CN108349293A - 书写器具及相关生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种书写器具(1),其包括书写元件(20),所述书写元件(20)具有主体(21),所述主体(21)由涂覆有金属材料的端部(22)界定,该金属材料适于通过氧化在纸张上标记标志。本发明还涉及书写元件(20)的制造方法。

Description

书写器具及相关生产方法
技术领域
本发明涉及一种书写器具。具体地而言,本发明涉及一种书写器具,其包括细长的支撑件和可用于在纸张上书写的终端。更详细地而言,本发明涉及一种书写器具,其包括细长的支撑件和可用于在纸张上干写的终端。
背景技术
在书写器具和绘图工具的领域中,众所周知的是这样的材料,其在用足够的力摩擦纸张时在纸张上留下痕迹以获得明显地与摩擦系数成比例的阻力。用于在纸张上标记标志的最为公知的材料之一是石墨,长期以来,它已经取代了像煤\赤铁矿和氧化铁的材料。根据所需的硬度,石墨包括不同百分比的粘土;通常使用石墨来生产用于制造铅笔的所谓铅芯(lead),其中铅芯是铅笔芯部,或者使用石墨来生产用于绘图铅笔的铅芯的再填充部,绘图铅笔是具有类似于铅笔形状的书写器具并且包括铅芯储存器管,铅芯储存器管与纵向壳体连接,所述纵向壳体成形为包含与步进运动装置相关联的至少一个铅芯,步进运动装置使得每个铅芯向前移动以允许书写或绘制。
使用石墨铅芯在纸张上标记标志的优点之一是这些标志是由通过在纸张上摩擦铅芯从铅芯上磨损掉的石墨粉末构成的。通过这种方式,纸张被标记有易于读取/可见的标志,然而可以通过简单地使用橡皮擦(优选白色橡皮)而容易地将所述标志去除。
使用石墨铅芯书写或绘制的一个不便之处在于石墨在纸张上摩擦时容易因摩擦而破裂;由于这个原因,如果人们不想用一个与铅芯直径相同尺寸的尖端书写/绘制,那么铅芯尖端应该经常被削尖,这导致铅芯的快速消耗和标记有限的标志总长度。此外,与通过石墨铅芯留在纸张上的痕迹相关联的微小粉末可以通过简单地使手指在痕迹上经过而被扩大并因此被修改,从而具有使得已经被绘制或书写的内容变得难以辨认的风险。使用赤铁矿或铅基合金或银基合金在纸张上标记标志的过程是不同的。在这种情况下,由于在与这些合金接触之后纸张被氧化而获得标志,即由于纸张的聚合物链改变而导致在由金属材料接触的纸张部分中的纸张颜色改变。因此这些合金具有可用于在纸张上做出基本上不能被拭除的标志的优点。鉴于上述描述,特别是由于用于标记纸张的不同机制,由金属合金制成的尖端保持尖锐的时间比石墨铅芯的尖端保持尖锐的时间明显更长,即由金属合金制成的尖端只需要很少被削尖。由这些金属材料制成的尖端因此更耐用,并且最终更便宜,它们可以标记的标志长度与石墨铅芯可以标记的标志长度相等。
另一方面,银的成本显著高于石墨,并且只有在使用特定类型的纸张时,银标记的标志才会被明显标出;此外,铅是一种剧毒金属,不仅在食品领域,其使用基本上禁止被用于日常使用。实际上,已经证明铅与有机组织发生负面相互作用,损害肾脏和免疫系统的功能,并且因为它能够通过血脑屏障而改变突触运行。
鉴于以上描述,使用有害金属合金通过纸张氧化来书写而不是通过对使用者基本无害的石墨微小粉末来书写的问题目前尚未解决,并且对于申请人而言是一项令人感兴趣的挑战,旨在于其自身优势方面改变书写器具的市场。
鉴于上述情况,希望使用由合金制成的书写元件的可用书写器具,所述书写元件除了允许限制并且可能克服现有技术的缺点之外对用户无害,因此对于书写元件而言限定新的标准,其是耐用的,易于维护,非常轻巧,占用如此小的空间量,所需的运输成本最低,并且回收成本最低。
发明内容
本发明涉及一种书写器具。具体地而言,本发明涉及一种包括细长支撑件和可用于在纸张上书写的终端的书写器具。更详细地而言,本发明涉及一种包括细长支撑件和可用于在纸张上干写的终端的书写器具,并涉及相关的生产方法。
本发明的一个目的是提供一种由金属材料制成的书写元件,该书写元件适于通过纸张的氧化在纸张上标记标志,并且可以与适于解决上述缺点的书写器具结合使用,并且满足迄今为止尚未解决的多项需求,因此对于申请人而言适于代表新颖的和独创的经济利益来源。
根据本发明,提供由金属材料制成的书写元件,其主要特征将在至少一项所附权利要求中描述。
