DE4029449C2 - Einrichtung zum Versorgen der Schreibstiftanordnung eines Plotters mit Tinte - Google Patents
Einrichtung zum Versorgen der Schreibstiftanordnung eines Plotters mit TinteInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Einrichtung
dieser Art ist aus der DE-OS 30 24 678 bekannt.
Bei Schreibstiftplottern, insbesondere solchen, die
Kugelschreiber oder Kapillarröhrchenschreiber verwen
den, sind seit langem Schwierigkeiten beim Erzeugen
einer ausreichenden Tintenströmung aus dem Schreibstift 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.
Wenn 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 Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache Einrichtung
anzugeben, mit der die Tinte aus
einem nachfüllbaren Behälter zum Schreibstift geliefert
und durch Druckluft
so beaufschlagt wird, daß während des Zeichenbetriebs
eine ausreichende Tintenströmung zum Schreibstift
gewährleistet ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in
den Unteransprüchen angegeben.
Eine Einrichtung nach der Erfindung arbeitet mit
einer Pumpe, 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.
Die Einrichtung kann
einfach und preiswert aufgebaut sein
und gewährleistet durch die Art der Kopplung von
Pumpe und Antriebseinrichtung, daß die Luft im
Tintenbehälter
ausreichend unter Druck gehalten wird,
obgleich die Pumpe lediglich periodisch mit dem Papiervorschub
angetrieben wird.
Der Antriebsmotor
kann eine Aufnahmewalze für das bogenförmige Material
direkt antreiben, wobei die Pumpe durch einen
Exzenter angetrieben wird, das wiederum durch
einen Riemen betrieben wird, der um eine mit der Aufnahmewalze
drehbare Scheibe und eine weitere, mit dem
exzentrischen Element drehbare Scheibe gespannt ist.
Die Pumpe hat eine einen Kolben aufnehmende zylindrische
Kammer. Der Kolben
ist mit dem Exzenter verbunden,
und zwischen seinem inneren und äußeren
Ende längenverstellbar, 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.
Ein auf den Luftdruck in dem Luftbehälter hinter der Pumpe ansprechender Druckschalter
wird dadurch gesteuert,
daß die
Luft in dem Luftbehälter einen Druck oberhalb eines vorbestimmten
Wertes hat, solange die Tinte aus dem Tintenbehälter den
Schreibstift erreicht, und daß der Luftdruck infolge
einer Luftströmung durch den Schreibstift unter den bestimmten
Wert abfällt, wenn die Tinte aus dem Tintenbehälter
den Schreibstift nicht länger erreicht, d. h. wenn der
Tintenbehälter, die ihn und den Schreibstift verbindende
Leitung und der Schreibstift selbst keine Tinte
mehr enthalten, wobei der Schalter ein Signal erzeugt,
sobald der gemessene Druck unter den bestimmten
Wert abfällt und ein solches Signal
anzeigt, daß der Tintenbehälter keine Tinte mehr enthält oder
daß ein anderer, die Aufrechterhaltung des Luftdrucks
unterbrechender Ausfall
aufgetreten ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines
Plotters in teil
weise geschnittener Darstellung;
Fig. 2 eine Teilansicht des Plotters nach Fig. 1 mit
einer Pumpe;
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
entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 ge
schnitten gezeigt ist und in welcher
der Kolben der Pumpe eine Position
hat, in welcher sich das
exzentrische Antriebselement in sei
nem oberen Totpunkt 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 seinem
unteren Totpunkt 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, und
Fig. 8 einen vertikalen Schnitt des
Schreibschlittens des Plotters
gemäß Fig. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Plotter 10 hat einen Tisch 12 mit einer oberen
horizontalen Auflagefläche 14 für
einen Abschnitt 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 am Rahmen 24 des Plotters 10 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 X- und Y-
Koordinatenrichtung verschiebbaren Schreibstiftmecha
nismus 32 ist, wobei der Mechanismus in X-
Richtung relativ zu einem in X-Richtung sich er
streckenden Schlitten 34 und in Y-Ri
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 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 Enden
38 drehbar an einer an der einen Schiene 36
befestigten Halteeinrichtung 40 angeschlossen.
