DE2311383C2 - Anordnung zum Reduzieren von Druckanstiegen und -abfallen in der Schreibflüssigkeit eines Tintenspritz-Schreibwerkes - Google Patents

Description

Es ist oen Aufgabe der Erfindüog. etn Eindringen von ttA η Tanen^feätöpfea d«r geaannten Axt durch Reduzieren der in der Schrefeflüssigkert auftretenden

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t5) und eine diese in zwei Druckkammer]) £#4,15) aufteilende Membran (IjQi, mit zumindest einer die beiden Druckkammern verbindenden Bohrung (17), durch im Bereich der Bohrung jeweils in 4sr einen und der anderen Druckkammer sieb gegenüberstehenden Pralfflächen (18, 19), wobei die Mea&ran zumindest gegen den die PraiSläche (M^ aef der Zulaufseite bildenden Prallansatz (26) anlegbar ist durch einen labyrinthartigen und eine Prallfläche (27) für die zufließende Schreibflüssigkeit aufweisenden, in die Druckkammer (14) mündenden kapillaren Zulaufkanal (24) und durch einen aus der anderen Druckkammer austretenden kapillaren Kanal {25*

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die PraHflächen (18, 19, 27) konkav gewölbt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtring (20) in die zulaufseitige Druckkammer (14) reichend um die Bohrung (17) der Membran (16) gelegt ist und daß in der Druckkammer eine Dichtfläche (21) vorgesehen ist. gegen die der Dichtring anlegbar ist

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

In den Druckschriften DT-OS 2 132 082 und DT-OS 2164614 sind Tintenspritz-Schreibwerke bekanntgeworden, die auf Grund der beim Ausstoßen und beim Ansaugen der Schreibflüssigkeit entstehenden Strömungszustände im Zusammenwirken mit den Massekräften und den Oberflächenspannungen im Auslaufkanal Anordnungen ergeben, die wie ventillose Pumpen arbeiten. Um zu verhindern, daß beim Saugvorgang Luft durch den Auslaufkanal in das System eindringen kann, es jedoch zum Fluß von Schreibflüssigkeit aus dein Tintenbehälter kommt sind die Abmessungen der flüssigkeitsgefüllten Kanäle und somit die Oberflachenspannung am Auslaufkanal und die Kapillarkräfte der Schreibflüssigkeit in dem System entsprechend groß gewählt. Bei Serial-Schreibwerken, bei denen die Spritzköpfe nicht bewegt werden, wird durch diese Maßnahme ein Lufteintritt in das System vermieden. In Schreibwerken mit einem Iß ZeMeniiclmifig feewi
Ttateospritekopf kommt es m ÄÜl
in def im Spritzkopf und in der ftöhfleiiunl Sä
ehen Sohreibflüssigkeit die die DfU#- und Sl
hälmisse in den Hohlräumen vertftdern, so <tfs$ der Sehreibvörgang durch Lufteimriit unterbrochen wird Die eingedrungene Luft muß dürehjlyakuieren ftfffäfler Vakuumanlage entzogen untf der TOtenspiäJöiköpt er> fteut mit Schreibflttsslgkeit giÜnit werden. Beim 4"s-„ο Die« Aufgabe wird erfindungsgemäö bei den genanntes Entrichtungen gelöst durch die im Kennzei-■. ghendes Ao^racfes« angegebeoen Merkmale.
'"^v te der entsprechend dem Anspruch 2 bevorzugten Ausführung wird in vorteilhafter Weise ein in und ent-

« gegen der Flußrichtung verbauender Beschleunigungsstoß in eine gegenläufige Richtung umgelenkt Die bevorzugte Ausföhnrog entsprechend Anspruch 3 vermeidet einen Saugimpuls im Spritzkopf beim Abziehen des Tintenbehätters von der Rohrleitung oder dieser

VOB dem Spritzkopf .

Durch die aufgezeigten Maßnahmen wird im wesentlichen die Betriebssicherheit von Tintenspritz-Schreibwerken erhöht. Das Abziehen der Rohrleitung und das Auswechseln des Tintenbehälters ist in jeder Stellung

a$ des Spritzkopfes und von weniger geübten Personen durchführbar. Der Ruß der Schreibflüssigkeit im Be trieb des Tintenspritzkopfes erfolgt bei druckminderndem Verhalten des Ventils ununterbrochen weiter. Das Ventil kann in vorteilhafter Weise durch sich gegenaberliegend eingelassene Mittel in den Trennebenen des Tintenspritzkopfes gebildet werden, wodurch Fertigung u"d Montage einfach gestaltet und von Hilfskräften durchführbar ist Es finden billige Stanz- und Normteile zum Trennen der Druckkammern Verwendung.

