ES2316078T3 - Aparato de escritura para pintar, dibujar y marcar. - Google Patents
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Abstract
Aparato de escritura para líquido de escritura libre, con - un depósito (10; 38) cerrado con el líquido de escritura (12; 40), que tiene un orificio de salida (22; 58) para el líquido de escritura y otro orificio (16; 44), - una punta de escritura (30) alargada, que está conectada con el orificio de salida (22; 58) del depósito (10; 38) y que está alojada de forma desplazable, y - una válvula (28; 66, 68; 86; 88, 90), que está dispuesta en una vía de conexión de la punta de escritura y el depósito y que coopera con la punta de escritura de tal forma que, al actuar una fuerza sobre la punta de escritura, la válvula abre la vía de conexión; - conectando el otro orificio el depósito con el entorno a través de un conducto de aire (18; 48), caracterizado porque - está previsto un limitador de paso (26) en la vía de conexión entre el depósito y la punta de escritura aguas arriba respecto a la válvula y - el conducto de aire está dispuesto de tal forma en el depósito que, hasta alcanzarse un volumen de relleno predeterminado, el aire en el depósito está siempre, en todas las posiciones en contacto con el entorno a través del conducto de aire.
Description
Aparato de escritura para pintar, dibujar y
marcar.
La presente invención se refiere a un aparato de
escritura para un líquido de escritura libre. En el siguiente texto
se hablará de un aparato de escritura, siendo adecuado el mismo
también para la pintura, el dibujo y el marcado. Los aparatos de
escritura en el sentido de la invención también incluyen, en
particular, marcadores, marcadores fluorescentes de color,
rotuladores y similares.
Se conoce por el documento GB 2 310 592 un
marcador que tiene una válvula para el control del paso de un
depósito a un canal de alimentación. El canal de alimentación se
extiende a través de un elemento de alimentación hasta una punta
del marcador. El elemento de alimentación está realizado de forma
retráctil para abrir la válvula cuando la punta del marcador se
aprieta contra una superficie. Entre el elemento de válvula
realizado como bola y el elemento de alimentación está prevista una
cámara auxiliar. La cámara previa está cerrada con una membrana
elástica de forma estanca de tal modo que, al disminuir la presión
sobre la punta de escritura, la membrana vuelve a su posición de
partida retirando el elemento de válvula de nuevo al asiento de
válvula.
Se conoce por el documento DE 40 15 586 C3 un
aparato para aplicar líquido de escritura, dibujo, impresión o
pintura y similares, que tiene un depósito de líquido, una punta de
escritura y un tubo de alimentación de aire que conecta el espacio
interior del depósito con la atmósfera exterior. Adicionalmente está
previsto un acumulador de líquido capilar realizado como
dispositivo de transporte de líquido. El dispositivo de transporte
del líquido se extiende en el aparato conocido por completo a lo
largo del espacio interior del depósito. El tubo de alimentación de
aire está lleno adicionalmente con material capilar para impedir una
salida de líquido a través del tubo.
Se conoce por el documento US 2 624 902 A un
marcador que tiene un depósito, una válvula, un limitador de paso y
un conducto de aire, estando previsto el limitador de paso aguas
abajo respecto a la válvula y no llegando el conducto de aire hasta
el interior del depósito, sino estando colocado en el borde del
depósito.
Se conoce por el documento US 6.575.650 B1 un
lápiz, en el que la salida de la tinta se realiza a través de una
válvula. Una punta de escritura está dispuesta de forma
longitudinalmente desplazable en la parte delantera del lápiz.
Durante la escritura, la punta de escritura se empuja hacia atrás y
se abre la válvula, de modo que la tinta puede alimentarse a la
punta de escritura. Al mismo tiempo, una cabeza de la punta de
escritura empujada hacia atrás cierra la entrada de tinta en la
válvula, de modo que sólo se alimenta una cantidad predeterminada
de tinta a la punta de escritura. Al haberse gastado esta cantidad
de tinta, el lápiz debe levantarse, para que la válvula vuelva a
cerrarse pudiendo fluir la tinta hasta la válvula.
