CN113748023A - 用于流体储存器的密封构件 - Google Patents

Abstract

密封构件包括绕流动轴线延伸的环形密封体。该密封体具有第一密封面、第二密封面和台阶面。该第一密封面从流动轴线径向延伸并且具有平面轮廓。该第二密封面从流动轴线径向延伸，与第一密封面轴向相对并且具有弧形轮廓。该台阶面从流动轴线径向延伸并且轴向地限定在第一密封面和第二密封面之间，该台阶面布置成用于捕获在嘴部和储存器主体之间，以捕获该密封构件。还描述了流体储存器和制造流体储存器的方法。

Description

用于流体储存器的密封构件

背景技术

许多流体系统，例如用于家庭和办公室应用中的计算机系统的打印机，采用储存器来存储和分配液体。例如，打印机通常使用打印流体盒来将打印流体供应到用于打印文档的打印装置。打印装置在操作期间逐渐从打印流体盒吸取打印流体，直到打印流体盒为空，此时用户或维护者更换或重新填充打印流体盒。

附图说明

下面的详细描述参照附图，其中：

图1是根据示例的按照本公开构造的流体系统的示意图，其示出了一流体系统，该流体系统包括连接到打印流体储存器的打印装置，其中捕获密封构件压缩在塞和打印流体储存器之间；

图2是图1的示例性流体装置的示意图，其示出了捕获在嘴部和打印流体储存器之间的密封构件，所述塞从密封构件移位，使得流体可被添加到流体储存器；

图3是图1的示例性打印流体储存器的分解图，其示出了从流体储存器移位的密封构件和嘴部；

图4是图1的密封构件的剖视图，其示出了第一密封面和第二密封面以及轴向布置在第一密封面和第二密封面之间的台阶面；

图5是图1的示例性打印流体储存器的剖视图，其示出了压缩在塞和流体储存器之间的捕获密封构件；

图6是图1的示例性流体储存器的剖视图，其示出了当携带塞的帽处于封闭位置时压缩捕获密封构件以使流体储存器的内部与外部环境分离的塞的环形部分；以及

图7是制造用于打印装置的打印流体储存器的方法的示例的框图，其示出了该方法的操作。

具体实施方式

现在将参考附图，其中相似的附图标记标识本公开的相似结构特征或方面。出于解释和说明而非限制的目的，根据本公开的密封构件的局部视图在图1中示出并且总体上由附图标记100表示。在图2-7中提供了根据本公开或其各方面的密封构件、打印流体储存器以及制造打印流体储存器的方法的其他实施方式和示例，如下文将描述的。本文所述的系统和方法可用于打印机装置的打印流体储存器，例如办公室打印机装置中采用的可再填充的打印流体储存器，但是本公开不限于办公室打印机装置或一般的打印流体储存器。

参考图1，其示出了流体系统10，例如打印流体系统。流体系统10包括：流体消耗装置12，例如打印装置；以及流体储存器14。流体消耗装置12与流体储存器14流体连通，并且被布置成从流体储存器14抽取流体流16。流体储存器14被设置成与流体消耗装置12流体连通，以向其提供流体流16。流体体积18（全部或部分地）占据流体储存器14的内部20，以提供流体流16。

在某些示例中，流体体积18是液体。根据某些示例，流体体积18是诸如墨组合物的打印流体，流体流16是打印流体流，并且流体消耗装置12包括用于打印文档的打印装置。通过流体消耗装置12的文档打印继而逐渐耗尽设置在流体储存器14的内部20内的流体体积18。为了允许将附加的流体添加到流体储存器14，流体储存器14包括密封构件100和塞102。

参考图2，塞102可相对于密封构件100在封闭位置I（图1中所示）和打开位置II（图2中所示）之间移动。在封闭位置I，塞102和密封构件100协作，以使流体储存器14的内部20与外部环境22分离（例如，用于避免蒸发），以便保存在流体储存器14的内部20内容纳的流体体积18。分离是藉由密封构件100通过塞102的压缩接合来实现的。具体而言，密封构件100通过塞102的压缩接合限定了流体储存器14的内部20与外部环境22之间的屏障。在某些实施方式中，密封构件100通过塞102的压缩接合使得流体储存器14的内部20与外部环境22气密密封。

