专利名称：具有自闭阀的油墨筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动分配系统的液体分配筒。更特别地，本发明涉及一种用于自动平版印刷机的具有自闭阀的油墨筒。
背景技术：
平版印刷是一种从18世纪时就有的版画复制方法，其中油墨施用于具有映象区和非映象区的印版。映象区是吸墨并抗水的。非映象区是吸水并抗墨的。在旋转型平版印刷机中，油墨印版设置于在印制过程中旋转的滚筒上。在一个典型结构中，印版滚筒于映象区获取油墨并转写图像于胶印滚筒，胶印滚筒转而将图像转写给用纸。在多色续纸式平版印刷机中，多个油墨台按序排列。每个油墨台都有其自已的油墨进给系统来处理一种单色。随着用纸从一个油墨台到另一油墨台的移动，在每个油墨台就会写下一种新的颜色。
因为平版油墨属摇溶型，所以传统的平版油墨进给系统需要一个滚筒、振动器和给墨辊的复杂系统来处理并分配高粘性的油墨。在典型的平版油墨进给系统中，工人用特制的抹刀从滚筒(或者，在某些场合下是小罐)上取下油墨并把油墨涂到料盘(贮墨器)上。给墨辊滚压贮墨器来把墨沾在上面然后传送给印版滚筒。这种方法劳动量大而且容易出错。
对滚筒中的平版油墨进行贮存和再利用也很困难。油墨很容易发生氧化而导致从一个印刷品连排到另一个印刷品连排，甚至在单一连排内从一张用纸到另一张用纸的色调变化。此外，油墨向上暴露于空气中，挥发性有机化合物(VOCs)会进行挥发，使油墨变质。
一些现代的平版印刷机使用特别设计的油墨筒来分配油墨，例如在Rea等人的美国专利NO.6,192,797中所述。这些油墨筒比滚筒小得多，典型地有9-13英寸长，直径约为3.5-5英寸。在印刷过程中，油墨筒前后移动穿过贮墨器，把油墨分配到贮墨槽内或直接分配到油墨成形辊上。在自动印刷机中，对槽中的油墨量不断进行监控并根据需要加以补充。
油墨筒可以很容易地装满、运输、使用以及再使用。油墨筒最大限度地减少了油墨于空气中的暴露，而且还将使用后留于筒中的残余油墨量减少到了最低。
油墨筒典型地包括空心圆柱体、位于一端的柱塞和位于其相反端的分配器。圆柱体用油墨来填充。柱塞能够在圆柱体内进行轴向移动。当用如机械或气动压力机将柱塞压向分配端时油墨从分配器中流出。
分配器密封接合于圆柱体的分配端内并且典型地具有一个用来开闭油墨筒的阀门。在美国专利NO.6,192,797所述的油墨筒中，阀门凹入到油墨筒的边缘之下因此在装料和贮存时它不会受到损坏。但是，必须用手打开阀门来使油墨流动，这样耗费时间并且容易出错。另外，由于低粘性油墨的“流淌”倾向，保持打开直到用手关闭的阀门对它们所起的作用不大。这在使用各种粘度的油墨的美国尤其令人烦恼。许多自动阀曾被试用来响应油墨的压力进行开闭，但是当压力减小时它们趋于保持打开，因而使油墨继续流出。
因此对油墨筒分配阀而言存在一种需要，即当受到油墨的压力时打开而当压力减小到低于某个预定阀值时自动地完全关闭，即使当使用低粘性油墨时也如此。本发明即满足了该需要。
发明内容
本发明是一种用来在自动平版印刷机中分配油墨的改进的油墨筒。油墨筒包括一个用来贮存可挤压油墨并具有一个柱塞端和一个分配端的空心圆柱体。柱塞端由一个适于充当圆柱体内活塞的柱塞所闭合以便当用机械或气动压力机将柱塞压向分配端时挤出分配器中的油墨。分配端由通过胶合或其它适当方式附着于圆柱体的分配器所闭合。此改进包括设置于分配器内的中心孔上的阀构件，阀构件适于当受到油墨的压力时打开而当压力减小到某个预定阀值之下时自动地完全关闭。