Se conoce por el documento WO 93/05966 un
aparato de escritura cuyo depósito está conectado con el entorno a
través de un taladro pasante. El líquido de escritura está
estanqueizado con un tapón móvil respecto al taladro
pasante.
pasante.
La presente invención tiene el objetivo de
proporcionar un aparato de escritura asegurado contra derrames que,
con medios sencillos, cree un flujo de escritura continuo.
El objetivo se consigue según a invención
mediante un aparato de escritura con las características según la
reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se indican
configuraciones ventajosas.
El aparato de escritura según la invención es
adecuado para tintas. No obstante, la invención no está limitada de
ninguna manera a la aplicación en el caso de tintas sino que puede
usarse para líquidos de escritura de cualquier tipo, en particular
también para lacas, así como líquidos de escritura con o sin
pigmentos. El aparato de escritura tiene un depósito cerrado para
el líquido de escritura, que está provisto de un orificio de salida
para el líquido de escritura y de otro orificio. En el depósito, la
tinta se presenta como líquido libre, un llamado sistema
free-ink. Además, el aparato de escritura presenta
una punta de escritura o de marcado alargada, que a través de una
vía de conexión está conectada con el depósito y que está alojada de
forma desplazable a lo largo de su eje longitudinal. Para
simplificar, la punta del aparato de escritura realizada como punta
de escritura y/o de marcado, se denominará en lo sucesivo punta de
escritura. La vía de conexión conecta a través del orificio de
salida el depósito con la punta de escritura. En el aparato de
escritura está prevista, además, una válvula, que está dispuesta en
el canal de líquido. La válvula coopera con la punta de escritura
de tal modo que, al actuar una fuerza en dirección al depósito sobre
la punta de escritura, la válvula abre el canal de líquido. Con la
válvula abierta, la vía de conexión está libre y el líquido de
escritura sale del depósito entrando en la punta de escritura. El
otro orificio en el depósito está conectado mediante un conducto de
aire con el entorno. A través de la válvula abierta en la vía de
conexión se garantiza un flujo continuo de líquido de escritura a
la punta de escritura. El conducto de aire para la conexión con el
entorno evita que se pare el flujo de escritura por haberse formado
una depresión en el depósito por el líquido de escritura saliente.
Además, el conducto de aire sirve también para una compensación de
la presión, cuando se produce, por ejemplo, un cambio del volumen
en el depósito debido a variaciones de la temperatura. Gracias a
ello, el aparato de escritura está asegurado en gran medida contra
derrames. La fuerza necesaria para la apertura de la válvula está
situada entre 0,05 N y 5 N, preferiblemente entre 0,1 N y 0,4 N. En
una configuración especialmente preferible, la fuerza necesaria
para la apertura de la válvula corresponde ya al peso generado por
la colocación del aparato de escritura en un soporte.
Entre el depósito y la punta de escritura está
previsto un limitador de paso. El limitador de paso está
dimensionado de tal forma que se genera un flujo de escritura
continuo para el líquido de escritura previsto. Puesto que el
líquido de escritura en el depósito está expuesto siempre a la
presión atmosférica, el limitador de paso puede dimensionarse de
forma más exacta que en el caso de aparatos de escritura en los que
el líquido de escritura está expuesto a distintas presiones. El
limitador de paso está realizado, por ejemplo, como tramo de canal
con un diámetro reducido. La válvula puede presentar preferiblemente
una placa de válvula flexible, que se asienta de forma estanca
contra una sujeción. La punta de escritura está fijada en la placa
de válvula, empujándose la placa de válvula para hacerla salir de
su posición estanca mediante la presión sobre la punta de escritura
y pudiendo salir más líquido de escritura del depósito a través del
limitador de paso.
