专利名称：用于开启和关闭可再密封卡盒的系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及可再密封的卡盒，尤其涉及一种用于开启和关闭可再密封卡盒的系统。
背景技术：
可再密封的卡盒已应用于多种传输物件的应用场合中。这类可再密封的卡盒是理想的功能部件，包括防止所传输的物件暴露在多个环境要素下。例如，激光成像机采用可再密封的卡盒来传输感光介质如X射线和其它类型的医学显像感光胶片，因为有时需要给激光成像机装上不同类型或尺寸的感光介质。众所周知，这类激光成像机在本领域中用来通过在感光介质上扫描已调制的激光束而形成图像。在形成图像之前，将容纳有一张或多张感光介质的卡盒装进激光成像机中。卡盒包括具有容纳感光介质的供给区的托盘、介质入口以及粘连在托盘上以在介质入口上延伸而形成卡盒不透光密封的软盖。不透光密封能在将会在照明情况下传输卡盒，否则会造成感光介质在卡盒内曝光。美国专利5132724(Lemberger)、美国专利5473400(Lemberger)和美国专利5480134(Weber)示出了一种可再密封的卡盒的示例，这些专利均在此作为参考一并引用。
激光成像机的内部提供了不透光的环境。为了实施成像操作，激光成像机从卡盒的入口中取出一张或多张感光介质。因此，激光成像机需要这样的系统，即，它能打开激光成像机内的卡盒以从入口中取出感光介质，和关闭/再密封激光成像机内的卡盒以实现不透光的密封。在常规的使用过程中，卡盒必定被多次开启和关闭。
美国专利5132724(Lemberger)和美国专利5480134(Weber)示出了用来开启和关闭可再密封的介质卡盒的机构的示例。虽然这类系统可能已在其特定应用场合中取得了一定程度的成效，但它们采用了相对复杂的机构，其制造昂贵且具有其它的缺陷。
因此，需要一种系统能可靠地执行开启/关闭的功能、在市场中切实可行、减小尺寸、提供良好的再密封并且制造经济。
发明内容
本发明提供了一种用来开启和关闭可再密封的卡盒的系统，其能可靠地执行开启/关闭的功能、在市场中切实可行、减小尺寸、提供良好的再密封并且制造经济。
此外，盒盖上的折皱会在关闭之时出现，而这样的折皱会降低卡盒的使用寿命。除了折皱之外，采用高密封力的激光成像机会使盖上的粘合剂移动。本发明通过减小/消除折皱和盖粘合剂的位移而提高了卡盒的使用寿命。
本发明的其它特征和优点将在下面的说明中部分地阐述，且部分地能从该说明中显而易见，或可通过实践本发明而加以了解。本发明的优点将由所作的说明和其权利要求以及附图中特别指出的系统实现和获得。
本发明的一个目的在于提供一种开启和关闭可再密封的卡盒的系统。
本发明的另一个目的在于提供能可靠地执行开启/关闭功能的这类系统。
本发明的又一个目的在于提供能在市场中切实可行、减小尺寸、提供良好的再密封并且制造经济的这类系统。
这些目的仅由所示出的示例给出，且这类目的是本发明一个或多个实施例的示范而已。本发明固有的其它理想的目的和优点对本领域的技术人员来说是明显的。本发明由随附的权利要求限定。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于开启和关闭可再密封的卡盒的系统，卡盒具有托盘和能再密封地与托盘接合的软盖。该系统包括用来接纳卡盒托盘的底座；具有与卡盒盖子接合的部件的滚轮轴；可操作地与滚轮轴连接以使滚轮轴相对于卡盒在第一位置与不同于第一位置的第二位置之间定位的定位部件，其中在第一位置中，滚轮轴与卡盒间隔开，而在第二位置中，滚轮轴与卡盒不间隔开；以及马达，其用来沿第一转动方向转动滚轮轴以绕着滚轮轴卷曲盖子，从而从托盘中移出至少一部分盖子，且沿第二转动方向转动滚轮轴以将盖子从滚轮轴上退绕下来，从而能再密封地使盖子与托盘接合。
本发明的上述和其它目的、特征和优点将从下面附图中示出的本发明的优选实施例的更详细的说明中明显地看出。
