammen mit
der Pumpe (44), so daß die Pumpe (44) nur dann be
trieben ist, wenn die Bahn (18) mittels des Bahn-
Vorschubmechanismus (22) über die Auflagefläche
(14) bewegt wird, wobei die Pumpe (44) während
ihres Betriebs Druckluft in einer solchen Menge
liefert, daß sie die Luft in dem Behälter (116)
infolge ihres Betriebs in Übereinstimmung mit dem
Bahn-Vorschubmechanismus oberhalb eines bestimmten
Druckwertes hält, solange sich Tinte im Schreib
stift (30) befindet und die Luft bei einem keine
Tinte mehr enthaltenden Schreibstift durch diese
mit einer solchen Geschwindigkeit hindurchströmt,
daß die Pumpe aufgrund ihres Betriebs in Überein
stimmung mit dem Bahn-Vorschubmechanismus den
Druck im Behälter (116) nicht auf dem vorbestimm
ten Wert halten kann, und
durch einen auf den Luftdruck im Tintenbehälter
(160) ansprechenden Druckschalter (132) zum Erzeu
gen eines Signals, wenn der Druck unterhalb des
bestimmten Wertes abfällt.
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Owner name: GERBER TECHNOLOGY,INC., TOLLAND, CONN., US |
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