En una configuración preferible, entre la
válvula y la punta de escritura puede estar previsto adicionalmente
un acumulador de compensación capilar. El acumulador de compensación
capilar sirve para alojar y acumular tinta sobrante, que por
ejemplo ha pasado aún antes del cierre de la válvula, pero que ya no
se necesita. El acumulador de compensación capilar está dispuesto
de tal forma que la tinta procedente del conducto de aire también
es alojada por el acumulador de compensación.
El conducto de aire que conduce al espacio
interior del depósito está realizado preferiblemente como elemento
tubular rígido, desembocando el conducto de aire preferiblemente en
un centro de volumen del depósito. En un depósito de tinta de
simetría rotativa, el centro de volumen está situado por ejemplo en
el eje de simetría a media altura, estando llenado el depósito
menos que hasta la mitad.
Para excluir en la mayor medida posible la
salida de líquido de escritura a través del conducto de aire, la
desembocadura del conducto de aire está dispuesta de tal forma en el
depósito que, con un volumen de relleno predeterminado del
depósito, está conectada en todas las posiciones siempre con el
entorno. Para que exista una posición de este tipo para el conducto
de aire, el depósito no debe estar llenado más que hasta la mitad
con líquido de escritura, estando llenado preferiblemente menos que
hasta la mitad con líquido de escritura.
En una configuración especialmente recomendable,
el depósito presenta una forma aproximadamente cilíndrica, estando
previsto el orificio de salida del depósito y el otro orificio
preferiblemente en el fondo del depósito.
En una configuración recomendable, la válvula
está pretensada en su posición de cierre y se abre en cuanto se
transmita una fuerza predeterminada de la punta de escritura al
elemento de válvula. El limitador de paso puede estar realizado
como canal con diámetro reducido y longitud correspondiente.
Para garantizar un flujo continuo de líquido de
escritura, el limitador de paso está dimensionado de tal forma que,
al estar orientada la punta hacia abajo, pasa una cantidad de
líquido de escritura necesaria para un flujo de escritura regular.
Por lo tanto, el imitador de paso está concebido para la función
regular de escritura, pintura, dibujo y marcado. A diferencia de
otros sistemas free-ink, el líquido de escritura no
es aspirado del depósito mediante la fuerza de adhesión del soporte
de escritura sino que fluye sustancialmente bajo la influencia de
la fuerza de gravedad hacia la punta de escritura.
La carrera está limitada preferiblemente a 0,01
a 0,4 mm, de forma aún más preferible a 0,05 a 0,25 mm. La carrera
al igual que la fuerza necesaria para la apertura de la válvula
deben ser tan reducidas que un usuario no se percate de la apertura
de la válvula.
A continuación, se explicarán más detalladamente
varios ejemplos de realización para el aparato de escritura según
la invención con ayuda de un ejemplo de realización. Muestran:
la fig. 1 una vista en corte transversal de un
primer ejemplo de realización;
la fig. 2 una vista en corte transversal de un
segundo ejemplo de realización;
la fig. 3 un ejemplo de realización alternativo
de la válvula en vista en corte transversal;
la fig. 4 otro ejemplo de realización para la
válvula en una vista en corte transversal;
la fig. 5 otro ejemplo de realización con una
placa de válvula flexible.
La fig. 1 muestra en una vista esquemática un
aparato de escritura realizado como marcador. El aparato de
escritura puede ser, por ejemplo, un marcador de laca. El aparato de
escritura presenta un depósito 10, que contiene una tinta 12. El
depósito no debe formar forzosamente el cuerpo del lápiz. Por lo
contrario, también es concebible prever un cuerpo de lápiz en el
que esté dispuesto el depósito 10. En el ejemplo de realización
representado, el depósito 10 está limitado por una placa de fondo
14, mientras que la pared exterior del depósito 10 se extiende más
allá de la placa de fondo 14 hasta la punta de escritura.
