Устройство для нанесения капель жидкостиНА пОВЕРХНОСТь Советский патент 1981 года по МПК B05B1/02 B05B13/00 B41L27/10 

Устройство для нанесения капель жидкости на поверхность содержит жидкостную камеру 1, соединенную каналом 2 для подвода жидкости с питающим резервуаром 3 и снабженную выпускным отверстием 4 и средством для создания периодического повышения давления жидкости в камере 1, закрепленную на жидкостной камере 1 Тневматическую камеру 5, соединенную посредством магистрали 6 через увлаж нитель 7 воздуха со средством 8 подачи воздуха и снабженную выпускным отверстием 9, расположенным соосно йыпускному отверстию 4 жидко стной камеры 1. Жидкостная камера 1 посредством перегородки 10 разделена на наружную 11 и внутреннюю 12 части, сообщ щиеся между собой через отверстие 13 в перегородке 10, которое выполнено соосно выпускным отвертиям 4 и 9 жидкостной 1 и пневматической 3 камер соответственно. Кроме того, в перегородке 10 выполнено отверстие 14, соединяющее наружную часть 11 жидкостной камеры 1 с каналом 2 для подвода жидкости из питающего резервуара 3, Средство для создания периодичес кого повышения давления жидкости в камере 1 выполнено в виде укрепленных на ее корпусе мембраны 15 и пьезоэлектрического кристалла 16, причем мем брана 15 примыкает к внутренней час ти 12 жидкостной камеры 1 в части 1 увеличенного размера. При этом площадь поперечного сечения выпускно- . го отверстия 4 жидкостной камеры 1 должна быть значительно меньше площади поперечного сечения части 17 увеличенного размера, ее внутренней части 12 и немного меньше площади п перечного сечения выпускного отверс тия 9 пневматической камеры 5. Для подвода управляющих импульсов к кристаллу 16 и к мембране 15 присое динены провода 18. Пневматическая камера 5 включает впускной канал 19, соединяющий ее через магистраль 6 и увлажнитель 7 йоздуха со средством 8 подачи воздуха, кольцевую часть 20 и дискообраз ную часть 21, сообщающуюся с атмосферой через выпускное отверстие 9. При этом высота дискообразной части 21 пневматической камеры 5 должна быть значительно меньше высоты (раз мера вдоль оси) ее кольцевой части 20. Вместо осевого направления (фиг.1 впускной канал 19 может быть направлен по касательной к.окружности кол цевой части 20 пневматической, камеры 5 (фиг; 2 и 3), Ср,едство 8 подачи воздуха в пнев матическую камеру 5 содержит насос 22, к выходу 23 которого последовательно присоединены воздушный фильт 24 для отфильтровывания инородных частиц и демпфирования пульсаций воздушного потока, создаваемых насосом 22, увлажнитель 7 воздуха для предотвращения подсыхания жидкости в выпускном отверстии 4 жидкостной камеры 1 и регулятор 25 давления воздуха, причем выход последнего соединен через магистраль 26 с питающим резервуаром 3,- Увлажнитель 7 воздуха (фиг. 5), выполнен в виде емкости 27, частично заполненной водой и разделенной пористой перегородкой 28 на входную 29 и выходную 30 камеры, первая из которых соединена посредством магистрали 31 с воздушным фильтром 24, а вторая посредством магистрали 32 с впускным каналом 19 пневматической камеры 5. Для частичного заполнения емкости 27 водой к боковой ее стенке присоединена труба 33. Другой вариант конструкции увлажнителя 7 воздуха (фиг. 6) представляет собой также емкость 27, частично заполненную водой и содержащую пористую перегородку 28, и, кроме того, дополнительную пористую перегородку 34. Перегородка 28 и 34 разделяют емкость 27 увлажнителя 7 воздуха на, аналогично, входную 29 и выходную 30, а также промежуточную 33 камеры, причем входная камера 29 посредством магистрали 31 соединена с воздушным фильтром 24, а выходная 30 - посредством магистрали 32 со впускным каналом 19 пневматической камеры 5 и посредством магистрали 35 с регулятором 25 давления воздуха. Для частичного заполнения емкости 27 водой к боковой ее стенке также присоединена труба 33. Устройство для нанесения капель жидкости на поверхности работает следующим образом. При возбуждении электрическим импульсом пьезоэлектрического кристалла 16 жидкость из внутренней части 12 жидкостной камеры 1 под действием давления мембраны 15 выбрасывается через отверстие 13 в перегородке 10 в наружную часть 11 камеры 1 и далее через звыпускны.е отверстия 4 и 9 на поверхность для записи. Когда подача импульса прекращается,направление .