CH619761A5 - - Google Patents

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CH619761A5
CH619761A5 CH593777A CH593777A CH619761A5 CH 619761 A5 CH619761 A5 CH 619761A5 CH 593777 A CH593777 A CH 593777A CH 593777 A CH593777 A CH 593777A CH 619761 A5 CH619761 A5 CH 619761A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
valve
characterized
arrangement according
piston
actuating element
Prior art date
Application number
CH593777A
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English (en)
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Gerald Whitfield Hieronymus
Michael Lynn Sendelweck
James Everett West
Joe William Woods
Original Assignee
Ibm
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, e.g. INK-JET PRINTERS, THERMAL PRINTERS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17596Ink pumps, ink valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86919Sequentially closing and opening alternately seating flow controllers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87169Supply and exhaust
    • Y10T137/87217Motor

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit einem mechanischen Betätigungselement, das dazu dient, das Fliessen eines Strömungsmittels durch einen Anschluss, z.B. einen Ventileinlass, zu unterbinden und das Strömungsmittel zu einem andern Anschluss, z.B. einer Ventilentlüftung, umzuleiten, und umgekehrt.

In bestimmten, mit Strömungsmitteln arbeitenden Schaltern kommt es auf sehr kurze Umschaltzeiten der zur Umsteuerung verwendeten Ventile an. Darüber hinaus kann es für die gesteuerten Funktionen von grosser Wichtigkeit sein, dass bei der Umschaltung einer Ventilanordnung in einem Leitungssystem von einer Leitung auf eine andere Leitung die Zeit, in der das Ventil zur ersten Leitung und das die zweite Leitung öffnende Ventil gleichzeitig geöffnet sind, möglichst kurz bemessen ist, um den dabei entstehenden Druckverlust gering zu halten oder möglichst sogar ganz zu vermeiden.

Ein typisches Beispiel für diese Erfordernisse sind Tinten-umwälzeinrichtungen, wie sie für den Betrieb von Tintenstrahldruckern benützt werden. Bei dieser Art Drucker wird die Abbildung eines Schriftzeichens auf einem Aufzeichnungsträger durch eine Tintenflüssigkeit erzeugt, die unter Druck einer Düse zugeführt wird, und beim Austreten der Tintenpartikel aus der Düse werden diese durch eine Ablenksteuerung jeweils um einen bestimmten Betrag abgelenkt, wodurch Striche, Punkte, Bögen und andere beliebige Linienzüge gebildet werden können.

Die Steuerung der Zufuhr der Tinte zur Düse erfolgt bei Tintenstrahldruckwerken in der Weise, dass die Zuleitung zur Düse zur Erzeugung eines Zeichens oder Zeichenteiles auf dem Aufzeichnungsträger jeweils für die erforderliche Dauer über ein Ventil an die Druckleitung angeschlossen und zur Unterbrechung des Abdrucks entlüftet wird, während gleichzeitig der mit der Druckleitung verbundene Ventileinlass geschlossen wird. Nur so kann nämlich verhindert werden, dass nach beendeter Abbildung eines Zeichens oder Zeichenteiles unbeabsichtigt Tintenpartikel aus der Düse austreten und auf den Aufzeichnungsträger oder in den zur Düsenmündung angrenzenden Bereich gelangen.

Bei den bekannten Ventilanordnungen für die Steuerung von Tintenumwälzeinrichtungen hat man danach getrachtet, die Zeit, in der beide Ventile, nämlich der Ventileinlass und die Ventilentlüftung, während des Umschaltens gleichzeitig geöffnet sind, möglichst kurz zu bemessen. Während dieses Zeitraums fällt der in dem Leitungssystem herrschende Druck massgeblich ab, so dass der Abdruckvorgang beendet wird, jedoch wirkt sich das, da der Gegendruck abgebaut ist, auf die Pumpe im Sinne einer Überschreitung der Förderkapazität aus, so dass die Pumpe Schaden erleiden kann. Ausserdem können, da der Druck in der Zuleitung zur Düse für die Dauer der betreffenden Periode nicht sofort vollständig abgebaut wird, Tintenpartikel in den Bereich der Düsenmündung gelangen und diesen verschmutzen. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Ventilanordnungen ist auch, dass durch die gleichzeitige Öffnungsstellung des Einlasses und der Entlüftung der Ventilanordnung der Druck im Tintenzufuhrleitungssystem der Umwälzeinrichtung abfällt und erst wieder neu aufgebaut werden muss.

