CN103826857A - 用于刮墨刀腔的垫片 - Google Patents

Abstract

为密封打印装置中的刮墨刀腔（3）和可旋转辊（16、23），设置有具有弹性边缘（17、18）的垫片（4），该弹性边缘（17、18）用于密封与辊的接界。该垫片包括刚性/支承轨道（7），在打印装置运行状态下，该轨道与该弹性边缘一起顶住该辊，或者该轨道与该辊分离。

Description

用于刮墨刀腔的垫片

技术领域

本发明涉及打印装置和垫片，其中该打印装置具有刮墨刀和旋转辊，该辊部分延伸至用于在运行时获得来自刮墨刀的墨水的刮墨刀腔内。因此，设置垫片对刮墨刀腔与辊进行密封，其中在该垫片的一侧具有密封刮墨刀腔底部的接界的密封表面，且该垫片密封表面的相反侧具有密封该辊的接界的弹性边缘。

背景技术

用于在印刷品上彩色打印的旋转打印装置通常包括带墨水的半开式刮墨刀腔，在当网纹辊旋转运行时其部分表面浸入刮墨刀腔中的墨水中，从而将墨水转移至网纹辊。为将半开式腔室相对墨辊密封，刮墨刀腔连接至辊上的刮墨刀轴承。刮墨刀腔的末端由橡胶垫片密封，该橡胶垫片的底部嵌入到刮墨刀腔，并且其顶部曲面与辊接触。这种橡胶垫片还可用于将刮墨刀腔分为若干具有墨汁的部分。

欧洲专利401250公开了一种刮墨刀设备，如图1所示。该设备包括带U型刮墨刀腔3的腔栅，该刮墨刀腔3具有底部3A、侧面3B和3C，在运行时，该刮墨刀腔3含有墨水，墨水供给带网纹辊（未示出）的打印装置，该打印装置与该腔3中的墨水接触。两片刮墨刀1、2通过轨道5、6夹在腔3上，具有密封网纹辊的功能，该刮墨刀表面与腔3中的墨水接触。墨水可通过通道8输送至腔3。图示出两条通道8，腔3中每一部分的腔中都具有一条通道，其中各部分的腔通过在腔内部和腔的末端设置填料4来划界。该填料4为凹形4A以顶住网纹辊。

图2再现了源自美国外观专利488503的这种类型的填料。这种填料具有带硬质锋利轨道7的中间部分10，顶住网纹辊增强密封。国际专利2009/024151还公开了用于顶住网纹辊的带轨填料或垫片。

尝试过多种刮墨刀支承的实施例，例如图2所示的直边9，或者结合如图3a和3b所示的中间部分10的各个末端的直边9和斜边9’。第二唇边9’弯向中间部分10，其中在转折点15的方向相对于网纹辊的正切，使得密封刮墨刀与旋转的辊筒切向接触。唇边9’的曲率从外缘11朝向中间部分10递增，密封刮墨刀在该外缘11处伸出刀夹。参照辅助线12发现曲率突然改变，使得唇边9’的第二半部14的曲率小于唇边9’的第一半部13曲率。在国际专利申请2010/060433中公开了刮墨刀的另一改进，其中密封刮墨刀弹性变形至弧形，该弧形在刀夹处的曲率比与辊接触的区域的曲率更大。

大致上，密封寿命长和刮墨刀腔与辊间的紧密度是主要方面，并需持续提高；并且如上述现有技术所述，进行了各种关于刮墨刀和垫片设计的创造。例如，期望提升垫片的耐久度。即使上述垫片/填料中的硬质轨道与现有技术比较已经是一种提高，这些垫片依然具有以下缺点：相当一部分色素损耗在硬质轨道上。使这些轨道更硬可减少损耗，但却意味着网纹辊与轨道的接触线上损耗更快。

发明目的

因此，本发明的目的是提供一种本技术领域上的改进。特别是，提供一种尤其在耐久度方面改进的、用于密封刮墨刀腔与网纹辊的垫片。

发明内容

本发明的目的通过如下描述类型的打印装置以及垫片来实现。

根据本发明的打印装置设置有刮墨刀腔和可旋转辊，该辊的旋转表面部分延伸至刮墨刀腔内，以在运行时获得来自刮墨刀的墨水。设置垫片用于密封刮墨刀腔和辊，其中该垫片的一侧具有密封表面用于密封与刮墨刀腔底部的接界，且该垫片密封表面的相反面具有弹性边缘用于密封与辊的接界。该垫片由单一单元的垫片组成。该垫片进一步包括嵌入式刚性支承轨道。在某些实施例中，在打印装置的运行状态下，这种嵌入式刚性支承轨道与弹性边缘一起顶住辊。或者，在运行状态下，该轨道与该辊分开，并且只有弹性边缘顶住该辊。这意味着弹性边缘由该轨道支承，直至顶至辊或者顶至离该辊一小段距离，例如0至7毫米的间隙，优选为辊与轨之间0至3毫米的间隙。