Die Anordnung erfordert keinen zusätzlichen Raumbedarf und ist gewichtssparend

Es ist zwar in der DT-OS 2 164 406 eine Einrichtung zum Zuführen von Schreibflüssigkeit zur Spitze eines Ausstoßrohres in Flüssigkeitsschreibern bekanntge

4« wordea Der Druck der Tinte im Ausstoßrohr wird durch ein Pumpen-Ventilsystem auf einen Wert stabilisiert der die Bildung eines konvexen Meniskus an der Austrittsöffnung gewährleistet und es werden die Auswirkungen unzeitiger Druckveränderungen, Schwin-

gungen oder Stöße der Schreibeinrichtung, die zu einem unbeabsichtigten Ausfließen von Tinte aus der Ausstoßöffnung führen, beschrieben. Der Tintenfluß wird im Betriebszustand ständig durch selbsttätiges Regulieren des Pumpen-Ventilsystems unterbrochen. Bei

der Verwendung der Einrichtung für einen in Zeilen bewegten Spritzkopf entstehen Druck- und Saugstöße in der Anschlußleitung zum Spritzkopf. Der Erfindungsgedanke ist durch diesen Stand der Technik nicht nahegelegt Es sind wesentliche Unterschiede in der

Anordnung und im Tintenfluß gegeben.

An Hand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung beschrieben werden. Dabei zeigt

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flexible Rohrleitung 2 iah einem Tintenbehälter 3 in Fließverbindung steht Die Hohlräume dieses Systems sind mit einer Schreibflüssigkeit gefüllt Vor dem Einfüllen der Schreibflüssigkeit ist dem System in einer Vakuumanlage in den Hohlräumen vorhandene Luft S entzogen worden. Die Tinte ist entgast Lufteinschlüsse führe« zu einem Versagen des Tintenspritzkopfes. wenn sie bis in dessen Hohlräume von der Schreibflüssigkeit mitgeführt oder durch den Auslaufkanal 9, der dem Tropfenaustritt dient, in den Tintenspritzkopf eingesogen werden. Der Tintenspritzkopf 1 weist eine Kammer auf, die in zwei Teile aufgeteilt ist, und zwar in eine innere Kammer 4 und in eine äußere Kammer 5. Beide Kammern sind durch einen Verbindungskanal 6 verbunden. Die innere Kammer 4 wird einseitig begrenzt von einer Vorrichtung zum Erzeugen kurzzeitiger Druckanstiege in der eingefüllten Schreibflüssigkeit Diese besteht aus einer Metallplatte 7 und einem piezoelektrischen Kristall 8, der über Anschlüsse 13 erregbar ist Die äußere Kammer 5 weist den Auslaufka- ao nal 9 und einen Zulaufkanal 10 auf. Zwischen dem Zulaufkanal 10 und dem Rohrleitungsanschluß 11 ist die erfindungsgemäße Anordnung zum Reduzieren von Druckanstiegen und -abfällen in der Schreibflüssigkeit im folgenden mit Ventil bezeichnet, bei 12 erkennbar. »5 Das Ventil 12 ist in den Fig.2, 3 und 4 näher dargestellt Es besteht aus einer Vorkammer, die durch eine Membrane 16 in zwei Druckkammern 14.15 aufgeteilt ist Die Membrane 16 ist in ihrem mittleren Bereich mit einer Bohrung 17 versehea Es können mehrere dieser Bohrungen vorhanden sein. Jede der Druckkammern 14,15 weist Prallflächen 18,19 auf, die sich in Höhe der Bohrung 17 paarweise gegenüberstehen. Die Prallflächen 18, 19 sind konkav gewölbt ausgebildet Um die Bohrung 17 der Membrane 16 ist ein walkbarer Dichtring 20 gelegt wie es in F i g. 3 dargestellt ist Der Abstand zwischen der Wandung 21 als Dichtfläche und dem Dichtring 20 ist geringer als der Abstand zwischen der Membrane 16 und der Prallfläche 18 gehalten. Die Druckkammer 14 ist über einen labyrinthartigen Zulaufkanal 24 mit dem Rohrleitungsstutzen U fließverbunden. Jede andere Anordnungsform ist denkbar. Wesentlich ist das Vorhandensein kapillarer Zulaufkanäle 24 und einer dem Zulauf gegenüberstehenden Prallfläche 27, die vorzugsweise konkav gewölbt ausgebildet ist. Die Druckkammer 15 steht über einen kapillaren Kanal 25 und dem Zulaufkanal 10 mit den Kammern 4 und 5 in Fließverbindung. In Fig.4 besteht der die Prallfläche 18 bildende Ansatz 26 aus einem walkbaren Material, gegen den sich die Membrane 16 bei Unter- so druck in der Druckkammer 14 anlegt