Bei einer anderen bekannten Ventilausführung findet das Öffnen der einen Anschlussleitung und das Schliessen des anderen Anschlusses nahezu gleichzeitig statt. Hier befinden sich die Anschlussmündungen der beiden Leitungen unmittelbar gegenüber, und zwischen beiden ist ein Verschlusselement angeordnet, das beim Umschaltvorgang von einer Öffnung zur anderen bewegt wird. Während dieses Umschaltens gibt es aber einen kurzen Moment, in dem unvermeidbar beide Mündungen geöffnet sind. Daher kann man auch mit dieser Ventilausführung nicht vollständig verhindern, dass während einer kurzen Zwischenphase beim Umschalten Strömungsmittel, z.B. Tinte, aus der Zuführleitung in die Ausgangsleitung gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung zu schaffen, bei der während des Umschaltvorganges von einer Anschlussleitung auf eine andere Anschlussleitung zu keiner Zeit beide Anschlüsse geöffnet sind, sondern die zu öffnende Leitung erst dann angeschlossen wird, wenn das Ventil die zu schliessende Leitung vollständig geschlossen hat. Diese Aufgabe wird gemäss dem kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.

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Die erfindungsgemässe Ventilanordnung soll gewährleisten, dass beim Umschalten vom einen auf den anderen Anschluss, z.B. vom Ventileinlass zur Ventilentlüftung in einer Tintenum-wälzeinrichtung für Tintenstrahldrucker, der Druck in der Ausgangsleitung augenblicklich vollständig abfällt und das unbeabsichtigte nachfolgende Austreten von restlichem Strömungsmittel, wie Tintenflüssigkeit, unterbunden ist. Weiterhin soll in der Eingangsleitung der Pumpendruck vollständig aufrechterhalten bleiben und nach einem weiteren Umschaltvorgang sofort in voller Höhe zur Verfügung stehen. Dadurch kann beispielsweise bei der Anwendung in einem Tintenstrahl-druckwerk dessen Arbeitsweise wesentlich verbessert werden.

Zur Veranschaulichung einer der zahlreichen Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemässen Ventilanordnung wird im folgenden zunächst anhand der Fig. 1 eine Tintenumwälzein-richtung beschrieben, wie sie zum Betrieb eines Tintenstrahl-druckwerkes zum Beschriften von Aufzeichnungsträgern verwendet wird und in der eine nach der Lehre gemäss der Erfindung aufgebaute Ventilanordnung als Hauptventil eingebaut ist. Diese Anwendung ist nur als Beispiel für die Verwendungsarten der erfindungsgemässen Ventilanordnung anzusehen. Anschliessend werden unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Ventilanordnung erläutert, und zwar zeigen:

Fig. 2 eine Axialschnittdarstellung des Ventils, mit geschlossenem Ventileinlass und geöffneter Ventilentlüftung,

Fig. 3 eine Alternativausführung des Ventils, bei welcher der Ventileinlass und die Ventilentlüftung zueinander benachbart angeordnet sind,

Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt in der Linie 4/5-4/5 der Fig. 3, in geöffneter Stellung des Ventileinlasses und bei geschlossener Ventilentlüftung, und

Fig. 5 einen vergrösserten Schnitt in der Linie 4/5-4/5 der Fig. 3, in geschlossener Stellung des Ventileinlasses und bei geöffneter Ventilentlüftung.