在打开位置II，塞102从密封构件100移位。塞102的移位使塞102与密封构件100脱离并暴露嘴部104。嘴部104被固定到流体储存器14并且与流体储存器14的内部20连通。塞102的移位使外部环境22处于与流体储存器14的内部20连通，从而允许一定体积的再填充流体24例如从流体再填充容器26通过嘴部104被引入到流体储存器14的内部20中。在某些示例中，再填充流体24为液体。根据某些示例，再填充流体24是打印流体，并且流体再填充容器26是打印流体再填充容器。

将流体储存器14与外部环境22密封可能需要将密封构件100设置在塞102与流体储存器14之间。这允许塞102压缩密封构件100并在流体储存器14的内部20与外部环境22之间形成屏障。塞102在封闭位置I（图1中所示）和打开位置II之间的移动可能会妨碍密封构件100的位置。塞102的移动也可使密封构件100从流体储存器14移位。为了避免密封构件100从流体储存器14移位和/或错位，密封构件100被捕获于（或受限于，captive to）流体储存器14。在这方面，无论塞102的位置如何，密封构件100都相对于嘴部104保持就位，密封构件100被捕获在嘴部104和流体储存器14之间，并且由此，提供对流体储存器14的可靠密封，而不管在再填充事件期间塞102在封闭位置I和打开位置II之间的移动如何。

参考图3，其示出了包括密封构件100（具有所指示的参考图4的剖视图的剖面线）和嘴部104的流体储存器14的一部分。流体储存器14具有端口28。端口28限定了延伸到流体储存器14的内部20中的流动轴线30。嘴座32绕端口28周向延伸，以安置嘴部104。对准环34绕嘴座32周向延伸，并且通过密封构件槽36与嘴座32径向分离。铰链构件38和锁定构件40被布置在端口28的周向相对侧上，该铰链构件38布置成可枢转地支撑塞102（图1中所示），以便在封闭位置I（图1中所示）和打开位置II（图2中所示）之间移动。锁定构件40被布置成一旦压缩接合到密封构件100，就将塞102固定在封闭位置I。

嘴部104具有管状主体106，其在流体储存器14的再填充期间，相对于通过嘴部104的流动方向具有入口108和出口110。入口108和出口110沿流动轴线30布置，在嘴部104被固定到嘴座32时，出口110位于流体储存器14的内部20内，并且入口108位于流体储存器14的外部。凸缘112沿嘴部104布置在入口108和出口110之间的位置处，以便在密封构件100被布置在密封构件槽36中并且嘴部104安置在嘴座32上时，通过轴向邻接来捕获密封构件100。

密封构件100具有环形密封体114。环形密封体114具有第一密封面116、第二密封面118和台阶面132（图4中所示）。第一密封面116从流动轴线30径向延伸，并且具有平面轮廓122（图4中所示）（例如，使得第一密封面116绕流动轴线30延伸）。第二密封面118从流动轴线30径向延伸（例如，使得第二密封面118绕流动轴线30延伸），与第一密封面116轴向相对，并且具有弧形轮廓124（图4中所示）。例如，台阶面132从第一密封面116朝向流动轴线30径向延伸，使得台阶面132绕流动轴线30延伸，并且轴向地布置在第一密封面116和第二密封面118之间，以便将密封构件100捕获在嘴部104的凸缘112和流体储存器14的嘴座32之间。

参考图4，密封构件100以径向剖面图示出。弧形轮廓124由两个或更多个肋部分以及两个或更多个环形部分限定。在所示示例中，弧形轮廓124由径向内部环形部分138、径向内部肋部分140、径向外部肋部分142和径向外部环形部分144限定。该两个或更多个肋部分和两个或更多个环形部分提供了与下面的嘴座32的冗余接合，从而改善了密封。尽管在本文中示出和描述为具有两个肋部分和两个环形部分，但是在某些示例中，弧形轮廓124可具有多于两个或少于两个肋部分和/或环形部分，以适合于预期的应用。还要注意的是，与径向内部环形部分138、径向内部肋部分140、径向外部肋部分142和径向外部环形部分144相关联地提及的形容词“径向”描述特征相对于流动轴线30的布置。