Das Papier 18 bewegt sich bei seinem Abziehen von der
Zuführwalze 20 auf die Aufnahmewalze 22 über die Aufla
gefläche 14. Eine
Vorschubbewegung des Papiers 18
über die Auflagefläche 14 wird durch den Betrieb einen
Antriebsmotor 42 erzeugt, der die Aufnahmewalze 22 in
Richtung des Pfeils A (Fig. 1) dreht und damit Pa
pier 18 auf die Aufnahmewalze 22 aufwickelt. Die Vorschubbewegung
des Papiers 18 über die Auflagefläche 14 kann auf ver
schiedene Weise mit dem Zeichenvorgang des Schreib
stiftmechanismus 32 abgestimmt sein. Üblicherweise zeich
net der Schreibstiftmechanismus 32 einen Teil einer Gra
phik auf den Abschnitt 16 des auf der Auflagefläche 14
befindlichen Papiers 18, dann wird das Pa
pier 18 vorgeschoben, um einen neuen Abschnitt 16 auf die
Auflagefläche 14 zu bringen, und der Zeichenvorgang
wird zum Zeichnen eines anderen Teils der Graphik auf
den neuen Abschnitt 16 des Papiers 18 fortgesetzt. Diese auf
einanderfolgenden Zeichen- und Vorschubphasen werden
fortgesetzt, bis eine vollständige Graphik her
gestellt ist.
Der Plotter 10 hat
ferner eine Luftpumpe 44 zum Liefern von Druckluft zu
einem oberhalb der in einem Tintenbehälter 116 (Fig. 8, 9) enthaltenen
Tinte angeordneten Luftraum, wobei der Schreibstiftme
chanismus 32 den Tintenbehälter 116 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 44 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 44 beschrieben.
Der Motor 42 hat ein an dem Rahmen 24 des Plotters 10 be
festigtes Gehäuse 68 und 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 in einem rohrförmigen inneren
Kern 52 der Aufnahmewalze 22 befestigten Stopfen 50 ge
kuppelt ist. Wenn sich die Ausgangswelle 46 des
Motors 42 dreht, wird also dessen Drehbewegung über das Kupp
lungsglied 48 und den Stopfen 50 auf den Kern 52 über
tragen, um die Walze 42 mit der
Welle 46 anzutreiben.
An dem Kupplungsglied 48 ist eine Zahnscheibe 54 be
festigt, um die ein Zahnriemen 56 gespannt ist. Dieser
Zahnriemen 56 ist ferner um eine andere Zahnscheibe 58
gespannt, die um eine zweite im Rahmen 24 gelagerte und
parallel zur Achse 28 sich erstreckende Exzenterachse 60 drehbar
ist. Sie ist an einem Ende einer um die
Exzenterachse 60 (Fig. 3) drehbar gelagerten Welle 62 befestigt.
Am anderen Ende der Welle 62 ist ein
Exzenter 64 mit einem radial von der Exzenterachse
60 beabstandeten exzentrischen Stift 66 befestigt, der
den Kolben der Pumpe 44
antreibt, wie nachfolgend noch genauer erläutert
wird. Es ist klar, daß der Motor 42, sobald er die Aufnahmewalze
22 antreibt, über den Riemen 56 und die Zahnscheiben
54 und 58 auch den Exzenter 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 44 hat ein Pumpengehäuse 68 mit
im wesentlichen kastenförmigem Aussehen. Es kann aus
Aluminium oder einem anderen Metall gearbeitet oder gegossen
sein. Vorzugsweise besteht das Pumpengehäuse 68 aber
aus einem bearbeiteten oder im Spritzgußverfahren hergestellten
Kunststoff. Das Pumpengehäuse
68 hat einen einen Kolben 72 aufnehmenden
Zylinder 70. Dieser hat eine innere
Kompressionskammer als inneren Abschnitt
74 mit einem entlang ihrer Länge gleichförmigen
Durchmesser und einen äußeren Abschnitt 76 mit
einem anderen entlang seiner Länge gleichförmigen Durchmesser,
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 exzentrischen
Stift 66 des Exzenters 64 gelagert.
