ES2272399T3 - Elemento de cierre perforable y recipiente de tinta con dicho elemento de cierre perforable. - Google Patents
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Abstract
Elemento de cierre perforable para una salida de líquido, especialmente una abertura de salida de tinta de un recipiente de tinta para dispositivos de impresión por chorros de tinta, que presenta un perfil de junta periférico de forma anular con una zona de perforación herméticamente cerrada por un septo antes de la utilización, cuya zona puede ser perforada por una aguja hueca para la extracción de líquido, pudiendo ser abrazada herméticamente la aguja hueca desde fuera por el perfil de junta perforado, caracterizado porque, estando perforada la zona de perforación (8), el perfil de junta se encuentra torsionado al menos parcialmente en forma de toro alrededor de una línea periférica, formándose una superficie de sellado periférica radialmente interior (13) que, debido al torsionado del perfil de junta, está libre de cantos de fisura (12) en las zonas de borde de la zona de perforación (8).
Description
Elemento de cierre perforable y recipiente de
tinta con dicho elemento de cierre perforable.
La presente invención se refiere a un elemento
de cierre perforable para una salida de líquido, especialmente una
abertura de salida de tinta de un recipiente de tinta para
dispositivos de impresión por chorros de tinta, que presenta una
zona de perforación que puede ser perforada por una aguja hueca para
la extracción de líquido, pudiendo ser abrazada herméticamente la
aguja hueca desde fuera por el elemento de sellado perforado. Es
también objeto de la invención un recipiente de tinta para su
instalación de forma soltable en un dispositivo de impresión por
chorros de tinta con una abertura de salida de tinta que está
cerrada por un elemento de cierre perforable de esta clase.
Para la extracción de líquido según sea
necesario, por ejemplo de un recipiente de reserva de tinta, es
conocido el recurso de cerrar la abertura de salida o de extracción
de una manera hermética al líquido con un elemento de cierre
cerrado e intacto antes de su utilización. La extracción de líquido
puede efectuarse por medio de una aguja hueca que se hinca desde
fuera en el espacio interior lleno del recipiente a través de la
zona de perforación del elemento de cierre prevista para ello.
Tales elementos de cierre se utilizan preferiblemente en sistemas
de impresión por chorros de tinta, en donde los recipientes de tinta
recambiables, los llamados cartuchos de tinta, se cierran
inicialmente en su abertura de salida de tinta con un elemento de
cierre perforable de esta clase después del llenado con tinta
durante la fabricación. La impresora de chorros de tinta presenta
una aguja hueca correspondiente que perfora el elemento de cierre al
insertar el cartucho de tinta y la tinta contenida en el cartucho
de tinta puede ser alimentada a la cabeza de impresión.
La ventaja esencial de un elemento de cierre
perforable consiste en que éste está herméticamente cerrado antes
de la primera utilización, es decir, antes de la primera perforación
por la aguja hueca, de modo que el líquido contenido en el
recipiente no puede salir de manera incontrolada por la salida del
líquido ni tampoco puede evaporarse. Esto es de especial
importancia particularmente en el caso de cartuchos de tinta, ya que
éstos solamente se utilizan en general después de transcurrido
algún tiempo tras su fabricación y llenado con tinta. Sin embargo,
incluso en el caso de un almacenamiento prolongado ha de quedar
garantizado que no se reduzca la carga de tinta ni tampoco se varíe
desventajosamente la consistencia de la técnica por evaporación.
Una posibilidad para materializar un elemento de
cierre perforable consiste en instalar desde fuera sobre la
abertura de salida una película de precintado hermética al líquido y
al vapor. Para que ésta se pueda perforar fácilmente, es decir que
deje libre la salida al hincar la aguja hueca casi siempre
relativamente roma, una película de precintado de esta clase
consiste en un material plástico delgado relativamente poco
elástico. De este modo, la zona de perforación estalla
completamente al hincar la aguja y deja libre la sección transversal
de salida. Sin embargo, una película de precintado de esta clase no
desarrolla ninguna función de sellado, de modo que tienen que estar
previstos en el elemento de cierre unos anillos de sellado
adicionales que sellen contra el perímetro exterior de la aguja
hueca para que no pueda salir allí incontroladamente líquido a lo
largo de dicha aguja hueca. Las disposiciones de esta clase, como
las que están descritas, por ejemplo, en el documento EP 1 000 753
A1, son relativamente costosas a causa de los elementos de sellado
separados.
