CN107953699B - 一种能够喷射墨水的笔 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够喷射墨水的笔，具有中空结构的笔杆，笔杆的上端能够插入压力墨水囊，压力墨水囊的出口与支承架可拆卸固定连接并为压力阀组件供墨，压力阀组件设在支承架下方，压力阀组件的大供墨口与喷墨口相连，压力阀组件的小供墨口通过三位两通阀与笔芯相连，并为笔芯的笔尖供墨，当书写人员需要书写带有喷溅效果的字画时，按压笔芯，阀芯处于第二位置，对应的第二开度流量大大增加，压力阀瓣向第一弹簧移动，压缩第一弹簧，大供墨口被打开，高压墨水向喷墨口供应，在笔尖的笔划外形成喷溅的效果，高度模仿了毛笔的摔锋的书写效果，这使得第一次在用近代的书写工具写出毛笔的摔锋的效果。

Description

一种能够喷射墨水的笔

技术领域

本发明涉及书写用具领域，具体而言，涉及一种能够喷射墨水的笔。

背景技术

书写用笔，近代以来主要可以分为三类：铅笔，钢笔和中性笔。铅笔的应用范围现主要集中在小学生使用及一些特定需要的领域；钢笔的使用范围更广泛，基本能够应用到书写的各领域，中性笔拥有书写方便，笔迹持久，油墨浓缩等优势。

但现有技术中，不论是用于书写还是作画等方面的用途，均只能实现线条的平面特征，而不能实现线条的个性特征。在用毛笔进行书写时，有一种摔锋的技法，即将毛笔的笔尖沾饱满的墨在宣纸上摔打从而获得有喷溅效果的字画。而不论是铅笔，钢笔还是中性笔都不具有这种功能，特别是摔锋的喷溅效果，是无法通过除毛笔以外的笔模仿出来。

因此，如何提供一种用近代的书写笔来写出毛笔的有喷溅效果的字画是本领域长期希望解决的技术问题，有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够喷射墨水的笔，以解决上述问题。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种能够喷射墨水的笔，具有中空结构的笔杆，笔杆的上端能够插入压力墨水囊，压力墨水囊的出口与支承架可拆卸固定连接并为压力阀组件供墨，压力阀组件设在支承架下方，压力阀组件的大供墨口与喷墨口相连，压力阀组件的小供墨口通过三位两通阀与笔芯相连，并为笔芯的笔尖供墨。

压力阀组件包括阀腔，阀腔内有压力阀瓣，压力阀瓣为锥台形，压力阀瓣包括平坦的背压面与正压锥面，背压面的面积大于正压锥面的面积，包括背压面的阀腔为背压腔，包括正压锥面的阀腔为正压腔，压力墨水囊的出口与正压腔相连，正压腔的大供墨口与喷墨口相连，背压腔的小供墨口与三位两通阀相连，背压面内还设有第一弹簧，第一弹簧将压力阀瓣压在大供墨口上，常态下将压力墨水囊与喷墨口之间的通路切断，当正压腔的压力大于背压腔时，压力阀瓣离开大供墨口，压力阀瓣还设有通道，通道将背压腔和正压腔连通。

小供墨口通过管路与三位两通阀相连，三位两通阀通过第一出墨管插入笔芯的内腔中为笔芯供墨，且小供墨口与三位两通阀之间的管路及第一出墨管的管内径大于通道的内径。

三位两通阀包括第二弹簧和三位阀，三位阀固定在中空结构的笔杆内，三位阀的阀芯固定在笔芯的末顶端与笔芯联动，三位阀的阀芯在第一位置时背压腔与第一出墨管之间断开，三位阀的阀芯在第二位置时，背压腔在三位阀第一开度下为第一出墨管供墨，三位阀的阀芯在第三位置时，背压腔在三位阀第二开度下为第一出墨管供墨，并且当阀芯从第二位置向第三位置运动时将压缩阀芯端部的第二弹簧，当阀芯外力撤除时，阀芯将在第二弹簧作用下回到第二位置，第一开度的流量小于第二开度的流量。

