Brevet FR2000232A1 — publié le 19690905

La présente invention se rapporte de façon générale aux instruments pour écrire et notamment aux crayons à bille du type comportant un élément suiveur adapté à l'extrémité arrière de la colonne d'encre, et concerne plus particulièrement un dispositif nouveau et perfectionné pour permettre d'épuiser pratiquement en écrivant la totalité de l'encre qui se trouve dans la cartouche. Les élémente suiveurs de ce genre sont généralement constitués par une substance semblable à une graisse qui ne peut se mélanger avec l'encre et qui est considérablement plus visqueuse du'elle, de telle sorte que ces éléments suiveurs empêchent l'encre de fuir à l'extérieur par l'extrémité arrière du réservoir et assurent en même temps l'étanchéité de la surface arrière de la colonne d'encre par rapport à l'atmosphère. L'avantage principal des éléments suiveure de ce genre, c'est qu'ils permettent l'emploi d'un réservoir de diamètre relativement grand, c'est-à-dire de grânde capacité. Les réservoirs de ce genre sont généralement raliés à l'embout d'éoriture par un conduit adducteur allongé relativement grêle à travars lequel l'élément suiveur ne se déplace pas normalement sous la seule forme de la pesanteur et de la force de pression négative qui lui est appliquée en raison de ce qu'om peut appeler la "traction" exercée par la bille sur l'encre st de la nature cohérente de celle ci, lors a. l'application de l'encre sur une surface d'écriture par la bille qui tourne. Par voie de conséquence, les instruments d'écriture de ce genre cessent de permettre d'écrire quand l'élément suiveur atteint l'extrémité arrière du condnit adducteur, même si une notable quantité d'encre demeure dans ce conduit.Il est donc désirable de créer des moy@ms pour permettre à cette quantité d'encre supplémentaire d'être utilisée quand on écrit et, de plus, de prévenir l'usager que la provision d'encre est presque épuisée. De cette manière, on effet, la cartouche possède on qualque sorte une réserve d'encre. Ut but principal de l'invention est de créer un réservoir noue veau et perfectionné pour instruments d'écriture et en particulier crayons à bille. Un autre but de l'invention est de créer un semblable réservoir formant une cartouche de recharge comportant une provision formant réserve d'encre. Ua autre but encore de l'invention est de créer une cartouche pour crayons à bille du type à élément suiveur de la colonne d'enure comprenant un dispositif pour exercer une pression auxiliaire sur cet élément suiveur, afin de le refouler contre le conduit adducteur après que cet élément a atteint l'embouchure de ce conduit. Dans la technique antérieure, on a déjà imaginé divers mécanismes servant à appliquer une force auriliaire à une colomne d'encre contenue dans le réservoir d'un stylographe. Mais les mécanimmes de ce genre fonctionnent en continu ou par internittence pendant l'épuisement par suite de l'écriture de la totalité de la provisiom d'encre et ne donnent donc pas d'av@rtissem@@t à l'usager que la réserve d'encre est presque épuisée. De pl@s, ces nécani@mes n'ent pas été utilisés pour refouler un élément suiveur @@@s le conduit adducteur étranglé d'une cartouche de crayo@ à bille. Brièvement, les buts sus-indiqués et d'autres encer@ de l'invention sont atteints en prévoyant, d'une part, une chambre formant réserve d'encre communiquant à sa partie arrière avec l'atmosphère et reliée à l'embout du crayon à bille par un conduit adducteur grêle à travers lequel un élément suiveur de la cole@ne d'encre visque@es épousant son mouvement ne peut normalement passer sous la soule astion de la force de la pesanteur et la traction de la bille s'exer çant sur l'encre lorsqu'on écrit jusqu'à épuisement de l'encre et, d'autre part, un organe commandé manuellement placé dans l'extrémité arrière de la chambre précitée afin d'augmenter la pression s'exer çant sur l'élément suiveur et la colomne d'encre associée à lui quand cet élément atteint l'embouchure du conduit adducteur. D'autres buts et avantages de l'invention découlent de la suite de cette des@ription qui se lit en regard du dessin schématique annexé dans lequel : La fig. 1 est une vue fragmentaire avec coupe