Una realización menos costosa de una junta
perforable consiste en un llamado septo. Este tiene una zona de
perforación relativamente gruesa de goma o de elastómero
termoplástico. Esta zona de perforación no estalla de forma
incontrolada en toda su superficie al insertar la aguja hueca como
en el caso de una película de precintado, sino que es seccionada
sustancialmente tan sólo en la zona de la sección transversal de la
aguja hueca. Debido a la elasticidad del material de goma o de
elastómero, la superficie límite del canal de punción que entonces
se forma es presionada contra el perímetro exterior de la aguja
hueca, de modo que se consigue cierto sellado sin elementos de
sellado adicionales. Además, el canal de punción se cierra de nuevo
automáticamente al extraer la aguja hueca. Sin embargo, en una
minuciosa consideración se pone de manifiesto que, al hincar la
aguja hueca, el material del septo no es desalojado uniformemente en
dirección radial, sino que se produce una pequeña fisura alargada.
No obstante, en la zona de los extremos de la fisura se pueden
formar pasos a manera de cuñas a lo largo del canal de punción
entre el material del septo y el perímetro exterior de la aguja
hueca. Son así inevitables las fugas, especialmente cuando en el
recipiente hay líquido aplicado al septo durante bastante tiempo,
tal como ocurre en principio en los sistemas de impresión por
chorros de tinta. Ciertamente, se ha intentado ya conformar en un
septo una zona de perforación con espesor de material reducido. Sin
embargo, los resultados no son tampoco completamente satisfactorios,
ya que el sellado puede resultar perjudicado también por los cantos
irregulares de la fisura en el canal de perforación.
Según el documento EP 0 745 480, se ha dado a
conocer un elemento de cierre para una abertura de salida de tinta
que presenta un perfil de junta de forma anular con un septo que
puede ser perforado por una aguja hueca para la extracción de
líquido, pudiendo ser abrazada herméticamente la aguja hueca desde
fuera por el perfil de junta perforado.
En vista de los problemas antes mencionados en
el estado de la técnica, la motivación de la invención consiste en
proporcionar una disposición de junta perforable y un recipiente de
tinta con una disposición de junta de esta clase, que tengan una
funcionalidad mejorada respecto de los problemas citados. En
particular, se pretende conseguir un sellado de la aguja hueca
mejorado con respecto al septo, debiendo ser lo más pequeño posible
el coste de fabricación y de montaje y en particular menor que en el
caso de una disposición de varias piezas con juntas y película de
precintado separada.
Para resolver la problemática antes citada se
propone según la invención un recipiente de tinta con un elemento
de cierre perforable, así como un elemento de cierre perforable de
la clase citada al principio, en donde la zona de perforación está
rodeada por un perfil de junta periférico de forma anular que,
estando perforada la zona de perforación, puede ser torsionado en
forma de toro al menos parcialmente alrededor de una línea
periférica, formándose una superficie de sellado que se extiende
radialmente por dentro en dirección periférica.
Según la invención, se proporciona un novedoso
elemento de cierre que tiene en una pieza de montaje zonas
funcionales claramente diferenciables. Una particularidad respecto
del estado de la técnica consiste en que las dos funciones, a
saber, por un lado, la función de cierre por medio de una zona de
perforación separable únicamente en caso necesario y, por otro
lado, la función de sellado respecto de la aguja hueca en el estado
punzado, se materializa por medio de una disposición funcionalmente
unida de la zona de perforación central con un perfil de junta
accionado o configurado especialmente tan sólo durante la
perforación.
En el estado de partida, antes de que el
elemento de cierre haya sido perforado por una aguja hueca, la zona
de perforación se extiende, por ejemplo, en forma de una delgada
membrana sobre la sección transversal de la abertura de un perfil
de junta de forma anular que a su vez está herméticamente inserto en
una abertura de salida, por ejemplo la abertura de salida de tinta
de un cartucho de tinta para un dispositivo de impresión por
chorros de tinta. Si se hinca ahora desde fuera una aguja hueca en
la zona de perforación, ésta se rasga o estalla, con lo que se
libera el canal de líquido, por ejemplo para la extracción de tinta
a través de la aguja hueca.