笔杆靠近笔尖的端部与笔芯之间形成喷墨口，喷墨口为环形或喷墨口为多个在笔芯外均匀布置。

笔杆内设置多个导向板，导向板将笔芯限定在预定的轴线轨迹内，轴线轨迹与笔杆5的轴线重合。

支承架具有切割结构，当压力墨水囊安装至支承架时，切割结构将压力墨水囊的密封膜破坏。

一种前述的能够喷射墨水的笔的更换压力墨水囊的方法，其特征在于：

S1：判断能够喷射墨水的笔内部是否充满墨水，如果是，执行S2；如果否，执行S3。

S2：将使用过的压力墨水囊移除，并插入新的压力墨水囊；

S3：将笔芯6向笔杆方向推动，直至阀芯位于第三位置，采用密封件将喷墨口和笔尖密封，然后将使用过的压力墨水囊移除，并插入新的压力墨水囊，等压力墨水囊的墨水充满整个笔杆内的管路后，之前笔杆管路内的气体被移至压力墨水囊内，向外拔出密封件的同时将笔芯也向外拔，将阀芯带动至第二位置或第一位置。

有益效果：

1.首先，在笔内使用了压力墨水囊，在现有技术中，使用墨水的笔都是常压的墨水，因此使用压力墨水囊是本申请对现有技术的一个突破。

2.当书写人员需要书写带有喷溅效果的字画时，再进一步按压笔芯，此时阀芯处于第二位置，对应的第二开度流量大大增加，使得背压腔内的墨水快速排向笔尖，而背压腔的压力也快速变小，由于通道的内径有限，高压的墨水来不及补充至背压腔，因此，正压腔的压力大于背压腔，压力阀瓣向第一弹簧移动，压缩第一弹簧，大供墨口被打开，高压墨水向喷墨口供应，在笔尖的笔划外形成喷溅的效果，高度模仿了毛笔的摔锋的书写效果，这使得第一次在用近代的书写工具写出毛笔的摔锋的效果。

3.还提出针对本申请的笔的结构而独创的更换压力墨水囊的方法。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的第一状态图；

图3为本发明的第二状态图。

附图标记：

压力墨水囊1，支承架2，压力阀组件3，背压腔301，正压腔302，供墨管311，小供墨口312，第一出墨管313，第二出墨管314，大供墨口315，压力阀瓣331，通道332，背压面333，正压锥面334，第一弹簧34，三位两通阀4，第二弹簧401，三位阀402，笔杆5，笔芯6，喷墨口7，笔尖8，导向板9，弹臂10。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅是用于解释本发明，并不是用于限制本发明。有关领域的普通技术人员在不背离本发明精神的情况下所做的各种变化和变形，都在本发明的独立权利要求和从属权利要求的范围内。

一种能够喷射墨水的笔，具有中空结构的笔杆5，笔杆5的上端能够插入压力墨水囊1，压力墨水囊1的出口与支承架2可拆卸固定连接并为压力阀组件3供墨，压力阀组件3设在支承架2下方，压力阀组件3的大供墨口315与喷墨口7相连，压力阀组件3的小供墨口312通过三位两通阀4与笔芯6相连，并为笔芯6的笔尖8供墨。压力阀组件3包括阀腔，阀腔内有压力阀瓣331，压力阀瓣331为锥台形，压力阀瓣331包括背压面333与正压锥面334，包括背压面333的阀腔为背压腔301，包括正压锥面334的阀腔为正压腔302，压力墨水囊1的出口与正压腔302相连，正压腔302的大供墨口315与喷墨口7相连，背压腔301的小供墨口312与三位两通阀4相连，背压面333内还设有第一弹簧34，第一弹簧34将压力阀瓣331压在大供墨口315上，常态下将压力墨水囊1与喷墨口7之间的通路切断，当正压腔的压力大于背压腔时，压力阀瓣331离开大供墨口315，压力阀瓣331还设有通道332，通道332将背压腔301和正压腔302连通。

小供墨口312通过管路与三位两通阀4相连，三位两通阀4通过第一出墨管313插入笔芯6的内腔中为笔芯6供墨，且小供墨口312与三位两通阀4之间的管路及第一出墨管313的管内径大于通道332的内径。

