CN1269701C - 自排气油墨盒 - Google Patents

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Abstract

一种用于分配可挤出流体例如油墨的自排气墨盒(10)，墨盒(10)包括用于存放流体的筒状主体(12)，和用于强迫流体经过喷嘴的柱塞(18)。筒状主体(12)由卷材形成，且内部衬有衬里材料，衬里材料自身叠合，以形成比周围区域略厚的凸起区域(34)，柱塞(18)，该柱塞包括略凸的表面(36)，和与筒状主体(12)形成滑动配合的侧壁(40)，柱塞侧壁(40)和凸出区域(34)限定排气通道(A)，当柱塞(18)插入充满流体的墨盒(10)内时，空气自动经过通道(A)自动排出。

Description

自排气油墨盒
技术领域
本发明涉及用于自动分配系统，例如平版印刷机所用的自动分配系统的油墨分配墨盒。特别是，本发明涉及一种改进的油墨盒，当柱塞插入墨盒主体内时，该油墨盒无需借助排气带即可自动排气。
背景技术
一般平版印刷油墨盒，例如在此提供作为参考的美国专利6,192,797中公开的平版印刷油墨盒，包括空心筒状主体，柱塞和分配附件。筒状主体装有一些可挤出的油墨或其它流体，并具有分配端和柱塞端。分配端用分配附件密封，分配端一般包括用于导引油墨流的喷嘴。柱塞端由柱塞密封，柱塞在筒状主体内移动，以便当利用气压或其它手段强制柱塞向分配端移动时，挤出油墨。
墨盒墨盒平版印刷油墨墨盒通常通过将墨盒设置在油墨流下面来填充，分配附件与墨盒连接。墨盒一般填充到预定重量，然后，柱塞插入墨盒的柱塞端。
在油墨填充过程中，当柱塞插入墨盒内并压顶住油墨时，空气进入柱塞和油墨之间的墨盒腔内。滞留空气导致油墨“长出新皮”，在油墨顶部形成局部氧化的油墨皮。该皮在分配附件内堵塞喷嘴，或导致印刷“白斑”，即纸上的一些区域没有油墨覆盖。
一般地，通过利用排气带，空气在柱塞和墨盒壁之间排出。排气带形成一个通道，当柱塞插入时，空气可经过该通道逸出。当柱塞完全插入时，把排气带移走。
排气带的使用不方便，且需要在柱塞插入时将排气带固定到一个物体上，以便保持就位。一旦柱塞完全插入，排气带必须移走，这很难做到，由于塑性变形会导致柱塞损坏，以及由于内衬开裂、撕裂或磨损会导致墨盒壁损坏。
当使传统的墨盒降压时，当柱塞下的气压与柱塞上的气压平衡时，柱塞趋向于移动使墨盒向后向上。通过消除柱塞下进入的空气，本发明解决了柱塞倒退的问题。
这样本发明的主要目的是提供一种墨盒，当柱塞插入时，不需要排气带，该墨盒可自动排出空气。
本发明的另一个目的是提供一种墨盒，当墨盒降压时，该墨盒防止柱塞倒退。
本发明的又一个目的是提供一种墨盒，它防止在使用过程中或使用之后空气再进入墨盒内。
通过说明书、附图和附后的权利要求书，本发明的其它和附加的目的将更清楚。
发明内容
本发明涉及一种用于分配可挤出流体的墨盒，其中墨盒是自排气的。墨盒包括用于存放流体例如油墨的筒状主体，分配附件，和柱塞。筒状主体具有相对的开口端，最好由卷材形成，并内部衬有衬里材料。衬里材料自身叠合，以形成比周围区域略厚的凸起区域。柱塞包括略凸的油墨接触表面，和从凸表面的周边向上伸展的侧壁。侧壁包括三个部分：最靠近凸表面的底部，与底部相邻的中部，和上部。底部具有小于筒状主体内径的外径。中部具有大于底部外径但小于筒状主体内径的外径。上部与筒状主体形成滑动配合。在本发明的一个主要方面，柱塞和凸出区域限定了一个通道，当柱塞插入充满流体的墨盒内时，空气经过该通道自动排出。
附图说明
图1是根据本发明的墨盒的透视图。
图2是图1的墨盒的放大的分解图，它从顶到底表示墨盒柱塞，主体，分配附件，和输送盖。
图3是图2的的墨盒主体的透视详图。
图4是图2的柱塞的横截面视图。
图5是图4的柱塞的局部的放大图。
具体实施方式
尽管本发明可用于存放和分配许多不同类型的可挤出流体，包括但不限于油墨和颜料，下面描述用于存放在自动平版印刷机中使用的油墨的墨盒的优选的实施例。
参考附图，图1和2图示了本发明的墨盒10。墨盒10包括具有柱塞(顶)端14和分配(底)端16的空心筒状主体12，柱塞18插入柱塞端14内，以便与墨盒主体12的内壁滑动配合，分配附件20安装成与墨盒主体12的分配端16密封配合的方式，可选用的输送盖21以可移动的方式固定在分配附件20上。一般分配附件20与墨盒主体12胶合或热密封。输送盖21是待审美国临时专利申请60/316,759的主题，它保护分配附件20，并通过在分配附件20上施压来防止油墨从墨盒10泄漏，从而使墨盒10能够直立，其分配端向下。
分配附件20是待审美国专利申请09/944,700的主题，通常包括覆盖部分22，和围绕覆盖部分22的周边形成并向上(上定义为朝向柱塞端14的方向)伸展的环形侧壁24。用于控制油墨的流动的喷嘴26安装在覆盖部分22上的中心布置的孔上。