Como se ha explicado al principio con detalle,
hay que partir de la consideración de que el canal de perforación o
los cantos de la fisura de la zona de perforación proporcionan en
todos los casos un sellado insatisfactorio de la aguja hueca en la
abertura de salida. La ventaja especial de la invención consiste en
este sitio en que se libera el perfil de junta y se activa éste
para el sellado de la aguja hueca durante el seccionamiento de la
zona de perforación y el doblado radial inherente de las partes
separadas de la zona de perforación unidas en sus zonas de borde
exteriores con el perfil de junta que se extiende allí en sentido
periférico. A este fin, se acciona activamente el perfil de junta
según la invención por efecto del seccionamiento, es decir, por la
perforación de la zona de perforación, y ello concretamente de tal
manera que dicho perfil es torsionado toroidalmente en su perímetro
interior en la dirección de punción de la aguja hueca, es decir que
unas zonas de la superficie del perfil de junta situadas por fuera
respecto de la dirección de punción son basculadas radialmente
hacia dentro en dirección de la abertura de perforación con un
movimiento de giro de forma de arco. El accionamiento o la
configuración del perfil de junta se efectúa así de tal manera que
se basculan hacia dentro unas zonas anulares de la superficie del
perfil de junta que de momento siguen estando situadas por fuera,
con lo que se forma una superficie de sellado definida y periférica
radialmente por dentro. Esta puede aplicarse uniformemente por todo
el perímetro a la superficie de la aguja hueca hincada. Como quiera
que esta superficie de sellado es una zona de superficie definida y
uniformemente lisa, especialmente en todo su perímetro, se obtiene
un sellado especialmente bueno de la aguja hueca. Además, debido a
la unión en forma de toro las zonas de borde de la zona de
perforación separadas una de otra son basculadas en sentido de
alejarse axialmente de esta superficie de sellado activa del perfil
de junta, con lo que no pueden perjudicar el sellado. Se evita así
un efecto desventajoso que se observa a veces en la combinación de
películas de precintado con anillos de sellado, a saber que se
introducen durante el punzado restos de la película de precintado
entre la junta y la aguja hueca. Debido a la unión funcional
unívoca de la zona de perforación con el perfil de junta periférico
según la invención, se evitan eficazmente estos inconvenientes.
Por tanto, el elemento de cierre según la
invención reúne las ventajas de un sencillo septo, a saber, la
fabricación y el montaje de poco gasto, con las ventajas de una
película de precintado perforable delante de una disposición de
junta separada, a saber, la habilitación de superficies de sellado
radiales definidas para sellar la aguja hueca. Esta funcionalidad
mejorada resulta en primer lugar de que las deformaciones que se
presentan al perforar la zona de perforación o las fuerzas
inherentes son convertidas de manera controlada en un accionamiento
o configuración activo del perfil de junta. Al perforar la zona de
perforación se forma prácticamente de manera automática una
disposición de junta optimizada.
El perfil de junta según la invención está
configurado preferiblemente como una acanaladura de junta. Ésta se
forma por medio de un entrante moldeado anularmente periférico y
dotado de forma de surco en sección transversal. Esta acanaladura
de junta está abierta en dirección axial hacia dentro,
preferiblemente con respecto a la dirección de punzado. Desde
fuera, es decir, desde el lado de punzado, la acanaladura de junta
forma así un reborde de sellado sobresaliente.
La acanaladura de junta está dispuesta de modo
que la zona de perforación está unida con el borde interior de
dicha acanaladura de junta, la cual está unida en su borde exterior
con un elemento de fijación. Este elemento de fijación puede estar
configurado como un segmento de tubo que puede inmovilizarse en una
abertura de salida. Por ejemplo, un elemento de fijación de esta
clase en forma de casquillo puede insertarse e inmovilizarse en la
salida de tinta también de forma tubular de un recipiente de
tinta.
En la forma de realización anteriormente
descrita la acanaladura de junta, después del seccionamiento de la
zona de perforación al insertar la aguja hueca, es curvada al mismo
tiempo radialmente hacia fuera en su borde exterior y arrastrada en
la dirección de punzado por las fuerzas de rozamiento producidas a
fin de despojarla de los restos adheridos de la zona de
perforación. De este modo, la zona abombada del fondo de la
acanaladura es torsionada en sí en forma de toro. En particular, la
acanaladura de junta con una sección transversal de forma de U
adopta así en su perímetro interior la forma de un aro tórico.
