RU225533U1 - Сервисная станция для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, относящимся к аддитивным технологиям, в т.ч. 3D-печати, и предназначенным для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования, и может быть использована в машиностроении, станкостроении, химической промышленности. Поставленная проблема решается тем, что сервисная станция для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования, содержащая резервуар, наполненный герметизирующей жидкостью, в которую погружен аппликатор из пористого материала, причем при давлении на указанный аппликатор на его внешней поверхности в зоне воздействия выделяется герметизирующая жидкость, отличающаяся тем, что сопловая пластина печатающей головки ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси резервуара, и ее центр размещен на указанной оси, при этом резервуар выполнен из алюминия и наполнен изопропиловым спиртом, используемым в качестве герметизирующей жидкости, в который погружен аппликатор, выполненный, например, из фторопластов или полиамидов, на стенках резервуара съемно и герметично закреплен силиконовый уплотнитель с бортиком, ориентированным параллельно вертикальной центральной оси указанного резервуара и образующим замкнутый контур, при этом верхняя кромка бортика силиконового уплотнителя лежит в плоскости, размещенной выше стенок резервуара и перпендикулярной вертикальной центральной оси указанного резервуара, а размеры участка, ограниченного верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя, не меньше размеров зоны сопловой пластины, на которой расположены выходы сопел печатающей головки, кроме того, резервуар дополнительно снабжен внешней трубкой, полости которых сообщены друг с другом через герметично подключенную соединительную трубку, которая ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси резервуара, при этом внешняя трубка ориентирована параллельно вертикальной центральной оси резервуара, и ее верхний конец снабжен клапаном. Кроме того, внешняя трубка выполнена из оптически прозрачного материала. Кроме того, соединительная трубка размещена в нижней части резервуара. Кроме того, соединительная трубка разъемно соединена с резервуаром. Технический результат выражается в возможности герметизации сопел печатающей головки при более равномерном распределении герметизирующей жидкости между соплами печатающей головки и при обеспечении герметичного сопряжения при контакте сопловой пластины печатающей головки с верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам, относящимся к аддитивным технологиям, в т.ч. 3D-печати, и предназначенным для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования, и может быть использована в машиностроении, станкостроении, химической промышленности.

Известно устройство, содержащее печатающую головку, снабженную сопловой пластиной, печатающую маску, которая размещена параллельно сопловой пластине с образованием зазора, наполняемого защитной жидкостью, причем выходы сопел на сопловой пластине совмещены со сквозными отверстиями печатающей маски, и съемную ночную пластину, размещенную под печатающей маской и снабженную герметизирующими элементами для закупоривания выходов сопел через сквозные отверстия печатающей маски (см. JP № 2018134868, МПК B41J2/165, B41J2/17, дата публикации 30.08.2018 г.).

Существенным недостатком известного решения является то, что при изменении форм, расположения и/или размеров выходов сопел необходимо каждый раз изготавливать соответствующий комплект из печатающей маски и ночной пластины.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) принята сервисная станция для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования, содержащая резервуар, наполненный герметизирующей жидкостью, в которую погружен аппликатор из пористого материала, причем при давлении на указанный аппликатор на его внешней поверхности в зоне воздействия выделяется герметизирующая жидкость (см. патент РФ № 2178741, МПК B41J 2/165, дата публикации 27.01.2002 г.).

Недостатками прототипа являются:

многоэтапный и трудоемкий механизм доставки герметизирующей жидкости в сопла и как следствие необходимость использования дополнительного оборудования - поддон с размещенным на нем протирочными узлами, снабженными ножами, проводят под выступающей из резервуара частью аппликатора и далее перемещают для нанесения герметизирующей жидкости на печатающую головку;

использование ножей с заостренным верхним контуром, выполненных из упруго деформируемого материала, может привести к неравномерному отбору герметизирующей жидкости у аппликатора (с ее стеканием на поддон) с дальнейшим последовательным нанесением герметизирующей жидкости на печатающую головку;

прямой контакт герметизирующей жидкости с внешней средой, который может противоречить требованиям безопасности.

Проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка устройства, которое позволяет сгладить вышеуказанные недостатки аналогов и может способствовать предотвращению полимеризации смолы (например, фурановой) в соплах печатающей головки на период простоя оборудования, задействованного в аддитивных технологиях, в т.ч. при 3D-печати.

Технический результат, проявляющийся при решении поставленной проблемы, выражается в возможности герметизации сопел печатающей головки при более равномерном распределении герметизирующей жидкости между соплами печатающей головки и при обеспечении герметичного сопряжения при контакте сопловой пластины печатающей головки с верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя.

Поставленная проблема решается тем, что сервисная станция для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования, содержащая резервуар, наполненный герметизирующей жидкостью, в которую погружен аппликатор из пористого материала, причем при давлении на указанный аппликатор на его внешней поверхности в зоне воздействия выделяется герметизирующая жидкость, отличающаяся тем, что сопловая пластина печатающей головки ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси резервуара, и ее центр размещен на указанной оси, при этом резервуар выполнен из алюминия и наполнен изопропиловым спиртом, используемым в качестве герметизирующей жидкости, в который погружен аппликатор, выполненный, например, из фторопластов или полиамидов, на стенках резервуара съемно и герметично закреплен силиконовый уплотнитель с бортиком, ориентированным параллельно вертикальной центральной оси указанного резервуара и образующим замкнутый контур, при этом верхняя кромка бортика силиконового уплотнителя лежит в плоскости, размещенной выше стенок резервуара и перпендикулярной вертикальной центральной оси указанного резервуара, а размеры участка, ограниченного верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя, не меньше размеров зоны сопловой пластины, на которой расположены выходы сопел печатающей головки, кроме того, резервуар дополнительно снабжен внешней трубкой, полости которых сообщены друг с другом через герметично подключенную соединительную трубку, которая ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси резервуара, при этом внешняя трубка ориентирована параллельно вертикальной центральной оси резервуара, и ее верхний конец снабжен клапаном.

Кроме того, внешняя трубка выполнена из оптически прозрачного материала.

Кроме того, соединительная трубка размещена в нижней части резервуара.

Кроме того, соединительная трубка разъемно соединена с резервуаром.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого изобретения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.

Признак «центр сопловой пластины размещен на вертикальной центральной оси резервуара» обуславливает удобное позиционирование печатающей головки относительно резервуара.

Признаки «резервуар выполнен из алюминия и наполнен герметизирующей жидкостью, в качестве которой используют изопропиловый спирт, а аппликатор выполнен, например, из фторопластов или полиамидов» описывают один из возможных вариантов материалов и веществ, которые могут быть задействованы в аддитивных технологиях, в т.ч. при 3D-печати и при этом инертны по отношению к друг другу.

Использование аппликатора, погруженного в герметизирующую жидкость, обеспечивает его примыкание к сопловой пластине печатающей головки при всплытии под действием силы Архимеда.

Признак «на стенках резервуара съемно и герметично закреплен силиконовый уплотнитель» обуславливает возможность варьирования и/или замены силиконовых уплотнителей.

Признаки «силиконовый уплотнитель [снабжен] бортиком, ориентированным параллельно вертикальной центральной оси указанного резервуара, верхняя кромка которого лежит в плоскости, размещенной выше стенок резервуара» позволяют очистить сопловую пластину до герметизации сопел печатающей головки.

Признак «бортик силиконового уплотнителя образует замкнутый контур» приводит к следующему:

организует более равномерное распределение давления от сопловой пластины печатающей головки по площади силиконового уплотнителя;

позволяет варьировать формы и размеры участка, ограниченного верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя;

обеспечивает возможность наполнения резервуара герметизирующей жидкостью выше уровня его входного отверстия.

Признаки «верхняя кромка бортика силиконового уплотнителя лежит в плоскости, перпендикулярной вертикальной центральной оси резервуара» и «сопловая пластина печатающей головки ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси резервуара» позволяют организовать герметичное сопряжение при контакте сопловой пластины печатающей головки с верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя и как следствие предотвратить испарение герметизирующей жидкости в период простоя печатающей головки.

