一種噴碼機(jī)墨盒氣壓平衡裝置和方法與流程

本發(fā)明涉及噴印器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種噴碼機(jī)墨盒氣壓平衡裝置和方法。

背景技術(shù)：

連續(xù)性墨水噴碼機(jī)的工作機(jī)理是通過CPU控制充電電極上的電壓，利用靜電感應(yīng)原理來間接控制從噴嘴噴出的墨點(diǎn)帶電量的大小，帶電量不同的墨點(diǎn)穿過高壓靜電場(chǎng)時(shí)受到的庫(kù)侖力不同，會(huì)有不同的偏轉(zhuǎn)量，從而實(shí)現(xiàn)了不同墨點(diǎn)在前方物品表面的不同位置的落點(diǎn)，形成噴印內(nèi)容；帶電量為零的墨滴不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直接射入噴嘴正前端的回收管內(nèi)循環(huán)回收，由于揮發(fā)作用，回收回來的墨水黏度會(huì)變粘稠，經(jīng)過一段時(shí)間后，必須根據(jù)黏度變化區(qū)間自動(dòng)補(bǔ)充適量溶劑以調(diào)整墨水黏度，另外，由于噴印內(nèi)容造成墨水的直接消耗也需要適時(shí)補(bǔ)充。

在實(shí)際使用中，由于設(shè)計(jì)理念和環(huán)保意識(shí)的不斷進(jìn)步，為減少噴碼機(jī)使用中的暴露揮發(fā)，往往將整個(gè)墨水系統(tǒng)盡量的密封，密閉在墨盒中的空氣會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的影響很難與外部大氣壓達(dá)成自然平衡，當(dāng)環(huán)境溫度升高或外部氣壓變低時(shí)，密閉在墨水盒中的空氣會(huì)膨脹；反之，當(dāng)環(huán)境溫度降低或外部氣壓變高時(shí)，密閉在墨水盒中的空氣會(huì)收縮，這將導(dǎo)致墨盒變形甚至爆炸等危險(xiǎn)事故，同時(shí)也會(huì)影響噴碼機(jī)噴印過程的流暢性和穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種噴碼機(jī)墨盒氣壓平衡裝置及該裝置保證氣壓平衡的設(shè)計(jì)方法，通過設(shè)置一緩沖艙，使密閉的墨盒在外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)部空氣仍能與外部大氣壓達(dá)成自然平衡，從而改善噴印機(jī)的整個(gè)墨水管路設(shè)計(jì)以及噴印過程的穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種噴碼機(jī)墨盒氣壓平衡裝置，其特征在于，所述裝置包括密閉溶劑盒和緩沖艙，所述密閉溶劑盒和緩沖艙之間通過一根平衡管相連接構(gòu)成一個(gè)連通體，所述緩沖艙通過抽取管與噴碼機(jī)的墨水管路系統(tǒng)連通。

進(jìn)一步地，所述平衡管與抽取管均通入緩沖艙內(nèi)腔底部，且兩者在緩沖艙內(nèi)腔內(nèi)的端口相持平。

進(jìn)一步地，所述連通體僅通過設(shè)置在緩沖艙內(nèi)腔頂部的排氣管與大氣連通。

進(jìn)一步地，所述排氣管一端與緩沖艙內(nèi)腔頂部連通，另一端設(shè)有常開閥門，用于控制所述連通體與外部大氣的連通狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述密閉溶劑盒底部設(shè)有一個(gè)溶劑流出口，所述溶劑流出口由一個(gè)實(shí)心橡膠塞密封，實(shí)心橡膠塞插入一根與所述平衡管相連的細(xì)針管將平衡管與密閉溶劑盒相連通。

進(jìn)一步地，上述細(xì)針管側(cè)壁開設(shè)小孔。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的噴碼機(jī)墨盒氣壓平衡裝置還包括溶劑抽取管，所述緩沖艙通過該溶劑抽取管與噴印機(jī)的噴嘴清洗管路相連。

