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Die
Erfindung bezieht sich auf die fotografische Bildverarbeitung. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf das Zuführen von Entwicklerlösung zu einem
Bildverarbeitungsgerät.
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Zum
Zuführen
gebrauchsfertiger Verarbeitungslösungen
bei Bildverarbeitungsgeräten
verwendet man Behälter
in Form von Patronen. Diese Behälter
sind so konstruiert, dass sie einfach und schnell mit der Vorrichtung
gekoppelt werden können.
Sowohl für
Fotokabinen als auch für
die stark individualisierte Filmverarbeitung ist es von Vorteil,
dem Kunden leicht austauschbare Patronen liefern zu können, die
das chemische Konzentrat enthalten und scheinbar trocken sind, d.h.
bei denen kein Kontakt mit der Lösung
als solcher stattfindet. Ferner ist es erwünscht, die Konzentrate dem
Entwicklungsgerät präzise aus
den Patronen zuführen
zu können.
Die Erfindung kombiniert diese beiden Kriterien und stellt ein Verfahren
bereit, das beide Anforderungen auf robuste und kosteneffektive
Weise erfüllt.
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Baumärkte verkaufen üblicherweise
Mastix und Dichtmittel in großen
spritzenartigen Behältern. Dabei
wird normalerweise das Spritzenende abgeschnitten und der Kolben
mit einer "Spritzpistole" in den Zylinder
eingedrückt,
um Dichtmittel aus der Spritze herauszudrücken. Der Inhalt der Spritze
ist normalerweise sehr zäh
und besteht aus einer Paste, einem Gel oder einem Material auf Acrylbasis.
Zum Beispiel verpackt einer der Hersteller, Alpha Metals, "Fernox"TM,
ein Rostschutzgel für
Zentralheizungen, in Behältern
dieser Art. Dabei wird zum Verschließen des Kolbenendes eine Metallfolie
verwendet. Da die Verpackung aus hochdichtem Polyethylen und der Kolben
aus niedrigdichtem Polyethylen bestehen, kann die Patrone nach dem
Entleeren in einfacher Weise recycelt werden.
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US-A-5
331 364 beschreibt eine Vorrichtung zum Zuführen gelöster Chemikalien in ein Verarbeitungsgerät, wobei
die konzentrierten Chemikalien aus einem Vorratsbehälter zugeführt werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein kostengünstiges präzises Verfahren zum Beliefern
eines Kunden mit Entwicklungschemikalien und zum Zuführen dieser
Entwicklungschemikalien in ein Gerät bereitzustellen. Ziel ist
es, ein spritzenartiges Zuführsystem
für Material
niedriger Viskosität
bereitzustellen, bei dem praktisch keine Flüssigkeit austritt und bei dem
die Behälter
für die
Entwicklungslösungen recycelt
werden können.
Versuche haben ergeben, dass der vorstehend beschriebene Behälter auch eine
Flüssigkeit
geringer Viskosität
ohne Leckage aufnehmen kann, und dies selbst bei Betätigung des Kolbens.
Zurückzuführen ist
dies auf die Unversehrtheit der Abdichtung und die Hydrophobie des
Kunststoffmaterials.
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zum Zuführen
von Entwicklerlösung
zu einem Bildverarbeitungsgerät
nach Anspruch 1 bereitgestellt.
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Ferner
stellt die Erfindung eine Fördereinheit zum
Zuführen
einer Entwicklungslösung
niedriger Viskosität
in ein fotografischen Bildverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 10 bereit.
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Es
hat sich gezeigt, dass das Zuführen
von Flüssigkeit
mittels eines nachstehend beschriebenen einfachen, kostengünstigen
und dennoch effektiven Mechanismus mit bemerkenswerter Präzision möglich ist.
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Vorzugsweise
ist hinter dem Kolben des Förder-
und Zuführbehälters für fotografische
Chemikalien eine Kunststoffversiegelung vorgesehen.
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Die
Erfindung ermöglicht
es, die in einem fotografischen Bildverarbeitungsgerät verwendeten
Lösungen
in einem lichtdichten, auslaufsicheren, robusten, "scheinbar trockenen" Behälter aufzunehmen. Dabei
ist der Behälter
auch Teil des Fördermechanismus.
Da der Behälter
luftdicht ist, findet innerhalb des Behälters keine Bewegung der Lösung statt.
Dies ist von besonderem Vorteil, weil der Behälter sich dadurch beim Transport,
dem Einbau und im Betrieb wie eine feste Komponente verhält. Er ist
nicht flexibel und erfordert daher keine äußere Schutzverpackung.