图1示出了示范性的激光成像机，其被构造用来与可再密封的卡盒一起使用，适于用来加入本发明的开启和关闭系统；图2示出了盖子被移开的现有技术中可再密封的卡盒的立体图；图3示出了一部分盖子被移开的图2现有技术中卡盒的顶视图；图4示出了图2所示卡盒的侧视图；图5示出了本发明用来开启和关闭图2所示卡盒的开启和关闭系统的立体图；图6示出了本发明图5中开启和关闭系统的滚轮轴成形部分的视图；图7示出了图5所示开启和关闭系统的侧视图；图8示出了提供密封力的弹簧组件的局部后视图；图9a和9b示出了会在本发明开启和关闭系统的操作中出现的盖上折皱的成形；图10示出了图5所示开启和关闭系统的底视立体图，表示了用于减小/消除折皱的恒力弹簧；图11示出了本发明开启和关闭系统的立体图，其位于激光成像机的抽屉内，表示了第一装载配置；图12示出了本发明开启和关闭系统的立体图，表示了第二装载配置；图13示出了位于称作原始位置的第一位置的本发明开启和关闭系统的局部侧视图；图14示出了位于称作凸轮升程位置的第二位置的本发明开启和关闭系统的局部侧视图；图15示出了位于称作凸轮曲线同心位置的第三位置的本发明开启和关闭系统的局部侧视图；图16示出了位于称作盖子接合位置的第四位置的本发明开启和关闭系统的局部侧视图；图17示出了位于称作开启位置的第五位置的本发明开启和关闭系统的局部侧视图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的优选实施例作出详细说明，其中相同的参考标号表示各幅图中相同的结构元件。
图1示出了示范性的激光成像机10，其被构造用来与可再密封的卡盒一起使用，适于用来加入本发明的开启和关闭系统。激光成像机10可包括铰接装载门14，可在其中装进可再密封的卡盒来实施成像操作。其它适用的激光成像机可采用装载抽屉，其滑出而接纳卡盒。其它装载配置是本领域的技术人员所公知的。
本发明的卡盒开启/关闭系统被装在激光成像机10内。当已将卡盒装在激光成像机10中以后，门/抽屉被关闭以将卡盒密封在激光成像机10不透光的环境中。开启/关闭系统接着在操作中打开卡盒以允许接触到卡盒内的感光介质。通过与激光成像机10相连的成像硬件而从打开的卡盒中取出感光介质。然后，由激光成像机10的其它子系统来使介质成像。还驱动开启/关闭系统在卡盒从激光成像机10中移出之前关闭卡盒。由于卡盒是可再密封的，它可在其内的所有感光介质已曝光之前从激光成像机10中移出。因此，可按照需要方便地在激光成像机10上装卸具有不同尺寸或类型介质的卡盒，不会浪费任何留在卡盒内的未使用的介质。
激光成像机10可包括不止一个抽屉，这样就可将不止一个抽屉装进激光成像机10中。这在卡盒容纳不同尺寸的感光介质时是理想的。因而，应注意到，需将开启/关闭系统构造成与容纳有不同尺寸的感光介质的卡盒一起操作。
下面参照图2～4描述示范性的可再密封的卡盒12。其它结构是本领域的技术人员所公知的。由于可再密封的卡盒是众所周知的，所以在此不对卡盒作详细讨论。
卡盒12包括光学透明的介质容纳托盘20和柔软的光学透明盖22。软盖22可通过一种粘合材料24、磁铁或其它本领域的技术人员所公知的方法再密封地安装在托盘20上。为便于解释本发明，盖子22是通过粘合剂24装上的。托盘20可由一种光惰性的聚烯烃材料模制成单件。托盘20包括底壁26、前壁28A、后壁28B、相对侧壁28C、28D以及具有分别绕着托盘的周边从壁28A～28D的上边缘向外延伸的段30A～30D的缘边。粘合材料24可采取沿缘边段30A～30D间隔设置的粘合剂段的形式或贴附于缘边上的单件粘合剂垫片的形式。侧壁28A～28D和缘边段30A～30D限定了入口。为了能激光成像，入口可容纳有一张或多张感光介质31，如图2所示。例如，感光介质31可包括X射线薄膜、感光胶片、感光纸或其它成像应用场合中的感光基材。