该刚性/支承轨道固定至弹性边缘，例如通过胶合或化学粘接。事实上，刚性/支承轨道与弹性边缘得到固定表示得到完美的垫片，该垫片与打印装置的辊具有最佳的密封和配合。

为求规范，应当注意，该刚性/支承轨道不必沿着垫片的全长，而只需沿着其一部分或某些部分延伸即可。

惊奇地发现，与现有技术的垫片对比，如国际专利2009/024151中所述，本发明的垫片具有两倍的使用寿命。相比之下，应当注意，类型相互近似的垫片具有：

-当垫片带有朝向辊的橡胶边缘，该橡胶边缘未被刚性轨道支承时，两小时的使用寿命；

-当垫片具有如国际专利2009/024151所述的锋利轨道时，16小时的使用寿命；且

-当垫片带有如本发明所述的轨道支承的橡胶边缘时，35小时的使用寿命。

而且，可以发现，单一单元的垫片并带轨道支承的弹性边缘对于高转速辊的打印装置特别有用，例如切线速度为500至800米/分钟，高速作业尤其青睐这类垫片。由于其更长的使用寿命和更少的由更换垫片引起的暂停，本发明的垫片的生产效率得到了提高。

术语“刚性轨道”表示该轨道与弹性体相比是由较硬的材料制成，因此可以发挥支承较软的弹性边缘/橡胶边缘的作用。通常地，这种轨道会设置成平面型，大致垂直于密封表面和刮墨刀腔的底部。该轨道的可用材料包括金属，例如铜、以及硬质聚合物如聚氨酯、聚乙烯薄膜、聚甲醛（POM）、或其组合物。这些聚合物可进一步由例如玻璃纤维或碳纤维增强。

原则上，刚性轨道可以由与弹性边缘本身相同的材料制成，只是不同在于两部分的硬度有所不同。这可通过对两个部分其中之一进行适当处理得到。进一步地，可应用刚性轨道使得在给定的运行时间与辊接触后，该刚性轨道磨损至正好配合，就是说，由此得到正好与辊完美适用的形状。通过这种方式得到垫片与辊的最佳配合。

在本发明的垫片的优选变型中，垫片在刚性支承轨道和较软弹性边缘之间具有稳定连接；该轨道与该弹性边缘可通过例如化学连接，或其他安全强力的方式相互粘接。

术语“弹性边缘”表示弹性材料的边缘，其作为密封工具顶住辊。这与国际专利2009/024151形成对比，其中所述的锋利刚性轨道顶住辊并具有密封功能。橡胶或合成弹性材料可优选用作弹性体。

垫片本身具有带密封表面的主体，该密封表面用于密封与刮墨刀腔底部的接界，并且该垫片在密封表面的相反面包括弹性边缘和用于支撑该弹性边缘的刚性轨道，该弹性边缘用于密封与辊的接界。该轨道嵌入到主体内并从主体内向外延伸。可以仅在轨道的一侧具有弹性边缘，也可以在轨道的两侧都具有弹性边缘。如果使用单一弹性边缘顶住辊，优选将其设置在该轨道面向刮墨刀腔的墨汁一侧。而当轨的两侧都具有相同的弹性边缘时，没有必要考虑垫片相对于刮墨刀腔的优选方向，从而简化了使用者的安装并将错误安装的可能性最小化。

为保证轨与辊之间的间隙，在某些实施例中，该垫片的轨道与弹性边缘保持一段距离，使得弹性边缘比轨道伸出主体更远，例如0至7毫米，优选距离为0至3毫米。根据各种不同的状态，有许多原因使得弹性边缘与刚性边缘等高，但是其他状态中优选可承受最多7毫米。

然而，应当注意，当垫片被压贴着辊并且弹性边缘因此变形时，弹性边缘与轨道之间的可能间隙将会减小。根据压力以及弹性边缘的硬度和形状，这间隙或多或少减小，例如最大变形为不仅弹性边缘顶住辊，而且轨道也会接触到辊。

可选地，该垫片包括第一弹性唇边，该唇边沿着轨道的一侧延伸并在运行时顶住辊，由此形成弹性边缘。这意味着弹性唇比轨伸出得更远，或者与轨等高。如果从主体向外伸出得比轨道更远，当被压贴着辊时，唇边的变形要么为仅变形至轨道与辊之间的间隙仍然存在，或者变形大至轨道与辊接触。例如，弹性唇边从主体向外伸出得比轨道远0至7毫米，优选弹性边缘与轨之间的距离为0至3毫米。

