Пневмогидросистема для электрокаплеструйных устройств

 

ПНЕВМОГИДРОСИСТЕМАДЛЯ ЭЛЕК- ТРОКАПЛЕСТРУЙНЫХ УСТРОЙСТВ . (57) Изобретение относится к области приборостроения в устройствах печати, графопостроения и маркировки, основанных на электрокаплёструйной технологии. С целью упрощения пневмогидросистема содержит цепь подачи жидкости, соединяющую источник давления (1).с генератором капель (8) и цель возврата жидкости на ловушки (9), подключенную к нагнетательным бакам (4.5). При этом в цепь возврата жидкости после ловушки (9) включено средство для питания жидкостью, снабженное средством для регулирования давления. Средство для питания жидкостью может быть выполнено в виде заправочного бака (10) низкого давления и насоса(11). В этом случае средства для регулирования давления в баках (4,5,10) будут выполнены в виде клапанов, сообщенных с атмосферой. В качестве средства для питания жидкостью можно использовать один бак 10, но в этом случае средства регулирования давления в баках (4,5,10) будут выполнены в виде клапанов, сообщенных с источником разрежения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. in

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 0 15/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4925833/10 (22) 04;04.91 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Инженерный центр "Электрокаплеструйная технология" при Ленинградском институте точной механики и оптики (72) В.И. Безруков, Е.Ф. Суходолов и

В.Д. Спиридонов (73) Инженерный центр "Злектрокаплеструйная технология" (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1474470, кл. G 01 О 15/18, 1989. (57) ПНЕВМОГИДРОСИСТЕМА ДЛЯ ЭЛЕКТРОКАПЛЕСТРУЙНЫХ УСТРОЙСТВ . (57) Изобретение относится к области приборостроения в устройствах печати, графопостроения и маркировки, основанных на злектрокаплеструйной технологии. С целью упрощения пневмогидросистема содержит

Изобретение относится к электрокаплеструйной технологии и может найти применение в устройствах печати. графопостроения и маркировки.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию пневмогидросистемы . злектрокаплеструйных устройств, применяемых в непрерывных производствах. В таких производствах требуется длительная непрерывная эксплуатация пневмогидросистемы.

Эта задача решается предлагаемым .. изобретением путем достижения нового технического результата, а именно: появилась возможность дозаправки пневмогид. росистемы рабочей жидкостью без

Э... Ж,, 1817758 А3 цепь подачи жидкости, соединяющую источник давления (1) с генератором капель (8) и цепь возврата жидкости на ловушки (9), подключенную к нагнетательным бакам (4,5).

При этом в цепь возврата жидкости после ловушки (9) включено средство для питания жидкостью, снабженное средством для регулирования давления. Средство для питания жидкостью может быть выполнено в виде заправочного бака (10) низкого давления и насоса(11). В этом случае средствадля регулирования давления в баках (4,5,10) будут выполнены в виде клапанов, сообщенных с атмосферой. В качестве средства для питания жидкостью можно использовать один бак 10, но в этом случае средства регулирования давления в баках (4,5,10) будут выполнены в виде клапанов, сообщенных с источником разрежения, 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

J остановки работы .электрокаплеструйной Ж установки;

Одновременно были достигнуты дополнительные технические результаты, заключающиеся, во-первых, в снижении (я требований по герметичности и толщине Оъ стенок резервуара пневмогидросистемы и, во-вторых, появилась возможность испольэовать одну пневмогидросистему для нескольких печатающих головок. Сд

Для решения данной задачи с достижением указанных технических результатов оказалось достаточным в известную пневмогидросистему для электрокаплеструйного устройства, включающую цепь подачи жидкости, состоящую из источника давле1817758 ния, соединенного с генератором капель через две параллельные ветви, каждая из которых содержит последовательно включенные первый клапан,. нагнетательный бак, оснащенный регулятором давления, и второй клапан, цепь возврата жидкости из ловушки, включающую две параллельные ветви, подключенные через клапаны к нагнетательным бакам, ввести блок подпитки жидкостью с регулятором давления, который установлен в цепи возврата жидкости после ловушки.

Одной из. конкретных форм пневмогидросистемы является выполнения блока подпитки жидкостью в виде заправочного бака с нагнетательным насосом, причем регуляторы давления нагнетательных баков и заправочного бака выполнены в виде клапанов, сообщенных с атмосферой, Другой конкретной формой выполнения пневмогидросистемы является то, что блок подпитки жидкостью выполнен в виде заправочного бака низкого давления, а регуляторы давления нагнетательных баков и заправочного бака низкого давления могут быть выполнены в виде клапанов, соединенных с источником разрежения.

