專利名稱：用于繪畫、繪圖和標記的書寫工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自由的書寫液體的書寫工具。下文中將提出 一書寫工具，其中它也適于繪畫、繪圖和標記。在本申請的意義上，書寫工具也特別包括標記筆、熒光記號筆、氈筆等。
技術(shù)背景由GB2 310 592已知一標記筆，它具有一用于控制由一容器到一 輸送通道的流動的閥。輸送通道通過一輸送元件延伸到一標記筆尖。 輸送元件設(shè)計為能夠縮回的，以便在標記筆尖向表面擠壓時打開閥。 一輔助腔設(shè)置在設(shè)計為球體的閥元件和輸送元件之間。前室借助一有 彈性的薄膜如此密封地封閉，使得當(dāng)減小在筆尖上的壓力時薄膜回到 其初始位置，并將閥元件拉回到閥座上。由DE 40 15 586 C3已知一用于涂抹書寫、繪困、按壓或者繪畫 液體等的工具，它具有一液體容器，一筆尖和一空氣輸送管，該空氣 輸送管連接容器內(nèi)部空間和外部大氣。額外地設(shè)置一設(shè)計為液體運輸 裝置的毛細的液體存儲器。液體運輸裝置在已知的工具上完全地延伸 通過容器內(nèi)部空間?？諝廨斔凸茴~外地充滿毛細材料，以便阻止液體 通過管流出。由US 6，57S，6S0 Bl已知一記錄筆，其中墨水的流出通過一閥實 現(xiàn)。 一筆尖縱向可移動地設(shè)置在記錄筆的前端部分。在記錄時，筆尖 縮回，閩打開，使得墨水能夠引向筆尖。同時，縮回的筆尖的頭部終 止墨水向閥流動，^使得只有一預(yù)先規(guī)定的墨水?dāng)?shù)量引向筆尖。如果所述數(shù)量的墨水用完，那么記錄筆必須放下，以便閥再次關(guān)閉，墨水能 夠補流到岡。由WO 93/05966已知一書寫工具，其容器通過一通孔與外界相連。
書寫液體借助一可移動的填塞物相對于通孔密封
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一輸出可靠的書寫工具，它借助簡單的 元件提供持續(xù)的書寫流。
按本發(fā)明，該目的由具有權(quán)利要求1所述特征的書寫工具實現(xiàn)。 優(yōu)選的設(shè)計構(gòu)成從屬權(quán)利要求的對象。
按本發(fā)明的書寫工具適用于墨水。但是，本發(fā)明決不限于在墨水 上的使用，而是能夠在任意書寫液體上使用，特別是用于漆以及具有 和沒有顏料的書寫液體。書寫工具具有一用于書寫液體的封閉的容器， 它設(shè)置一用于書寫液體的流出口和另一開口。在容器中設(shè)有作為自由 的液體的墨水，所謂自由的墨水系統(tǒng)。此外，該書寫工具還具有一細 長的筆尖或者標記尖端，它通過一連接路徑與容器相連，并能夠沿其 縱向軸線可移動地支承。書寫工具的設(shè)計為筆尖和/或標記尖端的尖端 為了簡化下面稱為筆尖。連接路徑通過流出口連接容器和筆尖。此外， 在書寫工具中設(shè)置一閥，它設(shè)置在液體通道中。閥與筆尖如此共同作用，使得在一力沿容器方向作用于筆尖上時，閥打開液體通道。在閥 打開時，連接路徑敞開，書寫液體從容器中流入到筆尖中。容器中另 一開口通過一空氣管道與外界連接。通過連接路徑中打開的閥，保證 書寫液體持續(xù)流入筆尖。用于與外界連接的空氣管道避免書寫流停滯， 因為通過流出的書寫液體，在容器里形成一低壓。此外，當(dāng)例如由于 溫度變化出現(xiàn)容器中體積變化時，空氣管道也用于平衡壓力。由此，書寫工具在很大程度上保證排出。用于打開閥必要的力為0.05N至5N， 優(yōu)選0.1N至0.4N。在一特別優(yōu)選的i殳計中，用于打開閥必要的力與 通過裝配到一基底上引起的書寫工具的重力相符。
