Brevet FR2208792A1 — publié le 19740628

La présente invention concerne un stylographe à réservoir, notamment un stylographe à pointe d'décrit ture, et principalement de traçage pour le dessin. On connait déjà un certain nombre de stylographes à pointe pour dessinateurs, munis selon le cas de deux moyens de remplissage. L'un des moyens utilise un piston que l'on déplace dans le réservoir en agissant sur un organe de commande tel qu'une vis helicoidale fixe, qui assure ainsi le mouvement du piston. Pour remplir ce stylo, il est nécessaire de plonger la partie avant du stylo dans encre, celle-ci ne pouvant parvenir au réservoir que par le même conduit qui sert de prise d'air pour ltéquilibrage de pression interne. L'autre moyen le plus courant sur le marché consiste en un réservoir amovible que l'on remplit en versant l'encre. Ce réservoir s'adapte de façon hermétique sur une pièce correspondante de la partie basse du stylo appelée mdca- nisme. La liaison entre le réservoir et la partie basse du stylo est réalisée en donnant à l'une des pièces la fonction femelle, et à l'autre la fonction mâle,en utilisant des matières prksen- tant un caractère d'élasticité suffisant pour que les deux pièces assemblées soient étanches. Quel que soit le moyen utilisé pour le remplissage, le fonctionnement de ces stylos lors de écriture ou du traçage se base sur un principe équivalent. La partie avant, en embout porte un tube remplaçant la plume qui communique avec le réservoir d'encre. Pour obturer ce tube, lorsqu'on utilise pas le stylo, et pour éviter ltécoulement d'encre lorsque la pointe est tournée vers le bas, est prévue une tige formant mandrin, introduite dans ce tube et solidaire, à son extrémité arrière, d'une masselotte immergée dans l'encre à l'intérieur de l'embout. La masselotte a pour but d'enfoncer le mandrin dans le tube ou de donner à ce mandrin une forme suffisante pour enlever l'encre séchée qui bloquerait le tube. Toutefois, ces stylos connus présentent des difficultés pour équilibrer la pression régnant à l'intérieur du réservoir par rapport aux variations vis-à-vis de la pression extérieure. Celà se produit notamment en cas d'échauffement de l'air du réservoir, par suite d'une utilisa tion prolongée du stylo, ou de modification de l'atmosphère ambiante du lieu de travail. En effet, la compensation de la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir se fait par un orifice de communication débouchant dans le haut de l'embout et arrivant dans un canal hélicoldal descendant. En effet, l'embout est vissé dans l'extrémité avant du réservoir ou partie basse du stylo. Extérieurement, l'embout comporte un filetage coopérant avec le filetage intérieur du réservoir ou partie basse. De plus, une rampe hélicoidale est gravée dans le filetage extérieur de l'embout, c'est-à-dire que les spires de ce filetage sont interrompues par la rampe hélicodale. Cette rampe constitue un canal hélicoidal défini par ailleurs par le filetage intérieur à l'avant du réservoir (ou partie basse du stylo).Ce canal hélicoïdal communique dans sa partie supérieure avec le réservoir à encre, la partie inférieure de ce canal débouche à l'air libre. Il en résulte, pour l'équilibrage de la pression, que l'air suit un trajet allant de bas en haut et encre du réservoir un trajet de haut en bas lorsque le stylo est en position d'utilisation. Cela favorise l'écoulement vers l'extérieur au lieu de résorber cet écoulement. De ce fait, le stylo est très sensible aux changements de température, et notamment à l'élé- vation de la température de l'air contenu dans le réservoir. De façon générale, en pratique, lorsqu'on utilise de tels stylos, on constate que l'encre, qui a passé par le ou les orifices d'équilibrage, débouchant dans le canal hélicodal, n'est pas récupérable et ce dès qu'un volume d'encre relativement peu important s'est échappé. Or, cela est gênant, non par la quantité de l'encre perdue, mais par ltencrassage que provoque l'encre séchée, et dans certains cas par la fuite qui devient apparente en bas de la rampe au niveau du haut de la pointe. Le remplissage du stylo à piston présente également