Предложенная пневмогидросистема сориентирована на генератор капель с эмиссией капель постоянным высоким давлением с ультразвуковой вибрационной синхронизацией дробления струи. Схема применима и для других генераторов капель.

С введениемтретьего дополнительного по сравнению с прототипом бака, рассчитанного на длительный срок работы без перезаправки (например, на неделю при трехсменной непрерывной работе, необходим его объем примерно 1 л), появилась возможность обьем двух других баков уменьшить до 50 смз и меньше. Следовательно, вместо второго бака емкостью 1000 см (как в прототипе) вводим два маленьких бачка, например, с суммарной емкостью 100 см,. Введение в предложенную пневмогидросистему набора миниатюрных электромагнитных и воздушных (газовых) клапанов в совокупности с третьим баком и источником разрежения (компрессор, эжектор от пневмосети, вакуумный насос и др.) или в совокупности с третьим баком и нагнетающим насосом позволило полностью развязать процессы подачи рабочей жидкости к генератору капель из одного маленького бака,.возврата неиспользованных жидкостей в тротий бак, перелив- жидкости из третьего бака в один из маленьких баков при его подготовке к работе, а также и момент перехода к работе с другим маленьким баком, оставить на некоторое время параллельно подключенным к нему первый бак без жидкости, но с минимальным давлением. Это исключает пульсации давления выше допустимого предела при переключениях схемы, обуславливает ее длительную непрерывную работу без ухудшения качества, например, печати.

Ф

В предложенном решении в отличие от

10 прототипа бак большой емкости вообще не подключается к высокому давлению, что снижает требования к герметичности, толщине стенок резервуара и упрощает его обслуживание, Например, доливать жидкость

15 в него можно без остановки работы электрокаплеструйной установки. Появляется возможность использовать, например сифонный способ дозаправки жидкости, Таким образом, данное решение применимо

20 и в непрерывных производствах. Предло. женная развязка цепей подачи и возврата жидкости позволяет использовать третий бак для нескольких самостоятельных печатающих головок. Тогда удельные массогаба25 ритные характеристики еще более улучшатся. В прототипе дозаправка должна обязательно производиться при остановке . системы. Введение в предложенную схему миниатюрных электромагнитных клапанов, 0 а также набора датчиков нижнего и верхнего уровней в баках (или таймеров) улучшает быстродействие и качество переключений (например, в отличие от обратных клапанов, не критично к вибрации и изменению жестЗ5 кости пружин), появляется возможность микропроцессорного управления пневмогидросисте мой.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом

40 позволяет существенно улучшить массога-. баритные характеристики и практически неограниченно увеличить продолжительность непрерывной работы.

На фиг. 1 приведена принципиальная

45 схема предложенной пневмогидросистемы, в которой в качестве блока подпитки жидкостью использован насос и заправочный бак; на фиг, 2 — то же, но с.использованием в качестве блока подпитки жидкостью запра50 вочного бака низкого давления.

Предлагаемая пневмогидросистема включает (см, фиг, 1 и 2) цепь подачи жидкости, состоящую из источника 1 давления (расхода), соединенного двумя параллель55 ными ветвями, содержащими последовательно включенные первые клапаны 2.3 (например, электромагнитные), нагнетательные баки 4,5 высокого давления, вторые электромагнитные (или обратные) клапаны .6,7 с генератором капель 8 (эмиттер капель

1617758 высоким постоянным давлением, сильным электрическим полем и др.). Цепь возврата жидкости иэ ловушки 9 содержит включенный после ловушки блок подпитки жидкостью, который может быть выполнен в виде заправочного бака 10 с предварительно включенным нагнетающим насосом 11 (см. фиг. 1) или в виде одного заправочного бака

10 (см. фиг. 2). Блок подпитки жидкостью двумя параллельными ветвями через электромагнитные или обратные клапаны 12,13 подключен к бакам 4,5 высокого давления, при этом последние, а также бак 10 оснащены регуляторами давления, выполненными в виде электромагнитных, обратных или других клапанов 14,15,16. При этом клапаны

14, 5,16 могут быть сообщены либо с атмосферой (фиг, 1), либо с источником 17 разрежения (фиг. 2).