Bei der Tintenumwälzeinrichtung gemäss Fig. 1 wird die in der Patrone 12 befindliche Tinte 10 unter der Saugwirkung einer Pumpe 13 durch eine Nadel 14 hindurch entnommen, die durch einen Stöpsel 16 hindurchgeführt ist, welcher die Unterseite der Patrone 12 abschliesst. Von der Nadel 14 führt eine Leitung 18 zu einem Schliessventil 20, welches den Tintenfluss unterbricht, sobald die Patrone 12 abgenommen wird. Ein Anschlag 22 ist am Umfang der unteren Kante der Patrone 12 befestigt und öffnet bzw. schliesst das Schliessventil 20 beim Aufsetzen bzw. Abnehmen der Patrone 12. Vom Schliessventil 20 wird die Tinte 10 über eine Leitung 24 einem Blasensammler 26 zugeführt, welcher etwaige Blasen aus der strömenden Tinte 10 beseitigt. Vom Blasensammler 26 führt eine Leitung 28 zum oberen Kammerteil 30 eines weiteren Blasensammlers 32, in welchem möglicherweise in der Strömung der Tinte 10 noch vorhandene Blasen beseitigt werden, so dass die über eine Leitung 34 nachgeschaltete Pumpe 13 in ihrer Wirksamkeit nicht beeinträchtigt ist. Von der Pumpe 13 gelangt die Tinte 10 durch eine Leitung 36 zu einem Kapillarrohr 38 und weiter über eine Leitung 40 durch einen Filter 42. Der Filter 42 dient zur Reinigung der Tinte 10 und ist darüber hinaus in Kombination mit dem Kapillarrohr 38 zur Dämpfung möglicher Netzfrequenzresonanzen wirksam, die von der Pumpe 13 über die Tintenströmung übertragen werden können.

Vom Filter 42 strömt die Tinte 10 durch eine Leitung 44 zum Hauptventil 46, das zum Öffnen und Schliessen des Tintendurchflusses umschaltbar ist. Eine Leitung 48 verbindet das Hauptventil 46 mit der Ventilentlüftung 50 zur umgebenden Atmosphäre. Die Tintenströmung gelangt vom Hauptventil 46 durch eine Leitung 52 zu einem Filter 54 und von dort durch eine Leitung 56 zur Düse 58. Von der Düse 58 werden die

Tintentröpfchen 60 durch eine Ablenkeinrichtung 62 geschleudert, die mit Elektroden ausgestattet ist, welche die Tintentröpfchen 60 aufladen und entsprechend den zugeführten Signalen mehr oder weniger ablenken, derart, dass sie auf einem Aufzeichnungsträger 64 definierte Schriftzeichen darstellen. Unterhalb der Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungsträgers 64 befindet sich ein Tintennebelfänger 66 zur Aufnahme von etwaigem Tintendunst. Weiterhin verhindert eine Auffangblende 68, dass ausserhalb der vorgesehenen Ablenkbahnen befindliche Tintentröpfchen 60 auf den Aufzeichnungsträger 64 gelangen, sondern diese werden einem einen kleinen Behälter 72 bildenden Rückfluss-Sammelrohr 70 zugeführt. Öffnungen76 und 77 im Rückfluss-Sammelrohr 70 verbinden dieses mit einem Sammelbehälter 74, wobei sich die Öffnung 76 im oberen und die Öffnung 77 im unteren Bereich des Sammelbehälters 74 befindet. Der Sammelbehälter 74 ist mit Schaummaterial 78 gefüllt, um zu vermeiden, dass die aufgefangenen Tintentröpfchen 60 infolge Umherspritzens wieder zurück-, nämlich aus der Auffangblende 68 herausgelangen können. Das Ansammeln der Tinte 10 im Sammelbehälter 74 findet nur statt, solange in der Patrone 12 ein Unterdruck aufrechterhalten wird; herrscht dort kein Unterdruck, so kann in der dargestellten Tintenumwälzeinrichtung keine Tinte in den Sammelbehälter 74 und durch den Behälter 72 zurück zur Patrone 12 gelangen.

Hat im Betrieb in der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung der Unterdruck in der Patrone 12 einen bestimmten Wert erreicht, so wird die Tinte 10 durch das Rückfluss-Sammelrohr 70 und über eine Leitung 80 einem Endfilter 82 zugeführt, und von dort über eine Leitung 84 und durch eine Rückführnadel 86 im Stöpsel 16 in ein Standrohr 80 in der Patrone 12 geleitet, welches dicht unterhalb der Gehäuseabdeckung der Patrone 12 endet. Die Tinte 10 steht nun erneut zur Entnahme aus der Patrone 12 in die beschriebene Tintenumwälzeinrichtung zur Ausführung eines Zeichenabdruckes zur Verfügung.