三位两通阀4包括第二弹簧401和三位阀402，三位阀402固定在中空结构的笔杆5内，三位阀402的阀芯固定在笔芯6的末顶端与笔芯6联动，三位阀402的阀芯在第一位置时背压腔301与第一出墨管313之间断开，三位阀402的阀芯在第二位置时，背压腔301在三位阀402第一开度下为第一出墨管313供墨，三位阀402的阀芯在第三位置时，背压腔301在三位阀402第二开度下为第一出墨管313供墨，并且当阀芯从第二位置向第三位置运动时将压缩阀芯端部的第二弹簧401，当阀芯外力撤除时，阀芯将在第二弹簧401作用下回到第二位置，第一开度的流量小于第二开度的流量。需要说明的是，这种三位两通阀是非常常见的阀门，为市售产品，一切能提供关，两个开度的阀门均可以用在本发明中。

笔杆5靠近笔尖8的端部与笔芯6之间形成喷墨口7，喷墨口7为环形或喷墨口7为多个，在笔芯6外均匀布置。

笔杆5内设置多个导向板9，导向板9将笔芯6限定在预定的轴线轨迹内，轴线轨迹与笔杆5的轴线重合。

支承架2具有切割结构，当压力墨水囊1安装至支承架2时，切割结构将压力墨水囊1的密封膜破坏。

下面描述一下该笔的使用方法。

该能够喷射墨水的笔在不使用的状态下，三位两通阀4的阀芯是处于第一位置的，压力墨水囊1的高压墨水进入正压腔302，再通过通道332进入背压腔301，再进入通往三位两通阀4的管道内，并被处于第一位置的阀芯止挡，在压力阀组件3内，由于压力阀瓣331的背压面333面积大于正压锥面334的面积，所以压力阀瓣331在静态的墨水中不会被推向第一弹簧34，其只会在第一弹簧34的压力下密封大供墨口315，使压力墨水囊1的墨水无法从大供墨口315供向喷墨口7。

当书写人员需要写字，其将笔尖在纸上按压，此时阀芯与笔芯6联动运动到第二位置，三位两通阀4被打开第一开度，第一开度的流量是很小的，压力阀瓣331的背压腔301和正压腔302内墨水变化不大，这种小流量的变化不会引起压力阀瓣331的移动，所以这是一个正常书与或常规书写的状态。

当书写人员需要书写带有喷溅效果的字画时，再进一步按压笔芯6，此时阀芯处于第二位置，对应的第二开度流量大大增加，使得背压腔301内的墨水快速排向笔尖8，而背压腔301的压力也快速变小，由于通道332的内径有限，高压的墨水来不及补充至背压腔301，因此，正压腔302的压力大于背压腔301，压力阀瓣331向第一弹簧34移动，压缩第一弹簧34，大供墨口315被打开，高压墨水向喷墨口7供应，在笔尖8的笔划外形成喷溅的效果，高度模仿了毛笔的摔锋的书写效果。

当书写人员提笔时，阀芯在第二弹簧的作用下，回到第二位置，三位两通阀4的开度又变成第一开度，背压腔301迅速充满墨水，将压力阀瓣331压回大供墨口315，从而封闭喷墨口7的供墨。这也与毛笔的书写习惯相一致，提笔后不再有喷溅的效果。

还要对能够喷射墨水的笔的更换压力墨水囊的方法进行解释，方法为：

S1：判断能够喷射墨水的笔内部是否充满墨水，如果是，执行S2；如果否，执行S3。

S2：将使用过的压力墨水囊移除，并插入新的压力墨水囊；

S3：将笔芯6向笔杆方向推动，直至阀芯位于第三位置，采用密封件将喷墨口7和笔尖8密封，然后将使用过的压力墨水囊移除，并插入新的压力墨水囊，等压力墨水囊的墨水充满整个笔杆内的管路后，之前笔杆管路内的气体被移至压力墨水囊内，向外拔出密封件的同时将笔芯也向外拔，将阀芯带动至第二位置或第一位置。

如果在更换压力墨水囊时，笔杆内的管路为空，那么当高压墨水供到正压腔302时，直接将压力阀瓣331向上顶起，使墨水直接就从喷墨口7喷出，所以在更换压力墨水囊时，需要将喷墨口堵住。但如果笔杆内的管路充满墨水，则不必有这个担心。正常更换笔芯即可。

