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Dokumentenidentifikation DE4029449C2 09.02.1995
Titel Einrichtung zum Versorgen der Schreibstiftanordnung eines Plotters mit Tinte
Anmelder Gerber Garment Technology, Inc., Tolland, Conn., US
Erfinder Gerber, Heinz Joseph, West Hartford, Conn., US
Vertreter Schaumburg, K., Dipl.-Ing.; Thoenes, D., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 17.09.1990
DE-Aktenzeichen 4029449
Offenlegungstag 04.04.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.02.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.02.1995
IPC-Hauptklasse B43L 13/00
IPC-Nebenklasse F04B 35/00   B41J 2/175   

Beschreibung[de]

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 verwenden, 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 Tintenzufuhr 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 Volumen mit Druckluft beaufschlagt wird. Im letzten Fall wird die Luft zum Unterdrucksetzen des Behälters normalerweise 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 geeignet.

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 Papierbahn 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 Druckverhältnis 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 wesentlichen konischer Gestalt verbunden sind. An seinem inneren Ende hat der Kolben einen O-Ring oder ein ähnliches Element als Kolbenring. Der Kolbenhub ist derart bemessen, daß der Kolbenring während eines geringen Abschnitts 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 komprimiert 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 teilweise 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 Ansicht, in welcher die Pumpe entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 geschnitten gezeigt ist und in welcher der Kolben der Pumpe eine Position hat, in welcher sich das exzentrische Antriebselement in seinem 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 exzentrische Antriebselement in seinem unteren Totpunkt befindet;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Darstellung entlang der Linie 6-6 in Fig. 2;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Darstellung 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 Papier 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 jeweilige 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 Schreibstiftmechanismus 32 ist, wobei der Mechanismus in X- Richtung relativ zu einem in X-Richtung sich erstreckenden Schlitten 34 und in Y-Richtung längs zweier seitlicher Schienen 36, 36 verschiebbar ist, die sich in Y-Richtung an gegenüberliegenden Enden des Tisches 12 erstrecken. Der Schreibstiftmechanismus 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 Auflagefläche 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 Papier 18 auf die Aufnahmewalze 22 aufwickelt. Die Vorschubbewegung des Papiers 18 über die Auflagefläche 14 kann auf verschiedene Weise mit dem Zeichenvorgang des Schreibstiftmechanismus 32 abgestimmt sein. Üblicherweise zeichnet der Schreibstiftmechanismus 32 einen Teil einer Graphik auf den Abschnitt 16 des auf der Auflagefläche 14 befindlichen Papiers 18, dann wird das Papier 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 aufeinanderfolgenden Zeichen- und Vorschubphasen werden fortgesetzt, bis eine vollständige Graphik hergestellt 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 Schreibstiftmechanismus 32 den Tintenbehälter 116 enthält. Die Pumpe 44 ist derart angeordnet und ausgebildet, daß sie mit demselben Motor 42 betrieben werden kann, der die Aufnahmewalze 22 antreibt. Daraus folgt, daß die Pumpe 44 intermittierend zusammen mit den intermittierenden Vorschubbewegungen 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 befestigtes 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 gekuppelt ist. Wenn sich die Ausgangswelle 46 des Motors 42 dreht, wird also dessen Drehbewegung über das Kupplungsglied 48 und den Stopfen 50 auf den Kern 52 übertragen, um die Walze 42 mit der Welle 46 anzutreiben.

An dem Kupplungsglied 48 ist eine Zahnscheibe 54 befestigt, 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 Abschnitt 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 Kolbenring dienenden und mit der Wand des inneren Kammerabschnitts 74 zusammenwirkenden O-Ring 82 aufnimmt.

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 komprimiert. 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 kleinen Verbindungsdurchgang 94.