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Mit
Hilfe der Erfindung ist es jetzt nicht mehr nötig, die Verarbeitungschemikalien
in besonderen Behältern
anzuliefern, die dann für
die Zuführung präzise Pumpeinrichtungen
erfordern.
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Der
Kolbenmechanismus ermöglicht
eine kostengünstige
hochpräzise
Förderung
der Lösungen.
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Behältergröße und Füllmenge
lassen sich in einfacher Weise an die darin aufzunehmende Lösung anpassen.
Dabei können
die Füllmengen
so gewählt werden,
dass alle Behälter
gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten leer werden.
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Die
Behälter
sind vollständig
recycelbar.
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Die
Erfindung ist für
alle Verfahren und in allen Verfahrensstufen einsetzbar.
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Durch
die Verwendung einer besonderen Kunststoffabdichtung wird ein "trockenes" System garantiert.
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Um
das Auslaufen von Chemikalien sicher zu verhindern und das Recyceln
des Behälters
zu unterstützen,
wäre die
Verwendung einer Kunststoffabdichtung (wie sie auch über KodakTM-Kupplungen
für chemische
Verpackungen eingesetzt wird) möglich.
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Als
Fördergerät kann eine
herkömmliche, preiswerte, "handelsübliche" Spritzpistole verwendet werden.
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Die
Erfindung ist besonders nützlich
für Einkomponenten-Chemikalien,
z. B. Kodak Ektacolor Prime SPTM.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines für den Einsatz in Verbindung
mit der Erfindung geeigneten Behälters;
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2 und 3 schematische
Darstellungen dieses Behälters
mit alternativen Düsenenden;
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4 eine
schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fördereinheit;
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5 dieselbe
Einheit nach dem Entleeren;
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6 eine
schematische Darstellung des Funktionszyklus des Nockens;
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7A und 7B zwei
Verfahren zum Verändern
des Kolbenhubes im Behälter;
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8A – 8D einen
weiteren, für
die Verwendung in Verbindung mit der Erfindung geeigneten Behälter;
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9 ein
Verfahren zur Betätigung
des Kolbens im Behälter;
und
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10 ein
weiteres Verfahren zur Betätigung
des Kolbens im Behälter.
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In 1 ist
die allgemeine Anordnung des Liefer- und Zuführbehälters für Fotochemikalien dargestellt.
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Ein
Zylinder 2 enthält
eine fotografische Lösung 1.
Der Zylinder 2 weist an einem Ende eine Düse 4 auf.
Die Düse
ist an einem ihrer Enden mit einer abbrechbaren Spitze 3 ausgestattet.
Außerdem weist
der Zylinder 2 einen bewegbaren Kolben 6 auf. Das
vordere Ende des Kolbens weist einen Vorsprung oder ein Formteil
auf, das so bemessen ist, dass es in die Düse 4 des Zylinders 2 passt.
Hinter dem Kolben 6 ist eine entfernbare oder durchstoßbare Abdichtung 5 vorgesehen.
Die Abdichtung 5 ist für den
Fall vorgesehen, dass während
der Lagerung und vor der Verwendung ein Teil der fotografischen Lösung am
Kolben 6 entlang sickern sollte.
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Während der
Lagerung ist der Behälter
mit fotografischer Lösung 1 gefüllt, und
der Kolben 6 befindet sich an dem der Düse 4 gegenüberliegenden Ende
des Zylinders. Soll dem Bildverarbeitungsgerät Lösung zugeführt werden, wird der Kolben 6 betätigt, so
dass er die Flüssigkeit
aus der Düse 4 herausdrückt. In 2 und 3 sind
zwei alternative Enden der Düse 4 dargestellt.
Für den
Fachmann versteht es sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die beiden
dargestellten Ausführungsformen
beschränkt ist.
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In 2 ist
ein am Ende der Düse 4 angebrachtes
Rückschlagventil 7 dargestellt.
Nur wenn der Kolben 6 im Verlauf eines Lösungs-Zuführzyklus den
Druck im Zylinder 2 erhöht,
hebt sich das Ventil 7 ab, so dass Flüssigkeit passieren kann.
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In 3 befindet
sich im Ende der Düse 4 ein
Stopfen 8.
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Im
Betrieb der in 3 dargestellten Ausführungsform
wird der mit Lösung 1 gefüllte Zylinder 2 in die Öffnung 50 des
Bildverarbeitungsgeräts
gedrückt.