Das Hauptventil 46, wie es in der Tintenumwälzvorrichtung nach Fig. 1 beispielsweise verwendet wird, besteht gemäss Fig. 2 aus zwei Gehäuseteilen 90 und 92, die mittels (nicht dargestellter) Schrauben miteinander verbunden sind. Das Hauptventil 46 hat, insbesondere in seiner Anwendung wie oben anhand von Fig. 1 beschrieben, sehr geringe Abmessungen. Sein Flüssigkeitsvolumen liegt beispielsweise in der Grös-senordnung von 50 mm3. Am unteren Ende des Gehäuseteils 90 befindet sich ein Ansatz 94 zum Einschrauben des Gewindestutzens 96 eines Elektromagneten 98. Eine Mutter 100 auf dem Gewindestutzen 96 dient als Gegenmutter zur Fixierung des Elektromagneten 98 am Gewindestutzen 96 des Gehäuseteils 90. Der Elektromagnet 98 enthält einen Kolben 102, der aus seiner Ausgangslage (Fig. 2) bei Erregung des Elektromagneten 98 gegen die Kraft einer Feder 110 nach links verstellt wird. Sicherungsringe 104 und 106 auf der Umfangsfläche des Kolbens 102 dienen zur Begrenzung der Hubbewegung des Kolbens 102 bzw. zum Abstützen der Feder 110.

Im unteren Teil des Gehäuseteils 92 ist eine Bohrung 95 vorgesehen, durch welche der Kolben 102 geführt ist. Eine abgesetzte Bohrung 108 dient als Gegenlager für die auf den Kolben 102 aufgeschobene Feder 110. Ein Einschnitt 112 im oberen Bereich des Kolbens 102 dient zur Aufnahme einer Kugel 114, die am Ende eines Betätigungsstössels 116 befestigt ist. Zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Betätigungsstössel 116 und dem Kolben 102 dient eine in den Einschnitt 112 eingeschobene Lagerhülse 118.

Der Betätigungsstössel 116 ragt nach oben in eine Kammer 120, die in dem Gehäuseteil 90 gebildet ist. Die Kammer 120 ist am unteren Ende durch einen Dichtungsring 122 in einer Ausdrehung 123 des Gehäuse teils 90 abgedichtet, und zur Fixierung des Dichtungsrings 122 ist eine Buchse 124 in die Ausdrehung 123 eingesetzt und beispielsweise durch (nicht

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Im Gehäuseteil 92 befindet sich eine Bohrung 126 zur Aufnahme des Ventileinlasses 127. Die Bohrung 126 ist rechtwinklig zur Längsrichtung der Kammer 120 ausgerichtet. Der Ventileinlass ist, wie in Fig. 2, durch einen Pfeil und das zugehörige Bezugszeichen gekennzeichnet, mit der Leitung 44 der Tintenumwälzeinrichtung gemäss Fig. 1 verbunden. In der Bohrung 126 ist ein Ventilkolben 128 beweglich geführt und mittels einer Feder 130 gegen die rückwärtige Wand der Bohrung 126 im Gehäuseteil 92 anliegend, wie in Fig. 2 dargestellt. Das andere Ende der Feder 130 liegt auf einem Ansatz 132 am Ventilkolben 128 an. Die Feder 130 ist so dimensioniert, dass die von ihr auf den Ventilkolben 128 ausgeübte Kraft grösser ist als die durch einen möglichen Rückfluss der Tintenflüssigkeit ausgeübte Kraft. Ein solcher Rückfluss kann auftreten, wenn die in der Pumpe 13 befindlichen Ventile nicht vollständig lecksicher gestaltet sind, so dass es, wenn kein Rückschlagventil eingebaut ist, vorkommen kann, dass Tinte durch das Hauptventil 46 und die Pumpe 13 hindurch zurückgesaugt wird. Ein Rückschlagventil ist jedoch auch nützlich, um zu verhindern, dass Luft durch die Düse 58 hindurch zurückgesaugt wird.

