Brevet FR2182673A1 — publié le 19731214

La présente invention concerne, sur un plan ginaral, des ins truments d'écriture, et plus particulièrement un procédé nouveau et perfactionné de fabrication conte use d'éléments permettant une arrivée réglée de liquide d t écriture ou d'encre dsns les instruments dits "stylographes à feutre." Les éléments remplissant cette fonction dans des instruments d'écriture doivent pouvoir aspirer de façon régulière un liquide décri ture à partir d'un réservoir, pour ltamener sur la surface d'un papier ou de tout autre matériau.A cet effet, ces éléments forment ~énérale- mènt un ou plusieurs canaux capillaires s'étendant longîtudinalement à travers lesdits éléments, le nombre, le oalibre et la disposition desdits canaux étant fixés en fonction des applications ou des emplois prévus pour les instruments d'écriture comportant lesdits éléments. Deux principaux procédés sont connus pour la réalisation des éléments du type ci-dessus. Suivant l'un de ces procédés, une résine thermoplastique est mise par extrusion sous forme de filaments, qui sont ensuite assemblés en faisceaux et recouverts d'une enveloppe tubulaire appropriée. Selon le second procédé, on part d'une feuille en un matériau convenable et gortant sur l'une de ses faces une série de creux et/ou de saillies. La feuilles est enroulée, et le rouleau formé est recouvert d'une enveloppe tubulaire. La production d'éléments permettant une alimentation régulière en liquide d'écriture par lesdits procédés n'a pu avoir jusqu'à présent qu'un très faible rendement, en raison des techniques de fabrication compliquées et délioates de ces procédés. Il en résulte des coûts de fabrication inutilement élevés. Lorsque les éléments ainsi obtenus sont utilisés pour l'écriture directe sur papier ou sur une autre surface, il peut arriver que la partie saillante du faisceau de filaments ou de la feuille enroulée s'enfonce complètement sous la pression de l'écriture dans le tube extérieur lorsque ce tube ne serre pas suffisamment le fais ceau ou le rouleau. Un premier objet de la présente invention est un procédé nouveau et perfectionné de fabrication continue d'éléments pour l'alimentation réglée de liquide d'écriture ou d'encre dans des instruments d'écriture, ce procédé visant à supprimer les inconvénients mentionnés des procédés connus. Un second objet de l'invention est un procédé comme défini cidessus, permettant une fabrication aisée et de faible prix de revient desdits élémentsset ne nécessitant pas un matériel de fabrication volumineux. Un autre objet de l'invention est un procédé comme ci-dessus pour la fabrication d'éléments d'écriture constitués par un faisceau de filaments d'une résine thermoplastique, qui sont assemblés, étant encore en état de fusion, donc d'adhérencey sans emploi d'une matière adhésive ou analogue. Un autre objet est un procédé comme ci-dessus, selon lequel lesdits éléments sont fabriqués, par extrusion à travers une filière, sous la forme d'un fil continu constitué par une multitude de filaments en une résine thermoplastique fondues adhérant les uns aux autres avant leur solidification, ce qui apporte une simplification considérable aux méthodes des procédés connus. Un autre objet est un procédé comme oiaessua, selon lequel le nombre, la section transversale, les dimensions et la disposition réoi- proque des canaux pour le liquide d'écriture passant longitudinalement à travers lesdits éléments, sont déterminés à l'avance par les perforations correspondantes d'une filière servant à l'extrusion des dits éléments. Un autre objet de l'invention est un procédé comme ciaessus, selon lequel lesdits éléments sont fabriqués sous forme assemblée homogène, de façon à ne pouvoir etre facilement brisés ou détériorés par la pression de l'écriture. Suivant la présente invention sommairement résumée sous sa forme la plus générale, un procédé de fabrication continue d'éléments destinés à l'écriture, visant à une alimentation réglée en liquide d'instruments d'écriture, comporte la formation continue d'une multitude de filaments parallèles juxtaposés, en une résine thermoplastique à l'état fondu, et l'assemblage desdits filaments dont les surfaces sont encore en état de fusion, de façon à former une multitude de canaux longitudinaux dans le fil continu ainsi formé, puis la solidification par refroidissement du barreau et son tronçonnage en fragments de la longueur voulue. Les aspects du procédé considérés comme caractérisant l'invention sont précisés dans les revendications annexées. L'invention elle-m#me, ainsi que ses objets secondaires et ses avantages, sera mieux comprise par la description détaillée qui va suivre et par les exemples de mise en oeuvre du procédé, avec référence aux dessins annexés illustrant l'invention. Dans ces dessins t Les figures I, 2 et 3 sont des coupes transversales de filières d'extrusion des filaments par le procédé suivant l'invention. Les figures 4 5 et 6 sont des coupes agrandies d'éléments pour l'alimentation réglée en liquide, fabriqués respectivement par emploi des filières des figures 1, 2 et 3. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée. Une filière comportant un nombre élevé de perforations de petit diamètre, voisines les unes des autres et agencées selon des dispositions qui seront décrites en détail plus loin, est montée sur une extrudeuse. Celle-oi est chargée avec une résine thermoplastique résistante et peu sensible à l'usure, par exemple de polyamide, de polyacétate ou de polycarbonate, et amenée par chauffage à l'état fondu. La résine fondue est chassée par pression à travers les perforations de la filière sous forme d'un faisceau serré de filaments dont la section est déterminée par la forme de chacune des perforations. Comme ces perforations sont très voisines et comme les filaments extrudés sont encore en état de fusions donc collants, ils adhèrent spontanément les uns aux autres. On forme donc ainsi un fil continu de résine, dont la section transversale dépend dans sa forme de la disposition mutuelle des perforations de la filière. Le fil formé est étiré jusqu'à l'obtention du diamètre désiré, et est découpé après refroidissement en fragments de la longueur voulue, qui constitueront les éléments pour l'alimentation réglée en liquide des instruments d'écriture conformément à l'invention, comme il sera décrit plus en détail dans les exemples de mise en oeuvre avec référence aux dessins annexés. EXEh2LE 1 On confectionne une filière 1 (figure 1) comportant 37 perforations 2, chacune de 0,5 mm de diamètres disposées suivant un hexagone régulier, avec un espacement de 0,2 mm entre deux trous adjacents queloon- ques. La filière est montée sur un appareil d'extrusion par fusion, non figuré, et une résine de polyamide fondue est extrudée à travers la filière, avec un débit de 14 grammes par minute. Les filaments sont refroidis tout en étant tirés hors des perforations à une vitesse d'environ trente mètres par minute. La figure 4 montre en coupe un fil 7 de la même résine de polyamide, dans lequel les filaments 9 sont assemblés comme il a été dit prd- cédemment. On peut voir qu'il s'est formé un grand nombre de canaux 8 longitudinaux, de dimension capillaire, dans le fil dont le diamètre est d'environ I mm. Il est ensuite coupé en tronçons de la longueur voulue. Un de ces tronçons est utilisé comme élément pour écriture directe sur papier, pour démonstration de ses possibilités. Les nombreux canaux 8 permettent une arrivée de liquide suffisante pour le tracé d'un trait sur le papier. EXEMPTE 2 La filière de l'exemple 1 est remplacée par une filière 3, représentée sur la figure 2, selon laquelle des perforations 4 sont grou pées sensiblement comme les perforations 2 de la filière lS à part l'abuses ce des perforations de la rangée centrale, sauf la plus haute et la plus basse de ces perforations. Cette filière 3 est montée sur une extrudeuse par fusion, dans laquelle on extrude une résine de polyamide fondue, à une vitesse d'environ 13 g par minute, les filaments,formés étant refroidis tout en étant tires à partir des perforations 4 à une vitesse d'er.vi- ron 30 mètres par minute. Le fil 10 de résine de polyamide ainsi formé, ayant environ un millimètre de diamètre et dans lequel les filaments 12 sont assemblés comme le montre la figure 5, continent des canaux capillaires ll et un canal central ll a d'-environ 0,1 mm de largeur, pour le liquide. Le fil continu lO est ensuite coupé en tronçons de longueur convenable. L'un de ces tronçons du fil 10 est utilise comme élément pour écriture directe sur papier. Bien que l'aspiration du liquide vers le papier soit plus faible qu'avec le fil 7 de l'exemple 1, peut#tre à cause de la présence du canal lla relativement larget le débit effectif du liquide sur le papier est certainement plus élevé en raison de la seotion de passage plus élevée pour le liquide, formée par les canaux ll et lla du fil 10, dans le cas du présent exemple. EXEMPLE 3 On prépare, suivant la figure 3, une filière 5 comportant un total de 57 perforations circulaires 6, réparties comme suiti 9 perforations formant une croix au centre de la filière, 44 perforations en deux cercles concentriques autour de la croix, et 4 perforatiens disposées dans les 4 quarts de cercle compris entre les bras de la croix et le oerole interne de perforations, lesdites quatre perforations étant voisines du cercle interne de perforations. Chaque perforation 6 a un diamètre d'environ 0s5 mms et un intervalle-de 0,2 mm sépare deux perforations voisines quelconques. La filière 5 est montée sur une machine d'extrusion. On alimente la machine avec une résine de polyaoétal, à un débit de lI g par minute environ. Les filaments ainsi formés sont refroidis pendant leur étirage hors des perforations 6 à une vitesse d'environ 30 mètres par minute. Un fil 13 continu d'environ un millimètre de diamètre est formé par réu- nion des filaments 14 de la résine polyacétal selon la figure 6. On peut voir que le fil continu 13 contient des canaux 15 de dimension capillaire disposés en cercle, et 4 autres canaux 15a dont la section a la forme générale d'un Lw d'une largeur de 0,03 à 0,08 mm environ. Ces canaux 15 et 15 a pour le liquide, ainsi que les cloisons en croix passant par le centre, s'étendent sur toute la longueur du fil continu 13. Celui-oi est ensuite coupé en tronçons de la longueur voulue. L'un de ces tronçons est utilisé comme élément pour écriture direote sur papier. Peut-4tre en raison de la présence des cloisons centrales et des canaux adjacents 15 a à section en L, le fil 13 présente une bonne flexibilité et donne une écriture très régulière. L'aspiration et l'écoulement effectif du liquide sur le papier sont satisfaisants. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication continue d'éléments destinés à l'éoriture, visant à une alimentation réglée d'instruments d'écriture en liquide, caractérisé en ce que l'on forme d'abord une multitude de filaments parallèles juxtaposés en une résine thermoplastique à l'état fondu, les filaments étant ensuite réunis pendant que leurs surfaces sont encore en état de fusion, de façon à former une multitude de canaux pour l'éoou- lement du liquide d'écriture dans le fil ainsi formé, qui est ensuite refroidi et solidifié, puis coupé en fragments de la longueur voulue. 2 - Procédé suivant la revendication 1, aaractérisé en ce que les filaments sont extrudés à l'état fondu à travers une filière portant une multitude de perforations. 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les perforations de la filière sont relativement voisines les unes des autres. 4- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les filaments se réunissent spontanément les uns aux autres pendant leur étirage hors des perforations de la filière. 5 - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la résine thermoplastique est une résine de polyamide, de polyacétal ou de polyearbonate.