托盘20包括向内凸出的导向件32，其形成在壁28A～28D上，以正确地定位感光介质31。支脚34A～34D形成在底壁26中且向下延伸以支承本发明开启和关闭机构的底座18内的卡盒12。还在底壁26中形成有介质存在监控孔35。当所有的介质已从托盘20中移走时，与激光成像机10相连的介质存在监控传感器就伸入底壁26表面下方的孔35中，从而检测出托盘20是空的。底壁26还包括定位凹槽36，其被模制到支脚34A和34B中，从底壁的外表面向上伸入托盘20中。
形成在前壁28A附近的支脚34A、34B包括斜面38，其从前壁的下缘向下倾斜，如图4所示。当将卡盒12装到底座中时，斜面38可用来将支脚34A、34B引导到底座18中形成的可选定位销上。托盘20还包括形成在底壁26中的凹进区40，其在底壁的外表面上提供了平台。由凹进区40形成的平台可带有条形码标记，以标出卡盒12中容纳的介质类型。
参见图2和3，一连串均匀隔开的切口段42形成在前壁28A的顶缘上的缘边段30A中。切口段42在缘边段30A上限定了一系列隔开的突起44。盖子22的前方区域45包括多个细长孔46，其在将盖子安置在托盘20上时与托盘的切口段42对齐。切口段42与孔46相协作以易于使盖子22与本发明的开启和关闭机构接合。
盖子22优选是一种柔软的、光惰性的且选择性地透明的片材，其尺寸被设定成在托盘20的介质入口上伸展且与缘边段30A～30相配合。盖子22包括一种材料，其优选可拉伸到足以避免在卡盒12弯曲时拉离托盘20，但刚性足以抵制开启和关闭操作期间过度的拉伸。盖子22还可在前方区域45包括加强条(未示出)，从而提高托盘20的切口段42上方区域中盖子的刚性。加强条旨在抵抗与开启和关闭机构接合过程中孔46的磨损。盖子22的抗拉伸材料和加强条被设计成抵制开启和关闭操作期间施加到盖子上的一定作用力造成的损害，从而有助于延长卡盒的寿命。
本发明的开启和关闭系统试图减小/消除拉伸盖子22和磨损孔46的作用力，从而解决这类问题的根源。现在将参照图5～17详细描述本发明的开启和关闭机构的示范性实施例。
首先参见图5～8，开启和关闭系统50包括底座52、滚轮轴54、马达56以及滑架58，该底座52用以接纳和支承可再密封的卡盒12，滚轮轴54包括用以与盖子22接合的部件，马达56用以转动滚轮轴54，滑架58可滑动地与底座52连接，用以支承滚轮轴54和马达56。滑架58可安装在抽屉滑轨上。
通常，开启和关闭系统50的目的是要开启和关闭卡盒12的盖子22。滚轮轴54沿着卡盒12的前缘转动且自旋，直到滚轮轴54上的突起/齿状物与盖子12中的孔46接合。一旦接合，滚轮轴54就向上滚动到卡盒12的前壁和后壁上(在图5中箭头A所示的方向上沿着卡盒12的长度移动)，从而绕着滚轮轴54的直径卷绕盖子22。当电动化的滚轮轴转动时，它朝着卡盒12的中心移动，直到盖子22充分地敞开以允许机构或其它装置从卡盒12中取出介质。通过沿相反方向操纵滚轮轴54而再次密封卡盒12。
更具体地说，滚轮轴54在第一(开启)方向上的转动在滚轮轴54与卡盒12之间产生了推移力。偏压部件施加使滚轮轴54向下压靠到卡盒12上的法向力。滑架包括支承滚轮轴54和马达56的部件，正如所描述的那样。推移力产生了驱动滑架沿着托盘20滑动的平移力。关闭操作期间滚轮轴54与盖子22之间产生的推移力同样提供了驱动滑架滑动的平移力。
滚轮轴54是细长元件，可由钢制成。沿着中央纵轴延伸的切口卷绕段78包括接合盖子22中的孔46的部件以开启和关闭卡盒12。如图6所示，卷绕段78具有基本上为半圆形的横截面。在所示的实施例中，滚轮轴54的盖接合部件包括细长的矩形板80，其具有多个限定了弯曲齿状突起84的凹口82。当滚轮轴54向下朝着底座18转动时，突起84优选在尺寸和间隔上与盖子22的孔46相配合，如同切口段42那样。板80和突起84可由片状金属件冲压而成，并用螺钉86将它们紧固到卷绕段78的一部分上，这部分卷绕段已被切削成大致为直径的一半。突起84的曲率半径可通过将板80绕着金属模版弯曲而实现。
