DE2738080C2

DE2738080C2 - Device for damping pressure changes occurring in the ink supply

Info

Publication number: DE2738080C2
Application number: DE19772738080
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing.(Grad.) 2941 Grafschaft Sicking; Norbert Dipl.-Phys. 2940 Wilhelmshaven Zeising
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1977-08-24
Filing date: 1977-08-24
Publication date: 1981-12-24
Also published as: DE2738080A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen von in der Tintenversorgung auftretenden und sich im Tintenschreibkopf als Druck- und Saugimpulse auswirkenden Druckänderungen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for damping of pressure changes occurring in the ink supply and acting in the ink recording head as pressure and suction pulses, according to the preamble of Claim 1.

Schlauchleitungen übertragen insbesondere dann Druck- und Saugstöße, wenn ein Nachgeben der Wandung nicht möglich ist und sich über die Länge und die lichte Weite der Leitung eine Dämpfung de* Geschwindigkeits- und Druckbetrages nicht einstellen läßtHose lines transmit pressure and suction surges in particular when the Wall is not possible and there is attenuation over the length and the clear width of the line. Can not set the speed and pressure amount

In Tintenschreibwerken werden Schreibköpfe über Rohrleitungen mit Tinte versorgt Diese wird in der Regel aus einem gestellfesten Vorratsbehälter über flexible Schläuche zum Schreibkopf geleitet Durch den Bewegungsablauf des Schreibkopfes und durch Schwingungen der Unterlage des Schreibwerkes und auch bei dessen Transport treten Saug- und Druckstöße auf, die in dem Schreibkopf zu einem Tintenmangel und im Falle von Druckstößen in Richtung Schreibkopf zu Tintenüberschuß in diesem führen. Der Druckausgleich erfolgt über den Schreibkopf und es tritt Luft durch dessen Tintenöffnungen in den Schreibkopf ein bzw. Tinte aus diesem aus.In ink pens, the print heads are supplied with ink via pipes Usually from a frame-mounted storage container via flexible hoses to the print head Movement of the writing head and by vibrations of the base of the writing unit and also with its transport occur suction and pressure surges, which lead to a lack of ink and in the case of the write head of pressure surges in the direction of the print head lead to excess ink in this. The pressure equalization takes place over the write head and air enters and ink exits the write head through its ink openings this off.

Aus der DE-AS 12 02 997 ist eine Tintenversorgungseinrichtung zum Zuführen von Tinte aus einem gehäusefesten Vorratsbehälter zu einem in Spalten bewegbaren Schreibstift bekannt geworden. Die Tintenversorgungseinrichtung weist eine Kapillarleitung aus einem flexiblen Material auf, die schraubenförmig um eine zur Auslenkung des den Schreibstift tragenden Schlittens parallele Achse gewickelt ist. Durch die je nach Stellung des Wagens auseinandergezogenen bzw. zusammengeschobenen Windungen stellt sich ein unterschiedliches Volumen der Leitung ein und esFrom DE-AS 12 02 997 an ink supply device for supplying ink from a housing-fixed storage container become known to a pen movable in columns. The ink supply device has a capillary line a flexible material that is helical around a deflection of the pen carrying the pen Slide is wound parallel axis. Depending on the position of the trolley, they are pulled apart or When the windings are pushed together, the volume of the line and it kommt zu Unterbrechungen in der Tintenzuführung zum Schreibstiftthere are interruptions in the ink supply to the pen

Des weiteren ist es aus der DT-AS 12 85 753 bekannt, je eine Rohrleitung jeweils links und rechts vom Schlitten schraubenförmig um die Achse für den Schlitten zu wickeln. Da jeweils das im Bereich des Schlittens befindliche Endstück jeder Leitung in eine gemeinsame Kammer der Schreibfeder, das entfernt liegende Endstück in den Vorratsbehälter münden,Furthermore, it is known from DT-AS 12 85 753, one pipe each on the left and right of the slide helically around the axis for the Wrap sled. Since the end piece of each line located in the area of the slide is in a common chamber of the pen, the distal end piece open into the storage container,

ίο kommt es während der Schlittenbewegung zu einem Tintenfluß aus dem jeweils zusammengedrückten Leitungsteil in den auseinandergezogenen Leitungsteil. Druckstöße, wie sie auch durch die Verstellbewegung des Schlittens auf die Schlauchteile übertragen werden,ίο there is a during the slide movement Ink flow from the respectively compressed line part into the expanded line part. Pressure surges, as they are also transmitted to the hose parts by the adjustment movement of the slide, erzeugen in der Schreibfeder bzw. bei Verwendung eines derartigen Schlauchsystemes in Tintenschreibwerken in Druck und Geschwindigkeit unterschiedliche Tntenbewegungen zum Kopf.produce different pressure and speed in the pen or when using such a hose system in ink pens Tone movements to the head.

