CN111133195B - 真空运行泵 - Google Patents

Abstract

本文描述真空运行泵的多个示例。在示例中，真空运行泵包括多个流体端口，诸如引入端口和引出端口。真空运行泵也可以包括流通端口和隔膜。流通端口可以提供多个流体端口中的流体流通。隔膜可以控制多个流体端口和流通端口。在真空运行泵的怠速状态下，隔膜可以与流通端口配合以使多个流体端口中的每个流体端口隔离。

Description

真空运行泵

背景技术

容积式泵，诸如真空运行泵，已经被广泛应用，其中来自供应侧部的流体可以被提供给接收侧部。例如，该容积式泵可以用在打印机系统中，以用于向打印头组件供应墨。这种泵通常包括用于流体进入的引入端口(inlet port)和用以排出流体的引出端口(outletport)。为了确保真空运行泵充分地运行并且端口有效地工作，例如以避免从引出端口意外排出，可以提供用以隔离端口的机构。例如，引入端口和引出端口可以使用额外的阀(诸如截止阀)来隔离。进一步，这种截止阀进而可以根据泵的运行由致动机构运行以打开和关闭。

附图说明

以下详细描述参见附图，其中：

图1例示根据本主题的示例实施方式的实施真空运行泵的设备的示例方框图表示；

图2例示根据本主题的示例实施方式的真空运行泵的示例方框图表示；

图3例示根据本主题的示例实施方式的真空运行泵的轴测图；

图4例示根据本主题的示例实施方式的真空运行泵的分解图；和

图5-图7例示根据本主题的示例实施方式的在各种状态下的真空运行泵的横截面视图。

具体实施方式

泵通常用于将流体从储存器移动到接收器。泵可以根据运行原理分为不同的类别。容积式泵是一种这种类别的泵，其中流体可以以大体上相同的速度泵送，而不管引入端部的压力如何。一种常用的容积式泵是真空运行泵。通常，真空运行泵中产生局部真空以允许流体的进入和排出。真空运行泵已经被广泛应用，其中来自储存器的流体可以被提供给接收侧部。真空运行泵可以用于打印机系统中，其中来自储存器的墨可以被提供给打印头组件。

为了防止流体的意外排出，并且为了确保真空运行泵恰当地运行，引出端口和引入端口经常使用额外的阀(诸如截止阀)来隔离。例如，在具有四色基彩色系统的打印机系统中，四个截止阀可以用以将每个引入端口和引出端口隔开。这种截止阀进而可以根据泵的运行由致动机构运行以打开和关闭。致动机构进而可以与控制单元一体化，以使截止阀的运作(functioning)与泵的运作同步。这进而可以使泵组件笨重、昂贵、资源密集和复杂。

真空运行泵和包含这种真空泵的系统的各种示例被描述。在示例中，真空运行泵可以包括多个流体端口(诸如引入端口和引出端口)以接收和排出流体。真空运行泵也可以包括流通端口以控制流体从引入端口到引出端口的流动。在打开状态下，流通端口可以允许流体从引入端口朝向引出部流动；然而，在关闭状态下，流通端口可以阻断流体到引出端口的流动，从而隔离两个端口。

在一个示例中，流体端口和流通端口可以由真空运行泵的隔膜的往复运动来控制。例如，在真空运行泵的怠速(idle)状态下，即当真空运行泵不运行时，隔膜可以在收缩状态下以与流通端口配合，从而密封该流通端口。流通端口被密封的结果是，在真空运行泵怠速时，流体端口自动隔离以防止流体从引入部流到引出部，并随后流到流体接收单元。

在运行期间，隔膜在抽吸压力力作用下可以张开以打开流通端口，并在真空运行泵中产生负压。负压进而可以引起引入端口打开以允许流体从储存器进入。在流体进入泵时，负压可以通过进引出出口(vent)释放，从而允许隔膜移回到起始位置，即收缩状态。隔膜的向上运动引起泵中的正压再次形成。因此，引出端口可以打开以将流体从泵中排出。在隔膜返回到起始位置(即收缩状态)时，流通端口可以再次密封，从而隔开并隔离流体端口。