La placa de fondo 14 tiene un orificio de aire
16 dispuesto de forma excéntrica, en el que está colocado un
conducto de aire 18. El conducto de aire 18 se extiende en un primer
tramo paralelamente al eje longitudinal del depósito 10. En la zona
de la desembocadura 20, el conducto de aire 18 se dobla y termina en
el centro de volumen del depósito 10. El centro de volumen designa
aquí el punto que siempre está puesto al descubierto cuando el
depósito está llenado menos que hasta la mitad y que en ninguna
posición del depósito está cubierto con líquido. En un cilindro el
centro de volumen es, por ejemplo, el centro del cilindro, de modo
que un cilindro llenado algo menos que hasta la mitad no cubre el
centro de volumen en ninguna posición.
La placa de fondo 14 presenta, además, un
orificio 22 central, que desemboca en un canal de líquido. El canal
de líquido 24 como vía de conexión entre el depósito y la punta de
escritura se extiende en el ejemplo representado de forma central
por el aparato de escritura. Directamente a continuación de la placa
de fondo 14 está dispuesto un limitador de paso 26. El limitador de
paso 26 estrecha el canal de paso hasta una sección transversal de
modo que se genera un flujo de líquido de escritura que corresponde
al flujo de escritura regular. El limitador de paso está dispuesto
a modo de una válvula de estrangulación delante de la punta de
escritura y limita el flujo volumétrico de líquido de escritura del
depósito. Otra magnitud determinante para la cantidad de paso es la
longitud de los capilares, que también está adaptada a la cantidad
de paso deseada.
A continuación del limitador de paso 26 está
dispuesta una válvula 28, que en su posición cerrada cierra el paso
de líquido de escritura. La válvula 28 está realizada como válvula
con elemento de válvula y asiento de válvula, estando conectado el
elemento de válvula con la punta del marcador 30. La punta del
marcador 30 desplaza el elemento de válvula haciéndolo salir de su
asiento de válvula y libera así el paso de líquido de escritura del
limitador de paso a la punta de escritura 30. Además, la válvula
está provista de medios de reposición elásticos (no representados),
que ejercen una fuerza de reposición sobre el elemento de válvula
y, por lo tanto, sobre la punta de escritura.
La punta de escritura 30 sobresale de la carcasa
32 en su extremo alejado. En el extremo dispuesto en el interior de
la punta de escritura 30 está previsto un acumulador de compensación
34, que aloja líquido de escritura sobrante. La carrera h, que es
necesaria para el accionamiento completo de la válvula, es
preferiblemente de 0,2 mm o menos. La fuerza necesaria para ello es
de 0,2 N.
La fig. 2 muestra una vista en corte transversal
de una segunda forma de realización de un aparato de escritura
según la invención. Una pared 36 delimita un depósito 38, en el que
está previsto líquido de escritura 40. El fondo del depósito 38
está delimitado por un elemento de fondo 42, que tiene un orificio
de ventilación 44 central. El orificio de ventilación 44 se
encuentra en un canal de ventilación 46, que está delimitado por un
tubo de ventilación 48. El tubo de ventilación 48 se asoma de forma
central al depósito 38 y tiene en su extremo libre un orificio 50,
que conecta el espacio interior del depósito 38 con el canal de
ventilación 46. Por debajo de la placa de fondo 42 se extiende el
canal de ventilación 44 de forma acodada y llega a la zona de la
punta de escritura, donde está previsto un paso anular 52 para la
conexión con el entorno. El paso anular 52 está formado por un
espacio intermedio entre la punta de escritura 54 y el tramo de
pared 56 correspondiente del aparato de escritura. El espacio
interior del depósito 38 está conectado con el entorno a través del
canal de ventilación 46 realizándose una compensación de
presión.
El elemento de fondo 42 tiene un segundo
orificio 58, que conecta el depósito 38 para el líquido de escritura
40 con una cámara previa 60. La cámara previa 60 tiene un orificio
de salida 61, que está formado en un elemento de retención 62. A
continuación del orificio de salida 61 está dispuesto un limitador
de paso 64 realizado como tubito, a través del cual se conduce
líquido de escritura 40 de la cámara previa 60. El limitador de
paso 64 limita la cantidad de paso que fluye por la menor sección
transversal del orificio y la longitud del tubito.