In der US-PS 31 20 214 ist eine Tintenversorgungs-In US-PS 31 20 214 is an ink supply

einrichtung dargestellt worden mit einem mit Tinte aufgefüllten und um einen starren Kern in Art einer Spule herumgewickelten Schlauchleitungsstück. Dieser so gebildete Tintenvorratsbehälter steht mit einem Ende mit einer Aufzeichnungsfeder, mit dem zweitendevice has been shown with an ink filled and around a rigid core in the manner of a Coil of wound hose line piece. This thus formed ink reservoir stands with a End with one recording pen, with the second Ende mit der Atmosphäre in Verbindung. Einerseits besteht hierbei die Gefahr des Luftzutritts, andererseits werden durch den Betrieb auftretende Druckstöße über die Wandung der Schlauchleitung auf die benachbart gelagerten Windungen übertragen und die aufgrundEnd in contact with the atmosphere. On the one hand there is a risk of air ingress, on the other hand, pressure surges occurring during operation are over the wall of the hose line transferred to the adjacent windings and the due entsprechend der zu einer Spule aufgewickelte Schlauchlänge erwünschte Dämpfung verringertReduced attenuation desired according to the length of the hose wound into a coil

Demgegenüber liegt die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer kompakten Dämpfungseinrichtung für in der Tintenversorgungseinrichtung zum SchreibkopfIn contrast, the object of the invention is to create a compact damping device for in the ink supply device to the writing head auftretende Saug- und Druckstöße. Hierbei soll einerseits mit einem effektiv langen Rohrleitungsstück mit geringem Querschnitt und andererseits über die Elastizität der Wandung eine Dämpfung von Saug- und Druckimpulsen erreicht werden. Die sich auf dieoccurring suction and pressure surges. Here should on the one hand with an effectively long pipe section with a small cross-section and on the other hand via the Elasticity of the wall damping of suction and pressure pulses can be achieved. Which focus on the Wandung des in Art einer Spule aufgewickelten Rohrleitungsstückes übertragende und hierbei zu Ausweitungen der Rohrleitung führenden Druckänderungen sollen nicht auf die unmittelbar benachbart gelagerten Rohrleitungsstücke bzw. Windungen überWall of the pipe section wound up in the manner of a coil which is transferred and in this case closed Extensions of the pipeline leading to pressure changes should not affect the immediately adjacent ones stored pipe sections or windings tragen werden.will wear.

Diese Aufgabe wird bei Einrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst. Die in den weiteren Ansprüchen angegebenenThis object is achieved in devices according to the preamble of claim 1 by the features of Characteristic of claim 1 solved. The specified in the further claims Merkmale beziehen sich auf bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung.Features relate to preferred embodiments of the invention.

Aus der Anordnung einer derartigen Einrichtung in Tintenversorgungsleitungen ergeben sich insbesondere hinsichtlich zusätzlicher Tintenmenge, TransportsicheThe arrangement of such a device in ink supply lines results in particular with regard to additional ink quantity, transport security rung und Sicherheit vor Ausfall des Schreibkopfes Vorteile.tion and security against failure of the print head Advantages.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung im folgenden beschrieben werden. Dabei zeigtThe invention will be described in the following on the basis of the exemplary embodiments shown in the drawing. It shows

F i g. 1 ein Tintenschreibwerk mit einer der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtungen und dieF i g. 1 an ink writing unit with one of the damping devices according to the invention and the

Fig.2 bis 6 Dämpfungseinrichtungen in schematischen Darstellungen. In F i g. 1 ist ein Tintenschreibkopf 9 über VerstellmitFig. 2 to 6 damping devices in schematic representations. In Fig. 1 is an ink writing head 9 via Verstellmit tel 11 in Zeilenrichtung bewegbar gelagert. Dieser Tintenschreibkopf weist Düsen 15 auf, aus denen Tinte beispielsweise in Tropfenform austritt, die auf den Druckträger (Strichpunktlinie) übertragen wird zurtel 11 mounted movably in the line direction. This Ink recording head has nozzles 15, from which ink emerges, for example in the form of drops, which on the Print substrate (dotted line) is transferred to