Zwischen dem inneren Abschnitt 74 und der Bohrung 92 ist ein Rückschlagventil- vorgesehen, das eine Druckluftströmung aus dem Abschnitt 74 zur Bohrung 92 nur dann gestattet, wenn der Druck in dem Abschnitt 74 eine ausreichende Größe hat. Das Rückschlagventil 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 gezeigt, aus einem von dem Boden der Bohrung 92 aufgenommenen 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 Schraubendruckfeder 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 Kompressionsverhältnis und der den Tintenbehälter 116 beaufschlagende Luftdruck an. Wenn der Kolben 72 dagegen verkürzt wird, sinkt das Kompressionsverhältnis und der den Tintenbehälter 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 Schreibstiftmechanismus 32 bildenden Tintenbehälter 116 verbunden. Über einen Teil ihrer Länge stellt die Luftleitung 114 einen Teil der flexiblen Leitung 38 dar, die sich zwischen der Halteeinrichtung 40 und dem Schreibstiftmechanismus 32 erstreckt. Die Bohrung 92, der Kanal 110, der Luftbehälter 108, die Luftleitung 114 und der oberhalb 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 umfaßt zusätzlich zu dem Schreibstift 30 und dem Tintenbehälter 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 dargestellten 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 Tintenbehälter 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 herrschenden 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 Verstellen 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 × 10&sup5; bis 1,72 × 10&sup5; 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 Manometer 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 beaufschlagenden 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 relativ klein ist und lediglich unregelmäßig in Übereinstimmung mit den Papiervorschubbewegungen angetrieben 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 enthalten, 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 aufrechtzuerhalten.

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 angeschlossen ist und deshalb auf den Luftdruck in dem Luftbehälter 108, der Luftleitung 114 und dem Tintenbehälter 116 anspricht. Vorzugsweise hat der Schalter 132 einen veränderbaren 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 × 10&sup5; Pa eingestellt, der beträchtlich niedriger als der normalerweise 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, verursacht 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 weiteres 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 Plotters 10 vollständig einzustellen.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung zum Versorgen der Schreibstiftanordnung 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 gekennzeichnet,

    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 Antriebsstange (106) ein Gewinde aufweist, auf dem ein Kolben (72) der Pumpe (44) durch Drehen verschiebbar ist zur Veränderung des Kompressionsraumes 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 Mindestdruckes öffnendes Rückschlagventil (98) und im Bereich der Ansaugstellung des Kolbens (72) im Zylinder (70) eine Ansaugöffnung (88) für die Luft vorgesehen ist, und

    daß das Rückschlagventil (98) mit einem nachgeordneten Luftbehälter (108) für die Druckluft in Verbindung steht.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Luftbehälter (108) ein einstellbarer Druckschalter (132) zum Überwachen eines Mindestdruckes angeordnet ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 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. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (68) einen Luftauslaß (112) hat, welcher über eine flexible Leitung (38, 114) mit der Schreibstiftanordnung (32) verbunden ist.
  5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch 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 verbunden sind.
  6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

    daß der Zylinder (70) der Pumpe (44) einen die Kompressionskammer bildenden inneren Abschnitt (74) mit einem dem Kolben (72) bzw. einem darauf angeordneten Kolbenring (82) angepaßten Durchmesser und einen äußeren Abschnitt (76) mit einem dem gegenüber größeren Durchmesser hat, die über einen konischen Zwischenabschnitt (78) miteinander verbunden 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 Kolbenring (82) sich bei der unteren Totpunktlage in einem erweiterten Bereich des Zwischenabschnittes (87) befindet, in welchem er an dessen Wand nicht mehr anliegt.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring (82) ein O-Ring ist.
  8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (98) eine zum äußeren Abschnitt (76) des Zylinders (70) koaxiale, vom Zylinder durch eine mit einem Durchgang (94) versehene Bodenwand getrennte Bohrung (92) umfaßt, ferner einen auf der Seite der Bohrung (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 verschließenden Stopfen (102) abstützende Feder (100) gegen den O-Ring angedrückt wird.
  9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch 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. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Antriebsstange (106) und Kolben (72) durch gegenseitiges 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 Schreibstift (30) jedoch nicht ausgeglichen werden kann.






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