partielle d'une c@rtouche pour instrunents d'écriture et notamment crayons à bille établie conformément à l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe transversale par la ligne 2-2 du dispositif que montre la fig.1. La fig. 3 est une vue en coupe transversale du dispositif représenté dans la fig. 1, la coupe passant par la ligne 3-3. La fig. 4 est une vue en coupe transversale par la ligne 4-4 du dispositif visible dans la fig.1. Si l'on examine le dessin et en particulier la fig.1, ou y voit représentée une cartouche 10 pour crayons à bille ou instruments d'écriture du même genre comprenant une envaloppe tubulaire 12 pourvue d'une partie avant 14 de moindre section qui est reliée à l'embout d'écriture t6 à bille 20 par ua conduit adducteur allongé 18 relativement grêle.Cet embout 16 formant pointe d1 écriture peut être de type classique; il comprend une bine d'é- criture 20 montée pour pouvoir tourner dans une douille convena- ble qui est alimentée en encre par un alésage longitudinal qui dd- bouche à l'extrémité postérieure de cette pointe d'écriture 16 dans le conduit adducteur 18. La réserve d'encre 22 de la cartouche est ainsi contenue dans la pointe d'écriture, le conduit adducteur 18, la partie plus grêle 14 et l'enveloppe principa- le 12.Un élément suiveur 24 constitué par une faible quantité de graisse ou d'une matière équivalente est prévu à l'extrémité arrière de la colonne d'encre. Les techniciens au courant de ce genre d'instrument comprendront que la composition de l'élément suiveur 24 est choisie de façom qu'il ne puisse se mélanger à l'@nere 22 et possède une viscesité considérablement supérieure à celle de l'encre. Cet élénent 24 est cependant suffisamment fluide pour s'adapter aisé lent à la paroi interne de l'enveloppe 12 au fur et à mesure que la réserve d'encre s'épuise pendant qu'on écrit. L'élément suiveur 24 est maintenu par la pesanteur et par ce qu'on peut appeler la "traction de la bille" ou la pression atmosphérique contre la surface arrière de la colonne d'encre.Toutefois, la viscosité de l'é- lément suiveur 24 est trop grande pour lui permettre de suivre la colonne d'encre jusque dans la partie de section réduite 14 de l'enveloppe 12 et à travers le conduit adducteur .t8 par les seules forces dues à la pesanteur et à la pression négative ou "traction de la bille" produite par le phénomène de pompage exercé sur la bille. Des moyens sont prévus pour exercer une force auxiliaire sur l'élément suiveur 24 quand il s'est déplacé aussi loin vers l'a- vant qu'il peut le faire sous l'action des seules forces agissant normalement. Il est préférable que le dispositif prévu à cet effet comprenne un piston 26 monté dans l'extrémité arrière de lenve- loppe 12 en vue d'un mouvement axial jusque dans une partie étranglée 28 ayant une surface interne cylindrique 30 à diamètre 16- gèrement iniérieur au diamètre externe du piston 26. L'enveloppe 12 est constituée, de préférence, par un métal ou alliage convenable, bien qu'une matière plastique puisse également trouver son emploi.Il en résulte que quand le piston 26 est amené dans la partie étranglée 28, l'air qui se trouve dans l'enveloppe 12 entre l'élément suiveur 24 et la face avant du piston 26 est comprine et exer@e une force dirigés vers l'evant sur cet élément sarveur 24 et sur la coionne d'enore qui se tronve en avant de lui. Cette pression auxiliaire est suffisante pour permettre à l'élément mniveur 24 de se déplacer ensuite à travers la partie de section réduite 14 et le conduit adducteur 18 au fur et à neaure que l'enore qui se trouve en avant de l'élément suiveur s'épaise du fait de l'écriture. Cette pression n'est cependant pas assez grande pour refouler la bille 20 hore de la douille formant son logement ou pour faire suinter l'encre au delè de la bille, c'est-à-dire jaillir hore du crayon. Cemme le montre la fig. 1, le piston 26 comporte une tige filetée 32 appareillée au filetage interne de l'alésage 46 d'un bouton ou roch@@ 34 mont@ pour pouvoir tourner dans l'extrémité arrière de l'enveloppe 12. Ce bouton 34 est pourvu d'une rainure annulaire 36 dans laquelle l'enveloppe est défornée comme représenté en 38 afin de le maintenir en place avec