径向内部环形部分138绕流动轴线30延伸并且与台阶面132轴向重叠。径向内部环形部分138与台阶面132轴向相对地限定了径向内部平面表面146，以用于与密封构件槽36摩擦接合。还要注意的是，与台阶面132和径向内部环形部分138相关联地提及的形容词“轴向”是相对于流动轴线30。

径向内部肋部分140绕径向内部环形部分138周向延伸，与第一密封面116轴向重叠，并且通过径向内部弧形凹部148与径向内部肋部分140径向偏置。与第一密封面116轴向相对，径向内部肋部分140限定了径向内部压缩面150，以用于与密封构件槽36压缩接合。

径向外部肋部分142绕径向内部肋部分140周向延伸，与第一密封面116轴向重叠，并且通过径向中间凹部152与径向内部肋部分140径向偏置。与第一密封面116轴向相对，径向内部肋部分140限定了径向外部压缩面154，以用于与密封构件槽36压缩接合。设想径向中间凹部152具有比径向内部弧形凹部148的轴向深度更大的轴向深度。在一个示例中，这可能是期望的，以将径向外部肋部分142和径向内部肋部分140的变形容纳到径向中间凹部152中，从而限制密封构件100从流动轴线30径向向外“扩展”，以提供相对紧凑的布置结构。在其他实施方式中可省略该特征。

径向外部环形部分144绕径向外部肋部分142周向延伸，与第一密封面116轴向重叠，并且通过径向外部弧形凹部156与径向外部肋部分142径向偏置。与第一密封面116轴向相对，径向外部环形部分144限定了平面表面158，以用于与密封构件槽36接合。可选地，平面表面158具有的径向宽度小于径向内部环形部分138的径向内部平面表面146的径向宽度。将径向内部平面表面146设置成具有的径向宽度小于径向内部环形部分138的径向宽度节省了空间，从而简化了密封构件100和嘴部104在流体储存器14上的组装。

参考图5和图6，密封构件100被示出为具有处于封闭位置I的塞102，以及由附图标记6表示的图6的放大部分。如图5中所示，流体储存器14包括帽126和偏置构件128。帽126携带塞102，并且具有铰链突出部130和锁定杆170。铰链突出部130与流动轴线30径向偏置并且被可枢转地固定在铰接构件38中。锁定杆170被布置成用于通过分别处于帽126和锁定构件40上的轴向相对的爪的操作而与锁定构件40锁定接合。塞突出部槽口134和偏置构件凹部136被限定在帽126的主体内。

塞102具有偏置构件座160、对准突出部162和密封环164。偏置构件座160和密封环164被布置在塞102的相对端部上，该偏置构件座160另外在其上安置偏置构件128，例如弹簧。对准突出部162被接收在帽126的塞突出部槽口134内，并且限制塞102的旋转并将塞102限于相对于帽126的轴向移动范围内，使得在封闭位置I和打开位置II（图2中所示）之间的移动期间，该帽携带塞102。密封环164绕塞102的与密封构件100相对的面延伸，并且被布置成在塞102处于封闭位置I时压缩地接合密封构件100，如图5中所示。偏置构件128被布置在帽126和塞102之间，并且布置成促使塞102远离帽126。

当塞102处于封闭位置I时，促使塞102远离帽126促使密封环164抵靠密封构件100，并且更具体而言抵靠第一密封面116。通过密封环164在第一密封面116上施加力使密封构件100在第二密封面118处抵靠流体储存器14压缩接合，例如，这是通过使径向内部压缩面150和径向外部压缩面154变形，从而在塞102处于封闭位置I时在流体储存器14的内部20（图1中所示）与外部环境22之间形成双屏障密封。值得注意的是，在塞102处于打开位置II（图2中所示）时，凸缘112与密封构件100的台阶面132的邻接以捕获布置结构保持密封构件100抵靠流体储存器14。