Diese Öffnung
weist eine konische Gummidichtung 9 auf, die mittels eines
angeformten Elements 10 die Abdichtung gegenüber der
Düse 4 sicherstellt.
Dann durchstößt eine
hohle Sonde 12 den Stopfen 8 und tritt in den
Zylinder 2 mit der darin enthaltenen Flüssigkeit ein. Anschließend stößt der Kolben 6 die
Lösung
durch die Sonde 12 hindurch aus.
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In 4 sitzt
der Zylinder 2 fest innerhalb einer nockenbetätigten Fördereinheit 13.
Die Fördereinheit
weist zwei Kammern auf, von denen eine den Zylinder 2,
die zweite Betätigungsmittel
für den
Kolben 6 aufnimmt. Die Kammern sind mittels einer Bohrung
als Durchgang für
einen Kolbenstangenstößel 15 verbunden.
Am vorderen Ende der Fördereinheit 13 befindet
sich eine vordere Anschlagplatte 14. Mittels des Kolbenstangenstößels 15 wird
das vordere Ende des Zylinders 2 bis zur vorderen Anschlagplatte 14 im
Zylinder vorgeschoben. Dabei passiert die Düse eine entsprechende Öffnung in
der vorderen Wandung der ersten Kammer. An einer außerhalb der
Fördereinheit 13 angeordneten
Nockenscheibe 16 ist ein Betätigungsbolzen 17 befestigt.
Der Betätigungsbolzen 17 liegt
an einem Ende eines Hebels 19 an. Das andere Ende des Hebels 19 wirkt
auf eine Einweg-Kupplungsscheibe 20. Die Kupplungsscheibe 20 ist
am Kolbenstangenstößel 15 beweglich
angeordnet und wird von einer Feder 21 vorgespannt. Die
Feder ist zwischen der Kupplungsscheibe 20 und der vorderen
Wandung der zweiten Kammer aufgenommen.
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Wenn
sich bei Benutzung die Nockenscheibe 16 dreht, bewegt sich
der Betätigungsbolzen 17 mit
der Scheibe. Die Bewegung des Bolzens 17 schiebt den Betätigungshebel 19 in
Richtung des in 4 dargestellten Pfeils vor und
zurück.
Der Hebel 19 wirkt auf die Kupplungsscheibe 20,
so dass diese kippt und den Kolbenstangenstößel 15 erfasst. Dies bewirkt
eine Vorwärtsbewegung
des Kolbenstangenstößels 15.
Bei seiner Bewegung drückt
er den Kolben 6 nach vorn, so dass eine Lösungsmenge
ausgestoßen
wird. Die Nockenscheibe 16 und der Bolzen 17 setzen
ihre Drehbewegung fort, wobei die Kupplungsscheibe 20 sich
von der Kolbenstange löst
und die Feder 21 die Scheibe in ihre Ausgangsposition zurückbewegt.
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Da
der Nocken 16 und damit der Kolben 6 sich jeweils
eine vorgegebene Strecke bewegen, wird bei jedem Hub eine vorgegebene
Flüssigkeitsmenge
ausgestoßen.
Die Betätigung
des Nockens erfolgt mittels eines nicht dargestellten Elektromotors.
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In 5 ist
zu sehen, wie die Form des Kolbens 6 sicherstellt, dass
die gesamte Lösung 1 ausgestoßen wird.
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Das
vordere Ende des Kolbens 6 weist ein Formelement oder einen
Vorsprung 22 auf. Wie vorstehend bereits erläutert wurde,
ist der Vorsprung 22 so ausgebildet, dass er exakt in die
Düse 4 passt,
so dass wenn der Kolben sich über
die gesamte Länge des
Zylinders 2 bewegt hat, der Formvorsprung jegliche Flüssigkeit
verdrängt
hat, die noch in der Düse vorhanden
gewesen sein könnte.
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In 6 ist
die Bewegung des Bolzens 17 der Nockenscheibe und des Hebels 19 während eines
vollständigen
Zyklus dargestellt.
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Die
jeweils vom Zylinder abgegebene Flüssigkeitsmenge lässt sich
sehr genau dadurch variieren und steuern, dass man einfach den Hub
der Kupplung und damit die durch den Kolben bewirkte Verdrängung ändert. In 7 sind zwei Möglichkeiten der Durchführung dargestellt.
Dabei zeigt 7A, wie der Hub durch Bewegung
der Position des Bolzens 17 an der Nockenscheibe 16 verändert werden
kann. 7B zeigt dagegen, wie der Hub verändert wird,
indem man die gesamte Nockenscheibeneinheit – wie durch den Pfeil angedeutet – bezüglich des
Hebels 19 vor und zurück
bewegt.