以上介绍了本发明的较佳实施方式，旨在使得本发明的精神更加清楚和便于理解，并不是为了限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的更新、替换、改进，均应包含在本发明所附的权利要求概况的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能够喷射墨水的笔，具有中空结构的笔杆(5)，其特征在于：笔杆的上端能够插入压力墨水囊(1)，压力墨水囊的出口与支承架(2)可拆卸固定连接并为压力阀组件(3)供墨，压力阀组件设在支承架下方，压力阀组件(3)的大供墨口(315)与喷墨口(7)相连，压力阀组件(3)的小供墨口(312)通过三位两通阀(4)与笔芯(6)相连，并为笔芯(6)的笔尖(8)供墨，

压力阀组件(3)包括阀腔，阀腔内有压力阀瓣(331)，压力阀瓣(331)为锥台形，压力阀瓣包括平坦的背压面(333)与正压锥面(334)，背压面的面积大于正压锥面的面积，包括背压面的阀腔为背压腔(301)，包括正压锥面的阀腔为正压腔(302)，压力墨水囊的出口与正压腔相连，正压腔的大供墨口(315)与喷墨口(7)相连，背压腔(301)的小供墨口(312)与三位两通阀(4)相连，背压面(333)内还设有第一弹簧(34)，第一弹簧(34)将压力阀瓣压在大供墨口(315)上，常态下将压力墨水囊(1)与喷墨口(7)之间的通路切断，当正压腔的压力大于背压腔时，压力阀瓣离开大供墨口，压力阀瓣还设有通道(332)，通道将背压腔和正压腔连通。

2.根据权利要求1所述的能够喷射墨水的笔，其特征在于：小供墨口(312)通过管路与三位两通阀(4)相连，三位两通阀(4)通过第一出墨管(313)插入笔芯(6)的内腔中为笔芯供墨，且小供墨口与三位两通阀之间的管路及第一出墨管的管内径大于通道的内径。

3.根据权利要求2所述的能够喷射墨水的笔，其特征在于：三位两通阀(4)包括第二弹簧(401)和三位阀(402)，三位阀固定在中空结构的笔杆内，三位阀(402)的阀芯固定在笔芯(6)的末顶端与笔芯联动，三位阀的阀芯在第一位置时背压腔(301)与第一出墨管(313)之间断开，三位阀(402)的阀芯在第二位置时，背压腔(301)在三位阀第一开度下为第一出墨管供墨，三位阀的阀芯在第三位置时，背压腔在三位阀第二开度下为第一出墨管供墨，并且当阀芯从第二位置向第三位置运动时将压缩阀芯端部的第二弹簧(401)，当阀芯外力撤除时，阀芯将在第二弹簧作用下回到第二位置，第一开度的流量小于第二开度的流量。

4.根据权利要求3所述的能够喷射墨水的笔，其特征在于：笔杆(5)靠近笔尖(8)的端部与笔芯(6)之间形成喷墨口(7)，喷墨口为环形或喷墨口为多个在笔芯外均匀布置。

5.根据权利要求4所述的能够喷射墨水的笔，其特征在于：笔杆内设置多个导向板，导向板将笔芯限定在预定的轴线轨迹内，轴线轨迹与笔杆(5)的轴线重合。

6.根据权利要求5所述的能够喷射墨水的笔，其特征在于：支承架具有切割结构，当压力墨水囊安装至支承架时，切割结构将压力墨水囊的密封膜破坏。

7.一种如权利要求6所述的能够喷射墨水的笔的更换压力墨水囊的方法，其特征在于：

S1：判断能够喷射墨水的笔内部是否充满墨水，如果是，执行S2；如果否，执行S3；

S2：将使用过的压力墨水囊移除，并插入新的压力墨水囊；

S3：将笔芯向笔杆方向推动，直至阀芯位于第三位置，采用密封件将喷墨口(7)和笔尖(8)密封，然后将使用过的压力墨水囊移除，并插入新的压力墨水囊，等压力墨水囊的墨水充满整个笔杆内的管路后，之前笔杆管路内的气体被移至压力墨水囊内，向外拔出密封件的同时将笔芯也向外拔，将阀芯带动至第二位置或第一位置。