在改进的油墨筒内，基本呈圆柱形的喷嘴从分配器开口的外围延伸而终止于一边。喷嘴确定了一个柱形空间。柔性模制塑料弹簧设置于柱形空间内而促使阀构件顶靠于喷嘴边缘。当阀构件处于关闭位置时弹簧朝着柱塞向后弯曲。弹簧具有多个开口来使油墨流动穿过或绕过弹簧。
阀构件位于弹簧的下游并由弹簧所支持。阀构件能够在一个关闭位置与一个打开位置之间移动，其中在关闭位置，阀构件由弹簧的偏压力顶靠于喷嘴边缘，在打开位置，当油墨提供给弹簧及阀构件的压力超过弹簧的偏压力时阀构件提高到喷嘴边缘之上而产生环形开口。
在一个实施例中，阀构件包括一个平的盘式部分和一个从盘式部分向上延伸并穿过弹簧中的孔来使阀构件固定于弹簧的尖端。
柱塞包括一个基本为圆形的盘式部分和一个从盘式部分的外围沿远离分配器的方向延伸的侧壁。优选地，柱塞包括一个从圆盘部分向分配器凸出的环孔。环孔具有一个柱形外壁和一个凹形内壁，其适于安置在阀构件尖端周围和由喷嘴所确定的空间内，当把柱塞完全压下时来最大限度地减少筒中残留的油墨。
图1是依照本发明的油墨筒和分配器的透视图，同时示出在阀构件上的附加装料及贮存盖；图2是图1的油墨筒与分配器的透视图，同时示出设置于阀构件上的附加喷嘴延伸部分和处于打开位置的阀构件；图3是沿线3-3截取的图1的油墨筒与分配器的截面图；图4是沿线4-4截取的图2的油墨筒与分配器的截面图；图5是显示去掉贮存及装料盖的图1的分配器的顶面图；以及图6是图1的分配器的底面图。
具体实施例方式
参考附图，在图1-4中示出用于平版印刷机的油墨筒10。油墨筒10包括空心圆柱体12、滑动接合于圆柱体12一端内的柱塞14，以及胶合或固定于圆柱体12反端的分配器16。
在自动平版印刷机中，油墨筒10设置于具有面向下的分配器16的筒支架(未示出)内。在操作过程中，油墨筒沿给墨辊的长度侧向移动同时油墨水平检测器不断地监控给墨辊中的油墨量来确定需要油墨的确切位置。当检测器探测出油墨处于低水平时，控制器就会开动气源来对着滑动接合于筒内的由空气作用控制的柱塞14推动空气，然后把油墨推到给墨辊上。
圆柱体12具有柱塞(填充)端(未示出)和终止于边缘18内的分配端。优选地，圆柱体12由加有聚合材料衬里的卷纸制成，尽管根据其应用可以使用任何合适的材料，包括金属或塑料。在实践中，圆柱体12典型地约有9或13英寸长，但根据需要可以使用任何合适的长度。
柱塞14包括一个基本为圆形的盘式部分20和由此向上延伸(向上是按照当柱塞14插入圆柱体12的柱塞端内时离开分配端的方向来界定的)的外围侧壁22。柱塞14插入到油墨筒10的填充端内，在筒10充满油墨后滑动接合于圆柱体12的内壁。
在中心安置的环孔24从圆盘20向分配器16凸出。环孔24具有柱形外壁25和凹形内壁26。并且当柱塞完全压下时其适合置于由分配器柱形喷嘴42所确定的空间内。内壁26设计为凹形来容纳下述阀构件50的向上延伸的尖端54，当筒10中的油墨全部分配后允许柱塞14直接对着分配器16安置，如图4中所示，因此来最大限度地减少油墨浪费。
