Brevet FR2526719A3 — publié le 19831118

FR 2526719 A3 19831118 FR 8307975 A 19830513 La présente invention concerne une pointe d'écriture pour un instrument d'écriture à encre, comportant un tube d'écriture et un fil de nettoyage guidé à l'intérieur du tube et dont l'extrémité dépasse vers l'avant du tube d'une distance prédéterminée lorsque son contrepoids s'appuie sur l'épaulement annulaire de butée de la pointe d'écriture, au moins les surfa- ces frontales du tube d'écriture et/ou du fil de nettoyage qui se déplacent sur la surface d'écriture étant pourvues d'une couche superficielle rendue mécaniquement résistante par un procédé de durcissement. Le tube d'écriture de telles pointes d'écriture est soumis, sur sa surface annulaire frontale entrant en contact avec la surface d'écriture à un grand frottement, notamment lors d'un dessin sur une feuille de matière plastique Les saillies de rugosité existant toujours sur les surfaces d'écri- ture agissent comme un produit abrasif et produisent une usure non uniforme, ce qui a une influence perturbatrice sur l'écou- lement de l'encre et ce qui altère l'aspect de l'écriture ou du dessin du fait que la largeur des lignes n'est pas uniforme. Lors de l'écriture ou du dessin, l'extrémité avant du fil de nettoyage entouré par le tube d'écriture est en contact frottant par sa surface frontale avec la surface d'écriture et elle est ainsi également soumise à une usure Il en résulte que la longueur du fil de nettoyage diminue plus fortement que la longueur du tube d'écriture de sorte qu'il existe un risque que le fil de nettoyage ne puisse plus être avancé suffisamment loin dans le tube d'écriture pour garantir un nettoyage correct. Un dimensionnement précis de la longueur du fil de nettoyage est cependant essentiel car un fil faisant trop fortement saillie vers l'avant se tord ou se rompt. Pour cette raison, on s'efforce de donner aux surfaces du tube d'écriture et/ou du fil de nettoyage se déplaçant sur le support d'écriture une résistance mécanique aussi grande que possible. Il est connu d'incorporer des tubes d'écriture en métal'dur fritté dans la pointe d'écriture Ces tubes ont une très bonne résistance à l'usure Leur inconvénient réside dans leur prix extraordinairement élevé lié à leur fabrication compliquée. Pour des raisons de prix, on utilise par conséquent la plupart du temps des tubes d'écriture et des fils de net- toyage en acier au nickel-chrome qui sont soumis à un traite- ment de surface pour former une couche d'usure. D'après le modèle d'utilité DE-71 15 555, il est connu de réaliser cette couche superficielle résistante à l'usure par un procédé de pulvérisation cathodique. En outre, d'après le brevet DE-26 05 873, on connaît un procédé pour augmenter la résistance à l'usure de tubes d'écriture en acier allié ou en alliages de nickel, suivant lequel, conformément au procédé dit CVD (Chemical Vapour Deposition), les pièces sont carburées dans une atmosphère gazeuse de carbone en faisant intervenir un échauffement et une pression et sont ensuite refroidies dans une atmosphère inerte. Ces procédés peuvent évidemment être mis en oeuvre d'une façon relativement peut conteuse mais cependant la résis- tance à l'usure qu'on peut atteindre est limitée et la durée de service est bien plus faible que celle des tubes d'écriture en métal dur plus coûteux. L'invention a pour but de créer une pointe d'écriture avec tube d'écriture et fil de nettoyage, qui comporte des surfaces de glissement résistantes à l'usure et dont la résis- tance mécanique est égale ou se rapproche de celle du tube d'écriture en métal dur, tout en permettant cependant une fabrication bien moins conteuse. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que la couche superficielle est une couche formée par diffusion de poudre en phase gazeuse. Des tubes d'écriture et des fils de nettoyage d'une telle pointe d'écriture peuvent être réalisés en une matière première relativement peu coûteuse, notamment de l'acier inoxy- dable, et ils peuvent être traités d'une manière simple et peu conteuse car le dépôt de bore peut être effectué avec une poudre, un granulat ou une pâte contenant du bore sans isola- tion par rapport à l'air et sans gaz protecteur. Des pointes d'écriture réalisées de cette manière conviennent également très bien pour être utilisées dans des machines à dessiner ou des appareils d'écriture automatiques et commandés par ordinateur et des essais ont montré que des tubes d'écriture conformes à l'invention garantissent, sur une lon- gueur d'écriture extraordinairement grande, un aspect parfait de l'écriture ou du dessin même lors de l'utilisation de feuilles rugueuses. Selon d'autres particularités de l'invention a) la couche superficielle contient des composants du groupe du bore (groupe III dans la Classification périodique des éléments); b) la couche superficielle est une couche de borure c) la couche superficielle contient des borures métalliques, par exemple du borure de chrome, de fer, de nickel d) le substrat du fil de nettoyage est formé de tungstène; e) la couche superficielle du fil de nettoyage con- tient du borure de tungstène; f) la couche superficielle s'étend avec une épaisseur sensiblement constante sur toute la surface extérieure du tube d'écriture; g) la couche superficielle diminue d'épaisseur, sur la surface intérieure du tube d'écriture, depuis les extrémités vers l'intérieur; h) l'épaisseur de la couche superficielle est comprise entre l et 10 microns, notamment entre 2 et 5 microns; i) pour un petit diamètre du fil de nettoyage, la couche superficielle ne s'étend que sur la partie d'extrémité du fil de nettoyage; j) le tube d'écriture comporte une