设想压缩力的大小与锁定时帽126的位置和偏置构件128的弹簧常数相对应，塞102覆盖嘴部104。在这方面，设想密封构件100由弹性材料168形成，例如作为非限制性示例的弹性体。弹性材料168允许密封构件100变形为：压缩形状，以图5中的虚线轮廓示出；以及标称形状，以图5中的实线轮廓示出。合适的弹性材料的示例包括低硬度热塑性弹性体、饱和弹性体和不饱和弹性体。在某些实施方式中，弹性材料168包括聚异戊二烯、山都平或三元乙丙橡胶，其允许以相对低的成本制造由密封构件100的剖面轮廓限定的特征。

参考图7，其示出了制造流体储存器的方法200。方法200包括将密封构件与流体储存器的嘴座对准，例如，将密封构件100（图1中所示）与流体储存器14（图1中所示）的嘴座32（图3中所示）对准，如框210所示。一旦与嘴座对准，密封构件就被捕获在嘴座中，如框220所示。设想通过将嘴部固定到嘴座，例如嘴部104（图2中所示），将密封构件捕获到嘴座。

如框230所示，方法200还包括将塞、例如塞102（图1中所示）可枢转地固定到嘴座。在某些示例中，该塞可通过中间帽、例如帽126（图5中所示）来可枢转地固定。根据某些示例，该塞可利用偏置构件、例如偏置构件128（图5中所示）被远离帽偏置，以促使该塞与密封构件压缩接合。

如框240所示，方法200另外包括在塞处于封闭位置、例如封闭位置I（图1中所示）的情况下保持密封构件抵靠密封座，该塞使密封构件抵靠密封座压缩地接合。绕嘴座保持密封构件使得塞与密封构件的压缩接合将限定密封座的流体储存器的内部密封，例如，将流体储存器14（图1中所示）的内部20（图1中所示）与外部环境密封。在某些实施方式中，在通过连接到流体储存器的流体消耗装置、例如流体消耗装置12（图1中所示）从流体储存器抽取的同时，流体体积、例如流体体积18（图1中所示）通过密封构件与外部环境分离。在某些示例中，在通过流体消耗装置从流体储存器抽取的同时，打印流体通过密封构件与外部环境分离，如框244所示。在某些实施方式中，打印包括墨组合物，如框246所示。

如框250所示，方法200还包括在塞处于打开位置、例如处于塞打开位置II（图2中所示）的情况下，其中塞从塞座移位，保持密封构件抵靠密封座。在塞处于打开位置时，可重新填充流体储存器，如框252所示。在某些示例中，流体储存器可用打印流体重新填充，如框254所示。在某些实施方式中，该打印流体包括墨组合物，如框256所示。在塞移位时将密封构件保持在密封座上限制了在塞于打开位置和封闭位置之间循环移动期间密封构件从密封座移位和/或错位的可能性。此外，在某些示例中，当流体流、例如打印流体和/或墨组合物从流体储存器被抽取时以及当流体储存器被重新填充时，绕密封座保持密封构件，如框242、框252和箭头260所示。

应当强调的是，上述示例仅是实施方式的可能示例，并且为了清楚地理解本公开而阐述。在基本上不脱离本公开的精神和原理的情况下，可对上述示例进行许多变型和修改。此外，本公开的范围旨在覆盖上面论述的所有元件、特征和方面的任何和所有适当的组合和子组合。所有这些适当的修改和变型都旨在包括在本公开的范围内，并且对元件或步骤的各个方面或组合的所有可能的权利要求均旨在由本公开支持。

Claims (15)

