DE2539983C3 - Tintenspritzvorrichtung mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers bewegbaren Tintenspritzkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tintenspritzvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Durch die deutschen Offenlegungsschriften 21 32 082 und 2164 614 sind Vorrichtungen zum Spritzen von Flüssigkeitstropfen bekannt, bei denen einzelne Tropfen durch eine schlagartige Volumenveränderung einer Flüssigkeitskammer aus einer Auslaßdüse gespritzt werden. Ein Spritzen von Tintentropfen ist bei diesen bekannten Anordnungen nicht mehr möglich, sobald Luft in die Kammer gelangt. Eine solche Lufteinschleu- _sUng kann eintreten, wenn z, B. die Spritzvorrichtung zu ' ■ einem anderen Arbeitsplatz oder vom Hersteller zum Kunden transportiert wird, da dann ein Strömen der Flüssigkeit zwischen dem Spritzkopf Und dem Vorratsbehälter nicht zu vermeiden ist. Durch dieses Strömen der Flüssigkeit kann es nämlich vorkommen, daß Luft in die Kammer der als ventillose Pumpe arbeitenden Spritzvorrichtung eingesaugt wird. Dieses führt dazu, daß eine Benutzung des Tintenspritzkopfes dann nicht mehr möglich ist. Aus diesem Grunde muß dann der Spritzkopf ausgewechselt oder zum Hersteller zum Nachfüllen geschickt werden.

Um beim Transport ein Strömen vGn Schreibflüssigkeit zwischen dem Spritzkopf und dem Vorratsbehälter zu vermeiden, ist es bekannt, den Tintenfluß zwischen

ίο dem Tintenvorratsbehälter und den Druckkammern bzw. den Austrittsdüsen im Tintenspritzkopf durch ein Absperrventil zu unterbinden, das zum Sperren des Zulaufkanals über einen Betriebsein- und -ausschalter betätigbar ist (DE-OS 22 62 32). Mit diesem Ventil ist es

is aber nicht möglich, die während des Betriebes auftretenden Beschleunigungsstöße der Schreibflüssigkeit, welche durch die in Zeilenrichtung erfolgende Bewegung des Tintenspritzkopfes ausgelöst werden, zu unterbinden. Gerade diese Beschleunigungsstöße führen aber dazu, daß im Betrieb Luft aus der Flüssigkeitsleitung in den Spritzkopf eingeschleust wird. Dieses Lufteinsaugen während der Bewegung des Spritzkopfes wird beim Gegenstand des deutschen Patentes 23 11 383 vermindert. Bei dieser bekannten Anordnung ist nämlich im Spritzkopf eine als Schaltelement ausgebildete Membran vorgesehen, welche die Beschleunigungsstöße abfängt, aber in der Ruhestellung des Spritzkopfes nicht strömungsmitteldicht ist. Außerdem erfordern die Prallflächen im Spritzkopf, gegen die sich die Membran bei ihrer Abfangbewegung anlegt, noch einen recht komplizierten Aufbau, was wiederum mit hohen Herstellungskosten verbunden ist. Auch erfordert dieses bekannte Schaltelement einen recht großen Raum.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Tintenspritzvorrichtung der gattungsgemäßen Art die Einrichtung zum Unterbinden der Beschleunigungsstöße in der Schreibflüssigkeit so auszubilden, daß sie besonders einfach und damit billig herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Neben der besonders wirtschaftlichen Hersteilbarkeit der Schraubenfeder wird durch deren Verwendung auch die Betriebssicherheit des Tintenspritzkopfes beträchtlieh erhohl. Außerdem kann die Schraubenfeder, wenn die Tintenspritzvorrichtung nicht im Betrieb ist. eine Strömungssperre bilden, da ihre dann dicht aneinanderliegenden Windungen keine Flüssigkeit durchlassen. Der Einsatz von Schraubenfedern als Fluidik-Schaltelement ist zwar an sich bereits hekannt (siehe Multrus »Pneumatische Logikelemente und Steuerungssysteme«, Krauskopfverlag, Seiten 119 bis 121), jedoch dienen diese Schraubenfedern zum Aufbau logischer Schaltungen wie Negatoren usw. Bei Tintenspritz-Schreibwerken sind derartige Schraubenfedern bislang nicht eingesetzt worden, geschweige dann als Ventilkörper in einer Ventilkammer zwischen Tintenbehälter und Spritzkopf.