在一優(yōu)選的設(shè)計中，容器和筆尖之間設(shè)置一流量限制器。其中， 流量限制器如此確定尺寸，使得形成用于預(yù)先規(guī)定的書寫液體的持續(xù) 的書寫流。由于書寫液體在容器中始終處于大氣壓下，所以流量限制 器的尺寸能夠明顯比在書寫工具上更準確地確定，其中書寫液體承受
不同的壓力。例如，流量限制器設(shè)計為具有小直徑的通道部分。閥能 夠優(yōu)選地具有一可彎曲的閥板，它密封地緊貼于一支架上。筆尖固定 在閥板上，其中通過作用于筆尖的壓力，閥板從密封位置被按壓，書 寫液體能夠從容器通過流量限制器續(xù)流。此外，在一優(yōu)選的設(shè)計中還能夠在閥和筆尖之間設(shè)置一毛細的補 償存儲器。毛細的補償存儲器用于容納和存儲多余的墨水，例如在關(guān) 閉閥前還流過但不再需要的墨水。毛細的補償存儲器如此設(shè)置，使得 墨水從空氣管道同樣被補償存儲器容納。導(dǎo)入到容器內(nèi)部空間的空氣管道優(yōu)選地設(shè)計為 一硬的管件，其中 空氣管道優(yōu)選地在容器的一容積中心上通入。例如，在旋轉(zhuǎn)對稱的墨 水容器上，容積中心在對稱軸上位于一半的高度，其中容器被填充不 到一半。為了盡可能地排除書寫液體通過空氣管道流出，空氣管道的出口 在容器中如此設(shè)置，使得在容器達到一預(yù)先規(guī)定的填充量時，它始終在全部位置上與外界相連。為了存在用于空氣管道的一這樣的位置， 容器不能用書寫液體填充超過一半，優(yōu)選地容器用書寫液體填充少于 一半。在一特別符合目的的設(shè)計中，容器具有一大致圓柱形的形狀，其 中容器流出口和其他開口優(yōu)選地設(shè)置在容器的底部。在一符合目的的設(shè)計中，閥在其關(guān)閉位置上預(yù)加壓， 一旦一預(yù)先規(guī)定的力從筆尖傳遞到閥元件上，閥就打開。閥也能夠用作流量限制 器。但也能夠想象的是，閥和流量限制器設(shè)計為分離的部件，其中流 量限制器也能夠設(shè)計為具有縮小的直徑和相應(yīng)長度的通道。為了保證書寫液體的持續(xù)流動，流量限制器如此確定尺寸，使得 在筆尖指向下方時，書寫液體以一對于正常書寫流所需的量流過。流 量限制器也用于正常的書寫、繪畫、繪圖和標記功能。與其他自由墨 水系統(tǒng)相反，書寫液體不是通過書寫材料的附著力從容器中吸出，而 是基本上在重力影響下流向筆尖。行程范圍是優(yōu)選的，在該行程范圍中筆尖通過額外的元件限制。
優(yōu)選行程限制為0.01至0.4mm，優(yōu)選0.05至0.25mm。行程應(yīng)該4象用 于打開閥所需的力那樣小，使得使用者注意不到閥的打開。


用于本發(fā)明的書寫工具的多個實施例在下面以一實施例進一步說 明。附圖中圖l 示出一第一實施例的橫截面，圖2 示出一第二實施例的橫截面，圖3 示出在橫截面圖中閥的一可選擇的實施例，圖4 示出在橫截面圖中用于閥的另一實施例，圖5 示出按本發(fā)明的書寫工具的另一實施例，圖6 示出具有可彎曲的閥板的另一實施例。
具體實施方式