Das Pumpengehäuse 68 ist derart ausgebildet und
mit dem Rahmen 24 des Plotters 10 verbunden, daß es um
eine dritte, zu den Achsen 28 und 60 parallele Achse 84
schwenkbar ist, wobei
eine
Befestigungseinrichtung 85 sich frei durch ein
Loch in dem Pumpengehäuse 68 erstreckt und einen Kopf, einen
sich daran anschließenden und mit dem Pumpengehäuse 68 zusammenwirkenden
Abschnitt mit gleichförmiger Oberfläche und
einen damit verbundenen, in den Rahmen 24 eingeschraubten
Gewindeabschnitt hat. Wenn sich der Exzenter
64 dreht, wird also der Kolben 72 in dem
Zylinder 70 hin- und herbewegt, wobei das Pumpengehäuse
68 um die Achse 84 der Befestigungseinrichtung 85
schwingt, so daß eine derartige hin- und hergehende Bewegung
des Kolbens 72 ohne eine zusätzliche Verbindung
mit dem exzentrischen Stift 66
möglich ist.
Am äußeren Ende des äußeren Abschnitts 76 des Zylinders
70 ist eine den Kolben 72 verschiebbar
führende Buchse 86 vorgesehen.
Der Hub des Kolbens 72 ist derart festgelegt, daß während
eines geringen Teils des Hubes, d. h. wenn sich
der Kolben 72 durch seine untere Totpunktlage gemäß Fig. 5
bewegt, der O-Ring 82 in den konischen Zwischenabschnitt
78 des Zylinders 70 eintritt, so daß atmosphärische
Luft in die Kompressionskammer 74 eintreten kann.
Der konische Zwischenabschnitt 78 und der
äußere Abschnitt 76 stehen mit der die Pumpe 44 umgebenden
Atmosphäre über eine Ansaugöffnung 88
(Fig. 3) in Verbindung. Die Ansaugöffnung 88 erstreckt
sich durch das Pumpengehäuse 68 von dessen Außenseite zu dem
einen oder dem anderen Abschnitt 76, 78. Gemäß
Fig. 3 ist die Ansaugöffnung 88 mit dem äußeren Abschnitt
76 verbunden; sie könnte aber ebensogut mit dem
konischen Abschnitt 78 verbunden sein. Die Ansaugöffnung 88
ist mit 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 Abschnitt 74 zu einer mit ihm
koaxialen Bohrung 92. Dabei strömt die Luft
durch einen zwischen dem Boden des Abschnitts 74
und dem Boden der Bohrung 92 sich erstreckenden klei
nen Verbindungsdurchgang 94.
Zwischen dem inneren Abschnitt 74 und der Bohrung
92 ist ein Rückschlagventil- vorgesehen, das eine Druck
luftströmung aus dem Abschnitt 74 zur Bohrung 92
nur dann gestattet, wenn der Druck in dem Ab
schnitt 74 eine ausreichende Größe hat. Das Rückschlag
ventil verhindert außerdem einen Rückstrom der in der
Bohrung 92 befindlichen Druckluft in den Abschnitt 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 gegenüberliegenden
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 92 sitzt und
ein inneres, mit dem Ventilelement 98
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 Abschnitt 74, also der Kompressionskammer, komprimiert
und kann so lange nicht zur
Bohrung 92 strömen, bis der Druck in dem Abschnitt
74 den Druck in der Bohrung 92 übersteigt. Die
Bohrung 92 ist, wie nachfolgend noch erläutert wird,
Teil eines mit dem Tintenbehälter 116 verbundenen Luftraums.