進(jìn)一步地，上述溶劑抽取管一端通入密閉容器內(nèi)并緊貼其內(nèi)腔底部，另一端通過匯合接口接入噴嘴清洗管路系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，上述溶劑抽取管一端通入密閉容器內(nèi)并緊貼其內(nèi)腔底部，另一端通過匯合接口接入噴嘴清洗管路系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的基于上述裝置對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方法的技術(shù)方案是：一種噴碼機(jī)墨盒氣壓平衡方法，包括以下具體步驟：

S1.設(shè)定噴碼機(jī)工作環(huán)境的極限溫度區(qū)間[t1,t2]；

S2.將上述環(huán)境溫度區(qū)間內(nèi)最低溫度t1與最高溫度t2分別轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)絕對(duì)溫度T1和T2后，代入熱力學(xué)理想氣體下的定壓狀態(tài)方程：V1/T1＝V2/T2，其中V1為密閉溶劑盒內(nèi)密閉空氣在溫度t1時(shí)的體積，V2為密閉溶劑盒內(nèi)密閉空氣在溫度t2時(shí)的體積；

S3.通過上述公式可計(jì)算得到V1∶V2＝T1∶T2，據(jù)此得到在噴碼機(jī)工作環(huán)境達(dá)到溫度極限情況下，當(dāng)外界環(huán)境溫度變化區(qū)間在攝氏度t1到攝氏度t2時(shí)，溶劑盒內(nèi)密閉空氣的體積變化后與變化前的比值V2/V1，由于密閉溶劑盒與緩沖艙構(gòu)成一個(gè)密閉連通體，故溶劑盒內(nèi)密閉空氣在攝氏度t2時(shí)膨脹的體積等于溶劑盒內(nèi)的溶劑在氣壓作用下被排到緩沖艙內(nèi)的溶劑體積；反之，溶劑盒內(nèi)密閉空氣在攝氏度t1時(shí)收縮的體積等于從緩沖艙內(nèi)補(bǔ)充進(jìn)入溶劑盒內(nèi)的溶劑或空氣的體積；

S4.根據(jù)上述溫度極限下計(jì)算得到的變化值可以確定，所述緩沖艙的容積只要達(dá)到溶劑盒容積的(V2-V1)/V1倍，即能保證在日常氣候條件下的氣壓平衡要求。

將符合容積比為(V2-V1)/V1的密封緩沖艙與密閉溶劑盒通過一根平衡管相連接構(gòu)成一個(gè)連通體。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明裝置的密閉溶劑盒有利于提高墨水生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率，并可有效提高墨盒在以上各個(gè)環(huán)節(jié)的密封可靠性能，避免泄漏構(gòu)成環(huán)保隱患；同時(shí)，緩沖艙使得密閉溶劑盒與外部氣壓達(dá)成了平衡，使得整個(gè)墨水管路的設(shè)計(jì)變的更加合理簡(jiǎn)潔，所有的抽取、檢測(cè)、補(bǔ)充等等流程都更加順暢，大大提高噴碼機(jī)使用的便捷性和生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定性。

附圖說明

為能更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中：

圖1為實(shí)施例1中本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例2中本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中涉及的附圖標(biāo)記和組成部分如下所示：

1.不銹鋼細(xì)針管，2.過濾器，3.排氣管，4.平衡管，5.抽取管，6.溶劑抽取管，

A.墨盒(溶劑盒)，B.實(shí)心橡膠塞，C.緩沖艙。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明裝置的能夠達(dá)到平衡墨盒氣壓目的的設(shè)計(jì)原理如下：

設(shè)定噴碼機(jī)工作環(huán)境的溫度區(qū)間[t1,t2]，其中t1為噴碼機(jī)工作環(huán)境達(dá)到最低極限的溫度，t2為噴碼機(jī)工作環(huán)境達(dá)到最高極限的溫度，本氣壓平衡方法的目的是保證在上述環(huán)境溫度區(qū)間內(nèi)的密閉氣體的壓強(qiáng)恒定，即P1＝P2；

根據(jù)熱力學(xué)理想氣體下的定壓狀態(tài)方程：V1/T1＝V2/T2，其中V1為密閉溶劑盒內(nèi)密閉空氣在溫度t1時(shí)的體積，V2為密閉溶劑盒內(nèi)密閉空氣在溫度t2時(shí)的體積；