圖1示出一設(shè)計為標記筆的書寫工具。例如，該書寫工具能夠是 一漆標記筆。書寫工具具有一包含墨水12的容器10。容器10并不一 定構(gòu)成筆身。相反能夠想象的是，設(shè)置一筆身，在其中設(shè)置容器IO。 容器IO在示出實施例中由一底板14限制，而容器10的外壁延伸通過 底板14直至筆尖。底板14具有一偏心設(shè)置的空氣出口 16， 一空氣管道18安裝到該 空氣出口上?？諝夤艿?8在一第一段中與容器的縱向軸線平行地延 伸。在其開口 20區(qū)域內(nèi)，空氣管道18折彎，并在容器10的容積中心 處終止。在此，容積中心在此為那個在少于充滿的容器一半時始終空 余的點，它不會在任何容器位置被液體覆蓋。例如，在一汽缸上，容 積中心為汽缸的中心，使得一少于一半的填充的汽缸在任何位置都不 覆蓋容積中心。此外，底板14具有一居中的出口 22，它通入到一液體通道。液 體通道24作為容器和筆尖之間的連接路徑在示出的實施例中居中地 延伸通過書寫工具。 一流量限制器26直接與底板14相連。流量限制
器26如此地將流出通道縮小為 一橫截面，使得行程與正常書寫流相應(yīng) 的書寫液體流。流量限制器按照一類筆尖的節(jié)流閥形式設(shè)置，限制來 自容器的書寫液體的容積流。用于流量的其他規(guī)定的尺寸是同樣與希 望的流量相應(yīng)的毛細管的長度。與流量限制器26相連設(shè)置一閥28，它在其封閉位置上阻止書寫 液體的流動。閥28設(shè)計為具有閥元件和閥座的閥，其中閥元件與標記 尖端30相連。標記尖端30使閥元件從閥座上移動，釋放書寫液體從 流量限制器流入到筆尖30中的流動。此外，閥設(shè)置有彈性的回復(fù)元件 (未示出)，它們向閥元件和由此向筆尖施加一回復(fù)的力。筆尖30在其遠端由殼體32中凸出。在筆尖30位于內(nèi)部的端部上 設(shè)置一補償存儲器34，它容納多余的書寫液體。用于完全控制閥的必 要的行程h優(yōu)選為0.2mm或者更小。為此所需的力為0.2N。圖2示出一按本發(fā)明的書寫工具的一第二實施方式的橫截面。一 壁36包圍限制容器38，在容器中設(shè)有書寫液體40。容器38底部由一 底部元件42限定，它具有一居中的排氣口 44。排氣口 44位于一排氣 通道46中，它由一排氣管48限制。排氣管48居中伸入到容器中38 中，并在其自由的端部上具有一開口 50，它將容器內(nèi)部空間38與空 氣通道46相連。在底板42下方，排氣通道44彎曲地延伸，并導(dǎo)入筆 尖區(qū)域內(nèi)，在那里設(shè)置一用于與外界連接的環(huán)狀間隙52。該環(huán)狀間隙 52由書寫工具的筆尖54和相關(guān)壁段56之間的空腔構(gòu)成。通過空氣通 道46容器內(nèi)部空間38與外界相連，這實現(xiàn)壓力平衡。底部元件42具有一第二開口 58，它將用于書寫液體40的容器38 與一前室60相連。前室60具有一流出口 61，它在一保持元件62中 形成。 一設(shè)計為細管的流量限制器64與流出口 61相連，通過它，書 寫液體40由前室60導(dǎo)出。流量限制器64限制流量，它流過一開口的 較小的橫截面和細管的長度。在流量限制器下游，設(shè)置具有閥元件66和環(huán)狀閥座68的閥。閥 元件66在其背向閥一側(cè)具有凹處67，它們允許書寫液體在閥打開時 流動。 一螺旋彈簧70圍繞流量限制器64設(shè)置并支承在底部元件42上。閥座68設(shè)計為一環(huán)繞的凸起，它在一單獨的組件72上構(gòu)成。用 于閥座68的組件72插入一突出部分74居中的凹處中，其中該突出部 分能夠與底板42設(shè)計為整體。標記尖端54與設(shè)計為閥推桿的閥元件66相連。圍繞標記尖端54 設(shè)置一毛細的補償存儲器76。標記尖端54居中從書寫工具的尖部凸起。 一些達到排氣通道46 的書寫液體在壁56的區(qū)域內(nèi)通過標記尖端的毛細存儲器供給，使得外 流有效地被阻止。圖3示出流量限制器一可選擇的設(shè)計。這里設(shè)置一底部元件78， 其中構(gòu)成一螺旋形流出管道80。