1.一种密封构件，包括：

绕流动轴线延伸的环形密封体，所述密封体具有：

从所述流动轴线径向延伸的第一密封面，所述第一密封面具有平面轮廓；

从所述流动轴线径向延伸并与所述第一密封面轴向相对的第二密封面，所述第二密封面具有弧形轮廓；以及

从所述第一密封面朝向所述流动轴线径向延伸的台阶面，其中，所述台阶面轴向地布置在所述第一密封面和所述第二密封面之间，以用于捕获所述密封构件。

2.如权利要求1所述的密封构件，其中，所述弧形轮廓由绕所述流动轴线延伸的两个或更多个肋部分限定，所述两个或更多个肋部分与所述密封体的所述第一密封面轴向重叠。

3.如权利要求1所述的密封构件，其中，所述弧形轮廓由绕所述流动轴线延伸的径向外部环形部分限定，所述径向外部环形部分与所述密封体的所述第一密封面轴向重叠。

4.如权利要求1所述的密封构件，其中，所述弧形轮廓由绕所述流动轴线延伸的径向内部环形部分限定，所述径向内部环形部分与所述密封体的所述台阶面轴向重叠。

5.如权利要求1所述的密封构件，其中，所述弧形轮廓由以下各项限定：

绕所述流动轴线延伸的径向内部环形部分，所述径向内部环形部分与所述密封体的所述第一密封面轴向重叠；

绕所述径向内部环形部分延伸的径向内部肋部分，所述径向内部肋部分与所述密封体的所述第一密封面轴向重叠；

绕所述径向内部肋部分延伸的径向外部肋部分，所述径向外部肋部分与所述密封体的所述第一密封面轴向重叠；以及

绕所述径向外部肋部分延伸的径向外部环形部分，所述径向外部环形部分与所述密封体的所述第一密封面轴向重叠。

6.如权利要求5所述的密封构件，其中，所述径向内部环形部分具有平面表面，其中，所述径向外部环形部分具有平面表面，并且其中，所述径向内部环形部分的平面表面具有的径向宽度大于所述径向外部环形部分的径向宽度。

7.如权利要求5所述的密封构件，其中，所述径向内部肋部分通过径向中间凹部与所述径向外部肋部分分离，其中，所述径向外部环形部分通过径向外部弧形凹部与所述径向外部肋部分分离，并且其中，与所述径向外部弧形凹部相比，所述径向中间凹部具有更大的轴向深度。

8.一种流体储存器，包括：

具有嘴座的流体储存器；

如权利要求1所述的密封构件，其中，密封体绕所述嘴座延伸；

固定到所述嘴座的具有凸缘的嘴部，其中，所述凸缘轴向邻接所述密封体的台阶面，使得所述密封构件被捕获在所述凸缘和所述流体储存器之间；以及

塞，其可枢转地固定到所述流体储存器的主体并且能够在打开位置和封闭位置之间移动，在所述封闭位置，所述塞将所述密封构件压缩地固定在所述塞和所述流体储存器之间，在所述塞处于所述打开位置时，所述密封构件被捕获在所述嘴部和所述流体储存器之间。

9.如权利要求8所述的流体储存器，其中，所述塞具有布置在所述塞的相对端部上的偏置构件座和密封环，在所述封闭位置，所述密封环压缩地接合所述密封构件的第一密封面。

10.如权利要求8所述的流体储存器，还包括可枢转地固定到所述流体储存器的帽，其中，所述塞在所述打开位置和所述封闭位置之间由所述帽携带。

11.如权利要求10所述的流体储存器，还包括布置在所述塞和所述帽之间的偏置构件，所述偏置构件布置成促使所述塞远离所述帽。

12.如权利要求10所述的流体储存器，其中，所述帽具有锁定杆，其中，所述流体储存器具有锁定构件，并且其中，在所述塞处于所述封闭位置时，所述锁定杆接合所述锁定构件。

13.如权利要求8所述的流体储存器，其中，所述流体储存器具有内部，其中，所述内部被打印流体占据。

14.如权利要求8所述的流体储存器，还包括与所述流体储存器流体连通的打印装置。

15.一种制造流体储存器的方法，包括：

将密封构件与嘴座对准；

通过将嘴部固定到所述嘴座，而将所述密封构件绕所述嘴座捕获；以及

相对于所述嘴座可枢转地固定塞；以及

在所述塞处于封闭位置的情况下，将所述密封构件绕所述嘴座保持，其中，所述塞压缩地接合所述密封构件；以及

在所述塞处于打开位置的情况下，将所述密封构件绕所述嘴座保持，其中，所述塞从所述密封构件移位。

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