本发明的另一个目的是提供一种书写器具,该书写器具集成所述书写元件,允许解决上述缺点,并且适于满足迄今尚未解决的多项需求,因此对于申请人而言适于代表新颖的和独创的经济利益来源。
根据本发明,提供一种书写器具,其主要特征将在至少一项所附权利要求中描述。
本发明的另一个目的是提供一种用于构造书写元件的方法,该书写元件由金属材料制成并且适于通过纸张的氧化来在纸张上标记标志。
根据本发明,提供一种用于构造所述书写器具的方法,其主要特征将在至少一项所附权利要求中描述。
本发明的另一个目的是提供一种金属合金,该金属合金可用于制造适用于通过氧化纸张来在纸张上标记标志的书写元件。
根据本发明,提供一种用于制造书写元件的金属合金,该书写元件适于通过纸张的氧化在纸张上标记标志,其主要特征将在至少一项所附权利要求中描述。
附图说明
从下面参照附图给出的说明,根据本发明的书写元件、书写器具和所述书写元件的制造方法的其它特征和优点将更加显而易见,所述附图示出实施例的一些实例,其中设备的相同或相应部分用相同的附图标记表示。具体地:
-图1是设有根据本发明的书写元件的书写器具的纵向截面图;
-图2是根据本发明的模具的示意性纵向横截面;
-图3是可用于实现图2的芯部的示意性侧视图;以及
图4是可以通过使用图2的模具制造的束状结构的示意性侧视图。
具体实施方式
在图1中,编号1整体上表示书写器具,其包括细长的构件/杆10,该细长构件/杆10具有适于以稳定和选择性可移出的方式容纳书写元件20的给定延伸的纵向空腔16。在外部,杆10具有细长的握持部分12,该握持部分12由端部部分14纵向地界定,以给定的方式成形并且可以用于操纵器具1并且因此用于书写和绘制或用于进行书写元件的维修。为了实用性起见,在图1中,握持部分12已经被图示为如理想形状的雪茄,其主体类似于非常细长的椭圆形并且其相应的端部是封闭的,但是不限制本发明的总体范围。
书写元件20具有主体21,主体21具有细长部分24,细长部分24设有适于在端部部分14的侧部处接合空腔16的连接构件26。再次参照图1,与细长部分24相关联的连接构件26包括螺纹柄(下面简称为“柄26”)。主体21在与螺纹柄26相反的一侧上由涂覆有覆盖物28的端部22界定,该覆盖物28由金属材料制成并具有尖端(或终端)23。柄26是螺杆27的一部分,其通过支撑部分25以刚性一体的方式接合端部22的空腔。螺杆27由钢或具有类似于钢的机械特征的金属材料制成。显然,端部部分14是带螺纹的,以便以稳定和选择性可移出的方式联接到螺杆27,以便更换和/或维修书写元件20。
再次特别参照图1,尖端/终端23具有第一部分29,第一部分29从其基部直径开始基本上是圆锥形的并且在使用中与直径更大的杆10的端部部分14接触,并且终端23具有圆形形状,基本上为半球形,但不限制本发明的总体范围。实际上,如图4所示,端部22可具有基本上圆锥形的形状,其中终端23是尖端的,类似于经削尖的铅笔的常见形状。
覆盖物28的金属材料包括含有给定浓度的铋和锡的双组分金属合金。铋即使具有类似于铅的机械和化学特征,也不具有铅对人体的危险影响,并且一旦其与锡熔合以形成覆盖物28的合金,则合金在纸张上留下一定厚度的标志,该厚度等于已标记它的尖端23的厚度。这种标志是合金被摩擦地方的纸张局部氧化的结果。
具体地,合金中的铋浓度包括在60%和80%之间,而锡浓度包括在40%和20%之间。申请人已经发现具有77%铋和23%锡的合金将氧化纸的最佳能力和限制合金磨损的终端23的特定硬度相结合,并且因此最大化书写元件20的持续时间。
鉴于上述内容,可以说明书写元件20的端部22由复合材料制成。实际上,书写元件20的端部22金属涂层相对于用于制造覆盖物28的双组分合金的金属涂层形成在异质类型的金属芯部上。
另一方面,即使连接构件26以卡扣或卡口方式接合在杆10的端部部分14的侧部处的空腔16,也根据上述内容来实施本发明。
书写元件20和包括它的书写器具1的使用可以从上面的描述中容易地理解并且不需要进一步的解释。
然而,书写元件20的特定构造值得进行一些更多细节性的描述,以便有助于更好地限定本发明的范围。