因此，本主题提供一种真空运行泵，其中隔膜的往复运动不仅控制用于流体的进入和排出的流体端口，而且也控制流通端口，该流通端口进而可以提供用于隔离流体端口。因为流体端口现在可以在不需额外的阀(诸如截止阀)的情况下有效隔离，所以真空运行泵可以不需要与截止阀相关联的其他机构，诸如用于控制截止阀的致动机构。因此，真空运行泵也可以不需要额外的机构，该额外的机构用于将致动机构和控制单元一体化以使截止阀的运作和泵的运作同步。此外，因为流通端口可以阻断可以在流体端口之间的流体通道，所以可以不必针对每个引入端口安装隔开的截止阀。

因此，在流通端口提供用于隔离流体端口且隔膜控制流体端口和流通端口的情况下，泵部件的数量可以大体上减少，从而使整个泵部件划算且紧凑。进一步，将认识到，部件的数量越多，安装额外的控制机构的成本和工作越多，并且因此，本主题的真空运行泵在具有较少部件的情况下可以使资源有效。

以下详细描述参见附图。只要有可能，相同的附图标记被用在图和下列描述中以指代相同或相似的零件。在说明书中描述几个示例时，修改、改编以及其他的实施方式是可能的。因此，以下详细描述不限制于所公开的示例。相反，所公开的示例的恰当范围可以由随附的权利要求来限定。

根据本主题的示例实施方式，图1例示实施真空运行泵105的示例设备100的方框图，并且图2例示真空泵105的方框图。设备100可以实施于各种系统，例如打印机系统，其中墨可以从墨源经由真空运行泵105被提供给打印头组件。

在示例中，设备可以包括储存器110(诸如墨源)和流体接收单元115(诸如打印头组件)。来自储存器110的流体可以使用真空运行泵105(下文称为泵105)提供给流体接收单元115。除此之外，泵105可以包括多个流体端口120(诸如引入端口120-1和引出端口120-2)、用以提供流体端口120之间流通的流通端口125以及用以控制流体端口120和流通端口125打开和关闭的隔膜130。

根据本主题的方面，流通端口125被设置在真空运行泵105中，以使来自引入端口120-1的流体可以通过流通端口125被提供给引出端口120-2。因此，在流通端口125的打开状态下，来自引入端口120-1的流体可以允许流到引出端口120-2，该流体可以从该引出端口120-2排出到流体接受单元115。

在泵105的怠速状态下，即当泵105不运行时，隔膜130可以在收缩状态下以与流通端口125配合或密封该流通端口125，如在随后图中详细解释的。流通端口125被关闭的结果是，到引出端口120-2的流体的流动被限制，从而将引出端口120-2和引入端口120-1隔离。在运行期间或在工作状态下，隔膜130可以张开以打开流通端口125。进一步，在流通端口125打开时，泵105中可以形成负压，从而引起引入端口120-1打开以允许流体进入到流体室(图6中例示的)中。在一段时间之后，负压可以释放，这允许隔膜130返回到收缩状态。这在泵105中形成正压，因此打开引出端口120-2以用于排出流体。因此，在工作状态下，流通端口125和流体端口120可以打开，并且其他流体端口120可以关闭以提供流体的泵送。有关在怠速状态下和处于运行中的真空运行泵105的细节在随后图中被详细讨论。

根据本主题的示例实施方式，图3例示泵105的分解图，并且图4例示泵105的轴测图。为了简洁，例示两个流体端口，流体引入端口120-1和流体引出端口120-2然而，将认识到，泵105也可以包括多于两个的流体端口。引入端口120-1和引出端口120-2可以被提供在流体喷射壳体305中且被设置在泵105的第一端310。引入端口120-1可以被联接到储存器110，并且流体引出端口120-2可以被联接到流体接收单元115。