Debido al movimiento de basculación y de tracción de las partes
seccionadas de la zona de perforación se estrecha especialmente la
sección transversal interior de la abertura de esta junta a manera
de aro tórico y, además, se produce un buen sellado radial de la
aguja hueca hincada.
Una forma de realización especialmente ventajosa
de la invención prevé como alternativa a la acanaladura de junta
anteriormente descrita que el perfil de junta esté configurado en
forma de un anillo de junta. Antes de la primera utilización, es
decir, antes de la primera inserción de la aguja hueca, la abertura
de paso de este anillo de junta está cerrada por la zona de
perforación. Esta zona de perforación está construida como una
película delgada a manera de membrana que está unida con el borde
interior del anillo de junta y tiene un espesor de material menor
que la sección transversal del perfil del anillo de junta. La
función y las ventajas resultantes del anillo de junta corresponden
sustancialmente a las de la acanaladura de junta. Durante la
perforación se secciona primero la zona de perforación por parte de
la aguja hueca, de modo que se libera la abertura de paso del
anillo de junta. Debido a las fuerzas de rozamiento que actúan
durante la inserción axial entre el perímetro exterior de la aguja
hueca hincada y el perímetro interior del anillo de junta, este
anillo de junta es torsionado en forma de toro alrededor de una
línea periférica. Esto tiene la consecuencia de que el perímetro
interior, en donde la zona de perforación está unida con el anillo
de sellado, es girado hacia fuera de la superficie de la aguja
hueca hincada, mientras que al mismo tiempo una zona de junta
periférica es basculada hacia dentro abrazando de forma hermética a
la aguja hueca por fuera.
Para conseguir el efecto antes citado se elige
el diámetro interior - cerrado inicialmente con la zona de
perforación - del anillo de junta con un valor algo menor que el del
diámetro exterior de la aguja hueca. Se asegura así, por un lado,
que las fuerzas de rozamiento entre la aguja hueca y el anillo de
junta durante el punzado sean suficientemente grandes para
torsionar el anillo de junta en forma de toro alrededor de una
línea periférica. Por otro lado, el anillo de junta hecho de
material cauchoelástico se aplica en estado hincado sobre la aguja
hueca bajo pretensado radial, lo que favorece una buena acción de
sellado.
El anillo de junta puede tener una sección
transversal redonda, preferiblemente circular. Con el perfil de
sección transversal circular resulta una forma de toro que se
corresponde con un aro tórico clásico que se puede aplicar de
manera en sí conocida sobre la aguja hueca con buen efecto de
sellado por medio de una superficie de sellado periférica de forma
lineal. En el caso particular, puede ser ventajoso también que el
anillo de junta tenga una forma redondeada diferente de la forma
circular, por ejemplo una forma de envolvente. Se pueden conseguir
así, por ejemplo, relaciones de fuerzas definidas entre la aguja
hueca y el anillo de junta durante el punzado y después del
enrollamiento en forma de toro en el estado de sellado.
El anillo de sellado puede estar unido por fuera
con un elemento de fijación a través de una delgada alma
periférica. El elemento de fijación es, por ejemplo, al igual que en
el caso de la acanaladura de junta, un segmento de forma tubular en
cuya sección transversal de paso está conformado en una sola pieza
el elemento de cierre según la invención. El alma exteriormente
periférica es netamente más delgada que la sección transversal del
perfil del anillo de junta. De este modo, al hincar la aguja hueca,
este anillo puede ser hecho bascular fácilmente alrededor de una
línea periférica situada en la zona de esta alma delgada para
realizar el torsionado en forma de toro según la invención.
En la realización con el anillo de junta el
perfil de junta puede ser de configuración simétrica con respecto
al plano de perforación. Este plano de perforación viene definido
por la zona de perforación. Se proporciona una simetría especular
con respecto a esta superficie, por ejemplo, cuando el perfil de
junta está configurado como un aro tórico con sección transversal
circular de dicho perfil, efectuándose la aplicación al elemento de
fijación en la línea periférica exterior y estando la zona de
perforación unida en sentido periférico con el borde interior del
anillo de junta. La construcción simétrica tiene ventajas técnicas
de
fabricación. Además, se simplifica así el montaje.
fabricación. Además, se simplifica así el montaje.