墨盒主体12一般由卷绕的纸板28制成，纸板28内部衬有一层预先粘附在阻挡层32上的纸30，该阻挡层例如是箔和/或聚合材料。纸/聚乙烯衬里30，32可形成直的搭接缝，其一个边叠加在另一个边上，或者例如图3所示的蟒状褶皱。在蟒状褶皱中，纸/聚乙烯衬里30，32折叠回到自身上，以便阻挡层32粘附在下面的阻挡层上。在任一情况下，特别是在蟒状褶皱的情况下，叠加的衬里在墨盒主体12的内侧壁上形成了凸出区域34，该凸出区域比周围区域略厚。刚好靠近凸出区域的区域在图3中标记为区域“A”。下面将描述的区域A的功能是通道，当柱塞18插入墨盒主体12内时，空气经过该通道逸出。
如图4所示，柱塞18包括略凸出的油墨接触表面36(尽管该表面可以为平的)，向下伸展的套毂部分38，和从凸出表面36的外周边向上伸展的三层侧壁40。套毂部分38的形状便于套入分配附件20内，以便当柱塞18被迫顶靠分配附件20时，使留在墨盒腔室内的油墨量最少。
柱塞侧壁40包括三层，或者三个部分42，44和46，其外径从底部向上增加。底部42的外径小于墨盒壁12的内径。当柱塞被迫接触油墨时，空气和油墨经过由底部42和墨盒壁12限定的窄的环形区域向上移动。
中部44的直径大于底部42的直径，但仍略小于墨盒壁12的直径。环形密封带56从中部44向外伸展。该带56与墨盒主体壁12接触，但当柱塞压靠在油墨表面上时，空气和油墨仍在其上移动。最好，带约为0.13厘米(0.05英寸)宽，并从中部44的表面向外伸展约0.013厘米(0.005英寸)。带56，带56上的中部44的部分，上部46和墨盒壁12限定了环形区域B。下面将解释，油墨捕获在区域B内，并形成密封。
上部46的直径使得它与墨盒主体12的内壁形成滑动配合。在使用过程中，除了通道A附近外，几乎没有油墨在上部46和墨盒壁12之间移动。
如图5最佳所示，突缘48从柱塞的上边缘50径向向外伸展。突缘48具有平的上表面52，上表面52与柱塞18的上边缘50的平面平齐，还具有倾斜的下表面54，该下表面成约45度角向内向着柱塞侧壁40渐尖。当柱塞18插入墨盒内时，突缘48略微钻入墨盒侧壁12内，并当柱塞18前进时擦拭侧壁12。在一个优选实施例中，突缘48钻入侧壁12内约0.038厘米(0.015英寸)。突缘48设计为具有单向阀的功能，以允许空气和流体离开墨盒腔室，但是，当墨盒用于增压系统中时，防止空气再进入墨盒内。
本发明以如下方式工作。一般油墨制造商通过将具有向下的排放端16的墨盒10设置在油墨流的下方来填充墨盒10。分配附件喷嘴26闭合，并可以通过输送盖21压靠住它来保持闭合。油墨灌注或推入墨盒10的柱塞端14内，直到油墨达到预定的重量或体积。柱塞18放入柱塞插入器装置内，并插入柱塞端14内，直到柱塞18与油墨的表面齐平。当柱塞18插入时，腔室内部的压力可达到20-40psi或更大，这取决于使用的墨盒的类型。此时，油墨可以在墨盒腔室内略微压缩。
当柱塞18被迫顶靠油墨的表面时，由于柱塞18的凸出形状，在柱塞18和油墨表面之间捕获的空气被迫朝向墨盒壁12向外。柱塞18的凸出表面36可以具有便于空气向墨盒壁流动的结构，美国专利6,419,351中对此作了教导，该专利在此提供作为参考。然后，空气和部分油墨被迫在柱塞侧壁40和墨盒壁12之间向上，并经过带56。捕获在环形区域B内的带56上的油墨有助于在柱塞侧壁40和墨盒主体2之间保持密封。
当柱塞18继续对油墨施压时，空气经过墨盒接缝34附近的通道A自动排出，并经过突缘48。油墨在空气经过通道A后升高。当墨盒使用时，通道A内存在的油墨防止空气经过通道再进入墨盒内。由于油墨的高的表面张力和粘度，强迫油墨返回通道A并进入墨盒内所必须的空气压力大于移动柱塞必须的力。一旦柱塞完全插入，柱塞插入器逐渐后退。
在传统的墨盒内，如果空气捕获在柱塞下，或者通过使插入器逐渐后退，或者通过在印刷操作后降低气压，当柱塞后部上的压力降低时，柱塞下的气压导致柱塞后退，直到柱塞两侧上的气压相等。通过消除柱塞18下捕获的空气，本发明消除了柱塞“倒退”的问题。当柱塞18插入墨盒主体12内时，由于柱塞18下的全部空气消除，本发明制造的墨盒不会发生柱塞倒退。
一般柱塞18，分配附件20和输送盖21由塑料制成。存在两种主要类型的墨盒主体。一种类型的是约30.48厘米(12英寸)长，约12.7厘米(5英寸)直径，并最好为组合罐。第二种类型的是约33.02厘米(13英寸)长，约9.53厘米(3又3/4英寸)内径。然而，对于本发明，根据需要和墨盒支架的尺寸，墨盒可以是任意适当尺寸和形状。
本发明允许有其它修改和替代的实施例，只要其不超出由附后的权利要求书和前述教导所限定的本发明的实质范围。希望该权利要求书覆盖落在上述范围内的所有这些修改。