Am Ventileinlass 127 befindet sich im Gehäuseteil 90 ein Durchlass 134 als Verbindung zur Kammer 120. Die Innenseite der Wandung des Durchlasses 134 dient gleichzeitig als Auflagesitzfläche für den Ventilkolben 128. Ein Zapfen 138, zentrisch in der Stirnseite des Ventilkolbens 128 befestigt oder auch mit diesem aus einem Stück, ragt durch den Durchlass 134 hindurch in die Kammer 120, zum Zusammenwirken mit dem Betätigungsstössel 116.

In den Gehäuseteilen 90 und 92 befindet sich weiterhin eine Bohrung 140, welche eine oberhalb des Ventileinlasses 127 angeordnete Ventilentlüftung 141 bildet. Die Bohrung 140 verläuft ebenfalls rechtwinklig zur Längsrichtung der Kammer 120. Der mit 48 gekennzeichnete Pfeil in Fig. 2 deutet an, dass die Ventilentlüftung 141 an die Leitung 48 zur Ventilentlüftung 50 gemäss Fig. 1 angeschlossen ist. In der Bohrung 140 ist ein Ventilkolben 142 geführt, welcher unter der Wirkung einer Feder 144 steht. Die Feder 144 stützt sich mit ihrem anderen Ende im rückwärtigen Ende der Bohrung 140 des Gehäuseteils 90 ab. Durch den Mittelbereich des Ventilkolbens 142 führt eine Nut 146 als Durchgangskanal für die Tinte 10 der Tintenumwälzeinrichtung nach Fig. 1, oder einer anderen beliebigen Flüssigkeit. Das obere Ende des Betätigungs-stössels 116 ragt gleichfalls in einen Teil der Nut 146 des Ventilkolbens 142. Auf der rechtsseitigen Stirnfläche des Ventilkolbens 142 ist eine Dichtungskappe 148 befestigt, die gleichzeitig als Anschlagdämpfung wirksam ist, wenn der Ventilkolben 142 bei seiner Bewegung nach rechts (Fig. 2) zum Verschliessen des Kanals 149 auf das Ende der Bohrung 140 auftrifft. Der in Fig. 2 mit 52 gekennzeichnete Pfeil bezeichnet den Ausgangskanal für die aus dem Hauptventil 46 austretende Flüssigkeit, in Übereinstimmung mit der Leitung 52 in der Darstellung nach Fig. 1.

Die in Fig. 3 dargestellte Alternativausführung eines dem Hauptventil 46 entsprechenden Ventils 150 unterscheidet sich von der vorhergehend beschriebenen Bauweise dadurch, dass der Ventileinlass und die Ventilentlüftung nicht parallel, sondern in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Diese Anordnung des Ventileinlasses 184 und der Ventilentlüftung 190 ist in den Fig. 4 und 5 deutlich erkennbar.

Der Ventilkörper des Ventils 150 besteht aus Gehäuseteilen 152,154 und 156, die mittels (nicht dargestellter) Schrauben verbunden sind. Ein Elektromagnet 158 ist in einem Gewinde^

stutzen 160 am Gehäuseteil 152 eingeschraubt und durch eine Mutter 162 gesichert. Der Gehäuseteil 156 enthält eine abgesetzte Bohrung 164 zur Aufnahme einer Feder 166, die als Rückstellfeder auf einen Ventilkolben 168 wirksam wird,

wenn der Elektromagnet 158 abgeschaltet wird. Eine Kappe 170 auf dem äusseren Ende des Ventilkolbens 168 dient als Anlagefläche für die Feder 166. Zur Begrenzung der Stellbewegung des Ventilkolbens 168 kann ein (in den Zeichnungen nicht dargestellter) C-Ring vorgesehen werden. Wie Fig. 3 zeigt, ragt bei dieser Ausführung der Betätigungsstössel 172 in die Kammer 174, die sich am unteren Ende des Gehäuseteils 154 befindet. Die Kammer 174 ist durch einen Dichtungsring 176 abgedichtet, welcher seinerseits durch eine Buchse 178 in seiner Lage gehalten wird.