possibilité de rotation. La partie arrière du bouton 34 cimprend des surfaces foxmant cames et verrous qui sont utilisés en combinaison avec le méca@isme d'avancement et de rappel du support du crayen avec loquel al cartouche 10 est appelée à être employée.Mais dans la cartouche 10, @@@i mémnge également un bouten de commande commode que l'usagor ps@t faire tourner entre ses doigt@ pour faire avancer le pist@n 26 jnsque dans la p@sition d'application de pression. Un type de mé@ani@@@e d'avanosment et de rappel utilisable ici avec le @@ch@t partieuller 34 que men bre la fig. 1 est celui qui est décrit et représenté dans 10 brevet des Etats Unie d'A@érique @@ @@@@@@@@@ accordé le 14 Septembre 1965. Mais il doit être entendu que la tige partioulière du bouton ou rochet 34 peut être @@@@@@@@ @@ façon à coopérer avec d'autres types de mécanismes @@@@@@@@@@ @@ de @appol. La tige 32 du piston 26 est empê- @ @@ @nor @@ me@en d'un collet 40 qui est serti en place @@@@@@@@@@ut on evans du rechet 34. @@@@@ @@@@@@@@@@ roprése@@e par la fig. 3, le collet 40 pré- sone @@@@@age d@ samme g@n@rale restamgulaire à côtés plats 42 aptess @@@@@gager contre des m@plnte 44 de la tige 32, afin d'emp@cher s@ r@tation. Le collet 40 est coupé d'une fente radia10 48 - @ sa @a@@ @vant pour mémager un canal d'écoulement de l'air vers l'atmosphère comme ceci est expliqué ci-après.On voit que la tige 32 du piston 26 s'étend sans serrage à travers le collet 40 afin de permettre un mouvement axial de ce piston 26 par rapport à ce collet 40 et de ménager en mOme temps un canal interne pour le passage de l'air à travers le collet. Comme clairement représenté dans la fig. 4, les méplate 44 de la tige 32 du piston 26 délimitent à travers l'alésage annulaire central 46 dea canaux à air traversant le rochet 34. SI on suppose que le piston 26 se trouve dans sa position ramonée en arrière (comme le montre la fig.1), un canal à air venant do la surface supérieure de l'élément suiveur 24 et allant vers l'atmosphère est ainsi ménagé autour du piston 26 à travers la fente radiale 48 de la face avant du collet 40 et à travers les espaces entre la tige 32 et les parois de l'alésage rectangulaire du collet 40 et la paroi de l'alésage annuleire 46 pratiqué dans le rochet 34. Au cours du fonctionnement, quand l'élément suiveur 24 atteint la partie à section réduite 14 qui se trouve à l'extrémité avant de la cartouche, l'usager découvre que son crayon semble autre presque vide d'encre étant donné que la bille qui tourne dans la douille formant son logement n'est plus capable d'amener par traction l'élément suiveur dans cette partie à section réduite. Quand ceci se produit, l'usager enlève le chapeau du orayon et fait touraer le rochet 34 de quelques tours pour entraîner vers l'avant le piston 26.Le crayon écrit alors à nouveau, et l'usager est prévenu que la réserve d'enore qu'il contient est presque épuisée. Cette opération peut être répétée trois ou quatre fois jusqu'à ce que l'extrémité avant de l'élément suiveur 24 atteigne l'extrémité arrière de la pointe d'écriture 16 ou que le piston 26 passe vers l'extérieur à l'extrémité avant de la partie étranglée 28, ce qui diminue la pression s'exerçant sur l'extrémité arrière de l'élément suiveur 24. A ce moment toutefois, l'usager a généralement pu se procurer une cartouche d'encre de rechange, de sorte que la cartouche épuisée peut être rapidement remplacée dans le logement du crayon. Etant donné que la cartouche est étudiée de manière à être maintenue dans un support comportant un chapeau vissé sur lui, il est préférable que les filets prévus sur la tige 32 du piston 26 s'étendent dans une direction telle que toute tendance de la psrt du rochet 34 à tourner sous l'action du filetage du chapeau sur le corps 12 du crayon déplace le piston vers l'arrière de la cartouche. Le filetage doit donc être choisi, de préférence, pour assurer le dégagement du piston quand on fait tourner le rochet dans le sens horaire. L'invention a été décrite à propos d'une réalisation particulière mais il doit être entendu que diverses variantes et modifications sont concevables, sans s'écarter de sa portée. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Cartouche d'enore pour erayens en plus généralement instruments d'éoriture a bille comprenant une pointe d'écrièure (16) à bille (20) dispo@ée vers l'avant, @@ réservoir tubulaire communiquant avec l'atmossphère par sa partie arrière et contenant une réserve d'encre (22) et un élément suivear (24) capable de coulisser dans ce réservoir, et un conduit adducteur d'encre grèle (18) faisant communiquer ce réservoir et la pointe d'écriture, se conduit adducteur ayant un diamètre tel que cet élément suiveur ne puisse normalement passer sous la seule force de la pesanteur et la traction se produieant pendant l'écriture exercée par la bille sur la colonne d'encre et l'élément suiveur et caractérisée en ce que cette cartouche comprend un dispositif @etionné manuellement pour fermer l'orifice faisant communiquer le réserveir avce l'@t@@sp@ère et appliquer une force @@@liaire à l'élément suiveur quand il @tteint le condnit adducteur. ce dispositif étant sans effet cour exercer cette force auxiliaire aur l'élément suiveur tant qu'il n'a pas été actionné manuellement. 2.-Cartouche suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif actionné manuellement comprend un piston (26) capable de coulisser axialement dans le réserveir vers l'arrière de l'élément suiveur (24) entre une position arrière non étanche par rapport an réserveir et une pemition avant étanche par rapport à lui, de telle @@@@@ que le meuvement du piston à partir de cette position arrière vers cette pasition avant comprine l'air dans le réservoir on arrière de cet élément @uiveur. 3.- Cartouche suivant la revendication 2, caractéri@ée en ce que le réservoir est muni d'une partie allengée dispesée vers l'errière ayant un diamètre réduit dans laqueille le pisten (26) est déplaçable pour augmenter la pression s'exerçant sur l'élément suiveur (24). 4.- Cartouche suivant la revendication 2, carautérisée en es qu'elle comprend, en cutre, une tige filetée (28) s'étendant vers l'arrière solidaire du piston (26) et un douton de connende (34) monté pour pr@@@ir t@urner sur l'extrémité arrière de cette cartouche et relié par un filetage à la tige filetée du piston, afin qu'on puisae faire tourner à la main cc bouton de commande afin de déplacer axialement le piston dans la cartouche. 5.- Cartouche suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le bouton de commande (34) est muni de surfaces formant cames destinées à cooperer avec an mécanisme d'avancement et de rappel. 6.- Cartouche suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le bouton de commande (34) est étudié de manière à pouvoir tourner dans le sens anti-horaire afin de rapprocher le piston g26) de l'avant de la cartouche. 7.- Cartouche pour crayons ou autres instruments d'écriture à bille comprenant en combinaison une pointe d'écriture (16), un réservoir contenant l'encre et communiquant à Sa partie arrière avec l'atmosphère, un élément (24) suivant la colonne d'encre et capable de coulisser dans le réservoir, et un conduit adducteur étranglé (18) faisant communiquer ce réservoir avec la pointe d'écriture et mesurant un diamètre calculé de façon que cet élément suiveur ne puisse normalement passer sous la seule force de la pe- senteur et la traction d'écriture exercée par la bille sur l'en- cre et l'élément suiveur, et caractérisé par un piston (26) com- mandé manuellement monté dans ce réservoir en arrière de cet élé- ment su@veur et mobile depuis une position dans laquelle il n'ob- ture pas la communication arrière entre le réservoir et l'atmosphère et une position assurant l'étanchéité avec lui, et déplaçable en outre par pénétration dans la cartouche tout en demeurant en relation d'étanchéité avec le réservoir, de telle sorte que quand cet élément suiveur (24) atteint le conduit adducteur, le piston puisse être commandé pour appliquer et maintenir sur lui une pression permottant d'épuiser par écriture l'encro qui se trouve dans le conduit adducteur. 8.- Cartouche suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le réservoir comprend une partie arrière mesurant un diamètre intorne supérieur au diamètre externe du piston (26) et une partie avant ayant un diamètre interne légèrement inférieur au diamètre externe du piston.