弹簧组件60位于滚轮轴54的两端以提供密封力。正如在图8中最好地示出那样，弹簧组件60包括与支架64相连的压紧辊62，其绕着与辊连接件68相连的轴66枢转。扭转弹簧70提供了施加适当密封力的转矩。在本发明的实施例中，已发现0.66英寸磅的转矩施加了合适的1.4磅的密封力。
还在滚轮轴54的两端设置了凸轮72，其在与盖子22接合期间控制滚轮轴54的运动并给滚轮轴54提供标引。一对位于滚轮轴54两端的扭转弹簧74沿着一对凸轮槽77的凸轮表面76引导滚轮轴54，正如要在下面更为详细的描述那样。枢转机构75使扭转弹簧74与滚轮轴54连接。马达56可以是单个直流马达。
高辊压和盖子20上的折皱会限制卡盒12的使用寿命。当卡盒持续地敞开一段时间(例如一整夜)时，高辊压使得盖粘合剂移动，从而导致密封性能差。折皱是在开启和关闭系统50关闭卡盒12时出现的。图9a和9b示出了产生折皱的因素。图9a示出了在操作(沿开启方向D移动)中打开盖子22的滚轮轴54，其中盖子22的一部分79′不与滚轮轴54相配。图9b示出了在随后关闭操作(沿关闭方向B移动)中的滚轮轴54，其中盖子22的不相配部分79′在卡盒上形成折皱79”。
确定在关闭方向上(即在关闭操作期间)添加作用力来使盖子22紧靠在滚轮轴54上，从而消除不相配的盖部分，由此消除折皱。参见图10，一对恒力弹簧81提供了作用力足以消除折皱而不牵拉关闭的盖子22。恒力弹簧沿关闭方向将卡盒12拉向构架83。这一附加作用力不需要高密封力(高作用力已用在前面的开启和关闭系统上)，并避免了粘合剂的移动。已发现各恒力弹簧的0.50磅的作用力(总共1.00磅)是合适的。
现在参见图11，在操作中，打开装载抽屉/门14，且通过沿箭头B所示的方向使卡盒12滑动到底座52上而将卡盒12装进激光成像机10中。可采用一个或多个滑轨85来促进卡盒12在抽屉/门14中的装卸。注意开启和关闭系统50相对于卡盒12装载方向的定位。也就是说，沿着朝向开启和关闭系统50的方向装卡盒12。因而，用户在装载时就不会露出突起84。
图11提供了一种可供选择的装载配置。在这种配置中，通过沿着滑轨85在箭头C所示的方向上使卡盒12滑动到底座52上而将卡盒12装进激光成像机10中。有了这一装载配置，就沿着滚轮轴54的轴线方向(即，相平行)装上卡盒12。这样设置开启和关闭系统50，即，使它不妨碍卡盒12的装载。
可采用一个或多个传感器来识别激光成像机10内卡盒12的情况(如存在、不存在和/或正确的定向)。这些传感器可以是机械或电子传感器，正如本领域的技术人员众所周知的那样。例如，参见图12，可采用三个传感器S1、S2、S3，它们都是机械元件。有了三个传感器，就可确定三种状况卡盒的存在、卡盒正确的方位以及卡盒不正确的方位。该状况可由各个传感器的状态来确定。例如，可确定下面的状况
其它关系是本领域的技术人员所公知的。
再次参见图11，采用传感器S4来识别卡盒12的存在和/或正确的定向。有了图11中的配置，就可确定下面的卡盒状况
开启和关闭系统50可采用直流马达(即马达56)和两个位置传感器操作。图13～17示出了开启和关闭系统50开关卡盒12的操作。
图13示出了处于称作原始位置的第一位置上的开启和关闭系统50的局部侧视图。这是将卡盒12装进激光成像机10中时的开启和关闭系统50的位置。在该位置上，系统50的部件不安置在卡盒12的装载区域内。在该位置上，凸轮72启动传感器88，标示出滚轮轴54位于原始位置上。在该位置上，滚轮轴54远离盖子22穿孔的边缘89，且突起84向下朝向底座52。
图14示出了处于称作凸轮升程位置的第二位置的开启和关闭系统50的局部侧视图。在该位置上，每个凸轮72与凸轮槽77上的表面接触以朝盖子22穿孔的边缘89提升滚轮轴54。