потока жидкости в отверстии 13 в перегородке 10 меняется на обратное, и жидкость всасывается из питающего резервуара 3 по каналу 2 через отверстие 14 в перегородке 10 и наружную часть 11 во внутреннюю часть 12 жидкостной камеры 13.. В то же время, к кольцевой части 20 пневматической камеры 5 от средства 8 подачи воздуха через впускной канал 19 поступает поток воздуха под постоянным давлением, который расходится при прохождении через кольцевую часть 20 пневматической камеры 6 и сходится, когда входит в дискообразную часть 21 камеры 5, по ле чего выходит через выпускное отверстие 8 с высокой скоростью. Давление подводимого воздуха уст навливают таким, чтобы давление в кольцевой части 20 пневматической к меры 5 было равно давлению в выпускном отверстии 4 жидкостной камеры для обеспечения отсоса жидкости из отверстия 4 с преодолением поверхностного натяжения и вязкости жидкости, и чтобы скорость воздуха при выходе из выпускного отверстия 9 была больше скорости, с которой выб расывается жидкость из выпускного отверстия 4, что обеспечивает разго выброшенной жидкости воздушным потоком. Поскольку при выбросе жидкость разбивается на серию капелек уменьшающегося размера капельки меньшего размера разгоняются быстрее, нежели капельки большего размера, в резуль тате чего они достигают поверхности для записи, по существу, в один и тот же момент времени. При выполнении впускного канала 19по касательной к окружност кольцевой части 20 пневматической камеры 5 (фиг. 2 и 3) в кольцевой части 20камеры 5 образуется круговой пото воздуха, показанный стрелкой на фиг. 3. В дискообразную часть 21 камеры 5 воздух идет по спирали радиально внутрь к выпускному отверстию Из-за отсутствия осевой составляю щей в Спиральном воздушном потоке в дискообразной части 21 пневматическо камеры 5 воздух из этой части камеры 5 может через выпускное отверстие 4 засасываться в наружную часть 11 и далее во внутреннюю часть 12 жидкост ной камеры 1, препятствуя получению , удовлетворительного выброса жидкости дай предотвращения такого внедрения воздуха питающий резервуар 3 для жидкости соедин 1ют посредством магистрали 26 со средством подачи воздух в результате чего в питающем резерву аре 3 создается избыточное давление воздуха и, следовательно, жидкости. Благодаря этому давление жидкости в выпускном отверстии 4 жидкостной камеры 1 повышается, его .устанавливают вручную регулятором 25 так, чтобы оно было равно давлению воздуха в ди кообразной части 21 пневматической камеры 5. Примерными размерами жидкостной 1 и пневматической 5 камер устройства, обеспечивающими получение высокоскоростного ламинарного воздушного потока на выходе из выпускного отверстия 9 пневматической камеры 5 при давлении подаваемого воздуха 100 1000 мм водяного столба, могут быть следующие: наружный диаметр кольцевой части 20 пневматической камеры 5 - 20 мм; ширина кольцевой части 20 пневматической камеры 5 (W) 1-4 мм, высота кольцевой части 20 пневматической камеры 5 (D) 0,5-2 мм/ высота дискообразной части 21 пневматической камеры 5 (т) 10-100 мк; диаметр выпускного отверстия 4 жидкостной камеры 1 - 40 мк; диаметр выпускного отверстия 9 пневматической камеры 5 - 100-150 мк. Во время пауз, когда управляющие импульсы пьезоэлектрическому кристаллу 16 не подаются, поверхность жидкости в выпускном отверстии 4 жидкостной камеры 1 может подсыхать, в результате чего увеличивается ее вязкость. Увлажнитель воздуха 7 сохраняет ее текучесть увлажняя воздушный поток, поступающий в пневматическую камеру 5. Сжатый воздух, поступая из фильтра 24 во входную камеру 29 увлажнителя 7 (фиг. 5) ,увлажняется при прохождении через насыщенную водой пористую перегородку 28 и выходит из выходной камеры 30. При другом конструктивном выполнении увлажнителя 7 (фиг. 6) воздух поступает от фильтра 24 во входную (нижнюю) камеру 29, проходит сквозь полностью погруженную в воду пористую перегородку 28, например из стекла или фарфора, и выходит в воду в виде воздушных пузырьков, которые всплывают на поверхность воды. Следующая пористая перегородка 34, преимущественно из волокнистого материала, поглощает брызги, образованные при выходе воздушных пузырьков наверх, но пропускают увлажненный воздух в выходную (верхнюю) камеру 30, откуда он по магистрали 32 поступает в пневматическую камеру 5. В результате использования предлагаемого изобретения значительно расширяются возможности механизмов для записи данных на поверхность, например бумаги, в динамическом режиме. При этом обеспечивается хорошее качество записи вследствие получения в устройстве капелек жидкости уменьшенного размера. Формула изобретения 1. Устройство для нанесения капель жидкости на поверхность, содержащее жидкостную камеру с выпускным отверстием и каналом для подвода жидкости, средство для создания периодического повышения, давления жидкости в камере, отличающееся тем то, с целью уменьшения разброса факела и размеров капель, оно снабжено становленной в жидкостной камере перегородкой с отверстием, соосным с ее выпускным отверстием, закрепленной на: жидкостной камере пневматической камерой и соединенным с последней посредством магистрали средством подачи воздуха, причем на упомянутой магистргши установлен увлажнитель воздуха 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что увлажнитель воздуха вЁшолнен в виде емкости, разделенной пористой перегородкой на ка:меры, одна из которых соединена со )средством подачи воздуха, а другая с пневматической камерой. 3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что увлажнитель воздуха .снабжен -дополнительной пористой перегородкой, установленной внутри, емкости 6 зазором относительно упомянутой ранее перегородки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 523718, кл. В 05 В 1/02, 1974 (прототип).

А-Д

. Воз&ул

Вода

Фиг.

52