Aguas abajo respecto al limitador de paso está
prevista la válvula con el elemento de válvula 66 y el asiento de
válvula 68 anular. El elemento de válvula 66 tiene a su lado no
orientado hacia la válvula concavidades 67, que permiten un flujo
del líquido de escritura cuando la válvula está abierta. Un resorte
en espiral 70 está dispuesto alrededor del limitador de paso 64 y
se apoya en el elemento de fondo 42.
El asiento de válvula 68 está realizado como
saliente periférico, que está realizado en un componente 72
separado. El componente 72 para el asiento de válvula 68 está
insertado en una escotadura central de una prolongación 74,
pudiendo estar realizada la prolongación en una pieza con la placa
de fondo 42.
La punta de marcado 54 está conectada con el
elemento de válvula 66 realizado como balancín de válvula. Alrededor
de la punta de marcado 54 está dispuesto un acumulador de
compensación 76 capilar.
La punta de marcado 54 sobresale de forma
central de la punta del aparato de escritura. El líquido de
escritura que eventualmente haya llegado al canal de ventilación 46
se alimenta en la zona de la pared 56 a través del acumulador
capilar a la punta de marcado, de modo que se impiden eficazmente
derrames.
La fig. 3 muestra una configuración alternativa
de la limitación de paso. Aquí está previsto un elemento de fondo
78, en el que está formado un canal de salida 80 helicoidal. El
canal de salida 80 se extiende en el elemento 78 a lo largo del
lado exterior, de modo que esté limitado hacia el exterior por la
pared interior 82 del orificio de alojamiento para el elemento 78.
En la posición representada, un resorte 84 aprieta el balancín de
válvula 86 y la punta de escritura en la posición cerrada. El
balancín de válvula 86 está provisto de escotaduras 87, que
permiten un paso de líquido de escritura, incluso con el balancín de
válvula empujado hacia atrás.
La fig. 4 muestra una configuración alternativa
de la válvula, en la que el elemento de válvula está formado por
una bola rodante 88. La bola rodante 88 está dispuesta en una punta
90, que tiene un canal guía 92 central para la bola rodante 88.
Debido a un estrechamiento de la sección transversal en el extremo
libre del canal guía, la bola rodante 88 queda sujetada en éste. Un
resorte en espiral 94 aprieta la bola rodante en su posición
cerrada. En la dirección opuesta, el movimiento de la bola rodante
88 en el canal guía 92 está delimitado por un tope 96. La distancia
entre la bola rodante 88 y el tope 96 en la posición cerrada de la
bola rodante define la carrera máxima de la bola rodante. Mediante
una mecha 98 se alimenta el líquido de escritura a la bola rodante
88.
La fig. 5 muestra un corte transversal de otra
configuración del aparato de escritura según la invención. El
aparato de escritura tiene un depósito de líquido 112, que está
llenado menos que hasta la mitad con un líquido de escritura 114.
Un conducto de aire 116 conectado mediante un canal de aire 118 con
el entorno se asoma de forma central al depósito 112. El conducto
de aire 116 se asoma aquí desde el extremo inferior al depósito
112. El canal de aire 118 está conectado mediante un paso anular 120
con el entorno. El paso anular está delimitado hacia el exterior
por un tramo de carcasa 122 anular. Hacia el interior, el paso
anular 120 está delimitado por la punta de fibra 124. Aquí es
especialmente ventajoso que el líquido de escritura que, dado el
caso, llega al conducto de aire y al canal de aire 118 puede ser
absorbido por la punta de marcado 124 al pasar por el paso de aire.
De esta forma se evita una salida innecesaria de tinta.
