Генератор капель для электрокаплеструйной печати

 

Изобретение относится к электрокаплеструйной 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 подключается 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 D 15/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3947761/24 (22) 27.08.85 (46) 29.02.92, Бюл. N 8 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) B.È.Áåçðóêoa, В.Д.Спиридонов и Е.Ф.Суходолов (53) 681.327(088.8) (56) Патент США ¹ 4060812, кл. G 01 Р 15/18, опубл. 1977.

Патент CLLIA N. 4095232, кл. G 01 0 15/18, опубл. 1978.

Патент Великобритании ¹ 1347148, кл. B 41 JЗ/04,,опубл. 1974 (прототип), (54) ГЕНЕРАТОР КАПЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРО

КАПЛЕСТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ (57) Изобретение относится к электрокаплеструйной технологии и может найти примеИзобретение относится к электронноионной и электрокаплеструйной технологии и может найти применение в выходных устройствах ЭВМ, маркировочных модулях, устройствах микродозирования и гранулирования.

Целью изобретения является повышение надежности каплеобраэования.

На фиг. 1 приведена схема генератора капель; на фиг. 2, 3, 4 — то жв, варианты выполнения.

Генератор капель (фиг. l-4) содержит форсунку 1, сопловой элемент 2 (конус медицинской иглы) с приклеенным вместо иглы соплом 3 (часовым камнем или диафрагмой с отверстием), корпус 4, штуцер

5 и трубопровод 6, соединенные с узлом подачи рабочей жидкости, пьезокерамиче„„SU „„1716331 Al нение в электрокаплеструйных 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, соплавого элемента и сопла, а также зажим деталей генератора с определенным, экспериментально найденным, напряжением сжатия. Трубопровод через штуцер подключается к форсунке в зоне узлового сечения, длина консольной части фарсунки настраивается в зависимости от формы напряжения синхронизации каплеобразования в резонанс или в стороне от резонанса, 4 ил.ские 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 синхронизации каплеобразования постоянной (фиксированной) частоты. При рабате с несинусоидальными синхрасигналами или на переменной частоте необходимо работать вдали от собственной (резонансной) частоты форсунки. Для этого неабхо1716331

55 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/см .

Соединение корпуса 4 и ближайшей к нему пьезокерамической шайбы можно выполнить звукопоглощающим клеем, чтобы исключить передачу звуковых колебаний на корпус. Фильтр 9 (многослойный мембранный с переменной крупностью или объем,ный 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 .подсоса) в окрестности сопла, т.е. в зоне максимальной модуляции давления. В противном случае в застойных зонах задерживаются пузырьки воздуха и за счет значительной сжимаемости воздуха сгла- живают 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, 2 штуцер трубопровода подключен к форсунке с противоположной стороны от сопла. В этом случае 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 спьезокерамическими дисками. B этом случае подвод жидкости выполняется по боковой поверхности буртика форсунки через коленообраз5

2О

35 ный 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 прижима буртика форсунки, пьезокерамических элементов, электрода и корпуса). Втулка 12 (например, фторопластовая) выполняет функции изолятора и базирующего элемента. Конструкция, представленная на фиг. 4, 1 отличаются вовможностью полной разборки и взаимозаменяемости, Генератор (фиг.1-4) капель работает следующим образом.

По трубопроводу 6 под постоянным давлением подается рабочая жидкость, которая вытекает через сопла 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- гулярный поток капель. Капли в дальнейшем могут быть заряжены и отклонены для мозаично-матричной печати, маркировки, графопостроения и т.п.

Формула изобретения

Генератор капель для электрокаплеструйной 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.

1716331

1716331

12 Д/ 4

Составитель О,Кулаков

Редак. ор Т.Орловская Техред M.Moðãåíòàë Корректор М,Максимишинец

Заказ 604 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101