Der maximale in der Bohrung 92 und über der
Tinte 124 in dem Tintenbehälter 116 herrschende Druck ist deshalb
auf den in dem Abschnitt 74 durch
Betätigung des Kolbens erreichbaren maximalen Druck beschränkt.
Dieser maximale Druck wiederum ist abhängig vom Kompressionsverhältnis
des Kolbens 72 und des Abschnitts
74.
Das Kompressionsverhältnis des mit
dem Abschnitt 74 zusammenwirkenden Kolbens 72 ist
einstellbar, um den Druck der zum Tintenbehälter 116 gelieferten
Druckluft verändern zu können. Diese Einstellung
wird dadurch erreicht, daß der Kolben 72 einen inneren
Teil 104 und einen äußeren Teil 106 als Antriebsstange hat, die miteinander
verschraubt sind. Durch Drehen des inneren Teils 104 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 72
auf diese Weise verlängert wird, steigt das Kompressi
onsverhältnis und der den Tintenbehälter 116 beaufschlagen
de Luftdruck an. Wenn der Kolben 72 dagegen verkürzt wird,
sinkt das Kompressionsverhältnis und der den Tintenbe
hälter 116 beaufschlagende Luftdruck.
Gemäß den Fig. 4 und 5 umfaßt das Pumpengehäuse 68
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 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 124 in dem Tintenbehälter 116 angeordnete
Raum 128 bilden zusammen den Luftraum, welcher die die
Tinte 124 in dem Tintenbehälter 116 beaufschlagende Druckluft
enthält. Der Luftbehälter 108 stellt ein zusätzliches
Fassungsvermögen für die Druckluft dar, und dient dazu,
den Druck der zum Tintenbehälter 116 gelieferten Luft 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, durchgezogen dargestellten
Stellung (in dieser Stellung kann nicht geschrieben
werden) und einer unteren, gestrichelt dar
gestellten Stellung (Schreibstellung) bewegt werden
kann. Der Tintenbehälter 116 enthält eine bestimmte
Menge an Tinte 124, die vom Boden des Tintenbehälters 116 über
eine Leitung 126 zum Schreibstift geführt wird. Wenn
das Niveau der Tinte 124 stark absinkt, kann der Tintenbehäl
ter 116 über eine normalerweise geschlossene Füllöffnung
(nicht gezeigt) mit frischer Tinte 124 aufgefüllt werden.
Während des normalen Betriebs des Plotters 10 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 Tintenbehälter 116 herr
schenden Luftdruck ist abhängig von der Art des
Schreibstiftes 30 sowie von der Viskosität und anderen
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 44 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 44 auf
die gewünschte Druckabgabe leichter vornehmen zu können
und um eine Druckanzeige zu ermöglichen, ist die Pumpe 44
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 108 einen Teil des die Tinte 124 in
dem Tintenbehälter 116 beaufschlagenden Druckluftraums
darstellt, entspricht der von dem
Manometer gemessene Druck dem die Tinte 124 beaufschlagen
den Luftdruck.
Während des Zeichenbetriebs fließt die Tinte 124 in sehr
geringen Volumenströmen aus dem Tintenbehälter 116, so daß
die Pumpe 44 lediglich eine sehr geringe Luftdruckmenge zu
dem Tintenbehälter 116 liefern muß. Die Pumpe 44 kann deshalb
diesen Bedarf decken und das gewünschte Druckniveau im
Tintenbehälter 116 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 116 und der Schreibstift 30 keine Tinte 124 mehr ent
halten, so groß, daß die in Übereinstimmung mit dem
Papiervorschubbewegungen angetriebene Pumpe 44 infolge des
Luftaustritts durch den Schreibstift 30 nicht in der Lage
ist, eine bedeutende Druckhöhe in dem Tintenbehälter auf
rechtzuerhalten.