实际上,上述和图1所示的书写元件20的实施例可以通过基于使用成形工艺的生产方法来实现,将上述金属合金倾倒在具有束状形状的空腔51的模具50内,空腔51设有多个凹窝52,凹窝52通过用作适于熔合合金的罐的中空中央部分56相互空气连通,以便供应弥补由于合金在凹窝52中的冷却而造成收缩的熔合材料。
根据该生产方法,使用石膏或与水混合具有与石膏相同物理化学特性的材料(水硬性胶结剂),通过形成为圆筒状而预先生产模具50,先前在模具50内部已插入束状形状的芯部60。芯部60由蜡制成并且具有多个已知且因此未示出的附件62,所述附件布置在连接到中央元件65的分支64的端部处。每个附件62的形状以相反方向地与每个书写元件20相同,设有螺杆27并且在考虑到所使用的水硬性胶结剂收缩的情况下确定尺寸。一旦芯部60的蜡已经从模具50消除,则模具50的凹窝52通过模具50的中央部分56相互空气连通,并且每个螺杆27保持接合对应的凹窝52。当模具50准备就绪时,该方法提供熔化第一给定金属的步骤,例如但不限于铋;熔化第二给定金属的步骤,例如但不限于锡,其中该步骤可以在铋熔化步骤的同时,在之前或在之后进行;根据给定比例混合铋和锡以便产生液体双组分合金的步骤;将液态合金倾倒到模具内以便产生与模具的许多凹窝一样多的主体21的步骤,每个主体设置有端部22,端部22设置有相应终端23。此时,该方法提供冷却包含熔融合金的模具5的步骤,以使熔融合金凝固并形成类似于芯部60的形状并设有支撑柱74和多个分支72的束状主体70,每个分支72从柱74开始并且由主体21与相应的螺杆27界定。冷却步骤之后是接下来的粉碎模具50以提取束状主体70的步骤。
此时,清楚地显而易见的是需要执行将每个主体21从相应分支72分离的步骤,然后处理柄26以使该柄适于以螺纹方式稳定地连接书写元件20与杆10,并且对覆盖物28进行车削和/或抛光,使得每个主体21的终端23被充分削尖并且准备用于通过氧化在纸张上标记标志,标志的厚度可被任意地限定。
鉴于以上描述,清楚地显而易见的是,每个单独的书写元件20可通过上述方法生产,以便为杆10配备书写器具1,每个单独的书写元件20可以基本连续的有效性使用很长时间,并且易于以低成本和更少时间进行更换,从而实现本发明的所有目的。

Claims (26)

1.用于书写器具(1)的书写元件(20),其包括细长的构件/杆(10),细长的构件/杆(10)具有由端部部分(14)纵向界定的握持部分(12);所述杆(10)具有给定延伸的纵向空腔(16);所述书写元件(20)具有由端部(22)界定的主体(21),所述端部(22)设置有尖端(23),所述尖端(23)用于在使用中通过氧化在纸张上绘制标志;所述主体(21)具有细长的联接部分(24),所述细长的联接部分(24)设有适于接合所述空腔(16)的相应连接装置(26);其特征在于,所述端部(22)涂覆有金属材料。
2.根据权利要求1所述的元件,其特征在于,所述主体(21)由复合材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的元件,其特征在于,所述连接装置(26)适于以螺纹状方式接合所述空腔(16)。
4.根据权利要求1或2所述的元件,其特征在于,所述连接装置(26)适于以卡扣方式接合所述空腔(16)。
5.根据权利要求1或2所述的元件,其特征在于,所述连接装置(26)适于以卡口方式接合所述空腔(16)。
6.根据权利要求3所述的元件,其特征在于,所述端部(22)在内部是中空的,并且所述细长联接部分(24)包括螺纹柄(26),在所述端部(22)内部螺纹柄(26)以刚性一体的方式以支撑部分(25)结束。
7.根据权利要求4,5或6中任一项所述的元件,其特征在于,所述螺纹柄(26)包括由具有的机械特征类似于钢的机械特征的金属材料制成的螺杆(27),并且所述端部(22)涂覆有包括所述尖端(23)的覆盖物(28)并且由双组分金属合金制成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的元件,其特征在于,所述双组分金属合金包含给定浓度的铋和锡。
9.根据权利要求8所述的元件,其特征在于,所述铋浓度为77%,并且锡浓度为23%。
10.根据权利要求9所述的元件,其特征在于,所述铋浓度在60%和80%之间,并且所述锡浓度在40%和20%之间。