Признак «размеры участка, ограниченного верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя, не меньше размеров зоны сопловой пластины, на которой расположены выходы сопел печатающей головки» позволяет минимизировать воздействие герметизирующей жидкости на зоны сопловой пластины без выходов сопел печатающей головки.

Признаки «резервуар дополнительно снабжен внешней трубкой, полости которых сообщены друг с другом через герметично подключенную соединительную трубку, при этом внешняя трубка ориентирована параллельно вертикальной центральной оси резервуара», а также признаки зависимых пунктов формулы организуют возможность:

внесения герметизирующей жидкости в резервуар с установленной печатающей головкой через верхний конец внешней трубки без необходимости нарушения контакта сопловой пластины с верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя;

визуального контроля уровня герметизирующей жидкости в резервуаре за счет его сообщения с внешней трубкой по принципу сообщающихся сосудов;

простого опорожнения резервуара без необходимости нарушения контакта сопловой пластины с верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя.

Признак «верхний конец внешней трубки снабжен клапаном» предотвращает прямой контакт герметизирующей жидкости с внешней средой.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые чертежи:

на фиг.1 - вертикальный разрез устройства в исходном состоянии;

на фиг.2 - вертикальный разрез устройства в рабочем состоянии.

На чертежах показаны резервуар 1, герметизирующая жидкость 2, аппликатор 3 из пористого материала, сопловая пластина 4 печатающей головки 5 с выходами 6 сопел, вертикальная центральная ось 7 резервуара 1, силиконовый уплотнитель 8, его бортик 9, а также верхняя кромка 10 бортика 9, внешняя трубка 11, соединительная трубка 12, клапан 13 внешней трубки 11.

Также для удобства на фигурах указана система координат, в которой ось х ориентирована вдоль соединительной трубки, а ось z ориентирована вдоль вертикальной центральной оси резервуара.

Сервисная станция для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования содержит резервуар 1, выполненный из алюминия, полость которого наполнена герметизирующей жидкостью 2, в качестве которой используют изопропиловый спирт, и сообщена с полостью внешней трубки 11 через герметично и разъемно подключенную соединительную трубку 12.

В герметизирующую жидкость 2 погружен аппликатор 3, выполненный из пористого материала, например, из фторопластов или полиамидов.

Внешняя трубка 11 выполнена из оптически прозрачного материала, ориентирована параллельно вертикальной центральной оси 7 резервуара 1 (вдоль оси z), и ее верхний конец снабжен клапаном 13.

Соединительная трубка 12 размещена в нижней части резервуара 1 и ориентирована перпендикулярно его вертикальной центральной оси 7 (в плоскости, которая ориентирована в осях х и у).

На стенках резервуара 1 съемно и герметично закреплен силиконовый уплотнитель 8 с бортиком 9, ориентированным параллельно вертикальной центральной оси 7 (вдоль оси z) и образующим замкнутый контур.

Верхняя кромка 10 бортика 9 силиконового уплотнителя 8 лежит в плоскости, размещенной выше стенок резервуара 1 и перпендикулярной вертикальной центральной оси 7 (в плоскости, которая ориентирована в осях х и у).

Сопловая пластина 4 печатающей головки ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси 7 резервуара 1 (в плоскости, которая ориентирована в осях х и у), и ее центр размещен на указанной оси.

Размеры участка (на чертежах не обозначен), ограниченного верхней кромкой 10 бортика 9 силиконового уплотнителя 8, не меньше размеров зоны сопловой пластины 4, на которой расположены выходы 6 сопел печатающей головки 5.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Предварительно к резервуару 1 герметично и разъемно подключают соединительную трубку 12, соединенную с внешней трубкой 11, а на стенках резервуара 1 съемно и герметично закрепляют силиконовый уплотнитель 8 с бортиком 9.

Далее полость резервуара 1 наполняют герметизирующей жидкостью 2, закрывают клапан 13 внешней трубки 11, погружают в герметизирующую жидкость 2 аппликатор 3 из пористого материала таким образом, чтобы верхняя поверхность аппликатора 3, всплывшего под действием силы Архимеда, оказалась на уровне верхней кромки 10 бортика 9 силиконового уплотнителя 8, после чего устройство готово к работе (см. фиг.1).