Durch die Ausgestaltung des Erfindung«gegenstandes

«0 nach den Ansprüchen 2 bis 4 wird der Vorteil erzielt.

daß die Schraubenfeder eine Strömungssperre zwischen ,Tintenspritzkopf und Vorratsbehälter bildet, in der sie

!_' „--durch einfache ■ Mittel fixiert ist. Dadurch ist ein ' .Transport der Tintenspritzvorrichtung möglich, ohne

daß Luft aus der Flüssigkeitsleitung in den Tintenspritzik'opf eintreten kann. IrI diesem Zusammenhang erbringt die Maßnahme des Anspruchs 5 eine besonders gute Dichtigkeit der Schraubenfeder.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine allgemeine schematische Darstellung eines längs der Druckzeile bewegbaren Wagens mit einem Tintenspritzkopf,

Fig.2 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, und

F i g. 4 eine Einzelheit aus F i g. 1. ι ο

In F i g. 1 ist ein Spritzkopf 1 zum Erzeugen von Schriftzeichen aus Tintentröpfchen auf einem Aufzeichnungsträger 7 mit mehreren Schreibeinheiten dargestellt Dieser Spritzkopf 1 ist auf einem Schütten 2 fest angeordnet, welcher auf ehier Achse 3 verschiebbar gelagert und mittels einer Gewindespindel 5 längs des Aufzeichnungsträgers 7 transportierbar ist Die Gewindespindel 9 ist z. B. mittels eines Schrittmotors 9 antreibbar. Der Spritzkopf 1 ist über einen Verteiler 14 mit zwei flexiblen Schläuchen 11, 12 verbunden, welche über einen Verteiler 10 mit einem Vorratsbehälter 13 fließverburiden sind.

In der F i g. 4 ist ein Teilausschnitt des Spritzk' pfes 1 aus der Fig. 1 dargestellt Die in dem Spritzkopf angeordneten Tintenkammern 16 weisen einerseits Auslaßdüsen 18 auf und sind andererseits in bekannter Weise durch je eine elastisch ausgebildete Membran 19 abgedeckt An diese Membran 19 ist ein als elektromechanische Wandlereinrichtung ausgebildeter piezoelektrischer Kristall 21 angeschlossen, der zur Erzeugung von kurzzeitigen Impulsen dient Die Kristalle 21 erhalten die Steuerimpulse über Leitungsdrähte 17 von einer Steuereinrichtung 25.

In F i g. 2 ist eine Ventilkammer 27 dargestellt, welche mit den Zuflußleitungen 11, 12 und mit der Abflußleitung 23 in Fließverbindung steht Die Abflußleitung 23 ist mit den Tintenkammern 16 fließverbunden. In der Ventilkammer 27 ist eine in ihrer Ruhelage strömungsmitteldichte Schraubenfeder angeordnet, welche mit ihrem einen Ende über die Abflußleitung 23 gestülpt und mit ihrem fre^: schwingenden Ende durch einen als Schwingmasse ausgebildeten Stopfen 31 abgeschlossen ist. In der Ruhelage des Spritzkopfes liegen die Windungen der Schraubenfeder 29 so dicht zusammen, daß keine Tinte von dem Vorratsbehälter 3 über die Zuflußleitungen 11, 12 und über die Ventilkammer 27 zum Tintenspritzkopf 1 strömen karu. Eine sichere Dichtung der Schraubenfeder 29 wird vorteilhaft dadurch erzielt, daß diese eine Ummantelung aus einem elastischen Kunststoff aufweist Wird nun aber der Spritzkopf 1 längs des Aufzeichnungsträgers 7 bewegt, dann schwingt die Schraubenfeder 29 durch die an dem Spritzkopf 1 virkenden Beschleunigungskräfte ständig. Hierbei werden die Federwindungen voneinander abgehoben, so daß Tinte von der Ventilkammer 27 aus in die Abflußleitung 23 zu den Tintenkammern 16 strömen kann. Die Schraubenfeder 29, der als Schwingmasse ausgebildete Stopfen 31 und die Ventilkammer 27 sind so zu dimensionieren, daß die Schwingungen der Schraubenfeder 29 keine Störungen bei der Tropfenbildung hervorrufen und ein Nachströmen von Tinte beim Saugvorgang der zurückschwingenden Kristalle 21 immer gewährleistet ist Um den Tintenspritzkopf 1 störungsfrei transportieren zu können, weist die Ventilkammer 27 an ihrer dem freien Ende der Schraubenfeder 29 zugewandten Wand eine Piattenmembran 33 auf, welche durch einen steuerbaren Andruckhebel 35 gegen die untere Windung der Schraubenfeder drückbar ist Der Andruckhebel 35 ist über eine Zugstange 37 mit einem Betriebsein- und -ausschalter 39 verbunden. In der Wirkstellung des Andruckhebels 35 ist eine Schwingbewegung des freien Endes der Schraubenfeder 29 nicht mehr möglich, wodurch auch jegliches Fließen von Tinte von der Ventilkammer 27 zu der Abflußleitung 23 unterbunden wird. Durch die arretierte Strömungsmitteldichte Schraubenfeder 29 wird ein Lufteinsaupen während des Transportes des Spritz-Schreibwerke* vermieden, da die beim Transport in den Zuflußleitungen auftretenden Schwingungen nicht auf die Flüssigkeit in den Kammern des Spritzkopfes 1 übertragen werden können. Die Betriebssicherheit des Tintenspritz-Schreibwerkfis wird also beträchtlich erhöht.