La zona de perforación puede estar configurada
como una delgada membrana con un espesor del material menor que el
del perfil de junta o de la acanaladura de junta. Como alternativa,
la zona de perforación puede tener sustancialmente el mismo espesor
del material que en la zona de la acanaladura de junta, pero
entonces dicha zona de perforación puede estar provista de sitios
de rotura nominal conformados con espesor de material reducido.
Estos sitios están configurados, por ejemplo, como entrantes
moldeados dispuestos en forma de línea o de cruz.
Preferiblemente, la zona de unión entre la zona
de perforación y el perfil de junta tiene un espesor de material
reducido. Se forma así una especie de bisagra de película
anularmente periférica que garantiza que las zonas separadas de la
zona de junta durante el hincado de la aguja hueca en la dirección
de hincado sean basculadas hacia fuera de la zona de junta del
perfil de junta, sin que se deforme entonces el perfil de junta de
manera incontrolada.
Preferiblemente, el elemento de cierre se
fabrica de un material elástico, tal como materiales de goma
naturales o artificialmente producidos o elastómeros
termoplásticos. Preferiblemente, la zona de perforación, el elemento
de sellado y el elemento de fijación están construidos aquí
formando una sola pieza uno con otro. Se hace posible así no sólo
una fabricación sencilla y barata, sino también un montaje con poco
coste.
En lo que sigue, se explica la presente
invención con más detalle ayudándose de un ejemplo de realización y
haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran en
particular:
La figura 1, una sección transversal a través de
un elemento de cierre según la invención en el estado cerrado;
La figura 2, una vista de detalle del elemento
de junta según la figura 1 girado en 90º;
La figura 3, un elemento de junta como en la
figura 2 en estado perforado;
La figura 4, una sección transversal a través de
un elemento de junta según la invención en una segunda forma de
realización, en estado cerrado; y
La figura 5, una sección transversal a través
del elemento de junta según la figura 4 en estado perforado.
La figura 1 muestra una sección longitudinal
central a través de un elemento de cierre según la invención que
está provisto, en conjunto, del símbolo de referencia 1. Éste se ha
insertado desde abajo en la abertura de paso de una salida de
líquido 2 de forma tubular que constituye preferiblemente la salida
de tinta de un cartucho de tinta no representado con más detalle.
Éste comprende un depósito de tinta que se une hacia arriba a la
salida de líquido 2 y que está lleno de tinta para el funcionamiento
de un sistema de impresión por chorros de tinta. Esta
representación y la vista de detalle de la figura 2, en la que se ha
girado la sección en 90º alrededor del eje longitudinal, muestran
el elemento de cierre perforable 1 en estado no utilizado, es decir,
en estado aún no perforado para la extracción de líquido.
Con el símbolo de referencia 3 se ha designado
una aguja hueca para la extracción de líquido, preferiblemente la
aguja de extracción de tinta instalada en un sistema de impresión
por chorros de tinta. Ésta presenta una configuración relativamente
roma en su punta situada arriba en el dibujo y está provista de
aberturas de extracción laterales 4. Con la flecha se ha
representado en la figura 1 y la figura 3 la dirección de punzado
cuando se inserta el cartucho de tinta con su salida de líquido 2
en el sistema de impresión por chorros de tinta.
El elemento de cierre 1 está fabricado como un
todo en una sola pieza con todos los componentes hechos de
elastómero termoplástico o de material de goma. Comprende un
elemento de fijación 5 sustancialmente en forma de segmento tubular
que en la representación puede insertarse herméticamente desde abajo
en el paso de la salida de líquido 2 y está fijado allí con ajuste
de forma por medio de salientes de encastre periféricos 6 en
ranuras correspondientes de la salida de líquido 2.
El espacio de alojamiento del elemento de cierre
1, en el que se puede hincar la aguja hueca 3, es decir, el canal
de extracción de líquido 7 que se extiende continuo a través del
elemento de fijación 5, está cerrado por una disposición según la
invención en el estado intacto conforme a la figura 1 o la figura 2.
Esta disposición comprende una zona de perforación central 8 de
forma de disco circular que está unida en el borde con el borde
interior de una acanaladura de junta periférica 9 que forma el
perfil de junta según la invención. El diámetro de la zona de
perforación 8 es aquí aproximadamente igual o algo mayor que el
diámetro de la aguja hueca 3. De este modo, durante el proceso de
punzado la punta de la aguja hueca 3 entra primero en contacto con
el lado inferior de la zona de perforación 8, existiendo holgura
radial con respecto a la acanaladura de junta 9.