假設(shè)實(shí)際噴碼機(jī)工作環(huán)境的極限溫度區(qū)間為：[-5,55]，即環(huán)境溫度從t1＝-5攝氏度到t2＝55攝氏度，將其分別轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)絕對(duì)溫度，對(duì)應(yīng)的最低絕對(duì)溫度T1＝t1+237＝-5+273＝268；最高絕對(duì)溫度T2＝t2+237＝55+273＝328；

將上述數(shù)值分別代入方程可得到V2∶V1＝T2∶T1＝328∶268＝1.224，據(jù)此得到在極限情況下，當(dāng)外界環(huán)境溫度變化區(qū)間在-5攝氏度到55攝氏度時(shí)，溶劑盒內(nèi)密閉空氣的體積變化后是變化前的1.224倍；

由于密閉溶劑盒A與緩沖艙C構(gòu)成了一個(gè)連通體，當(dāng)外界環(huán)境溫度從-5攝氏度變化到55攝氏度時(shí)，溶劑盒A內(nèi)密閉空氣由于溫度升高膨脹，其體積變化到了原來的1.224倍時(shí)，則相應(yīng)地溶劑盒A內(nèi)有體積為0.224V1的溶劑或空氣被排到了緩沖艙C中；反之，若外界極限溫度變化過程反向，即當(dāng)外界環(huán)境溫度從55攝氏度變化到-5攝氏度時(shí)，溶劑盒A內(nèi)密閉空氣由于溫度降低收縮，則最多有體積為0.224V1的溶劑或空氣被從緩沖艙C內(nèi)補(bǔ)充進(jìn)入溶劑盒A。

通過上述計(jì)算可確定在噴碼機(jī)工作環(huán)境的極限溫度區(qū)間為：[-5,55]時(shí)，緩沖艙C的容積只要達(dá)到溶劑盒A容積的0.224倍，就能保證在日常氣候條件下的氣壓平衡要求。將符合容積比為0.224：1的密封緩沖艙C與密閉溶劑盒A通過一根平衡管相連接構(gòu)成一個(gè)連通體。

根據(jù)上述方法設(shè)計(jì)的裝置其實(shí)施例如下：

實(shí)施例1.

一種噴碼機(jī)墨盒氣壓平衡裝置，包括緩沖艙C、墨盒A，所述墨盒A底部設(shè)有一個(gè)墨水流出口，所述墨水流出口由一個(gè)實(shí)心橡膠塞B密封。所述緩沖艙C包括緩沖艙主體、排氣管3、平衡管4和抽取管5，所述緩沖艙C主體是一個(gè)密閉容器。所述平衡管4一端通入緩沖艙C內(nèi)腔底部，另一端與不銹鋼細(xì)針管1一體連接將緩沖艙C和墨盒A構(gòu)成一個(gè)連通體。所述排氣管3一端與緩沖艙C內(nèi)腔頂部連通另一端設(shè)有常開閥門V1，當(dāng)常開閥門V1不得電時(shí)，排氣管3與大氣連通從而保證密閉容器(緩沖艙C)內(nèi)腔氣壓與外界大氣壓保持平衡。即常開閥門V1不得電時(shí)，所述連通體與外部大氣連通，常開閥門V1得電時(shí)，所述連通體與外部大氣隔絕。實(shí)際應(yīng)用中，考慮到需要對(duì)墨水進(jìn)行過濾，在平衡管4與不銹鋼細(xì)針管1之間會(huì)接入過濾器2。不銹鋼細(xì)針管1穿插入實(shí)心橡膠塞B將緩沖艙C與墨盒A連接，形成墨盒A與緩沖艙C之間的墨水流通管路。所述抽取管5一端通入密閉容器內(nèi)腔底部，另一端接入墨水管路系統(tǒng)。

下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明裝置的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明：

當(dāng)噴碼機(jī)系統(tǒng)處于墨水抽取狀態(tài)時(shí)，噴碼機(jī)管路系統(tǒng)將負(fù)壓接通到抽取管5，同時(shí)常開閥門V1得電，處于關(guān)斷狀態(tài)，排氣管3與大氣的連通通道被切斷，從而保證緩沖艙C與墨盒A一起處于連通的密閉狀態(tài)，緩沖艙C內(nèi)的墨水或空氣會(huì)被抽入管路，由于連通效應(yīng)，墨盒A的墨水也會(huì)相應(yīng)的被抽走；停止抽取后，常開閥門V1斷電處于接通狀態(tài)，排氣管3從外部吸入與被抽走的溶劑或空氣體積相等的空氣，從而保證密閉容器(緩沖艙C)內(nèi)腔氣壓與外界大氣壓保持平衡。

實(shí)施例2.