Предпочтительным является выполнение пневмогидросистемы согласно фиг. 1, поэтому сначала рассмотрим работу систе-. мы, соответствующей фиг. 1.

Пневмогидросистема в составе злект рокаплеструйного устройства (например, маркировки). работает следующим образом.

В исходном состоянии малогабаритные баки 4,5 пустые, а заправочный бак 10 наполнен. Первая стадия — заправка одного иэ баков, например, бака 4. Для этого клапаны: . 12 — открыт, 2 — закрыт, 14 — закрыт, 6— закрыт, 16- закрыт, насос 10 включен. Стадия заканчивается при полной заливке бака

4 по датчику верхнего уровня или таймеру (не показаны). Вторая стадия — печать из бака 4. Для этого клапаны: 12 — закрыт, 2— открыт, 14 — закрыт, 6 — открыт, 16 — от. крыт,.15,3,7 — закрыты, источник давления 1 — включен. Третья стадия — заправка бака 5 во время печати из бака 4 (например, начинается одновременно с началом печати из бака 4). Для этого клапаны: 15 — открыт, 3— закрыт, 13 — открыт, 16 — закрыт, насос 11 включен. Стадия заканчивается полной заправкой бака 5 по датчику верхнего уровня или таймеру (не показаны). Вторая стадия— печать иэ бака 4. Для этого клапаны: 2— открыт, 14- закрыт, 6- открыт, 16- открыт, 12 — закрыт, 15, 3, 7, — закрыты, источник давления 1 — включен. Третья стадия — заправка бака 5 во время печати иэ бака 4 (например, начинается одновременно с началом печати из бака 4). Для этого клапаны:

15 — открыт, 3 — закрыт, 13 — открыт, 16— закрыт, насос 11 включен; Стадия заканчивается полной заправкой бака 5 по датчику верхнего уровня или таймеру(не показаны).

При этом печать иэ бака 4 продолжается до полного расходования иэ него рабочей жидкости.

20 (печати). Подключенный на это время параллельно с полным баком 5 пустой бак 4, нахо25

35

55

Это может контролироваться по датчику нижнего уровня или таймеру (не показаны), так как частота каплеобразования и монодисперсность капель высоки. Следующая стадия, в которую система переключается, например, flo команде от микропроцессора (не показан) — это стадия перехода к печати из бака 5, Она осуществляется следующим образом. В конце печати из бака 4, т.е, при сохранении всех предыдущих состояний клапанов, обеспечивающих печать, дополнительно подключается для печати бак 5 параллельно баку 4. В этом случае клапаны:

3 — открыт, 7 — открыт, 15 — закрыт, 13— закрыт, 16 — открыт. Эта стадия продолжается в течение завершения переходного процесса, с.тем, чтобы исключить пульсацию давления в области генератора капель и не ухудшить качество «аплеобразования дящийся под высоким постоянным рабочим давлением, выполняет роль пневмоаккумулятора, сглаживающего пульсации. По окончании времени переходного процесса (по таймеру) эта стадия прекращается.

Затем начинается стадия печати иэ бака

5. При этом клапаны: 2 — закрыт, 6-- закрыт, 12- закрыт, 14.— закрыт, 16- открыт. Потом следует стадия заправки бака 4 во время печати из бака 5. 8 этом случае клапаны: 2 — закрыт, 14 — открыт, 12 — открыт, 16— закрыт. Стадия заканчивается полной заправкой бака 4, что определяется по датчику верхнего уровня или таймеру. Потом наполненный бак 4 отключается посредством тоro, что клапаны 12 — закрыт, 14- закрыт, 16 — открыт. Затем стадии повторяются. Непрерывная печать продолжается до тех пор, пока не израсходуется вся рабочая жидкость в баке 10, что контролируется по датчику нижнего уровня или таймеру. Так как электрокаплеструйная установка имеет малый расход рабочей жидкости, то, например, жидкости в баке 10 объемом 1 литр при трехсменной непрерывной работе (печати) хватит примерно на 7 дней. Бак 10 может быть сменным в виде стандартной химпосуды с жидкостью. В схеме можно также предусмотреть и автоматическую заправку бака

10 без остановки печати, например, путем гравитационной заливки из еще одного бака через клапан (не показаны).