可选地，该垫片还包括第二弹性唇边，该唇边沿着轨道的相对侧延伸。在另外的实施例中，第一弹性唇边和第二弹性唇边从刮墨刀腔底部的密封表面延伸不同的距离。弹性唇边可具有不同尺寸，使得只有第一弹性唇边在运行时顶住辊而不是第二弹性唇边。

由于弹性唇边由轨道支承，唇边可以设计得相对薄，这在辊处于高速时有好处，因为薄弹性唇边比厚弹性唇边的摩擦更小。这种薄弹性唇的厚度优选为小于2毫米，例如0.4至1.4毫米。

不论轨在运行时是否顶住辊，由于弹性边缘是具有密封功能的主要元件，所以没有必要如国际专利2009/024151所公开的，将轨道设置为锋利的。在另外的实施例中，弹性边缘因而是钝的。根据国际专利2009/024151的实施例，轨道可以分为若干部分以致可在负载压迫作用下弹性弯曲，尽管其方向与压力作用的方向平行。

为了配合辊的曲率，该弹性边缘，例如弹性唇边，具有凹形。相对地，尽管轨道不必与辊接触，如果该轨道也具有凹形将会更有利。

实际上，密封是通过以下的方式实现。垫片设置在刮墨刀腔与打印装置的可旋转辊之间，其中该垫片的一侧具有密封表面，用于密封与刮墨刀腔底部的接界，并且以适当的方式置于刮墨刀腔内。另外该垫片密封表面的相反面具有弹性边缘和用于支承该弹性边缘的刚性轨道，该弹性边缘用于密封与辊的接界。该轨道嵌入至主体内并从主体向外延伸。该轨道与该弹性边缘具有一段距离，使得该弹性边缘比该轨从主体向外延伸得更远，例如0至7毫米，优选距离为0至3毫米。然后该垫片与该弹性边缘接触，后者发生形变。形变可大至使得轨道也与辊接触，或者该轨道不会与辊接触而是与辊保持一小段距离，例如0至7毫米，或优选仅为0至3毫米。该距离还可以更大，但是实际上发现，在距离最高为3毫米时可获得相对好的和优选的支承。如果该垫片仅在轨道的一侧设置有弹性边缘，该垫片可以更好地与墨汁和轨道之间的弹性边缘配合。

实验证明，如果支承轨道和弹性边缘等高，可得到最好的密封和最长的垫片使用寿命。不同类型的墨水、辊、辊转速、或其他参数，都对这些情况有影响。这样，在某些条件下，更优选的是支承轨道相对弹性边缘略微回缩的。

通过用第一数值和第二数值之间的距离/间隙表示区间，除非有其他说明，区间的端点已经被包含在内。权利要求中的附图标号不限制本发明。

附图说明

附图包括：

图1：根据现有技术的欧洲专利401250所示的刮墨刀腔的图示；

图2：根据现有技术的美国专利488503所示的垫片的图示；

图3：根据现有技术的国际专利2010/060433A所示的垫片侧视图；

图4：根据本发明的垫片的图示；

图5：在左侧和右侧分别具有一道较长橡胶唇边的可选实施例；

图6a：两道唇边都比轨道长的可选实施例；

图6b：两道唇边都压贴着辊，以致轨道也接触到辊的可选实施例；

图7：a）垫片的图示；b）该垫片顶住辊的图示；

图8：a）可选的垫片的图示；以及b）该垫片顶住辊的图示。

具体实施方式

图1、2和3在现有技术介绍中已经进行描述。

图4图示了根据本发明的垫片4。该垫片具有带密封表面24的弹性主体22，该密封表面24密封地紧贴着刮墨刀腔的底部3A。侧梁20和肩部19以及可能的嵌入式固定肋条提供了一个稳定的垫片结构，轨道7嵌入在该垫片内。在轨道7的各侧，一对弹性唇边17、18从主体延伸至轨道7的边缘，使得两道弹性唇边17、18和轨道7都与辊筒表面16相接触。为实现这种结构，弹性唇边17、18从主体22延伸的距离至少要与轨道7一样。轨道7为弹性唇边17、18提供支承，使得后者不会在负载下倾覆。两道弹性唇边可相同，这对于安装是十分实用，这样就不必注意垫片相对于网纹辊的旋转方向或网纹辊纵向的方向。

如图5a和5b所示，两道弹性唇边17、18可设计成不同长度，使得其中一道唇边17、18长于另一道。根据弹性体的设计和长度以及硬度，在面向有墨水的刮墨刀腔的间隙相同方向具有更长的唇边更优。

弹性唇边，无论是如图4和5所示的从主体22延伸的薄唇边17、18，或是如图6所示的作为主体22的外延部分，其长度可比轨道7更突出，该轨道7可以为轨道7的一侧，或轨道7的另一侧，或轨道7的两侧。图6示出了长度最大达到3毫米的非限制性实施例。两道弹性唇边17、18可设计为相同，如图4和6b所示，或者也可以设计为不同，如图5和6a所示。即使弹性唇边17、18设计为相同，在于旋转辊的接界处该弹性唇也会有不同的变形，一道弹性唇边18将会压贴着轨道7，而另一道唇边17被迫远离轨道7，在设计和制造垫片4时要考虑这种情况，以确保辊16在旋转时得到最佳密封。