un certain nombre de difficultés. En effet, le remplissage se fait par l'intermédiaire du canal hélicoidal qui est le seul passage entre l'intérieur du réservoir et l'exté- rieur, le tube d'écriture de faible diamètre ne pouvant s'utiliser pour le remplissage. De ce fait, lorsqu'on remplit un tel stylo, il subsiste toujours une certaine quantité d'encre dans le canal hélicoïdal et dans la gorge annulaire terminant vers l'extérieur ce canal. On peut, certes, absorber cette encre excédentaire à l'aide d'un buvard. Néanmoins, le canal restera plein d'encre. Le remplissage du stylo à réservoir,lui, présente un inconvénient flagrant à partir du deuxième remplis sage. En effet, en adaptant le réservoir sur la partie basse (pièce mâle sur pièce femelle),et ce à force, il en résulte un effet de piston comprimant un volume d'air égal au volume de la partie mâle. Cet air comprimé n'a pour s'échapper que le conduit de la pointe ou l'orifice d'aération (rampe hélicoidale). La partie basse du stylo étant pleine d'encre, il s'ensuit un effet de seringue, l'encre suintant brutalement par la rampe hélicoidale et la pointe. Indépendamment des inconvénients immédiats, liron provoque automatiquement l'amorçage de la rampe. Le seul moyen d'éviter ces problèmes est de démonter le stylo et de le nettoyer en séchant parfaitement la rampe et en vidant la partie basse de toute encre avant chaque remplissage. Quoi qu'il en soit, du moment qu'il reste une certaine quantité d'encre dans la rampe hélicoidale, cette encre forme bouchon (surtout si l'encre stépaissit rapidement du fait d'un degré hygrométrique de l'air peu élevé). Le stylo se désamorce au bout d'un certain temps, lorsque la pression intérieure descend en-dessous de la pression extérieure. Le dernier inconvénient majeur est le séchage de l'encre dans la pointe, après une période de non utilisation. Pour remédier à cet état de chose, les stylos actuellement sur le marché comportent des capuchons hermétiques qui éliminent le rapport de la pointe avec l'air extérieur, mais ne peuvent empêcher que le volume d'air résiduel dans le capuchon sèche progressivement l'encre à l'extrémité de la pointe, spécialement dans les petites dimensions. Certains systèmes essaient de compenser cet effet par l'adjónction d'une pastille hygrométrique que l'on doit humidifier régulièrement pour entretenir un degré d'humidité élevé dans le capuchon. L'encre séchée à l'extrémité de la pointe empêche le démarrage immédiat du stylo que lton doit secouer énergiquement pour que la masselotte agite le mandrin et décolle l'encre séchée. Mais il arrive assez fréquemment que la masse d'encre séchée soit trop importante, dans ce cas la pointe devient inutilisable. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un stylographe à réservoir ou à recharge, évitant l'éjection d'encre lors de son remplissage et permettant d'assurer un équilibrage correct entre la pression intérieure du réservoir et la pression ambiante, et de supprimer l'inconvénient du séchage de la pointe. A cet effet, l'invention concerne un stylo du type indiqué ci-dessus, caractérisé en ce que le réservoir comporte un moyen d'obturation ne modifiant pas le volume intérieur lors de sa fermeture ou de son ouverture, ce réservoir étant susceptible de communiquer avec l'extérieur par une chambre d'équilibrage de pression Suivant une autre caractéristique de l'invention, le réservoir se compose de deux parties mobiles, l'une par rapport à l'autre, sans modification de volume intérieur du réservoir, et chacune des parties comporte un orifice susceptible de coincider avec l'orifice de l'autre partie, pour assurer liouverture en vue du remplissage du réservoir, ou la fermeture.L'une des parties composant le réservoir constitue le corps du stylo, se terminant par sa partie arrière par un double cylindre définissant un espace annulaire cylindrique, destiné à recevoir l'extrémité avant cylindrique du réservoir, ces deux pièces pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre pour amener ltorifice de remplissage de la partie cylindrique en regard avec les orifices des parois cylindriques. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'embout comprend une extrémité avant comportant la pointe et les moyens d'écriture ainsi qu'un tube arrière, contenant intérieurement la masselotte et le mandrin, et muni extérieurement d'un filetage destiné à coopérer- avec la surface intérieure du corps pour former la chambre d'équilibrage de pression Grâce au moyen d'obturation du réservoir, ne modifiant pas le volume intérieur à l'ouverture ou à la fermeture, il ne se produit aucune variation de pression dans le réservoir, si -bien que l'encre n'a pas tendance à sortir du réservoir pour passer, soit par la pointe d'écriture, soit par la chambre d'équilibrage de pression . En réalisant-le réser voir en deux parties pivotant l'une par rapport à l'autre, on a une réalisation particulièrement avantageuse de la fermeture du réservoir. On pourrait envisager d'autres solutions, telles qu'un réservoir en une seule pièce, muni d'un orifice susceptible d'être caché par un manchon muni également d'un orifice. Grâce au double cylindre terminant le corps du stylo, on obtient une excellente étanchélté entre le corps et le réservoir proprement dit. La chambre d'équilibrage selon l'invention offre un certain nombre d'avantages importants. En effet, cette chambre débouche dans sa partie inférieure dans le réservoir et dans sa partie supérieure à l'air libre. De ce fait, l'encre du réservoir remonte dans la chambre et l'air extérieur suit un parcours descendant. Cela permet de résorber l'encre en fonction des variations de la pression intérieure du réservoir, et par suite d'éviter tout encrassage de la chambre d'équilibrage. On obtient de ce fait un fonctionnement régulier du stylo qui ne se désamorce en aucun cas. Il est évident que l'on pourrait réaliser un stylo équipé seulement d'une telle chambre d'équilibrage ou seulement d'un réservoir tel que décritci-dessus. Toutefois, la combinaison de ces deux caractéristiques est particulièrement intéressante pour les stylos utilisés dans le dessin industriel et qui se remplissent avec de l'encre de chine. Le remplissage d'un stylo selon l'invention est également simplifié par rapport aux stylos connus, car l'encre pénètre directement dans le réservoir et non en passant dans la chambre d'équilibrage,et sans démontage de l'ensemble. De ce fait, il est inutile de nettoyer l'entrée de la chambre d'équilibrage lorsqu'on remplit le stylo. En outre, on évite toute éjection d'encre au moment de la fermeture du réservoir. Le capuchon présente la particularité de comporter dans le fond une pastille d'une matière présentant des qualités d'élasticité et de résistance mécanique permettant d'appliquer sur sa surface ,avec une force déterminée, sans que celle-ci subisse d'altération, ni pénétration, la pointe, et ce même pour les plus petites dimensions lorsque le capuchon est en position fermée. Le canal d'arrivée d'encre de la pointe est ainsi parfaitement obturé, ne laissant absolument pas d'air au contact de l'encre. Ce qui assure un démarrage immédiat même après plusieurs jours de non utilisation. Ce sont là des avantages déterminants qui facilitent considérablement l'utilisation du stylo selon l'invention. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation d'un stylographe à pointe selon l'invention, représenté schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe axiale, éclatée, d'un stylographe selon l'invention - La figure 2 est une vue en coupe d'un stylographe assemblé. Selon les figures 1 et 2, le stylographe se compose d'un embout I formant l'extrémité avant d'un joint supérieur 2, d'un corps 3 et d'un réservoir 4, l'extrémité ar rière entourant le réservoir n'ayant pas été représentée. L'embout I se compose dtune pointe II, munie d'un conduit III destiné à laisser passer l'encre et à recevoir la tige II2 formant mandrin, solidaire de la masselotte II3. La tige II2 est destinée à obturer partiellement le conduit III et à permettre de le déboucher ou de dégager l'encre séchée. La pointe II se termine, en général, vers l'avant par un tube métallique jouant le rôle de plume et entrant en contact avec le support d'écriture (papier, carton, etc ..). Le tube n'est pas représenté. L'embout I se termine vers l'arrière par une partie cylindrique 12, dont le logement intérieur reçoit la masselotte 113. Extérieurement, cette partie cylindrique 12 comporte un filetage 121 formant une rampe d'équilibrage de pression , comme décrit ultérieurement. Enfin, la surface intérieure du cylindre 12 se termine par un chambrage 122 destiné à recevoir en partie le joint supérieur 2. Dans sa partie inférieure, la surface extérieure du cylindre 12 présente un filetage 123 pour le vissage du corps 3. Au-dessus du filetage 123, est prévu un orifice de communication 124 débouchant dans le cylindre 12. Le joint supérieur 2 se compose d'une partie cylindrique 21 venant se loger dans le chambrage 122 et d'un épaulement 22 prenant appui sur le bord arrière du chambrage 122 pour assurer à ce niveau l'étanchéité entre le cylindre 12 et l'épaulement correspondant du corps 3. Ce joint supérieur 2 sert de butée pour la masselotte 113. Le corps 3 a globalement la forme d'un cylindre dont la partie avant 31 vient coiffer le joint supérieur 2 et le cylindre 12, et dont la partie arrière 32 permet le montage du réservoir 4. La partie avant 31 présente une partie filetée intérieurement 311 et une partie filetée extérieurement 312. Le filetage intérieur 311 coopère avec le filetage 123 de l'embout 1, alors que le filetage 312 est destiné au capuchon-5. La partie avant 31 comprend également 'un logement cylindrique 313 définissant, avec le filetage 121, une chambre d'équilibrage de' pression s'enroulant en spirale et débouchant à l'extérieur-au niveau de l'orifice d'équilibrage 314 du corps 3, l'entrée de cette chambre d'équilibrage étant l'orifice 124. L'encre du réservoir remonte dans cette chambre hélicoidale en passant par l'orifice 124, alors que l'air extérieur descend dans cette chambre en passant par l'ori- fice 314. L'étanchéité entre l'embout 1 -et- le corps 3 est assurée parla coopération dg filetage 123 et 311, ainsi que par 1' épaulement du joint 2 et un autre joint 2'. L'extrémité arrière 32 du corps 3 se compose d'un cylindre extérieur 321 et d'un cylindre intérieur 322 définissant entre eux une zone annulaire 323. Les deux cylindres 321 et 322 ont tous deux un orifice 3211 et 3221 coindant , dont le-rôle sera décrit ultérieurement. Intérieurement, le corps 3 est creux. Dans l'exemple représenté, ce creux se compose de deux cylindres de diamètre différent fermant l'épaulement contre lequel s'appuie le joint 2. Le réservoir 4 se compose d'une partie inférieure 41 et d'une partie supérieure 42. Le réservoir 4 est une pièce de révolution et la partie inférieure 41 a un diamètre et des dimensions extérieures et intérieures corres pondant à la géométrie de l'espace annulaire 323. En outre, il comporte un orifice 411 correspondant aux orifices 3221 et 3211. La partie arrière 42 constitue le réservoir proprement dit. Le capuchon 5 comporte un coussinet 51 pour protéger la pointe du stylo. L'état monté du stylo est représenté à la figure 2. Dans cette figure, on remarque que le réservoir 4 est emmanché, par son extrémité avant 41, dans l'espace annulaire 323. UTILISATION-DU STYLOGRAPHE SELON L'INVENTION Pour remplir le stylo décrit ci-dessus, on fait tourner le réservoir 4 autour de l'axe commun'pour amener l'orifice 411 en coincidence avec les orifices 3221 et 3211. Lorsque cette coincidence est établie, on introduit, avec une seringue ou un moyen connu, l'encre à l'intérieur du réservoir. -Ce remplissage étant fait, ot pivote le réservoir 4 de façon 9üe l'orifice 411 ne soit plus en regard des orifices 3221 et -3211. Cela assure l'étanchéité du réservoir sans modifier le volume- intérieur total 'du réservoir recevant l'encre. L'équilibrage de la pression intérieure du réservoir et de la pression -extérieure se fait par la chambre d'équilibrage définie entre lavis hélicoidale 121 et la paroi intérieure- 313 du corps 3. L'encre contenue dans le réservoir passe dans l'orifice de communication 124 et remonte dans la chambre d'équilibrage. La partie supérieure de cette chambre d'équilibrage hélicoidale communique avec l'atmosphère extérieure par