Erfindungsgemäß wird dieses letzte Merkmal des Systems
vorteilhaft zum Betreiben einer einfachen Einrichtung
zum Anzeigen eines Zustandes benutzt, bei dem der
Schreibstiftmechanismus 32 keine Tinte mehr enthält. Gemäß
den Fig. 2, 4 und 5 hat die Pumpe 44 einen Druckschalter
132, der an den Luftbehälter 108 der Pumpe 44 angeschlos
sen ist 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 Ansprechdruck, der durch Drehen
einer Schraube 134 verändert werden kann. In
jedem Fall ist der Ansprechdruck des Schalters 132 auf
einen bestimmten Wert 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
von der Pumpe 44 aufrechterhalten werden kann, wenn
der Tintenbehälter 116 und der Schreibstift 30 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 132 auf seinen Ausgangsleitungen
136 ein den Druckverlust anzeigendes Signal erzeugt.
Das Auftreten dieses Signals wird normalerweise
ausgelöst durch einen Zustand, bei dem der Plotter 10
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 44, verur
sacht sein. In jedem Fall wird das auf den Leitungen
136 erscheinende Signal zu einer in Fig. 1 gezeigten
Steuereinheit 138 des Plotters 10 geführt und kann in der
Steuereinheit 138 dazu verwendet werden, eine Warnanzeige
"keine Tinte" z. B. durch eine Anzeigeeinrichtung 140
auf dem Plotter 10 zu betreiben. Das Signal kann von der
Steuereinheit 138 aber auch dazu verwendet werden, ein wei
teres Zeichnen des Plottersystem 10 z. B. durch ein Anheben des
Schreibstiftes von dem Papier mit Hilfe des Solenoids
122 zu verhindern oder den weiteren Betrieb des Plot
ters 10 vollständig einzustellen.
Claims (10)
1. Einrichtung zum Versorgen der Schreibstiftanord
nung eines Plotters mit der für die Aufzeichnung
auf eine Bahn benötigten Tinte mit Hilfe von Druckluft,
mit einer Druckluftquelle, einem Druckspeicher und
Mitteln zum Einstellen sowie zum Überwachen des
Druckes der Druckluft, dadurch gekenn
zeichnet,
daß eine Pumpe (44) als Druckluftquelle von einer Antriebseinrichtung, (42) gemeinsam mit einer Bahnvorschubeinrichtung über einen Exzenter (64) angetrieben wird, daß eine mit dem Exzenter (64) verbundene An triebsstange (106) ein Gewinde aufweist, auf dem ein Kolben (72) der Pumpe (44) durch Drehen verschiebbar ist zur Veränderung des Kompressions raumes im Zylinder (70) der Pumpe (44),
daß in der Kompressionskammer (74) der Pumpe (44) im Bereich der Druckstellung des Kolbens (72) im Zylinder (70) ein nur bei Erreichen eines Mindest druckes öffnendes Rückschlagventil (98) und im Be reich der Ansaugstellung des Kolbens (72) im Zy linder (70) eine Ansaugöffnung (88) für die Luft vorge sehen ist, und
daß das Rückschlagventil (98) mit einem nachgeord neten Luftbehälter (108) für die Druckluft in Ver bindung steht.