在另一实施例中，弹性边缘例如是弹性唇边17、18，比轨7从主体22向外延伸得更远，但设计成当垫片4安装在刮墨刀腔3中，并以预定压力压贴着网纹辊时，两道唇边变形至与轨7等高。实例如图7b所示。

图7a示出了根据本发明的垫片4具有用于刮墨刀的弯曲支承9’以及平直支承9。这与在说明中描述的现有技术一致，如图3b所示。弯曲轨可进一步设计成如国际专利2010/060433所述一般。图7b示出了当与刮墨刀1、2一并运行时，图7a的垫片4顶住辊23的情况。图8a和8b示出了带有用以支承刮片1、2的平直支承9的可选实施例。

现有技术的特定横截面实施例，例如图2和3a所示的横截面设计，也可应用于本发明的垫片。而且，垫片可设计成国际专利2009/024151中图3-8所示的横截面，并带有该文件图9的肋条。

Claims (10)

1.一种具有刮墨刀腔（3）和可旋转辊（16、23）的打印装置，所述辊部分延伸至刮墨刀腔内，以在运行时获得来自刮墨刀腔的墨水，其中设置垫片（4）以密封刮墨刀腔与辊，在所述垫片的一侧具有用于密封与刮墨刀腔底部（3A）接界的密封表面（24），并且所述垫片密封表面的相反面具有密封与所述辊的接界的弹性边缘（17、18），其特征在于，所述垫片由单一单元的垫片组成，所述垫片包括嵌入式刚性/支承轨道（7），所述嵌入式刚性/支承轨道（7）在所述打印装置运行状态下与所述弹性边缘一起顶住辊，或者所述嵌入式刚性/支承轨道（7）与所述辊分离，并且所述刚性/支承轨道（7）固定至所述弹性边缘，例如通过胶合或化学粘接。

2.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，运行时所述轨道（7）与所述辊（16、23）之间的间隙是0至7毫米，优选为0至3毫米。

3.根据权利要求1或2所述的打印装置，其特征在于，所述垫片（4）包括运行期间沿所述轨道（7）的一侧延伸并顶住所述辊（16、23）的第一弹性唇边（17），从而构成所述弹性边缘。

4.根据权利要求3所述的打印单元，其特征在于，所述垫片（4）包括沿所述轨道（7）的相对侧延伸的第二弹性唇边（18），并且所述第一和第二弹性唇边从刮墨刀腔（3）的底部（3A）的密封表面（24）向外延伸/伸出不同距离。

5.根据权利要求4所述的打印装置，其特征在于，仅所述第一弹性唇边（17）而不是所述第二弹性唇边（18）在运行时顶住所述辊（16、23）。

6.打印装置中用于密封刮墨刀腔（3）与辊（16、23）的垫片（4），所述垫片具有主体（22），所述主体（22）具有密封与刮墨刀腔底部（3A）的接界的密封表面（24），并且所述垫片密封表面的相反面具有密封与所述辊的接界的弹性边缘（17、18），其特征在于，所述垫片由单一单元的垫片组成，所述垫片包括用于支承所述弹性边缘的嵌入式刚性/支承轨道（7），所述刚性/支承轨道（7）固定至所述弹性边缘，例如通过胶合或化学粘接，所述轨道从所述主体延伸至所述弹性边缘，或者所述嵌入式刚性/支承轨道（7）与所述弹性边缘分离，使得所述弹性边缘比所述轨道从所述主体向外延伸得更远。

7.根据权利要求6所述的垫片，其特征在于，所述轨道（7）与所述弹性边缘（17、18）之间的间隙是0至7毫米，优选为0至3毫米。

8.根据权利要求7所述的垫片，其特征在于，所述垫片包括沿所述轨道（7）的一侧延伸以确保被所述轨道（7）支承的第一弹性唇边（17），所述垫片（4）包括沿所述轨道（7）的相对侧延伸的第二弹性唇边（18），其中形成所述弹性边缘的弹性唇边比所述轨（7）从所述主体（22）向外多延伸0至7毫米，优选为0至3毫米。

9.根据权利要求8所述的垫片，其特征在于，所述垫片（4）包括沿所述轨道（7）的相对侧延伸的第二弹性唇边（18），并且所述第一和第二弹性唇边从密封表面（24）向外延伸/伸出不同距离。

10.根据权利要求9所述的垫片，其特征在于，仅所述第一弹性唇边（17）而不是所述第二弹性唇边（18）比所述轨（7）延伸得更远，以形成所述弹性边缘。

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