分配器16封闭接合于筒身12的底端内。分配器16可以胶合于筒身12的内壁或用其它任何合适的方法来附着其上。分配器16一般为杯状，包括一个平的覆盖部分32、形成于覆盖部分32外围周围的侧壁34，以及置于覆盖部分32内使油墨能够流动通过的开口38。闭合凸缘36从侧壁34的底端向外径向地延伸。当分配器20完全插入到圆柱体12内时，闭合凸缘36靠紧圆柱体12的边缘18以阻止分配器16进一步插入。分配器16还具有从平的覆盖部分32向下延伸的附加加固壁40以及从开口38的外围而不是在凸缘36的底面所确定的平面上向下延伸的柱形喷嘴42。喷嘴42确定了一个柱形空间并且可以有一个斜边43。
在本发明的关键方面，柔性弹簧装置44和阀构件50安装于由柱形喷嘴42所确定的空间内。优选地，弹簧装置44由模制塑料制成并且容放于沿喷嘴42内侧所置的环形槽中。作为选择，如图中所示弹簧装置44可以作为喷嘴42和分配器16的整体部分而成型。
在所示实施例中，弹簧装置44包括中心部分46和在中心部分46与喷嘴42之间延伸的桥接部分48。中心部分46内有一个开口，现在将对其目的进行说明。
阀构件50包括充分刚性的盘式部分52和向后或向上延伸的尖端54。阀构件50通过把尖端54插入到柔性弹簧44的中心部分内的开口中来连接于柔性弹簧装置44。盘式部分52可以有一个斜边53，当阀构件50处于关闭位置时其紧靠着柱形喷嘴42的斜边43。
本发明以下述方式进行运作。在松弛没有加压的状态下(图3)，柔性弹簧44是凹入的，即朝柱塞14(图3中未示出)的方向向后(向上)弯曲。当柔性弹簧44处于这种松弛状态时，阀构件的盘式部分52紧靠于喷嘴42的斜边43而油墨不会流动。
当对柱塞14施加压力(如图4中箭头所指)时，柱塞14被向前(向下)推入筒中，促使油墨施加压力于弹簧44和阀构件的盘式部分52上。当油墨压力超过弹簧44的偏压力时，阀构件50就向前移动，使柔性弹簧44向下拖动，并且在喷嘴边缘43与阀构件的盘式部分52之间产生一个环形开口60来使油墨流动通过，如图4中所示。
当油墨压力减小到低于弹簧的偏压力时，柔性弹簧44回到其起始凹入位置，使阀构件的盘式部分52复位紧靠于喷嘴边缘43而自动关闭阀门。
附加的喷嘴延伸部分62(图2和4)可以经由扣合或其它连接方式来连接于从分配器16延伸的柱形喷嘴42以帮助引导油墨的流动。附加的可移动盖64(图1和3)可以用来在不使用筒10时盖住阀构件50。
如果没有附加的喷嘴延伸部分62(但是优选地装有附加盖64)，筒可以置于具有面向下的分配端的平面上。筒可以保持这种情形直到准备使用。
这样本发明提供了一种具有当受到油墨的压力时打开而当阀门上的压力减小到低于预定阀值时自动地完全关闭的自闭阀的油墨筒，即使当使用低粘性油墨时也如此。当压下柱塞，推动油墨穿过喷嘴42与阀构件50之间的环形开口60时，筒会自动地分配油墨。当柱塞上的压力减小到一个预定阀值时，阀门就自动地完全关闭。本发明特别适合于作为油墨分配器来用于具有自动油墨水平检测器的续纸式平版印刷机。
在不背离由上述说明书与所附权利要求书所限定的本发明的实质与范围的基础上，本发明的其它变化和选择实施例是可行的。权利要求书包括了所有落入其范围内的这些变化。
权利要求