Die Wirkungsweise des Ventils 12 ist eine mehrfache. Durch das Beschleunigen und Verzögern des Tintenspritzkopfes 1 bei dessen Transport in Zeilenrichtung werden infolge der Masserdträgheit der Schreibflüssigkeit in dem System sowie durch Verformungen der flexiblen Rohrleitung 2 Beschleunigungsstöße in der Schreibflüssigkeit erzeugt, die zu kurzen Druckanstiegen oder Druckabfällen führen, so daß der Austritt der Schreibflüssigkeit unregelmäßig und bei Lufteintritt durch den Auslaufkana! 9 unterbrochen wird. Luftzutritt ist z.B. dann möglich, wenn sich während des Saugvorganges, der durch das Zorückbewegen des piezoelektrischen Kristalles 8 in seine Ruhelage hervorgerufen wird, Druckabfälle in dem System auftreten. Aus der Rohrleitung 2 kommende Beschleunigungsstöße werden in dem labyrinthartigen Kanal 24, vom Tintenspritzkopf f kommende Beschleunigungsstöße in dem Kapillarkanal 25 zum Teil abgebaut Der Rest des Beschleunigung", bzw. Druckstoßes wirkt auf die Membrane 16, wie in F i g. 2 dargestellt, so daß diese versucht, sich leicht in Richtung des Beschleunigungsstoßes durchzubiegen. Erfolgt ein Beschleunigungsstoß (Pfeil 28) von der Rohrleitung 2 kommend auf das Ventil 12, wird dieser bei seinem Auftreffen auf die Prallfläche 27 umgelenkt Die konkav gewölbte Prallfläche 27 reflektiert den Beschleunigungsstoß in der Weise, daß es im wesentlichen in ihrem Brennpunkt zu gegenfließenden Kräften kommt In die Druckkammer 14 weitergeleitete restliche Beschleunigungsstöße versuchen die Membrane 16 in die Druckkammer 15 zu bewegen. Hierdurch wird ein gleichgroßer Druck in der Druckkammer 15 erzeugt der sich teilweise durch den kapillaren Kanal 25 abbaut Durch die Bohrung 17 der Membrane 16 kommt es zu einem Ausgleich, wobei aus der Druckkammer 15 in die Druckkammer 14 fließende Schreibflüssigkeit auf die Prallfläche 18 trifft und hier umgelenkt wird (Pfeil 29), so daß es im Brennpunkt der Prallfläche 18 zu gegenfließenden Kräften (Pfeile 30) kommt Aus dem System des Tintenspritzkopfes im Ventil 12 über den Kapillarkanal 25 auftretende Beschleunigungs- oder Druckstöße werden gleichermaßen bei Auslenkungsversuch der Membrane 16 in die Druckkammer 14 ausgeglichen. Beim Abziehen der flexiblen Rohrleitung 2 vom Tintenbehälter 3 und vom Rohrleitungsanschluß U kommt es zwangläufig zu einer Vergrößerung der mit Schreibflüssigkeit gefüllten Hohlräume. Hierdurch entsteht Unterdruck in dem Ventil 12, dargestellt durch den Pfeil 31 in F i g. 4. Um einen Rücklauf der Schreibflüssigkeit aus dem Tintenspritzkopf 1 zu verhindern, ist die Membrane 16 mit einem Dichtring 20 und die Druckkammer 14 mit einer Dichtfläche 21 (F i g. 3) versehen, oder der Prallansatz 26 (F i g. 4) besteht aus einem walkbaren Dichtmaterial, gegen den sich die Membrane 16 schließend anlegt so daß es durch diese Mittel zur Trennung der Druckkammern 14 und 15 kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. wechseln des Ttc

   Patentansprüche:

   t. Anordnung zum Reduzieren von kurzen, in der w Spritzkopf tines Tmteaspritz-Scoreibweriies geleiteten Sdire&flüssigkeä auftretenden Druckanstiegen und -abfällen, wobei der Spritzkopf mit zeoundest ejaer Kammer mit einem Auslauf- oad eraeta Zelaufkanal für due zufließende Schmbflussigkeit aod mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Drucks für den Austritt der SchreibfiBSsigkeit versefeenist,gekertn?e iebnet durc#Nnet» Zfaflt (iO) il Vorkammer v$t»' W

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   __---_ i wie auch beim Abziehen Anscbiußstutzen am Ttntensprhz-HoMräumen Unter-

   kerf wird is cC— » — —·*—·

   druck erzeugt, die Φ& Zerädcffießen der Tune aus dem