11.根据权利要求10、权利要求4或权利要求5中任一项所述的元件,其特征在于,所述端部(20)具有基本圆锥形的基部部分(29),并且所述尖端(23)布置在所述基部部分的顶端处。
12.一种书写器具(1),其包括细长的构件/杆(10),细长的构件/杆(10)具有由端部(14)纵向界定的握持部分(12);所述杆(10)具有给定延伸的纵向空腔(16),所述纵向空腔设计成在所述端部部分(14)的侧部处以稳定和选择性可移出的方式容纳书写元件(20);所述书写元件(20)根据权利要求1至11成形。
13.一种用于生产根据权利要求1至11中任一项所述的书写元件(20)的方法,以装在根据权利要求12所述的书写器具上;其特征在于,包括下述步骤:熔化第一给定金属;熔化第二给定金属;按照给定比例混合第一熔化金属和第二熔化金属以产生熔化的均匀合金;将熔化的合金倾倒到模制器件(50)中以产生至少一个主体(21),至少一个主体(21)设置有由该金属合金制成的端部(22)并设置有适于通过氧化在纸张上绘制标志的尖端(23)。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述倾倒所述合金的步骤之后是冷却包含熔融合金的所述模制器件(50)的步骤,并且随后的步骤是当所述合金完全凝固时粉碎所述模制器件(50),以提取所述凝固合金以形成设置有多个分支(72)的束状主体(70),每个分支设置有所述主体(21)。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,包括将每个所述主体(21)从相应的所述分支(72)分离并且对每个所述主体(21)进行加工以使所述主体的柄(26)能够联接到所述杆(10),以及对所述覆盖物(28)进行加工以使所述主体可用于通过氧化在纸张上绘制标志。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,所述第一金属包含铋,并且所述第二金属包含锡。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述铋浓度包括在60%和80%之间,并且所述锡浓度包括在40%和20%之间。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法,其特征在于,所述模制器件(50)具有空腔(51),所述空腔(51)被构造成束状且设置有多个凹窝(52);每个所述凹窝(52)被设计成产生所述主体(21)并且设置有适于产生相应的所述螺纹柄(26)的螺杆(27)。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法,其特征在于,所述模制器件(50)由水硬性胶合剂制成,所述水硬性胶合剂在与水混合时具有类似于石膏的化学和机械特征。
20.模具(50),用于实施根据权利要求13至19中任一项所述的用于生产书写元件(20)的方法;其特征在于,具有空腔(51),所述空腔(51)被构造成束状并且设置有通过中央部分(56)相互空气连通的多个凹窝(52)。
21.根据权利要求20所述的模具,其特征在于,每个凹窝(52)由用于所述书写元件(20)的螺钉(27)接合。
22.根据权利要求20或21所述的模具,其特征在于,其由与石膏在化学和机械上相似的材料制成。
23.束状主体(70),其特征在于,它可以使用根据权利要求13至19所述的方法和根据权利要求20至22所述的模具来生产;所述主体(70)包括多个分支(72),每个分支由所述主体(21)界定。
24.一种用于生产书写元件(20)的金属合金,所述书写元件(20)适于通过氧化在纸张上绘制标志;所述合金的特征在于,所述合金是双组分的并且包含给定浓度的铋和锡。
25.根据权利要求24所述的金属合金,其特征在于,所述铋浓度包括在60%和80%之间,并且所述锡浓度包括在40%和20%之间。
26.根据权利要求25所述的金属合金,其特征在于,所述铋浓度为77%,并且所述锡浓度为23%。
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