El líquido de escritura 114 llega a través de un
orificio 126 al limitador de paso 128 en forma de canal. El
limitador de paso 128 tiene una longitud y un diámetro que se han
elegido de tal modo que el paso de líquido de escritura corresponde
al flujo de escritura deseado en la punta de escritura. El limitador
de paso 128 se extiende hasta el interior de un espacio de válvula
130 anular. El espacio de válvula 130 está estanqueizado por una
placa de válvula 132 elástica. La placa de válvula 132 tiene un
tramo de retención 134 central, en el que está insertada la punta
de fibra 124. La placa de válvula 132 elástica coopera con un
reborde 136. El reborde está realizado de forma anular alrededor de
un canal guía 138 en una placa de asiento de válvula 140. El canal
guía 138 sirve al mismo tiempo como guía para la punta de fibra 124.
En la posición abierta, es decir, en la posición en la que actúa
una fuerza orientada hacia el interior sobre la punta de fibra 124,
la placa de válvula 132 se dobla hacia atrás y se forma un paso
anular entre el reborde 136 y la placa 132.
Como ya se ha mencionado anteriormente, además
de la limitación de paso gracias a la acción de conjunto del
reborde 136 y la placa de válvula 132 elástica, también tiene lugar
una limitación de paso mediante el tramo de canal 128. Como puede
verse claramente en la fig. 5, el diámetro del canal de salida se
reduce, de modo que tiene lugar una limitación del paso.
Claims (13)
1. Aparato de escritura para líquido de
escritura libre, con
- -
- un depósito (10; 38) cerrado con el líquido de escritura (12; 40), que tiene un orificio de salida (22; 58) para el líquido de escritura y otro orificio (16; 44),
- -
- una punta de escritura (30) alargada, que está conectada con el orificio de salida (22; 58) del depósito (10; 38) y que está alojada de forma desplazable, y
- -
- una válvula (28; 66, 68; 86; 88, 90), que está dispuesta en una vía de conexión de la punta de escritura y el depósito y que coopera con la punta de escritura de tal forma que, al actuar una fuerza sobre la punta de escritura, la válvula abre la vía de conexión;
- -
- conectando el otro orificio el depósito con el entorno a través de un conducto de aire (18; 48),
caracterizado porque
- -
- está previsto un limitador de paso (26) en la vía de conexión entre el depósito y la punta de escritura aguas arriba respecto a la válvula y
- -
- el conducto de aire está dispuesto de tal forma en el depósito que, hasta alcanzarse un volumen de relleno predeterminado, el aire en el depósito está siempre, en todas las posiciones en contacto con el entorno a través del conducto de aire.
2. Aparato de escritura según la reivindicación
1, caracterizado porque la fuerza mínima necesaria para la
apertura de la válvula está situada entre 0,05 N y 5 N.
3. Aparato de escritura según la reivindicación
2, caracterizado porque la fuerza mínima necesaria para la
apertura de la válvula es de entre 0,1 N y 0,3 N, preferiblemente,
de 0,2 N.
4. Aparato de escritura según la reivindicación
1, caracterizado porque entre la válvula (28) y la punta de
escritura (30) está previsto un acumulador de compensación (34)
capilar.
5. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el conducto de
aire presenta un elemento tubular sustancialmente rígido.
6. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el conducto de
aire desemboca en el centro del volumen del depósito.
7. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el depósito
presenta una forma aproximadamente cilíndrica.
8. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el depósito
presenta un fondo, en el que están previstos el orificio de salida
y otro orificio.
9. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la válvula (28)
está pretensada en la posición de cierre y se abre a partir de una
fuerza mínima sobre la punta de escritura.
10. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la punta de
escritura está alojada de forma desplazable en una zona de carrera
para el accionamiento de la válvula.
11. Aparato de escritura según la reivindicación
10, caracterizado porque la punta de escritura (30) tiene
una carrera de 0,01 a 0,4 mm, preferiblemente, de 0,05 a 0,2 mm.
12. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en la vía de
conexión entre el depósito y la punta de escritura está previsto un
limitador de paso (128) tubular.
13. Aparato de escritura según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque una placa de
válvula elástica (132) porta en el centro una punta de escritura
que, al actuar una presión de escritura, empuja la placa de válvula
para hacerla salir del asiento de válvula.
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