1.一种用于平版印刷机中的改进的油墨筒(10)，油墨筒(10)包括一个用来贮存可挤压油墨的空心圆柱体(12)，空心圆柱体(12)具有一个分配端和一个柱塞端，柱塞端由一个用做圆柱体(12)内的活塞的柱塞(14)所闭合以便当把柱塞(14)压向分配端时挤出油墨筒(10)中的油墨，分配端由附着于其上的分配器(16)所闭合，分配器(16)包括平的覆盖部分(32)、形成于覆盖部分(32)的外围周围的侧壁(34)，以及置于覆盖部分(32)内的开口(38)，此改进包括从开口外围延伸并具有边缘(43)的喷嘴(42)，所述的喷嘴(42)确定了一个空间；设置于由喷嘴(42)所确定的空间内并具有使油墨流动穿过的开口的柔性弹簧装置(44)；以及位于弹簧装置(44)的下游并由弹簧装置(44)支持的充分刚性的阀构件(50)，所述的阀构件(50)能够在关闭位置和打开位置之间移动，其中在关闭位置，阀构件(50)由柔性弹簧装置(44)的偏压力顶靠于喷嘴边缘(43)，在打开位置，当油墨提供给弹簧装置(44)及阀构件(50)的压力超过弹簧装置(44)的偏压力时阀构件(50)提高到喷嘴边缘(43)之上而产生环形开口(60)。
2.如权利要求1中的改进的油墨筒(10)，其特征在于，柔性弹簧装置(44)由模制塑料构成并且当阀构件(50)处于关闭位置时沿柱塞(14)的方向向后弯曲。
3.如权利要求2中的改进的油墨筒(10)，其特征在于，柔性弹簧装置(44)容放于喷嘴(42)内形成的环形槽中。
4.如权利要求1中的改进的油墨筒(10)，其特征在于，阀构件(50)包括一个平的盘式部分(52)和从盘式部分(52)沿柱塞(14)的方向向上延伸穿过柔性弹簧装置(44)中的孔来使阀构件(50)固定于弹簧装置(44)的尖端(54)。
5.如权利要求4中的改进的油墨筒(10)，其特征在于，喷嘴边缘(43)是弯曲的并且平的盘式部分(52)具有一个当阀构件(50)处于关闭位置时接合于弯曲喷嘴边缘(43)的斜边。
6.如权利要求1中的改进的油墨筒(10)，其特征在于，柱塞(14)包括一个圆的盘式部分(20)和一个从盘式部分(20)的外围沿远离分配器(16)的方向延伸的侧壁(22)，以及用来最大限度地减少油墨浪费的装置，所述的装置包括一个从圆盘部分(20)向分配器(16)凸出的环孔(24)，所述的环孔(24)具有一个外壁(25)和一个凹形内壁(26)，当柱塞(14)紧靠于分配器(1 6)时所述的环孔(24)适合置于阀构件尖端(54)的周围和由喷嘴(42)所确定的空间内。
7.如权利要求1中的改进的油墨筒(10)，还包括可移动地连接于喷嘴(42)的喷嘴延伸部分(62)。
8.如权利要求1中的改进的油墨筒(10)，还包括可移动地连接于喷嘴(42)的盖(64)。
9.如权利要求1中的改进的油墨筒(10)，其特征在于，圆柱体分配端终止于边缘(18)，分配器(16)还包括一个从分配器侧壁(34)向外径向地延伸并紧靠着圆柱体(12)的边缘(18)的凸缘(36)，凸缘(36)具有限定了一个平面的底面，并且喷嘴边缘(43)与处于其关闭位置的阀构件(50)都没有延伸超过由凸缘(36)的底面所限定的平面上。
全文摘要
一种用来在自动平版印刷机中分配油墨的改进的油墨筒(10)。油墨筒(10)包括一个用来贮存可挤压油墨的空心圆柱体(12)，一个柱塞(14)和一个分配器(16)。此改进包括设置于分配器(16)内的中心孔(38)上的阀构件(50)，和一个偏压阀构件(50)使其处于关闭位置的柔性模制塑料弹簧(44)。阀构件(50)在受到油墨的压力时打开而当油墨压力小于柔性弹簧(44)的偏压力时自动地完全关闭。
文档编号B41F31/02GK1635956SQ02812572
公开日2005年7月6日 申请日期2002年7月19日 优先权日2001年8月10日
发明者基思·雷, 詹姆斯·基克 申请人:索诺科开发公司