Darstellung von Schriftzeichen und Symbolen. Zum Ergänzen verbrauchter Tinte ist der Tintenschreibkopf über Schlauchleitungen 13 und 14 mit einem Tintenvorratsbehälter 12 verbunden. In die Schlauchleitung ist eine der Dämpfungseinrichtungen 10 nach der Erfindung eingesetzt, die im folgenden zu den F i g. 2 bis 6 beschrieben werden sollen.Representation of characters and symbols. The ink recording head is used to replenish used ink Connected to an ink reservoir 12 via hose lines 13 and 14. Is in the hose line one of the damping devices 10 used according to the invention, which are shown below in relation to FIGS. 2 to 6 should be described.

Die Erfindung geht aus von dem Gedanken, über eine effektiv lange Leitung bei geringem Durchmesser eine maximale Dämpfung zu erzielen bzw. über die ι ο Flexibilität des Wandungsmaterials der Schlauchleitung eine Dämpfung von Druck- und Saugstößen herbeizuführen. In dem Artikel »Laminar Transient Flow in Pipes« in The Canadian Journal of Chemical Engineering 53, 1975, Seite 469, von J. H. Masliyah und G. A. Shook ist die Ausbreitung von Geschwindigkeits- und Druckverteilungen newtonischer Flüssigkeiten beschrieben worden. Danach ist die zeitliche Ausbreitung der Verteilung von der dimensionslosen Kennzahl F abhängig. Die Größe von Fergibt sich aus der Formel __ p-Cs-R² The invention is based on the idea of achieving maximum damping via an effectively long line with a small diameter or of bringing about damping of pressure and suction surges via the ι ο flexibility of the wall material of the hose line. In the article "Laminar Transient Flow in Pipes" in The Canadian Journal of Chemical Engineering 53, 1975, page 469, by JH Masliyah and GA Shook, the propagation of velocity and pressure distributions in Newtonian fluids has been described. According to this, the spread of the distribution over time is dependent on the dimensionless index F. The size of Fer is given by the formula __ p-Cs-R ²

wobei Q für die Dichte, C für die Schallgeschwindigkeit, R für den Radius, μ für die Viskosität und L für die Länge der Rohrleitung eingesetzt wurde. Hieraus ergibt sich, daß mit geringer werdendem F die Dämpfung des Geschwindigkeits- oder Druckbetrages zunimmtwhere Q for the density, C for the speed of sound, R for the radius, μ for the viscosity and L for the length of the pipeline. It follows from this that as F becomes smaller, the damping of the amount of speed or pressure increases

In F i g. 2 ist ein Ballon vorgesehen, der beispielsweise aus einem Doppelwandungsmaterial 2 und einem Kern 3 besteht, wobei der Hohlraum zwischen den Wandungen 2 aufgebläht ist Hier besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Kern 3 aus einem einwandigen Ballon zu bilden. Auf den Ballon ist ein Tintenleitungsstück 1 in mehreren Lagen bildende Windungen aufgewickelt An die Schlauchleitungsenden 1 sind die Schlauchleitungen 13 und 14 aus Fig. 1 angeschlossen. Treten in den Windungen Druck- bzw. Saugstöße auf, werden diese über die Leitungslänge und über die Verformbarkeit der Wandung des Schlauches abgebaut Zu diesem Zweck ist der Ballon nachgebbar gestaltetIn Fig. 2 a balloon is provided, for example consists of a double wall material 2 and a core 3, the cavity between the walls 2 is inflated Here, however, there is also the possibility of the core 3 from a single-walled balloon to build. An ink line piece 1 is wound onto the balloon to form turns An in several layers the hose line ends 1 are connected to the hose lines 13 and 14 from FIG. 1. Step into the Windings pressure or suction surges, these are over the length of the line and the deformability of the Wall of the hose dismantled For this purpose, the balloon is designed to be flexible

In F i g. 3 ist ein in sich nachgebbares Material 4 um einen festen Kern 5 gelegt, um daß das Rohrleitungsstück spulenförmig herumgewickelt worden ist Vermittels der weichen Zwischenlage 4 besteht die Möglichkeit, radiale Auslenkungen des flexiblen Schlauches aufzufangen.In Fig. 3, a resilient material 4 is placed around a solid core 5 in order that the pipe section has been wound around in the form of a coil. By means of the soft intermediate layer 4, there is the possibility of to absorb radial deflections of the flexible hose.