La acanaladura de junta 9 está configurada
aproximadamente con forma de U en sección transversal, estando
abierto el perfil de surco así formado hacia el lado interior del
depósito de líquido, es decir, hacia arriba en las representaciones
de las figuras 1 a 3. En la figura 2 puede apreciarse claramente que
el espesor del material de la zona de perforación 8 corresponde
sustancialmente a la parte curvada de la acanaladura de junta 9.
Como sitio de rotura nominal central se ha
conformado desde abajo en la zona de perforación 8 una cavidad 10
de forma de V en sección transversal que en la figura 1 está situada
en el plano del dibujo. Se forma así un adelgazamiento del
material.
En la zona de unión 11, en donde la zona de
perforación 8 está conformada en el borde interior de la acanaladura
de junta 9, se ha reducido el espesor del material por medio del
achaflanamiento, de modo que se forma allí un especie de bisagra de
película periférica entre el material de la zona de perforación 8 y
la acanaladura de junta 9.
Con ayuda de la representación de la figura 3,
que muestra la misma vista que la figura 2, se pone claramente de
manifiesto el funcionamiento. Al asentar la salida de líquido 2,
cuando, por ejemplo, un cartucho de tinta provisto de ella es
insertado en una impresora de chorros de tinta, se mueve la aguja
hueca 3 primero de abajo arriba, en la dirección de la flecha en
las vistas representadas, hasta aplicarse contra el lado inferior
de la zona de perforación 8. La continuación de este movimiento de
punzado conduce a que la zona de perforación 8 se rompa en la
cavidad 10 y libere la entrada de la aguja hueca 3 en la abertura de
paso 7. Las zonas parciales de la zona de perforación 8 separadas
una de otra, las cuales están provistas del símbolo de referencia 8a
en la figura 3, son presionadas radialmente hacia fuera por la
aguja hueca penetrante 3 con un movimiento de basculación, lo que
se ha insinuado en la figura 3 con las pequeñas flechas en las zonas
parciales 8a. La representación de la figura 3 muestra claramente a
este respecto que los cantos de fisura
- provistos del símbolo de referencia 12 - de las zonas 8a de la zona de perforación 8, que se han colocado previamente en la zona de la cavidad 10, no contribuyen al sellado de la aguja hueca 3. Por el contrario, el sellado sobre el perímetro exterior de la aguja hueca 3 se consigue según la invención debido a que la acanaladura de junta 9 se enrolla en forma de toro alrededor de una línea periférica durante el proceso de perforación por efecto del doblado de las zonas parciales 8a de la zona de perforación 8, es decir que dicha acanaladura se torsiona sobre sí misma alrededor de una línea periférica. Debido a esta deformación deliberada, unas zonas situadas en el lado exterior de la acanaladura de junta 9 y que sirven de superficies de sellado 13 son basculadas radialmente hacia dentro de modo que forman un sellado anularmente periférico que descansa radialmente desde fuera sobre el perímetro de la aguja hueca 3. Expresado de otra manera, al hincar la aguja hueca se forma primero a partir de la acanaladura de junta 9 una disposición de sellado a manera de aro tórico.
- provistos del símbolo de referencia 12 - de las zonas 8a de la zona de perforación 8, que se han colocado previamente en la zona de la cavidad 10, no contribuyen al sellado de la aguja hueca 3. Por el contrario, el sellado sobre el perímetro exterior de la aguja hueca 3 se consigue según la invención debido a que la acanaladura de junta 9 se enrolla en forma de toro alrededor de una línea periférica durante el proceso de perforación por efecto del doblado de las zonas parciales 8a de la zona de perforación 8, es decir que dicha acanaladura se torsiona sobre sí misma alrededor de una línea periférica. Debido a esta deformación deliberada, unas zonas situadas en el lado exterior de la acanaladura de junta 9 y que sirven de superficies de sellado 13 son basculadas radialmente hacia dentro de modo que forman un sellado anularmente periférico que descansa radialmente desde fuera sobre el perímetro de la aguja hueca 3. Expresado de otra manera, al hincar la aguja hueca se forma primero a partir de la acanaladura de junta 9 una disposición de sellado a manera de aro tórico.