Пневмогидросистема согласно фиг. 2 работает следующим образом. В исходном состоянии малогабаритные баки 4,5 пустые, а заправочный бак 10. наполнен. Первая стадия — заправка одного из баков, например, бака 4. Длю этого клапаны: 11 — открыт, 2 — закрыт, 13 — открыт, 6 — закрыт, 151817758 закрыт, источник разрежения 17 включен.

Стадия заканчивается при полной заливке бака 4 по датчику верхнего уровня или таймеру (не показаны). Вторая стадия — печать из бака 4. Для этого клапаны: 2 — открыт, 13 — закрыт, 6 — открыт, 15 — открыт, 11 — закрыт, 14,3,7- закрыты, источник давления 1 — включен. Третья стадия — заправка бака 5 во время печати из бака 4 (например, начинается одновременно с началом печати из 10 бака 4). Для этого клапаны: 14 — открыт, 3— закрыт, 12 — открыт, 15 — закрыт, источник разрежения 17 включен. Стадия заканчивается полной заправкой бака 5 по датчику верхнего уровня или таймеру(не показаны), При этом печать из бака 4 продолжается до полного расходования из него рабочей жидкости. Это может контролироваться по датчику нижнего уровня или таймеру (не показаны), так как частота каплеобразования и монодисперсность капель высоки.

Следующая стадия, в которую система переключается, например, по команде от микропроцессора (не показан) — это стадия перехода к печати из бака 5. Она осуществляется следующим образом. В конце печати иэ бака 4, то есть при сохранении всех предыдущих состояний клапанов, обеспечивающих печать, дополнительно подключается для печати бак 5 параллельно баку 4, В этом случае клапаны: 3 — открыт, 7 — открыт, 14— закрыт, 12 — закрыт, 15.— открыт. Эта стадия продолжается в течение завершения переходного процесса, с тем; чтобы исключить пульсацию давления в области генератора капель и не ухудшить качество каплеобразования (печати), Подключенный на это время параллельно с полным баком 5 пустой бак 4, находящийся под высоким постоянным рабачим давлением, выполняет роль пневмоаккумулятора, сглаживающего пульсации.

По окончании времени переходного процесса (по таймеру) эта стадия прекращается, Затем начинается стадия печати из бака 5.

При этом клапаны: 2- закрыт, 6- закрыт, 11 — закрыт, 13 — закрыт, 15 — открыт. Потом следует стадия заправки бака 4 во время печати иэ бака 5. В этом случае клапаны: 2

35 — закрыт, 13 — открыт, 11 — открыт, 15 — . закрыт. Стадия заканчивается полной заправкой бака 4, что определяется по датчику верхнего уровня или таймеру. Потом наполненный бак 4 отключается посредством того, что клапаны: 11 — закрыт, 13 — закрыт, 15 — открыт. Затем стадии повторяются.

Непрерывная печать продолжается до тех пор, пока не израсходуется вся рабочая жидкость в баке 10, что контролируется по датчику нижнего уровня или таймеру. Так как электрокаплеструйная установка имеет малый расход рабочей жидкости, то, например, жидкости в баке 10 обьемом 1 л при трехсменной непрерывной работе (печати) хватит примерно на 7 дней, Формула изобретения

1. Пневмогидросистема для электрокаплеструйных устройств, содержащая цепь подачи жидкости, состоящую из источника давления, соединенного с генератором капель через две параллельные ветви из последовательно включенных первого клапана, нагнетательного бака, оснащенного регулятором давления, и второго клапана, цепь возврата жидкости из ловушки, включающую две параллельные ветви, подключенные через клапаны к нагнетательным бакам, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, в нее введен блок подпитки жидкостью с регулятором давления, который установлен в цепи возврата жидкости после ловушки.

2. Пневмогидросистема по и, 1, о тл и ча ю щ а я с я тем, что блок подпитки жидкостью выполнены в виде заправочного бака низкого давления с нагнетающим насосом, а регуляторы давления нагнетательных баков и заправочного бака низкого давления выполнены в виде клапанов, сообщенных с атмосферой.

3. Пневмогидросистема по и. 1, отл и ча ю щ а я с я тем, что блок подпитки жидкостью выполнен в виде заправочного бака, причем регуляторы давления нагнетательных баков и заправочного бака низкого давления выполнены в виде клапанов, соединенных с источником разрежения.

1837758

1&1775&

Составитель M.EIlMLBHN

Техред М.Моргентэл . Корректор.А.Обручар

Редактор г, Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1736 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и. открытиям при ГКНТ СССР

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