In Fig.4 ist um einen festen Kern 5 zunächst eine Lage eines Rohrleitungsstückes 1 herumgewickelt worden. Zwischen der ersten und der zweiten Lage und jeder weiteren Lage ist eine Schicht aus einem nachgebbaren Material 4 bzw. ein Luftpolster 2 gelegt zum Auffangen von sich auf die Wandung der Rohrleitung 1 auswirkenden Drucl. und Saugstößen.In Figure 4 is a fixed core 5 initially a Layer of a pipe section 1 has been wrapped around. Between the first and second layers and Each further layer has a layer made of a resilient material 4 or an air cushion 2 to absorb pressure acting on the wall of the pipeline 1. and suction puffs.

In Fig.5 ist um den festen Kerr 5 zugleich ein Rohrleitungsstück 1 für die Tintenversorgung und ein luftgefülltes bzw. zumindest an einem Ende offenes Rohrleitungsstück 6 gewickelt, so daß sich zwischen jeder Windung tinteführender Rohrleitung ein ausgleichendes Rohrleitungsstück befindetIn Figure 5 is around the fixed Kerr 5 at the same time Pipe section 1 for the ink supply and an air-filled or at least one end open Pipe section 6 wound so that there is a compensating pipe between each turn of the ink-carrying pipe Pipe section is located

In F i g. 6 werden die Windungen der Rohrleitung 1 auf Abstand zueinander gehalten durch Noppen 7 und 8 entsprechend auf Umschlag gelegter und mit solcher versehener Matten. Die Noppen 7, 8 entsprechen in ihrem Durchmesser und in ihrer Höhe dem Durchmesser der Schlauchleitung 1 und sind hintereinander und der Steigung der Windungen der Rohrleitung entsprechend an der Matte anzuordnen.In Fig. 6, the turns of the pipeline 1 are kept at a distance from one another by knobs 7 and 8 appropriately placed on the envelope and provided with such mats. The knobs 7, 8 correspond to in their diameter and the height of the diameter of the hose line 1 and are one behind the other and to be arranged on the mat according to the gradient of the windings of the pipeline.

Hierzu 2 Blatt ZcichnunccnFor this purpose 2 sheets of drawing

Claims

Patent claims:

1. Einrichtung zum Dämpfen von in der Tintenversorgung auftretenden und sich im Tintenschreibkopf als Druck- und Saugimpulse auswirkenden Druckänderungen mit einem dünnwandigen, elastisch verformbaren Schlauch, der in Form einer Spule in Lagen auf einen Kern gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Windungen und Lagen durch hochelastisch nachgebbare Zwischenlagen (2, 4,6,7,8) auf dem Kern (3,5) abgestützt sind.1. Device for damping occurring in the ink supply and located in the ink recording head pressure changes acting as pressure and suction impulses with a thin-walled, elastically deformable hose, which is in the form of a coil in Layers wound on a core, thereby characterized that turns and layers by highly elastic, flexible intermediate layers (2, 4,6,7,8) are supported on the core (3,5).

2. Einrichtung zum Dämpfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Außenmantel (4) des Kernes (5) aus einem hochelastisch nachgebbaren Material besteht2. Device for damping according to claim 1, characterized in that at least the outer jacket (4) of the core (5) consists of a highly elastic yieldable material

3. Einrichtung zum Dämpfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) aus einem hochelastisch verformbaren und aufgeblähten Ballon besteht3. Device for damping according to claim 2, characterized in that the core (3) consists of a consists of a highly elastically deformable and inflated balloon

4. Einrichtung zum Dämpfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) aus einem doppelwandigen Ballon mit aufgeblähter Hohlschicht (2) besteht4. Device for damping according to claim 3, characterized in that the core (3) consists of a double-walled balloon with an inflated hollow layer (2)

5. Einrichtung zum Dämpfen nach Anspruch 1, mit einem Kern aus einem festen Material, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jede Lage eine Zwischenlage (2, 4) aus einem hochelastisch nachgebbaren Material gelegt ist5. A device for damping according to claim 1, having a core made of a solid material, thereby characterized in that between each layer an intermediate layer (2, 4) made of a highly elastic yieldable material is placed