Claims (6)

1.一种用于分配可挤出流体的墨盒(10)，该墨盒(10)包括：
用于存放流体的筒状主体(12)，筒状主体(12)具有相对的开口端(14，16)，并由卷材形成，且内部衬有衬里材料，衬里材料自身叠合，以形成比周围区域略厚的凸起区域(34)；
分配附件(20)，该分配附件用于密封筒状主体(12)的一个开口端(16)；和
柱塞(18)，该柱塞包括略凸的表面(36)，和从凸表面(36)的周边向上伸展的侧壁(40)，该侧壁(40)包括：最靠近凸表面(36)的底部(42)、与底部(42)相邻的中部(44)和上部(46)，底部(42)具有小于筒状主体(12)内径的外径，中部(44)的外径大于底部(42)的外径但小于筒状主体(12)的内径，上部(46)与筒状主体(12)形成滑动配合；和
排气通道(A)，该排气通道(A)靠近凸出区域(34)，并由柱塞侧壁(40)和筒状主体(12)限定而成。
2.如权利要求1所述的墨盒(10)，其特征在于中部(44)还包括环形密封带(56)，该环形密封带从中部(44)向外伸展，并当柱塞(18)插入主体(12)内时，与筒状主体(12)接触；环形密封带(56)、中部(44)、上部(46)和筒状主体(12)限定出环形区域(B)，当柱塞(18)插入充满流体的墨盒(10)内并压靠在流体表面上时，流体进入环形区域(B)内。
3.如权利要求1所述的墨盒(10)，其特征在于柱塞(18)还包括形成平面的上边缘(50)，上部(46)还包括从上边缘(50)向外伸展的突缘(48)，突缘(48)允许空气和流体流出，但不允许其进入墨盒(10)内。
4.如权利要求3所述的墨盒(10)，其特征在于当柱塞(18)插入时，突缘(48)进入筒状主体(12)的内侧表面中。
5.如权利要求3所述的墨盒(10)，其特征在于突缘(48)具有平的上表面(52)，该平的上表面与柱塞(18)的上边缘(50)的平面齐平；和倾斜的下表面(54)，该下表面(54)向内向着柱塞侧壁(40)逐渐减小。
6.如权利要求5所述的墨盒(10)，其特征在于所述突缘(48)的上表面和下表面(52，54)形成约45度的角。
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