流出管道80在元件78中沿外側(cè)延伸， 使得它向外部從用于元件78的容納開口的內(nèi)壁82限制。 一彈簧84 在示出的位置上壓住閥推桿86并將筆尖壓到關(guān)閉位置。閥推桿86設(shè) 有凹處87，并即使在閥推桿回推時也允許書寫液體的通流。圖4示出閥一可選擇的設(shè)計，其中閥元件由一滾珠88構(gòu)成。滾珠 88位于一尖端90中，它具有一用于滾珠88的居中的導(dǎo)向通道92。通 過對導(dǎo)向通道在自由的端部中橫截面的收縮，滾珠88被保持在其中。 一螺旋彈簧94將滾珠壓到其關(guān)閉位置。滾珠88在導(dǎo)向通道92中的運 動在相對的方向上由一止擋96限制。在滾珠封閉位置上的滾珠88和 止擋96之間的距離限定滾珠的最大行程。通過一芯98，將書寫液體 供給滾珠。圖5示出另一實施例，其中閥和流量限制器的順序互換。 一彈簧 100位置固定地設(shè)置在容器103的底板101中。彈簧100緊貼于一閥 推桿102，它與一閥座104 —起密封地發(fā)揮作用。背向閥座的一側(cè)設(shè) 有凹處103，它使用于書寫液體的連接路徑保持空余。閥座104同樣 固定地相對于底板元件101設(shè)置，并具有一環(huán)狀凸緣105。通過一波 紋管108流量限制器110可推移地保持在位置固定的閥座中。其中， 波紋管108密封伸入流量限制器中的通道，因為墨水在波紋管中聚集 并從那里進入流量限制器。流量限制器110具有一通流通道112,它
確定書寫液體流出的大小。標記尖端114直接安裝在流量限制器110 的通流通道112上。波紋管108以其端部分別設(shè)置在閥座104和流量限制器110的一 環(huán)繞的槽內(nèi)。波紋管108的端部優(yōu)選地夾緊地設(shè)置在槽內(nèi)。圖6示出按本發(fā)明的書寫工具的另一設(shè)計的橫截面。書寫工具具 有一液體容器112，它被書寫液體114填充少于一半。 一空氣管道116 居中地伸入到容器112中，它通過一排氣通道118與外界相連。在此， 空氣管道116從下方端部伸入到容器112中。排氣通道118通過一環(huán) 狀縫隙120與外界相連。環(huán)狀縫隙向外部由一環(huán)狀外殼部分122限制。 環(huán)狀縫隙120向內(nèi)部由一纖維尖端124限定。在此，特別的優(yōu)點在于， 一些進入空氣管道和排氣通道118的書寫液體在流出時能夠通過排氣 縫隙由標記尖端120吸收。由此避免墨水不必要的流出。書寫液體114通過開口 126進入通道形的流量限制器128。流量 限制器128具有一長度和一直徑，它們?nèi)绱诉x擇，使得書寫液體的流 量與筆尖上希望的書寫流量相應(yīng)。流量限制器128延伸至一環(huán)狀的閥 空間130內(nèi)。閥空間130由一有彈性的閥板132密封。閥板132具有 一居中的固定段134，在其中插入纖維尖端124。有彈性的閥板132 和一凸緣136共同作用。凸緣設(shè)計為環(huán)狀地圍繞一導(dǎo)向通道138在閥 板140上。導(dǎo)向通道138同時用來導(dǎo)引纖維尖端124。在打開位置上， 即在一向內(nèi)的力作用到纖維針124的位置上，使閥板132彎回，凸緣 136和板132之間形成一環(huán)狀縫隙。除了由凸緣唇136和彈性的閥板132的共同作用的流量限制外， 如上所述，流量限制同樣通過通道段128進行。如圖6所示，流出通 道的直徑如此減小，使得實現(xiàn)流量限制。
權(quán)利要求