Am oberen Ende des Betätigungsstössels 172 ist ein Stössel-kopf 180 mit einem zum Ventileinlass 184 gerichteten Zapfen befestigt. Als Ventilelement für den Ventileinlass 184 dient ein aus Federflachstahl gebildetes lamellenförmiges Element 182. Das Element 182 öffnet und verschliesst den Ventileinlass 184 gegen die Kammer 183, die sich am oberen Ende der Kammer 174 anschliesst. Ein weiteres lamellenförmiges Element 188 ist dem Element 182 unmittelbar gegenüberliegend angeordnet und dient als Schliesselement für die Ventilentlüftung 190. Es wird bemerkt, dass die mit 44,48 und 52 gekennzeichneten Pfeile in den Fig. 3,4 und 5 den entsprechenden Anschlussleitungen des Hauptventils 46 in der Einrichtung nach Fig. 1 entsprechen.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des beschriebenen Ventils erläutert.

Das in Fig. 2 dargestellte Ventil zeigt die Schaltelemente in ihrer Ausgangsposition: Der Ventileinlass 127 ist geschlossen, da der Ventilkolben 128 unter der Wirkung seiner Feder 130 auf dem Sitz 136 anliegt, wodurch der Durchgang zur Kammer 120 gesperrt ist. Die Ventilentlüftung 141 ist demgegenüber geöffnet, da der Betätigungsstössel 116 den Ventilkolben 142 mit der Dichtungskappe 148 vom Kanal 149 im Gehäuseteil 92 wegbewegt und somit der Kanal 149 mit der Leitung 48 Durchgangsverbindung hat. Die Funktion des dargestellten Ventils besteht darin, vor dem Öffnen des Ventileinlasses 127 die Ventilentlüftung 141 vollständig zu verschliessen, und umgekehrt.

Zur Durchführung einer Umschaltung wird der Elektromagnet 98 erregt und baut ein Feld auf, wodurch der Kolben 102 gegen die Kraft der Feder 110 nach links verstellt wird. Die Bewegung des Kolbens 102 und der Kugel 114 nach links bewirkt, dass der obere Teil des Betätigungsstössels 116 in die entgegengesetzte Richtung geschwenkt wird, da der Dichtring 122 nicht nur die Aufgabe hat, die Kammer 120 von den anderen Bereichen des Ventils, insbesondere dem Elektromagneten 98 und dem Kolben 102 abzudichten, sondern auch als Drehpunkt für den Betätigungsstössel 116 wirksam ist.

Bei der Verstellbewegung des oberen Teiles des Betätigungsstössels 116 nach rechts (Fig. 2) wird unter der Kraft der Feder 144 der Betätigungskolben 142 gegen den Kanal 149 gedrückt und verschliesst somit die Ventilentlüftung 141. Hierbei hebt schliesslich der Betätigungsstössel von der seitlichen Wandung 145 der Nut 146 im Ventilkolben 142 ab, bis seine Stellbewegung zur Ruhe gekommen ist.

Nach dem Schliessen der Ventilentlüftung 141 kommt der Betätigungsstössel 116, während er sich noch in der beschriebenen Stellbewegung befindet, in Kontakt mit dem Zapfen 138 am Ventileinlass 128, welcher, wie beschrieben, durch den Durchlass 134 im Ansatz 94 hindurchragt. Nun verschiebt der Betätigungsstössel 116 den Ventilkolben 128 gegen die Wirkung der Feder 130 nach rechts, wobei der zuvor abgedichtete' Sitz 136 freigegeben und somit der Ventileinlass geöffnet wird. Nun kann, unter Bezugnahme auf die Tintenumwälzeinrichtung nach Fig. 1, Tinte 10 durch die Leitung 44 in den Ventil-

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einlass 127 strömen und das Hauptventil 46 durch die Kammer 120 und anschliessend durch die Leitung 52 passieren. Zu dieser Zeit befinden sich somit der Ventileinlass 127 und die Kammer 120 unter dem entsprechenden Mediumdruck des durchfliessenden Strömungsmittels, entsprechend dem Druck an der druckseitigen Ausgangsleitung der Pumpe 13 in Fig. 1. Dieser Druck beträgt bei dem beschriebenen Beispiel etwa 3 bar. Die Vorschubbewegung des Ventilkolbens 128 unter der Wirkung des Betätigungsstössels 116 gegen die Kraft der Feder 130 wird beendet, sobald der Sicherungsring 104 an einem entsprechenden (nicht dargestellten) Anschlag am Ende des Gewindestutzens 96 zu liegen kommt.