l'orifice 314. On constate ainsi que le trajet de l'air et celui de l'encre dans la chambre d'équilibrage sont exactement inverses des trajets correspondants dans les dispositifs classiques. Cela évite l'écoulement de l'encre vers l'extérieur. Bien plus, le dispositif selon l'invention permet de résorber cette encre et évite tout séchage. Il est évident que le réservoir décrit ci-dessus, et notamment son moyen d'ouverture ou de fermeture par le mouvement relatif de deux orifices, peu stutiliser sur d'autres stylos non nécessairement munis d'un embout à pointe. De la même manière, on peut également appliquer le moyen d'équilibrage de pression selon l'invention à des stylos à embout à pointe, non nécessairement équipés d'un réservoir tel que décrit ci-dessus. Bien entendu,l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et'd'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10/ Stylo caractérisé en ce que le réservoir comporte un moyen d'obturation ne modifiant pas le volume intérieur lors de sa fermeture ou de son ouverture, ce réservoir étant susceptible de communiquer en outre avec l'ex- térieur par une chambre d'équilibrage de pression 20/ Stylo selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (3, 4) se compose de deux parties (3, 4) mobiles l'une par rapport à l'autre sans modification du volume intérieur du réservoir (3, 4), et chacune des parties comporte un orifice (3221, 3211 et 411) susceptible de coincider avec orifice de l'autre partie pour assurer l'ouverture en vue du remplissage du réservoir, ou la fermeture. 30/'Stylo selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des parties composant le réservoir constitue le corps (3) du stylo, se terminant par sa partie arrière par un double cylindre (321, 322) définissant un espace annulaire cylindrique (323), destiné à recevoir l'extrémité avant cylindrique du réservoir (4), ces deux pièces pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre pour amener l'orifice de remplissage (411) de la partie cylindrique (41) en regard avec les orifices (3211, 3221) des parois cylindriques (321, 322). 40/ Stylo selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (3) se termine à son extrémité avant par un filetage intérieur (311) destiné à se visser sur le filetage extérieur (323) prévu à l'extrémité avant de l'embout (1). 50/ Stylo selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'embout (1) comprend une extrémité avant comportant la pointe (II) et les moyens d'écriture ainsi qu'un tube arrière (12) contenant intérieurement la masselotte (113) et le mandrin (112), et muni extérieurement d'un filetage (121) destiné à coopérer avec la surface intérieure (313) du corps (3) pour former la chambre d'équilibrage de pression 60/ Stylo selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'embout (1) comporte à son extrémité avant un orifice (124) situé derrière le joint situé au-dessus du filetage (123) et mettant le volume intérieur de cet embout en communication avec la surface extérieure de la partie cylindrique (12). 70/ Stylo selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de la partie cylindrique (12) de l'embout (1) vient s'appuyer par interposition d'un joint (2) contre un épaulement réalisé dans le corps (3), ce corps comportant un orifice traversant (314) situé sous l'épaulement (22) du joint (2) et mettant en communication la chambre d'équilibrage de-pression avec l'extérieur, un second joint (2') étant prévu entre l'ex- trémité avant du corps (3) et un épaulement de l'embout (1) au-dessus du filetage (123). 80/ Stylo selon la revendication.7, caractérisé en ce que le joint (2) disposé entre le corps (3) et embout (1) se compose d'une partie cylindrique (21) et d'un épaulement (22), la partie cylindrique (21) se logeant dans un chambrage (122) réalisé dans la partie cylindrique (X2) de l'embout (1), alors que l'épaulement (22) vient s'appuyer contre l'épaulement correspondant du corps (3), lors du vissage de ce corps (3) sur l'embout (1). 90/ Stylo selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un capu chou(5) muni d'un coussinet d'appui pour protéger la pointe du stylo.