daß eine Pumpe (44) als Druckluftquelle von einer Antriebseinrichtung, (42) gemeinsam mit einer Bahnvorschubeinrichtung über einen Exzenter (64) angetrieben wird, daß eine mit dem Exzenter (64) verbundene An triebsstange (106) ein Gewinde aufweist, auf dem ein Kolben (72) der Pumpe (44) durch Drehen verschiebbar ist zur Veränderung des Kompressions raumes im Zylinder (70) der Pumpe (44),
daß in der Kompressionskammer (74) der Pumpe (44) im Bereich der Druckstellung des Kolbens (72) im Zylinder (70) ein nur bei Erreichen eines Mindest druckes öffnendes Rückschlagventil (98) und im Be reich der Ansaugstellung des Kolbens (72) im Zy linder (70) eine Ansaugöffnung (88) für die Luft vorge sehen ist, und
daß das Rückschlagventil (98) mit einem nachgeord neten Luftbehälter (108) für die Druckluft in Ver bindung steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß am Luftbehälter (108) ein einstellbarer
Druckschalter (132) zum Überwachen eines Mindest
druckes angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Antriebsstange (106) mit dem
Exzenter (64) direkt verbunden ist, und daß das
Pumpengehäuse (68) um eine zur Exzenterachse (60)
parallele Schwenkachse (84) schwenkbar gelagert
ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (68)
einen Luftauslaß (112) hat, welcher über eine fle
xible Leitung (38, 114) mit der Schreibstiftanord
nung (32) verbunden ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Luftbehälter (108)
und die Pumpe (44) in einem gemeinsamen Gehäuse
(68) angeordnet und über eine dem Rückschlagventil
(98) nachgeordnete Leitung (110) miteinander ver
bunden sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet,
daß der Zylinder (70) der Pumpe (44) einen die Kompressionskammer bildenden inneren Abschnitt (74) mit einem dem Kolben (72) bzw. einem darauf ange ordneten Kolbenring (82) angepaßten Durchmesser und einen äußeren Abschnitt (76) mit einem dem ge genüber größeren Durchmesser hat, die über einen konischen Zwischenabschnitt (78) miteinander ver bunden sind,
daß die Ansaugöffnung (88) in der Wand des äußeren Abschnittes (76) oder des Zwischenabschnittes (78) angeordnet ist, und
daß die Pumpe (44) so ausgelegt ist, daß der Kol benring (82) sich bei der unteren Totpunktlage in einem erweiterten Bereich des Zwischenabschnittes (87) befindet, in welchem er an dessen Wand nicht mehr anliegt.
daß der Zylinder (70) der Pumpe (44) einen die Kompressionskammer bildenden inneren Abschnitt (74) mit einem dem Kolben (72) bzw. einem darauf ange ordneten Kolbenring (82) angepaßten Durchmesser und einen äußeren Abschnitt (76) mit einem dem ge genüber größeren Durchmesser hat, die über einen konischen Zwischenabschnitt (78) miteinander ver bunden sind,
daß die Ansaugöffnung (88) in der Wand des äußeren Abschnittes (76) oder des Zwischenabschnittes (78) angeordnet ist, und
daß die Pumpe (44) so ausgelegt ist, daß der Kol benring (82) sich bei der unteren Totpunktlage in einem erweiterten Bereich des Zwischenabschnittes (87) befindet, in welchem er an dessen Wand nicht mehr anliegt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der Kolbenring (82) ein O-Ring ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil
(98) eine zum äußeren Abschnitt (76) des Zylinders (70)
koaxiale, vom Zylinder durch eine mit einem Durch
gang (94) versehene Bodenwand getrennte Bohrung
(92) umfaßt, ferner einen auf der Seite der Boh
rung (92) auf der Bodenwand aufliegenden, den
Durchgang (94) umgebenden und einen Ventilsitz
bildenden O-Ring (96), und ein Ventilelement (98),
welches durch eine in der Bohrung (92) angeordnete
und sich an einem die Bohrung (92) nach außen ver
schließenden Stopfen (102) abstützende Feder (100)
gegen den O-Ring angedrückt wird.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß der äußere Abschnitt
(76) des Zylinders (70) an seinem äußeren Ende
eine Buchse (86) aufnimmt, in der der Kolben (72)
verschiebbar geführt ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen
Antriebsstange (106) und Kolben (72) durch gegen
seitiges Verdrehen so eingestellt wird, daß bei
gefülltem Tintenbehälter (116) der Druckverlust
infolge des Tintenverbrauchs ausgeglichen werden
kann, der Druckverlust bei leerem Tintenbehälter
(116) infolge des Luftverlustes über den Schreib
stift (30) jedoch nicht ausgeglichen werden kann.
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