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Da
sich der Kolben nur in einer Richtung bewegt, dringt keine Luft
in den Behälter
ein. Nach dem Verpacken des Behälters
findet daher keine Bewegung der Lösung im Behälter statt. Somit wirkt der Behälter als "feste" Komponente mit den
vorstehend beschriebenen Vorteilen.
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Eine
weitere Möglichkeit
der Betätigung
des Kolbens wäre
die Verwendung eines Gewindeschrauben-Mechanismus. Ein solcher ist
in 9 dargestellt. Dabei ist an der Rückseite
des beweglichen Kolbens 6 eine Gewindeschraube 30 angebracht.
Die Gewindeschraube 30 passiert eine mittige Gewindebohrung
in einem Zahnrad 31. Das Zahnrad 31 steht in Antriebsverbindung
zu einem Zahnrad 32. Das Zahnrad 32 ist über eine
Antriebswelle 35 mit einem Motor 33 verbunden.
Der Zylinder 2 liegt auf einem Aufnahmeelement 34 auf.
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Soll
aus dem Zylinder 2 Flüssigkeit
ausgegeben werden, wird der Motor 33 betätigt. Der
Motor 33 treibt das Zahnrad 32 an, das seinerseits
das Zahnrad 31 antreibt. Aufgrund der mittigen Gewindebohrung
des Zahnrads 31 wird durch die Bewegung des Zahnrades 31 die
Gewindeschraube 30 linear bewegt. Die Bewegung des Zahnrads 31 bewirkt
jedoch keine Drehung der Gewindeschraube. Bei ihrer linearen Bewegung
drückt
die Gewindeschraube den Kolben 6 in Richtung der Düse des Zylinders,
so dass die Flüssigkeit
ausgestoßen
wird. Dieser Mechanismus ist durch Veränderung der Anzahl der Umdrehungen
der Gewindeschraube stufenlos veränderbar. Auf diese Weise ist
eine präzise
und variable Steuerung der Flüssigkeitsfördermenge
garantiert.
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Eine
weitere Möglichkeit
der Betätigung
des Kolbens ist in 10 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform
ist auf dem Kolben 6 ein Magnet 40 vorgesehen.
Mit der Rückseite
des Kolbens 6 ist über
eine Kolbenstange 45 ein pneumatischer oder hydraulischer
Zylinder 42 verbunden. Der Zylinder 42 ist mit einer
Steuerung 43 ausgestattet. Neben dem Zylinder 2 befindet
sich eine elektromagnetische Wandlerspule 41. Ein Fühler 44 ist
elektrisch mit der Spule 41 verbunden.
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Wenn
Lösung
aus dem Zylinder 2 abgegeben werden soll, wird der pneumatische
oder hydraulische Zylinder 42 betätigt. Der Kolben 6 bewegt
sich nach vorn und stößt Lösung aus
der Düse
aus. Zusammen mit dem Kolben bewegt sich auch der Magnet 40.
Die Bewegung des Magnets 40 verursacht eine Änderung
des elektromagnetischen Feldes der Wandlerspule 41. Diese
Veränderung
wird vom Fühler 44 erfasst.
Wenn der Kolben sich eine vorgegebene Strecke bewegt und damit ein
vorgegebenes Flüssigkeitsvolumen
ausgestoßen
hat, übermittelt
der Fühler 44 ein
Signal an die Steuerung 43, die den Zylinder veranlasst,
die Bewegung der Kolbenstange 45 zu stoppen.
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Vorstehend
wurde ein pneumatischer/hydraulischer Zylinder beschrieben, es versteht
sich jedoch, dass auch der lineare Antriebsmechanismus eingesetzt
werden kann.
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In
den beiden 9 und 10 ist
der Kolben 6 der Einfachheit halber ohne die düsenförmige Spitze
dargestellt.
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Die
vorstehenden Möglichkeiten
der Betätigung
des Kolbens sind als Beispiele gedacht; es versteht sich jedoch,
dass jede geeignete Methode einsetzbar ist.
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Bei
allen vorstehend beschriebenen Beispielen wurde die Dichtmembran 5 vor
der Benutzung entfernt. Bei der in 8A – 8D dargestellten Ausführungsform
kann die Membran 5 auch an Ort und Stelle bleiben, da die
Kolbenstange mit einer schneidenden Spitze 24 ausgestattet
ist.