Очищают сопловую пластину 4, для чего ее ориентируют перпендикулярно вертикальной центральной оси 7 резервуара 1 (в плоскости, которая ориентирована в осях х и у) и перемещают печатающую головку 5 относительно силиконового уплотнителя 8 при обеспечении контактирования обращенных друг к другу поверхностей сопловой пластины 4 и верхней кромки 10 бортика 9 силиконового уплотнителя 8.

Далее центр очищенной сопловой пластины 4 устанавливают на вертикальной центральной оси 7 резервуара 1, обеспечивая герметичное сопряжение при контакте сопловой пластины 4 с верхней кромкой 10 бортика 9 силиконового уплотнителя 8.

Параллельно с этим при контактировании обращенных друг к другу поверхностей сопловой пластины 4 и аппликатора 3 герметизирующая жидкость 2 из резервуара 1 через аппликатор 3 постепенно, синхронно и равномерно через выходы 6 поступает в сопла печатающей головки 5 (см. фиг.2).

При снижении уровня герметизирующей жидкости 2 в резервуаре 1, приводящем к нарушению контакта сопловой пластины 4 с аппликатором 3, открывают клапан 13 внешней трубки 11 и через ее верхний конец доливают герметизирующую жидкость 2 до необходимого уровня.

По окончании периода простоя оборудования убирают сопловую пластину 4 с силиконового уплотнителя 8, из резервуара 1 сливают герметизирующую жидкость 2 и извлекают аппликатор 3.

Далее процесс повторяется.

Таким образом, при работе заявляемого устройства снижается вероятности закупоривания сопел печатающей головки полимеризованной смолой смолы (например, фурановой) в силу следующих факторов:

упрощение механизма доставки герметизирующей жидкости в сопла печатающей головки;

обеспечение более равномерного контакта участка сопловой пластины, на котором расположены выходы сопел печатающей головки, с аппликатором из пористого материала;

сведение к минимуму взаимодействия герметизирующей жидкости с окружающей средой и как следствие предотвращение испарения и более экономичный расход;

обеспечение возможности добавления герметизирующей жидкости в резервуар без нарушения контакта сопловой пластины с аппликатором.

Claims (4)

1. Сервисная станция для герметизации сопел печатающей головки на период простоя оборудования, содержащая резервуар, наполненный герметизирующей жидкостью, в которую погружен аппликатор из пористого материала, причем при давлении на указанный аппликатор на его внешней поверхности в зоне воздействия выделяется герметизирующая жидкость, отличающаяся тем, что сопловая пластина печатающей головки ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси резервуара, и ее центр размещен на указанной оси, при этом резервуар выполнен из алюминия и наполнен изопропиловым спиртом, используемым в качестве герметизирующей жидкости, в который погружен аппликатор, выполненный, например, из фторопластов или полиамидов, на стенках резервуара съемно и герметично закреплен силиконовый уплотнитель с бортиком, ориентированным параллельно вертикальной центральной оси указанного резервуара и образующим замкнутый контур, при этом верхняя кромка бортика силиконового уплотнителя лежит в плоскости, размещенной выше стенок резервуара и перпендикулярной вертикальной центральной оси указанного резервуара, а размеры участка, ограниченного верхней кромкой бортика силиконового уплотнителя, не меньше размеров зоны сопловой пластины, на которой расположены выходы сопел печатающей головки, кроме того, резервуар дополнительно снабжен внешней трубкой, полости которых сообщены друг с другом через герметично подключенную соединительную трубку, которая ориентирована перпендикулярно вертикальной центральной оси резервуара, при этом внешняя трубка ориентирована параллельно вертикальной центральной оси резервуара, и ее верхний конец снабжен клапаном.

2. Сервисная станция по п.1, отличающаяся тем, что внешняя трубка выполнена из оптически прозрачного материала.

3. Сервисная станция по п.1, отличающаяся тем, что соединительная трубка размещена в нижней части резервуара.

4. Сервисная станция по п.1, отличающаяся тем, что соединительная трубка разъемно соединена с резервуаром.