Der entgegengesetzte Schaltvorgang für das Hauptventil 46 gemäss Fig. 2 zum Öffnen der Ventilentlüftung 141 und zum gleichzeitigen Schliessen des Ventileinlasses 147 wird durch Abschalten des Elektromagneten 98 ausgelöst, in dessen Folge das Magnetfeld zusammenbricht und die auf den Kolben 102 nach links wirksame Stellkraft beendet wird, so dass dieser unter der Kraft der auf dem Sicherungsring 106 wirksamen Feder 110 nach rechts zurückschnellt, wodurch der Betätigungsstössel 116 um seinen Schwenkpunkt am Dichtring 122 entgegen dem Uhrzeigersinn zurückgestellt wird. Hierbei hebt der Betätigungsstössel 116 zunächst vom Zapfen 138 ab, so dass unter der Wirkung der Feder 130 der Ventilkolben 128 gegen den Sitz 136 gedrückt und somit der Ventileinlass 127 verschlossen wird. Damit ist der Pumpendruck am Anschluss der Leitung 44 am Ventil 46 abgeschaltet. Im Laufe der weiteren Schwenkbewegung des Betätigungsstössels 116 in der Nut 146 des Ventilkolbens 142 schlägt er an der seitlichen Wandung 145 des Ventilkolbens 142 an und hebt diesen gegen die Kraft der Feder 144 vom Kanal 149 ab. Dadurch wird das Ventil augenblicklich entlüftet, in dem der in der Kammer 120 herrschende Druck sich über die Leitungen 48 und 52 entspannen kann.

Durch das ausserordentlich schnelle Schliessen des Ventileinlasses 127 und das nahezu gleichzeitige Öffnen der Ventilentlüftung 141 wird ein sehr schneller Abfall des in der Düse 58 herrschenden Druckes erzielt, nämlich ein Druckabfall von etwa 3 bar auf 0 bar innerhalb von etwa 1 Millisekunde. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Tinte in dem in Fig. 1 dargestellten System ihre Umwälzbewegung ungewollt fortsetzt, wodurch im Bereich der Düse 58 befindliche Teile der Anordnung unerwünscht beschmutzt werden würden. Wird darauffolgend zum Zwecke des Zeichenabdruckes die Ventilentlüftung 141 geschlossen und der Ventileinlass 128 geöff-5 net, baut sich der Druck an der Düse 58 mit der gleichen Geschwindigkeit wieder auf, da durch die Ventilentlüftung 141 kein Druckverlust entstehen kann. Die massgebliche Eigenschaft des beschriebenen Ventils besteht somit darin, dass bei jedem Umschaltvorgang der Ventileinlass geschlossen wird, io bevor die Ventilentlüftung öffnet, bzw. umgekehrt, und dass der Umschaltvorgang in ausserordentlich kurzer Schaltzeit durchführbar ist.

Die Arbeitsweise der Ventilausführung nach den Fig. 3,4 und 5 ist sehr ähnlich derjenigen des Ventils nach Fig. 2. In 15 der Darstellung nach Fig. 3 ist der Elektromagnet 158 eingeschaltet, und dementsprechend hat der Ventilkolben 168 den Betätigungsstössel 172 um seinen Drehpunkt am Dichtungsring 176 im Uhrzeigersinn geschwenkt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, befindet sich hierbei das Element 182 unter der Wirkung 20 des Stösselkopfes 180 mit seinem Zapfen 181 in geöffneter Position, so dass der Ventileinlass 184 den Durchfluss der Flüssigkeit von der Leitung 44 durch die Kammer 183 zum Kanal 186 und weiter zur Leitung 52 freigibt.