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Die
schneidende Spitze schneidet eine Öffnung in die Membran, durchbohrt
den Kolben und durchsticht das Austrittsende des Zylinders, bevor der
Stößel am Kolben
in Anlage kommt.
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Beispiel
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Im
Durchgang 1 wurde ein vom Hersteller Fisbach gelieferter 1 Liter-Zylinder
in eine vom Hersteller Kennet gelieferte Spritzpistole eingesetzt,
die dann mittels eines Nockens betätigt wurde, um eine vorgegebene
Bewegung des Betätigungsmechanismus
der Pistole zu bewirken. Nach jeder Nockenumdrehung wurde die durch
den Zylinder in einen auf einer Waage stehenden Behälter ausgestoßene Wassermenge
gemessen. Nach einer vorgegebenen Hubzahl wurden das mittlere geförderte Volumen (ml),
die Standardabweichung, das Maximal- und das Minimal-Volumen (ml) berechnet.
Der Versuch wurde in einem Durchlauf 2 mit verringerter Bewegung
des Betätigungsmechanismus
wiederholt. Aus den nachstehenden Daten ist ersichtlich, dass die
erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung
der geringen Kosten und geringen Komplexität der Pistole recht genau waren. Durchgang
1
| 1 | 16,27 |
| 2 | 16,16 |
| 3 | 16,28 |
| 4 | 16,37 |
| 5 | 16,43 |
| 6 | 16,45 |
| 7 | 16,42 |
| 8 | 16,29 |
| 9 | 16,21 |
| 10 | 16,22 |
| 11 | 16,24 |
| 12 | 16,2 |
| 13 | 16,22 |
| 14 | 16,18 |
| 15 | 16,12 |
| 16 | 16,19 |
| 17 | 16,27 |
| 18 | 16,14 |
| Mittelwert | 16,26 |
| Standardabweichung | 0,099 |
| Maximalwert | 16,45 |
| Minimalwert | 16,12 |
Durchlauf
2
| 1 | 5,501 |
| 2 | 5,466 |
| 3 | 5,513 |
| 4 | 5,492 |
| 5 | 5,48 |
| 6 | 5,514 |
| 7 | 5,414 |
| 8 | 5,561 |
| 9 | 5,49 |
| 10 | 5,51 |
| 11 | 5,585 |
| 12 | 5,509 |
| 13 | 5,496 |
| 14 | 5,546 |
| 15 | 5,5 |
| 16 | 5,47 |
| 17 | 5,61 |
| 18 | 5,5 |
| 19 | 5,6 |
| 20 | 5,52 |
| 21 | 5,48 |
| 22 | 5,51. |
| 23 | 5,46 |
| 24 | 5,46 |
| 25 | 5,56 |
| Mittelwert | 5,509 |
| Standardabweichung | 0,046 |
| Maximalwert | 5,61 |
| Minimalwert | 5,414 |
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Die
Verbindung zwischen Bildverarbeitungsgerät und Spritze könnte entweder
aus einem Gewindeformteil, das in ein entsprechendes Anschlussteil an
der Maschine passt, oder aus einem System bestehen, das beim Einschrauben
der Einheit in ein Gehäuse
die angeformte Dichtung durchstößt.
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Die
Spritzen, die unterschiedliche Chemikalien enthalten, könnten auch
unterschiedliche Stiftverbindungen aufweisen um sicherzustellen,
dass nicht die falsche Lösung
an das Chemikalien-Zuführsystem
angeschlossen wird. Das wäre
für den
Prozess schädlich.
Andere Möglichkeiten
sicherzustellen, dass dem System immer die richtigen Lösungen zugeführt werden,
sind zum Beispiel unterschiedliche Gewinde oder andere Formteile
an den Behältern
für jeweils
unterschiedliche Lösungen.
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Selbstverständlich können alle
fotografisch nützlichen
Chemikalien auf diese Weise verpackt werden, und es stehen auch
Spritzen unterschiedlicher Größe zur Verfügung. Luft
wird beim Verpacken ausgeschlossen, so dass die Fotochemikalien
auch eine gute Haltbarkeit aufweisen dürften. Die Liefereinheit ist
scheinbar trocken. Da sie keine Luft enthält, fühlt sie sich nicht so an, als
ob eine Flüssigkeit in
ihr enthalten wäre.
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Eie
Erfindung wurde vorstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsformen
beschrieben. Für
den Fachmann versteht es sich jedoch, dass Abweichungen und Modifikationen möglich sind,
ohne den in den Ansprüchen
definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.