流体喷射壳体305可以被联接到阀壳体315。流体喷射壳体305可以经由O型圈320被联接到阀壳体315。阀壳体315可以包括对应于每个流体端口120的流体阀325。流体阀325可以是单向阀以允许流体在一个方向上以预定压力流动，且防止在相反方向上回流。例如，流体阀325可以是伞形阀，其可以包括弹性部件(诸如隔膜)以基于泵105内部的压力打开或关闭流体阀325(和流体端口120)。在示例中，泵105中的用以控制流体端口120和流体阀325的预定压力通过隔膜130的往复运动来控制，如将参见图5-图7的描述详细讨论的。

参见泵105的第二端330，真空端口335可以被提供在泵130的第二端330。在示例中，在真空端口335的一端可以被联接到真空泵(图中未示出)以提供抽吸压力时，另一端例如可以与隔膜壳体340一体化。隔膜壳体340可以包括空腔以容纳隔膜130和偏置部件345，该偏置部件345可以被联接到隔膜130。例如，偏置部件345可以是可压缩弹簧345-1，其通过弹簧底座345-2被联接到隔膜130。偏置部件345被设置为以使偏置部件345在泵105的怠速状态期间将隔膜130推向流通端口125。因此，在怠速状态下，流体端口120可以彼此隔离。另一方面，在泵的工作状态下，即当抽吸压力被作用在真空端口335时，隔膜130可以被拉动，从而压缩偏置部件325。隔膜130被拉动的结果是，流通端口125可以打开，其可以提供引入端口120-1的开口。

在示例中，流通端口125可以是形成在端口板350中的端口，其可以是圆拱形的，即半球形，以使隔膜130可以容易地与端口板350结合以在泵105的怠速状态下密封流通端口125。进一步，在工作状态下，隔膜130可以张开以和阀325提供形成与引入端口120-1相关联的流体室，该流体室用于容纳通过引入端口120-1进入泵105的流体。

图5-图7例示根据本主题的示例实施方式的处于各种位置的泵105。尽管已经相当详细解释关于单个引入端口和单个引出端口的泵105的运行；但是将认识到，在本文中阐述的原理延伸到其中泵105可以包括多个引入端口和多个引出端口的实施例。

参见图5，泵105被例示在怠速状态500下，其中泵105不运行。如先前所述，怠速状态500可以指的是当流体没有被供应到流体接收单元115时的状态，因此泵105不可能运行。通常，在怠速状态下，为了避免流体的意外排出，流体端口(诸如流体端口120)可以由截止阀和相关联的机构隔开以根据泵105的怠速状态或工作状态来控制截止阀的打开和关闭。根据本主题的方面，流体端口120可以由流通端口125来隔开，该流通端口125可以控制流体到引出端口120-2的流动。

在示例中，在怠速状态500下，因为泵105没有运行，所以没有抽吸压力作用到真空端口335。在这个状态下，偏置部件345可以通过向上作用的力将隔膜130(由虚线表示)推动，即推向流通端口125。因此，隔膜130与具有流通端口125的端口板350配合，从而密封该流通端口125。流通端口125的密封可以防止流体从引入端口120-1到引出端口120-2的流动，从而隔离两个流体端口120。该隔离进而防止泵105泄漏流体或压力，从而在流体接收单元115处保持必需的背压。因此，在泵105的怠速状态500下，隔膜130和流通端口130可以有效地隔离流体端口120。

图6例示根据本主题的示例实施方式的在引入工作状态600下的泵105。泵105的引入工作状态600可以指的是泵105的下述状态，其中泵105可以运行以打开引入端口120-1，从而允许流体进入泵105。在示例中，为了运行泵105，真空吸力形式的抽吸压力(以箭头605表示)可以作用在真空端口335。例如，真空端口335可以被联接到真空源610，该真空源610可以运行以在真空端口335处提供抽吸压力。进一步，排放阀615可以关闭以保持泵105中的负压。排放阀615可以提供在被联接到真空端口335的压力管道620中。真空源610和排放阀615可以由控制单元控制，该控制单元诸如设备(诸如打印机系统)的电子控制单元。