在本實(shí)施例中，墨盒A用于容納用于清洗管路的溶劑，故在該實(shí)施例中被稱為溶劑盒A。包括緩沖艙C、溶劑盒A，所述溶劑盒A底部設(shè)有一個(gè)溶劑流出口，所述溶劑流出口由一個(gè)實(shí)心橡膠塞B密封。所述緩沖艙C包括緩沖艙主體、排氣管3、平衡管4、抽取管5和溶劑抽取管6，所述緩沖艙C主體是一個(gè)密閉容器。所述平衡管4一端通入緩沖艙C內(nèi)腔底部，另一端與不銹鋼細(xì)針管1一體連接將緩沖艙C與溶劑盒A構(gòu)成一個(gè)連通體。所述排氣管3一端與緩沖艙C內(nèi)腔頂部連通另一端設(shè)有常開閥門V1，當(dāng)常開閥門V1不得電時(shí)，排氣管3與大氣連通從而保證密閉容器(緩沖艙C)內(nèi)腔氣壓與外界大氣壓保持平衡。即常開閥門V1不得電時(shí)，所述連通體與外部大氣連通，常開閥門V1得電時(shí)，所述連通體與外部大氣隔絕。實(shí)際應(yīng)用中，考慮到需要對(duì)溶劑進(jìn)行過濾，在平衡管4與不銹鋼細(xì)針管1之間會(huì)接入過濾器2。不銹鋼細(xì)針管1穿插入實(shí)心橡膠塞B將緩沖艙C與溶劑盒A連接，形成溶劑盒A與緩沖艙C之間的墨水流通管路。所述抽取管5一端通入密閉容器內(nèi)腔底部，另一端接入墨水管路系統(tǒng)。所述抽取管5一端通入密閉容器內(nèi)腔底部，另一端通過匯合接口OUT1接入墨水管路系統(tǒng)。所述溶劑抽取管6一端通入并緊貼密閉容器內(nèi)腔底部，另一端通過匯合接口OUT2接入噴嘴清洗管路系統(tǒng)。

下面結(jié)合附圖2對(duì)本發(fā)明裝置用于清洗噴碼機(jī)時(shí)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明：

對(duì)噴碼機(jī)進(jìn)行沖洗的過程中，噴碼機(jī)管路系統(tǒng)將負(fù)壓接通到抽取管5，同時(shí)常開閥門V1得電，處于關(guān)斷狀態(tài)，排氣管3與大氣的連通通道被切斷，從而保證緩沖艙C與溶劑盒A一起處于連通的密閉狀態(tài)，緩沖艙C內(nèi)的溶劑或空氣會(huì)被抽入清洗管路，由于連通效應(yīng)，溶劑盒A的溶劑也會(huì)相應(yīng)的被抽走；停止抽取后，常開閥門V1斷電處于接通狀態(tài)，排氣管3從外部吸入與被抽走的溶劑或空氣體積相等的空氣，從而保證密閉容器(緩沖艙C)內(nèi)腔氣壓與外界大氣壓保持平衡。

當(dāng)緩沖艙C內(nèi)的溶劑液面低于抽取管5端口，匯合口OUT1關(guān)閉，系統(tǒng)在壓強(qiáng)作用下會(huì)自動(dòng)通過溶劑抽取管6繼續(xù)抽取溶劑通過匯合接口OUT2接入噴嘴清洗管路系統(tǒng)，由于溶劑抽取管6緊貼緩沖艙C底部，其端口低于抽取管5的端口并緊貼緩沖艙C底部，可以保證緩沖艙C內(nèi)溶劑全部被使用的同時(shí)又避免墨水管路和噴嘴清洗管路內(nèi)被抽入空氣，進(jìn)而提高清洗和噴印穩(wěn)定性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。