rainure périphéri- que d'ancrage à l'aide de laquelle il est incorporé par moulage par injection dans le corps en matière plastique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: La figure l est une vue en coupe d'une pointe d'écri- ture agencée conformément à l'invention, La figure 2 représente à échelle agrandie une coupe du tube d'écriture de la pointe d'écriture de la figure 1, La figure 3 est une vue en élévation du tube d'écri- ture faite dans la direction de la flèche III de la figure 2, La figure 4 est une vue partielle du fil de nettoyage ancre dans un contrepoids, à la même échelle que la figure 3. La pointe d'écriture de la figure l comporte un tube d'écriture 12 fixé par moulage par injection dans un corps 10 * 2 26719 en matière plastique Sur les figures 1 et 2, on a représenté à gauche de l'axe un tube d'écriture qui comporte une rainure périphérique d'ancrage 13 tandis que l'exemple de réalisation représenté à,droite de l'axe met en évidence un tube d'écriture lisse La pointe d'écriture comporte un fil de nettoyage 14 guidé à l'intérieur du tube d'écriture et qui est fixé dans un contrepoids 16 qui coulisse avec jeu dans un évidement cylin- drique 18 du corps 10 Comme le montre la figure 2, la surface périphérique cylindrique extérieure du tube d'écriture 12 et la surface annulaire frontale inférieure se déplaçant sur le support d'écriture ainsi que la surface annulaire supérieure sont pourvues d'une couche superficielle 20 améliorée par traitement Cette couche superficielle se prolonge, dans le trou intérieur 22 du tube d'écriture, par des parties 24, 26 diminuant de section vers l'intérieur Ces zones de transition 24, 26 sont conditionnées par le processus de durcissement car le durcissement superficiel des tubes d'écriture formés d'acier allié est effectué dans une poudre, un granulat ou une pâte contenant un composé de bore et qui ne peut pénétrer que d'une façon limitée dans le trou 22 Il n'est également pas nécessai- re d'assurer un durcissement de ce trou intérieur Grâce à la couche superficielle déposée sur la surface annulaire frontale inférieure, on est assuré d'obtenir une grande résistance à l'usure provoquée par le frottement exercé par le support d'écriture La couche superficielle prévue sur le côté exté- rieur protège le tube d'écriture contre une usure lors d'un déplacement le long des règles ou d'autres éléments de guidage. Comme le montre la figure 4, le fil de nettoyage 14 est également pourvu d'une couche superficielle durcie 28, qui confère au fil la résistance à l'usure envisagée On est ainsi assuré que la pointe du fil de nettoyage 14 dépasse toujours de la distance prédéterminée de la surface annulaire avant du tube d'écriture. La couche superficielle 20 ou 28 est durcie par un procédé de boruration en faisant intervenir des températures élevées, auquel cas il se produit dans la couche superficielle des composés de borure qui assurent une très bonne résistance à l'usure en même temps qu'une bonne résistance à l'oxydation. REVENDICATIONS 1 Pointe d'écriture pour un instrument d'écriture à encre, comportant un tube d'écriture et un fil de nettoyage guidé à l'intérieur du tube et dont l'extrémité dépasse vers l'avant du tube d'une distance prédéterminée lorsque son con- trepoids s'appuie sur l'épaulement annulaire de butée de la pointe d'écriture, au moins les surfaces frontales du tube d'écriture et/ou du fil de nettoyage qui se déplacent sur la surface recevant l'écriture étant pourvues d'une couche super- ficielle rendue mécaniquement résistante par un procédé de durcissement, caractérisée par le fait que la couche superfi- cielle ( 20, 28) est une couche formée par diffusion de poudre en phase gazeuse. 2 Pointe d'écriture selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que la couche superficielle contient des composés du groupe du bore (groupe III dans la Classification périodique des éléments). 3 Pointe d'écriture comportant un tube d'écriture et un tube de nettoyage en acier au nickel-chrome selon l'une des 2 C revendications i et 2, caractérisée par le fait que la couche superficielle est une couche de borure. 4 Pointe d'écriture selon la revendication 3, carac- térisée par le fait que la couche superficielle contient des borures métalliques par exemple un borure de chrome, de fer, de nickel. Pointe d'écriture selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que le substrat du fil de nettoyage se compose de tungstène. 6 Pointe d'écriture selon la revendication 5, carac- térisée par le fait que la couche superficielle du tube de nettoyage contient du borure de tungstène. 7 Pointe d'écriture selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que la couche superficielle ( 20) s'étend avec une épaisseur sensiblement constante sur toute la surface extérieure du tube d'écriture. 8 Pointe d'écriture selon la revendication 7, carac- térisée par le fait que la couche superficielle ( 26) diminue d'épaisseur, sur la surface intérieure du tube d'écriture, des extrémités vers l'intérieur. 9 Pointe d'écriture selon la revendication 7, carac- térisée par le fait que l'épaisseur de la couche superficielle est comprise entre 1 et 10 microns, notamment entre 2 et 5 microns. 10 Pointe d'écriture selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, pour un petit diamètre du fil de nettoyage, la couche superficielle ( 28) s'étend seulement sur la partie de pointe du fil de nettoyage ( 14). 11 Pointe d'écriture selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que le tube d'écriture ( 12) comporte une rainure périphérique d'ancrage ( 13) à l'aide de laquelle il est fixé par moulage par injection dans le corps en matière plastique ( 10).