Zum Schliessen des Ventileinlasses 184 wird der Elektromagnet 158 abgeschaltet, so dass der Ventilkolben 168 unter der Wirkung der Feder 166 in die Richtung vom Elektromagneten 158 hinweg, also in Fig. 3 nach rechts, zurückgestellt wird.

Dadurch wird der Betätigungsstössel 172 in der entgegenge-30 setzten Schwenkrichtung, nämlich gegen den Uhrzeigersinn, verstellt und gibt das Element 182 frei, bevor der Stösselkopf 180 auf das Element 182 wirksam wird. Die Ventilentlüftung 190 wird geöffnet, sobald die (in Fig. 5) linke Kante des Stösselkopfes 180 mit dem Element 188 in Berührung kommt und 35 dieses, wie Fig. 5 zeigt, nach links in seine geöffnete Lage auslenkt. Dadurch wird die Ventilentlüftung 190 durch die Leitung 48 in Fig. 1 zur Atmosphäre geöffnet. Die beschriebene Funktion schliesst somit aus, dass entweder die Ventilentlüftung öffnet, bevor der Ventileinlass geschlossen ist, oder 40 der Ventileinlass geöffnet wird, bevor die Ventilentlüftung geschlossen ist.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

619 761 PATENTANSPRÜCHE
1 .Ventilanordnung mit einem mechanischen Betätigungselement, das dazu dient, das Fliessen eines Strömungsmittels durch einen Anschluss zu unterbinden und das Strömungsmittel zu einem andern Anschluss umzuleiten, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlüsse (127, 141 ; 184,190) je ein in Ruhelage unter Federkraft in Schliess-stellung gehaltenes, bewegliches Ventilelement (128, 142; 182, 188) aufweisen, und dass das Betätigungselement (116,172) schwenkbar in einer Ventilkammer (120, 174) angeordnet und wahlweise mit einem der beweglichen Ventilelemente (128, 142; 182,188) in Wirkverbindung bringbar ist, welches Betätigungselement (116,172) in einer ersten Endlage das bewegliche Ventilelement (128,182) des einen Anschlusses (44) in Öffnungsstellung hält, beim Durchgang durch seine Mittellage das bewegliche Ventilelement (128,182) dieses Anschlusses (44) zur Rückstellung in seine Schliesstellung freigibt, bevor es in Wirkverbindung mit dem Ventilelement (142,188) des andern Anschlusses (48) gelangt, und in einer zweiten Endlage das bewegliche Ventilelement (142,188) des andern Anschlusses (48) in Öffnungsstellung hält, und umgekehrt.
2. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beweglichen Ventilelemente als in einer Bohrung (126,140) des Ventilgehäuses (90, 92) verschiebbarer Ventilkolben (128, 142) ausgebildet ist.
3. Ventilanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Ventilkolben (128) einen in die Ventilkammer (120) hineinragenden, vom Betätigungselement (116) betätigbaren Zapfen (138) aufweist.
4. Ventilanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Ventilkolben (142) eine radiale Nut (146) aufweist, welche derart dimensioniert und zur Ventilkammer (120) ausgerichtet ist, dass das Betätigungselement (116) bei seiner Schwenkbewegung auf einer der seitlichen Wandungen (145) der radialen Nut (146) aufliegt, wenn der Ventilkolben (142) zwecks Öffnung des zugehörigen Anschlusses betätigt wird.
5. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Ventilelemente (182, 188) lamellenförmig ausgebildet sind.
6. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als stangenförmiger Betätigungsstössel (116,172) ausgebildet ist, welcher in einem als Lager wirksamen Dichtring (122,176) schwenkbar gelagert ist.
7. Ventilanordnung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsstössel (172) einen Stös-selkopf (180) aufweist, der mittels eines Zapfens (181) oder einer seiner Kanten mit dem zugeordneten lamellenförmigen Ventilelement (182,188) in Wirkverbindung steht.
8. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen des Betätigungselementes (116,172) ein gegen die Kraft einer Feder (110,166) wirksamer Elektromagnet (98,158) vorgesehen ist.
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