Генератор капель для электрокаплеструйной печати Советский патент 1992 года по МПК G01D15/18 

Изобретение относится к электронно- ионной и электрокаплеструйной технологии и может найти применение в выходных устройствах ЭВМ, маркировочных модулях, устройствах -микродозирования и гранулирования.

Целью изобретения является повышение надежности каплеобразования.

На фиг. 1 приведена схема генератора капель; на фиг. 2.3,4- то же, варианты выполнения.

Генератор капель (фиг. 1-4) содержит форсунку 1, сопловой элемент 2 (конус медицинской иглы) с приклеенным вместо иг- лы соплом 3 (часовым камнем или диафрагмой с отверстием), корпус 4, штуцер 5 и трубопровод 6, соединенные с узлом подачи рабочей жидкости, пьезокерамические элементы (диски 7), обращенные к электроду 8 (шайбе из фольги) одноименными электродами, причем электрод 8 связан проводом с генератором переменного напряжения синхронизации каплеобразования (не показан), фильтр 9, пружину 10, регулировочную гайку 11, втулку 12. Длина конусной части форсунки от стенки корпуса 4 (со стороны пьезокерамики) до сопла кратна нечетному числу четвертей длины волны упругой деформации в форсунке. Это условие резонанса выдерживается в случае работы с синусоидальным напряжением сийхронизации каплеобразования постоянной (фиксированной) частоты. При работе с несинусоидальными синхросигналами или на переменной частоте необходимо работать вдали от собственной (резонансной) частоты форсунки. Для этого необхо ч

о

О)

со

димо нарушить условие механического резонанса в 2-10 раз.

На фиг. 2 представлена наиболее простая и технологичная конструкция генератора капель. Соединение деталей 1, 7, 8, 4 по торцам выполнено за счет электрозвукопроводящего клея (например, карбинольный клей для склеивания стали и пьезокерамики или термостойкий клей полиуретанового типа марок ВК18, ВК20 и др.). При этом на период затвердевания клея детали сжимаются с напряжением не менее 175 Н/см2. Соединение корпуса 4 и ближайшей к нему пьезокерамической шайбы можно выполнить звукопоглощающим клеем, чтобы иск- лючить передачу звуковых колебаний на корпус. Фильтр 9 (многослойный мембранный с переменной крупностью или объем- иный той же структуры) расположен в пустоте посадочного конуса, рационально ее запол- няет и обеспечивает фильтрацию жидкости в непосредственной близости от сопла как самого опасного участка трубопровода. Имеется возможность фильтра наращивать в глубь форсунки, чтобы увеличить его срок службы, причем величину наращенных секций фильтра целесообразно увеличивать.

Форсунка со стороны сопла имеет острую кромку по всему периметру, что обеспечивает плавное сопряжение внутреннего канала с сопловым элементом и исключает образование воздушных пробок (или зон лодсоса) в окрестности сопла, т.е. в зоне максимальной модуляции давления. В противном случае в застойных зонах задержи- ваются пузырьки воздуха и за счет значительной сжимаемости воздуха сглаживают модуляционное давление и снижают эффективность каплеобразования. Плавные переходы (сопряжения) каналов форсунки, соплового элемента и часового камня способствуют удалению пузырьков воздуха из зоны фильтра. На фиг, 21 штуцер трубопровода подключен к форсунке с противоположной стороны от сопла. Вэтомслу- чае улучшается технологичность самой форсунки, но требуется пьезокерамические шайбы для получения вибрационного преобразователя, усложняется также изготовление корпуса генератора капель. Однако эффективность пьезокерамических шайб ниже, чем пьезокерамических дисков тех же габаритов. На фиг. 3 приведен вариант конструкции генератора капель спьезокерами- ческими дисками. В этом случае подвод жидкости выполняется по боковой поверхности буртика форсунки через коленообразный канал в форсунке. Для снижения вибрации штуцера и трубопровода они размещаются непосредственно у пьезокерамики, т.е. у неподвижного узлового сечения. На фиг, 3, 4 представлены конструкции, аналогичные фиг. 1, 2, но в них зажим осуществляется посредством мембранной (плоской или фигурной) пружины 10 и регулировочной гайки 11 (для регулирования усилия прижимабуртикафорсунки, пьезокерамических элементов, электрода и корпуса). Втулка 12 (например, фторопластовая) выполняет функции изолятора и базирующего элемента. Конструкция, представленная на фиг. 4,1 отличаются возможностью полной разборки и взаимозаменяемости.

Генератор (фиг. 1-4) капель работает следующим образом.

По трубопроводу 6 под постоянным давлением подается рабочая жидкость, которая вытекает через сопло 3 в виде ламинарной сплошной струи. При подаче на электрод 8 напряжения синхронизации (второй провод подключен к корпусу) пьезокерамика начинает испытывать осевые растяжения и сжатия, которые передаются к соплу. При этом жидкость в окрестности приобретает пульсации скорости истечения. Появляющиеся перетяжки в струе нарастают экспоненциально и приводят к дроблению струи на ре-1 гулярный поток капель. Капли в дальнейшем могут быть заряжены и отклонены для мозаично-матричной печати, маркировки, графо- построения и т.п.

Формула изобр е. т е н и я

Генератор капель для электрокаплест- руйной печати, содержащий корпус, форсунку, выполненную в виде трубки с буртиком и соплом на одном конце, другой конец трубки связан через трубопровод с узлом подачи рабочей жидкости под давлением, между корпусом и одной стороной буртика расположены два пьезокерамических элемента с электродом между ними, который соединен с источником переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности каплеобразования, на одном конце трубки установлен сопловой элемент с диафрагмой, причем внутренняя и внешняя поверхности трубки со стороны сопла выполнены пересекающимися с образованием острой кромки по всему периметру соплового элемента, с другой стороны буртика расположены регулировочная гайка с пружиной.

-0-0

Изобретение относится к электрокапле- струйной технологии и может найти применение в электрркаплеструйных устройствах печати, маркировки, графопостроения, в выводных устройствах ЭВМ, в множительной технике и полиграфии. Целью изобретения является повышение надежности каплеобразования. В генераторе капель предусмотрены сменные сопловые элементы 2, разъемный штуцер 5, фильтр 9 в области сопла, плавное сопряжение каналов форсунки, соплового элемента и сопла, а также зажим деталей генератора с определенным, экспериментально найденным, напряжением сжатия. Трубопровод через штуцер под- ключается к форсунке в зоне узлового сечения, длина консольной части форсунки настраивается в зависимости от формы напряжения синхронизации каплеобразования в резонанс или в стороне от резонанса. 4 ил. (/ С

гл#

ismu

№J