Examinando conjuntamente la figura 2 y la figura
3 se puede apreciar claramente el funcionamiento de la acanaladura
de junta 9. En la figura 2 las zonas que sirven de superficies de
sellado 13 en el lado exterior de la acanaladura de junta se
encuentran inicialmente por fuera de la zona de perforación 8. Al
hincar la aguja hueca 3 se basculan estas zonas hacia dentro por
efecto del movimiento descrito en forma de toro, lo que se ha
insinuado en la figura 3 con las flechas de línea de trazos a lo
largo del perímetro exterior de la acanaladura de junta 9. Se
estrecha entonces también la sección transversal de paso dentro de
la acanaladura de junta 9, de modo que se consigue un sellado
optimizado de la aguja hueca 3 en el elemento de cierre 1 por medio
de la superficie de sellado periférica 13, la cual, en
contraposición a los cantos de fisura 12, tiene una superficie de
sellado lisa definida.
Se desprende de la representación de la figura 3
que, en el estado insertado de la aguja hueca 3 en la zona de la
abertura de perforación, la acanaladura de junta 9 adopta
aproximadamente la forma de un aro tórico que constituye una junta
especialmente buena para la aguja hueca 3. En contraste con los
elementos de cierre perforables ya conocidos que, en la disposición
con una película de precintado perforable, están equipados de
antemano con aros tóricos separados, se tiene que, debido a la
conformación especial según la invención, se forma un elemento de
sellado a manera de aro tórico tan sólo inmediatamente después del
hincado de la aguja hueca 3. La ventaja del elemento de cierre
perforable 1 según la invención consiste en que consta de una sola
pieza y, por tanto, es especialmente favorable de fabricar y
sencillo de montar. En este caso, el sellado queda netamente
mejorado en comparación con un septo también sencillo de
fabricar.
Las figuras 4 y 5 muestran un elemento de cierre
1 según la invención en una segunda forma de realización,
empleándose para elementos funcionales iguales los mismos símbolos
de referencia que en las figuras precedentes. Análogamente a la
figura 2, la figura 4 muestra aquí nuevamente el estado no
utilizado, es decir, intacto, mientras que, análogamente a la
figura 3, la figura 5 muestra el estado de funcionamiento con una
aguja hueca 3 hincada.
El elemento de cierre 1 comprende también un
elemento de fijación 5 de forma de segmento tubular. Este presenta
un canal continuo 7 de extracción de líquido que en el estado
intacto según la figura 4 está cerrado por una disposición según la
invención. Ésta tiene un perfil de junta en forma de un anillo de
junta 14 que se presenta en lugar de la acanaladura de junta 9
según la figura 1 o la figura 2. En la realización representada este
anillo de junta 14 tiene una sección transversal circular, con lo
que forma prácticamente un aro tórico. La zona de perforación 8 se
extiende como una delgada membrana sobre la abertura de este anillo
de sellado 14. Éste está unido en una sola pieza en su perímetro
exterior, a través de una delgada alma periférica 15, con el
perímetro interior de la abertura de paso 7 del elemento de fijación
5.
Al igual que en las realizaciones de las figuras
1 a 3, la zona de perforación 8 puede estar provista también de
sitios de rotura nominal, pero éstos no se han dibujado
explícitamente.
El funcionamiento puede explicarse nuevamente
con ayuda de las fases consecutivas durante el hincado de la aguja
hueca 3 según las figuras 4 y 5. En la figura 4 la abertura de paso
7 del elemento de fijación 5 está herméticamente cerrada por el
anillo de junta 14 y la zona de perforación 8, así como por el alma
15. La aguja hueca 3 es hincada axialmente desde abajo en la
dirección de la flecha.
Es de hacer notar en este contexto que el
diámetro exterior de la aguja hueca 3 es ligeramente mayor que el
diámetro interior del anillo de junta 14, es decir, también de la
zona de perforación 8.
Se puede deducir de la figura 5 que la zona de
perforación 8 estalla durante el punzado, permaneciendo zonas
parciales 8a en el borde interior del anillo de junta 14. Debido a
las fuerzas de rozamiento axiales que actúan durante el hincado
entre el perímetro exterior de la aguja hueca 3 y el perímetro
interior del anillo de junta 14, éste es torsionado sobre sí mismo
en forma de toro alrededor de una línea periférica, lo que se ha
insinuado en la figura 5 con las flechas curvadas. Las zonas
periféricas del anillo de sellado 14 que sirven de superficies de
sellado 13 entran así en contacto periférico de junta con el
perímetro exterior de la aguja hueca 3. Al mismo tiempo, las zonas
parciales 8a son hechas bascular con sus cantos de fisura
parcialmente irregulares hacia fuera de la superficie de la aguja
hueca 3 hincada. Como quiera que la aguja hueca 3 tiene un diámetro
ligeramente mayor que el diámetro interior del anillo de sellado 14,
las superficies de sellado 13 se aplican herméticamente y con
especial seguridad bajo pretensado radial.