抽吸压力可以将隔膜130向下拉动，即远离流通端口125，从而使隔膜张开。因此，隔膜可以移位由图6中″Y″表示的距离。隔膜130的移位打开流通端口125，并产生抽吸压力(负压)以打开对应于引入端口120-1的引入阀325-1。在示例中，引入阀325-1可以是单向阀(诸如伞形阀)，其适于在泵105中产生负压时打开。一旦负压足够将凸形隔膜从其位置提升以允许以预定压力单向流动，则伞形阀可以允许流体流入。引入端口120-1和引入阀325-1的打开允许流体进入流体室625，该流体室625现在是由于隔膜130的移位而形成。

在隔膜130移位(即张开)时，流通端口125可以打开，并且引入阀325-1和张开形式的隔膜130可以一起形成流体室625。来自引入端口120-1的流体可以被收集在流体室625中。如图7中例示的，一旦停止作用在真空端口335的压力，则引入阀325-1和引入端口120-1可以再次关闭。

图7例示根据本主题的示例实施方式的在泵105的引出工作状态700下的泵105。引入工作状态600和引出工作状态700可以被共同称为泵105的工作状态。在引出工作状态700中，压力可以不再作用到真空端口335，并且产生抽吸压力的真空允许消散。例如，在引出工作状态700下，压力可以通过排放阀615释放，该排放阀615可以通向大气。这允许偏置部件345返回到如图5中例示的当泵105在怠速状态500下时的起始位置。因此，隔膜130可以在向上的方向上(即朝向流通端口125)移位距离″Y″。

隔膜130的向上运动使正压形成，从而打开引出阀325-2和引出端口120-2以允许流体室625中的流体通过引出端口120-2排出。因此，隔膜130的向上运动可以使流体排出。

重复循环如图5中例示的引入工作状态600和如图7中例示的引出工作状态700以允许流体以给定的流率泵送。进一步，循环的频率也可以调节以匹配流率。隔膜130的这种往复运动方式可以允许流体从储存器110泵送到流体接收单元115。

进一步，隔膜的往复运动可以不仅控制流体端口120，而且也控制流通端口125。在流通端口125由隔膜130控制时，用于控制泵105的单独机构以及用于控制流体端口120的单独机构可以不需要。此外，如上所述，流通端口125和隔膜130可以一起有效地将多个流体端口彼此隔离，以防止流体或压力的意外排出。因此，由于使泵105工作的部件和资源的数量较少，所以泵105可以制作为紧凑且经济。

在示例中，在排出必需的流体量后，泵105可以不再运行。因此，泵105的各种部件可以移动到对应于如图5中例示的泵105的怠速状态500的位置。例如，隔膜130可以处于收缩状态，从而密封流通端口125，并且流体端口120也可以关闭，从而防止流体的流入和流出。

在本主题的示例实施方式中，泵105可以被实施在打印机系统中，并且泵105的运行可以由打印机系统的控制单元来控制。例如，当墨(流体)被供应到打印头组件时，控制单元可以提供触发器以启动另一泵以在真空端口335处生成真空吸力以使泵105运行。真空吸力生成的结果是，引入端口120-1可以打开以允许墨进入流体室中，该流体室被形成在引入阀325-1和隔膜130(在张开的状态下)之间。如参见图6和图7的描述所述的，真空生成泵可以重复运行，以使隔膜130在泵105中移动，从而打开和关闭流体端口120以将墨从墨储存器输送到打印头组件。