1.用于自由的書寫液體的書寫工具，具有-一具有書寫液體(12，40)的封閉的容器(10；38；103)，該容器具有一用于書寫液體的流出口(22；58)和另一開口(16；44)，-一細長形的筆尖(30；54；114)，該筆尖與容器(10；38；103)的流出口(22；58)相連并可推移地支承，-一閥(28；66；68；86；88，90)，該閥設(shè)置在筆尖和容器的連接路徑中并且與筆尖這樣地共同作用，使得在一力作用到筆尖上時，閥打開連接路徑，-其中所述另一開口通過空氣管道(18；48)連接容器與外界。
2. 按權(quán)利要求1所述的書寫工具，其特征在于，用于打開閥所需 的最小力為0.05N至5N。
3. 按權(quán)利要求3所述的書寫工具，其特征在于，用于打開閥所需 的最小力為0.1至0.3N,優(yōu)選0.2N。
4. 按權(quán)利要求1至3任一項所述的書寫工具，其特征在于，在容 器和筆尖之間的連接路徑中設(shè)置一流量限制器(26)。
5. 按權(quán)利要求1或4任一項所述的書寫工具，其特征在于，在閥 (28)和筆尖(30)之間設(shè)置一毛細的補償存儲器(34)。
6. 按權(quán)利要求1至5任一項所述的書寫工具，其特征在于，空氣 管道具有一基本上硬的管件。
7. 按權(quán)利要求1至6任一項所述的書寫工具，其特征在于，空氣 管道在容器的 一容積中心點中通入。
8. 按權(quán)利要求1至7任一項所述的書寫工具，其特征在于，空氣 管道在容器中這樣地設(shè)置，使得在達到一預(yù)先規(guī)定的填充量時，容器 中的空氣在全部位置上始終經(jīng)由空氣管道與外界相連。
9. 按權(quán)利要求1至8任一項所述的書寫工具，其特征在于，容器 具有一大致圓柱形的形狀。
10. 按權(quán)利要求1至9任一項所述的書寫工具，其特征在于，容器具有一底板，在該底板中設(shè)置流出口和另一開口。
11. 按權(quán)利要求1至IO任一項所述的書寫工具，其特征在于，閥 (28)在其關(guān)閉位置上預(yù)加壓并且從一最小力作用到筆尖上開始打開。
12. 按權(quán)利要求l至ll任一項所述的書寫工具，其特征在于，流 量限制器(26)如此確定尺寸，使得在一筆尖(30)指向下方時，書 寫液體(12)在一對于書寫流所需的容積流中流過。
13. 按權(quán)利要求1至12任一項所述的書寫工具，其特征在于，筆 尖在一行程范圍內(nèi)可推移地支承，用于控制閥。
14. 按權(quán)利要求13所述的書寫工具，其特征在于，筆尖(30)具 有0.01至0.4mm、優(yōu)選0.05至0.2mm的行程。
15. 按權(quán)利要求1至14任一項所述的書寫工具，其特征在于，在 容器和筆尖之間的連接路徑上設(shè)置一管狀的流量限制器(128)。
16. 按權(quán)利要求1至15任一項所述的書寫工具，其特征在于，一 彈性的閥板(132)居中地支承一筆尖，該筆尖以一書寫壓力從閥座中 壓出閥板。
全文摘要
用于自由的書寫液體的書寫工具，包括一具有書寫液體(40)的封閉的容器(38)、細長形的筆尖(54)和閥(66，68)，該容器具有一用于書寫液體的流出口(58)和另一開口(44)，該筆尖與容器(38)的流出口(58)相連并可推移地支承，所述閥設(shè)置在筆尖和容器的一連接路徑中并且與筆尖如此共同作用，使得在一力作用到筆尖上時，閥打開連接路徑，其中所述另一開口通過空氣管道(48)連接容器與外界。
文檔編號B43K5/18GK101160217SQ200680012764
公開日2008年4月9日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月14日
發(fā)明者R·考夫曼 申請人:愛丁股份公司