La realización representada en las figuras 4 y 5
tiene propiedades de sellado igual de buenas que las de la indicada
en las figuras 1 a 3. Esta ventaja resulta de que el anillo de junta
14 es llevado también a su posición de sellado definitiva
únicamente después de la perforación de la zona de perforación 8 por
medio de la aguja hueca 3. Otra ventaja de esta disposición es la
construcción simétrica con respecto al plano de perforación, el
cual viene definido por la zona de perforación 8 y puede apreciarse
especialmente bien en la figura 4. Se simplifican así el montaje y
la fabricación.
Claims (19)
1. Elemento de cierre perforable para una
salida de líquido, especialmente una abertura de salida de tinta de
un recipiente de tinta para dispositivos de impresión por chorros de
tinta, que presenta un perfil de junta periférico de forma anular
con una zona de perforación herméticamente cerrada por un septo
antes de la utilización, cuya zona puede ser perforada por una
aguja hueca para la extracción de líquido, pudiendo ser abrazada
herméticamente la aguja hueca desde fuera por el perfil de junta
perforado, caracterizado porque, estando perforada la zona
de perforación (8), el perfil de junta se encuentra torsionado al
menos parcialmente en forma de toro alrededor de una línea
periférica, formándose una superficie de sellado periférica
radialmente interior (13) que, debido al torsionado del perfil de
junta, está libre de cantos de fisura (12) en las zonas de borde de
la zona de perforación (8).
2. Elemento de cierre según la reivindicación
1, caracterizado porque el perfil de junta está configurado
en forma de una acanaladura de junta (9).
3. Elemento de cierre según la reivindicación
2, caracterizado porque la acanaladura de junta (9) está
abierta axialmente hacia dentro con respecto a la dirección de
punzado.
4. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la acanaladura
de junta (9) tiene una sección transversal en forma de U.
5. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la zona de
perforación (8) está unida con el borde interior de la acanaladura
de junta (9).
6. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la acanaladura
de junta (9) está unida en su borde exterior con un elemento de
fijación (5).
7. Elemento de cierre según la reivindicación
1, caracterizado porque el perfil de junta está configurado
en forma de un anillo de junta (14).
8. Elemento de cierre según la reivindicación
7, caracterizado porque el anillo de junta (14) tiene una
sección transversal redonda, preferiblemente circular.
9. Elemento de cierre según la reivindicación 7
u 8, caracterizado porque el anillo de junta (14) está unido
con un elemento de fijación (5) a través de una delgada alma
periférica exterior (15).
10. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque la zona de
perforación (8) está unida periféricamente con el borde interior
del anillo de junta (14).
11. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el perfil de
junta (9, 15) es de construcción simétrica con respecto al plano de
perforación.
12. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el elemento de
fijación (5) está configurado en forma de un segmento tubular que
puede inmovilizarse en una abertura de salida (2).
13. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el elemento de
fijación (5) puede insertarse en un canal de salida de tinta (2) de
un recipiente de tinta.
14. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la zona de
perforación (8) está configurada en forma de una membrana con un
espesor de material menor que el del perfil de junta (9).
15. Elemento de cierre o recipiente de tinta
según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado
porque la zona de perforación (8) presenta sitios de rotura nominal
moldeados (10) con espesor de material reducido.
16. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la zona de
unión (11) entre la zona de perforación (8) y el perfil de junta
(9) tiene un espesor de material reducido.
17. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque está hecho de
material elástico.
18. Elemento de cierre según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque la zona de
perforación (8), el perfil de junta (9) y/o el elemento de fijación
(5) están configurados en una sola pieza.
19. Recipiente de tinta para instalación
soltable en un dispositivo de impresión por chorros de tinta, con
una abertura de salida de tinta, caracterizado porque la
abertura de salida de tinta está cerrada por un elemento de cierre
perforable (1) según la reivindicación 1.
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