图15示出了处于称作凸轮曲线同心位置的第三位置的开启和关闭系统50的局部侧视图。在该位置上，每个凸轮72在凸轮曲线同心的状态下与凸轮槽77上的表面接触。
图16示出了处于称作盖子接合位置的第四位置的开启和关闭系统50的局部侧视图。在该位置上，滚轮轴54连续转动，且突起84与盖子22的孔46接合。
图17示出了处于称作开启位置的第五位置的开启和关闭系统50的局部侧视图。在该位置上，行程终端传感器91被阻挡以标出开启和关闭系统50的行程终端。
使图13～17中所示的位置反向便实现了卡盒12上盖子22的闭合/密封。
权利要求
1.一种用于开启和关闭可再密封卡盒的系统，该卡盒具有托盘和可再密封地与托盘接合的软盖，该系统包括底座，用以接纳卡盒的托盘；滚轮轴，其具有与卡盒的盖子接合的部件；定位部件，其可操作地与滚轮轴连接以实现滚轮轴相对于卡盒在第一位置与不同于第一位置的第二位置之间的定位，在第一位置中，滚轮轴与卡盒隔开，而在第二位置中，滚轮轴与卡盒不隔开；马达，其沿第一转动方向转动滚轮轴以绕着滚轮轴卷绕盖子，从而将盖子的至少一部分从托盘中移出，并沿第二转动方向转动滚轮轴以将盖子从滚轮轴上退绕下来，从而能再密封地使盖子与托盘接合。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该定位部件包括凸轮。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该定位部件包括凸轮和凸轮槽。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统还包括至少一个朝凸轮槽偏压凸轮的扭转弹簧。
5.如权利要求1所述的系统，还包括至少一个恒力弹簧，其在滚轮轴沿第二转动方向转动时朝卡盒偏压滚轮轴。
6.如权利要求1所述的系统，还包括第一传感部件，其位于第一位置上，用以感知滚轮轴与卡盒隔开的滚轮轴第一位置；第二传感部件，其位于不同于第一位置的第二位置，用以感知标识出至少将盖子的一部分从托盘中移出的滚轮轴第二位置。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，第一和第二传感部件由开启和关闭系统驱动。
8.一种用于开启和关闭可再密封卡盒的系统，该卡盒具有托盘和可再密封地与托盘接合的软盖，该系统包括底座，用以接纳卡盒的托盘；滚轮轴，其具有与卡盒的盖子接合的部件；马达，其沿第一转动方向转动滚轮轴以绕着滚轮轴卷绕盖子，从而将盖子的至少一部分从托盘中移出，并沿第二转动方向转动滚轮轴以将盖子从滚轮轴上退绕下来，从而能再密封地使盖子与托盘接合；定位部件，其可操作地与滚轮轴连接以实现滚轮轴的定位，该定位部件将滚轮轴定位在第一位置，在该第一位置，滚轮轴与卡盒隔开且位于底座和盖子中间。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该定位部件包括可操作地与滚轮轴连接的凸轮。
全文摘要
一种用于开启和关闭可再密封卡盒的系统，该卡盒具有托盘和可再密封地与托盘接合的软盖。该系统包括底座，用以接纳卡盒的托盘；滚轮轴，其具有与卡盒的盖子接合的部件；定位部件，其可操作地与滚轮轴连接以实现滚轮轴相对于卡盒在第一位置与不同于第一位置的第二位置之间的定位，在第一位置中，滚轮轴与卡盒隔开，而在第二位置中，滚轮轴与卡盒不隔开；以及马达，其沿第一转动方向转动滚轮轴以绕着滚轮轴卷绕盖子，从而将盖子的至少一部分从托盘中移出，并沿第二转动方向转动滚轮轴以将盖子从滚轮轴上退绕下来，从而能再密封地使盖子与托盘接合。
文档编号H05K5/02GK1530740SQ200410007649
公开日2004年9月22日 申请日期2004年2月27日 优先权日2003年2月28日
发明者T·A·吉斯, T A 吉斯 申请人:伊斯曼柯达公司