进一步，当不供应墨时，抽吸压力可以不再作用在真空端口335，并且泵105可以移动到其怠速状态(如图5中描绘的)。在怠速状态下，流体端口120可以由隔膜130和流通端口125适当地隔离，以防止墨排出到打印头组件。这也可以有助于保持打印头组件侧的压力。由于有效的隔离，所以可以防止墨的浪费。进一步，由于隔膜130执行泵送墨以及隔离流体端口这双重功能，所以现在包含的部件的数量可以较少，因此使泵有成本效益和资源效益。

虽然真空运行装置的示例已经以针对结构特征和/或方法的语言进行描述，但是应理解的是，随附权利要求并不局限于所描述的具体特征或方法。相反，公开的具体特征和方法作为真空运行泵的示例。

Claims (12)

1.一种真空运行泵，包括：

用以接收和排出流体的多个流体端口；

用以在所述多个流体端口中提供流体流通的流通端口；

用以控制所述多个流体端口和所述流通端口的隔膜，其中所述隔膜用以在所述真空运行泵的怠速状态下关闭所述流通端口，以隔离所述多个流体端口中的每个流体端口；和

端口板，所述流通端口被形成在所述端口板中，所述端口板被设置在所述多个流体端口和所述隔膜之间。

2.根据权利要求1所述的真空运行泵，其中所述多个流体端口包括伞形阀。

3.根据权利要求1所述的真空运行泵，其中所述真空运行泵进一步包括用以接收真空压力来运行所述隔膜的真空端口，并且其中在真空压力的作用下，所述隔膜张开以打开所述流通端口和引入端口，从而允许流体流入。

4.根据权利要求1所述的真空运行泵，其中所述真空运行泵进一步包括偏置部件，所述偏置部件用以在所述真空运行泵的所述怠速状态下保持所述隔膜处于收缩状态。

5.根据权利要求1所述的真空运行泵，其中在所述真空运行泵的引入工作状态下，所述隔膜张开以与所述多个流体端口中的流体端口的阀形成流体室，所述流体室用以容纳从所述流体端口进入的所述流体。

6.一种真空运行泵，包括：

多个流体端口，所述多个流体端口包括引入端口和引出端口；

用以控制所述引入端口和所述引出端口之间流体流通的流通端口；

隔膜，其中所述隔膜基于作用的抽吸压力而张开和收缩以打开和关闭所述流通端口；和

端口板，所述流通端口被形成在所述端口板中，所述端口板被设置在所述隔膜和多个流体端口之间，

其中在所述真空运行泵的怠速状态下，所述隔膜收缩以与端口板配合以将所述流通端口密封，从而隔离所述引入端口和所述引出端口。

7.根据权利要求6所述的真空运行泵，其中所述真空运行泵进一步包括真空端口，所述真空端口被联接到提供所述抽吸压力的真空源。

8.一种实施真空运行泵的设备，包括：

储存器；

用以接收流体的流体接收单元；

用以从所述储存器向所述流体接收单元提供所述流体的所述真空运行泵，所述真空运行泵包括，

提供在所述真空运行泵的第一端用以接收和排出所述流体的多个流体端口；

用以在所述多个流体端口中提供流体流通的流通端口；

能运行以控制所述流通端口的打开和关闭的隔膜，并且其中所述隔膜收缩以密封所述流通端口，从而防止在所述真空运行泵的怠速状态下所述多个流体端口之间的流体流通，和

被设置在所述多个流体端口和所述隔膜之间的端口板，所述流通端口被形成在所述端口板中。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述设备包括真空源，所述真空源被联接到所述真空运行泵以运行所述真空运行泵的所述隔膜。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述真空运行泵包括被提供在所述真空运行泵的第二端的真空端口，所述真空端口被联接到所述真空源。

11.根据权利要求8所述的设备，其中所述隔膜用以与所述端口板配合以密封所述流通端口。

12.根据权利要求8所述的设备，其中在所述真空运行泵的工作状态下，所述隔膜张开以打开所述流通端口和所述多个流体端口中的一个流体端口。

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