Das in F i g. 3 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel umfaßt eine Schraubenfeder 41, die einer Ventilkammer 43 angeordnet ist an welche eine Zufkißleitung 11, 12 und eine Ausflußleitung 23 zu den Tintenkammern 16 gemäß F i g. 4 angeschlossen sind. Die Schraubenfeder 41 ist mit ihrem offenen Ende wieder über die Abflußleitung 23 gestülpt und an ihrem freien Ende durch einen Stopfen 45 abgeschlossen. In der Ruhestellung können die Windungen der Schraubenfeder durch eine Steuervorrichtung derart zusammengedrückt werden, daß keine Tinte von der Zuflußleitung 11, 12 zur Ausflußleitung 23 strömen kann. Die Steuervorrichtung besteht hier aus einem Elektromagneten 47. Wenn die Maschine eingeschaltet wird, entregt sich dabei der Magnat 47, wodurch die Schraubenfeder 41 entarretiert wird. Hierbei heben sich die Windungen der Schraubenfeder 41 gemäß Fig.3 voneinander ab. Dadurch wird die Fließverbindung zwischen der Zuflußleitung 11, 12 und der Abflußleitung 23 freigegeben. D's bei jedem Druckvorgang ausgestoßene Flüssigkeitsmenge kann sofort ohne Störungen nachgesaugt werden. Die Schraubenfeder ist allerdings auf jeden Fall so ausgebildet, daß sie durch plötzliche Druckanstiege in der Zuflußleitung 11, 12 und in der Ventilkammer zusammendrückbar und dadurch kurzzeitig strömungsmitteldicht wird. Hierdurch können sich die Druckerhöhungen nicht störend aur die Tintentropfenbildung auswirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Tintenspritzvorrichtung mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers bewegbaren Tintenspritzkopf, einer Flüssigkeitsleitung, die von einem Tintenvorratsbehälter zu den impulsartig beaufschlagbaren Druckkammern des Tintenspritzkopfes zum Ausstoßen von einzelnen Tintentröpfchen aus den Austrittsdüsen desselben hinführt, und einer Einrichtung, mittels der die während des Betriebes in der Flüssigkeitsleitung durch die Bewegung des Tintenspritzkopfes auftretenden Beschleunigungsstöße der Schreibflüssigkeit unterbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Unterbinden der BeschleunigungsstöOe der Schreibflüssigkeit eine Schraubenfeder (29) ist, die als Ventilkörper in einer in die Flüssigkeitsleitung (11, 12; 23) zwischen Tintenvorratsbehälter (13) und Spritzkopf (1) eingefügten Ventiikammer (27; 43) liegt und mit ihrem einen offenen End«*, die Ausmündung der aus der Ventilkammer weg und zum Tintenspritzkopf hinführenden Abflußleitung (23) umschließend, flüssigkeitsdicht an der Ventilkammerwand befestigt ist, während das andere in der Ventilkammer frei bewegliche Ende durch einen Stopfen (31; 45) flüssigkeitsdicht verschlossen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem durch den Stopfen (31) verschlossenen Enden der Schraubenfeder (29) zugewandte Wand der Ventilkammer (27) durch eine Plattenmembran (33) gebildet ist, welche durch einen Andruckhebel (J5) gegen das durch den Stopfen (31) verschlossene Ende der ixhraul .nieder (29) drückbar ist (F ig. 2).

3. Ventil nach Anspruch 2, dadi oh gekennzeichnet, daß der Andruckhebel (35) durch den Betriebsein- und -ausschalter elektrisch betätigbar ist.

4. Ventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (41) durch den Magnetfluß einer Magnetspule (47) in ihre tintenundurchlässige Ruhelage zusammendrückbar ist (F ig· 3).

5. Ventil nach den Ansprüchen 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (29, 41) eine Ummantelung aus einem elastischen Kunststoff aufweist.